TUMCREATE utilizza zwickiLine per testare la consistenza delle alternative alla carne
Case Study
- Cliente: TUMCREATE
- Luogo: Singapore
- Settore industriale: Food
- Argomento: Analisi della consistenza dei sostituti della carne per R&S
Luglio 2026
TUMCREATE sviluppa prodotti simili alla carne a base di soia e microalghe, la cui struttura fibrosa viene ottenuta tramite estrusione e stampa 3D. Al fine di misurare in modo affidabile la consistenza e la struttura delle fibre, sono stati ottimizzati i metodi di prova ed è stata migliorata la riproducibilità. ZwickRoell offre il proprio supporto con zwickiLine, che consente di eseguire prove meccaniche precise e contribuisce alla standardizzazione.
TUMCREATE – Ricerca per il futuro delle città e l'alimentazione sostenibile
TUMCREATE è la piattaforma di ricerca multidisciplinare dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) con sede a Singapore. Fondata nel 2010 e finanziata dalla Fondazione Nazionale per la Ricerca, TUMCREATE mira a sviluppare soluzioni scientifiche per la trasformazione sostenibile delle società urbane attraverso la collaborazione internazionale tra università di spicco, istituzioni locali e partner industriali. Gli ambiti di ricerca spaziano dalla mobilità urbana e dall'approvvigionamento energetico alla diagnostica medica e alla ricerca alimentare.
Tecnologie alimentari innovative per l'alimentazione urbana del futuro
Nell'ambito del programma Proteins4Singapore, TUMCREATE è fortemente impegnata nello sviluppo di fonti proteiche sostenibili per rafforzare la sicurezza alimentare in città densamente popolate come Singapore. Un cliente di TUMCREATE sta sviluppando innovative alternative alla carne a base di soia e microalghe, prodotte nei propri sistemi di agricoltura verticale e tramite coltivazione indoor. Le proteine così ottenute vengono trasformate, tramite stampa 3D ed estrusione, in strutture ricche di fibre che si avvicinano il più possibile alla struttura e alla consistenza in bocca della carne.
Questa ricerca sostiene l'obiettivo "30 per 30" di Singapore, che prevede di coprire localmente circa il 30% del proprio fabbisogno alimentare entro il 2030. La combinazione di un ambiente controllato, dell'innovazione biotecnologica e delle tecnologie di elaborazione digitale non solo consente una produzione efficiente dal punto di vista delle risorse, ma anche la creazione di una nuova generazione di alimenti funzionali che siano al tempo stesso nutrienti e gustosi.
La scienza incontra la pratica
TUMCREATE incarna alla perfezione la combinazione tra eccellenza accademica e innovazione orientata alla pratica. Con oltre 1.000 pubblicazioni scientifiche e più di 150 dottorandi e ricercatori post-dottorato qualificati, il centro ha dato un contributo significativo alla ricerca internazionale. La stretta collaborazione con partner quali la Nanyang Technological University e altre istituzioni internazionali favorisce lo scambio di conoscenze e tecnologie tra i vari continenti.
Principali competenze ZwickRoell
- Il know-how degli esperti garantisce risultati di prova comparabili e riproducibili
- Un'ampia gamma di opzioni di prova nel laboratorio di tecnologia applicativa, disponibili anche tramite demo online su richiesta
- Sostituzione rapida e semplice dei dispositivi di prova
- Assistenza utile e affidabile, anche a Singapore e per procedure di misurazione non standard
Il task
Prove di trazione su provini disomogenei per l'analisi della consistenza delle alternative alla carne di origine vegetale
Le prove meccaniche sulle alternative alla carne di origine vegetale comportano requisiti particolari per lo svolgimento delle prove: I materiali – tra cui provini estrusi, strutture stampate in 3D e provini per reometro a cavità chiusa – presentano notevoli differenze in termini di dimensioni, consistenza e struttura. Mentre i provini stampati sono molto sottili e morbidi, quelli analizzati al reometro presentano uno spessore disomogeneo e un orientamento irregolare delle fibre.
Gli estrusi, invece, sono notevolmente più grandi e più resistenti. L'obiettivo era quello di eseguire prove di trazione riproducibili nonostante tali differenze, in modo da consentire una valutazione oggettiva della fibrosità. Sebbene fosse già disponibile una macchina di prova adeguata con zwickiLine, inizialmente mancava un morsetto adatto alle diverse forme dei campioni. Pertanto, una delle sfide principali consisteva nel preparare provini uniformi in grado di fornire risultati riproducibili e significativi.
La soluzione ZwickRoell
Strategia di analisi individuale nel laboratorio applicativo per le alternative alla carne di origine vegetale
Per soddisfare i complessi requisiti di prova, il laboratorio applicativo di ZwickRoell ha fornito supporto grazie alla sua vasta competenza e alle sue capacità pratiche di prova. Nel corso di una serie di prove congiunte sono stati valutati vari morsetti, strumenti e metodi di prova al fine di individuare la soluzione ottimale per i diversi tipi di provini.
La scelta della configurazione, degli strumenti e della metodologia si è sempre basata sul processo di produzione del prodotto, sull'obiettivo della prova e sulle possibili varianti del prodotto. La macchina di prova materiali zwickiLine si è dimostrata flessibile nell'uso, sia per le prove di trazione che per quelle di punzonatura. Ciò ci ha permesso di sviluppare una strategia di prova riproducibile e pratica, che risulta inoltre scalabile per futuri sviluppi di prodotto.
"Una ricerca valida richiede non solo metodi di analisi adeguati, ma anche una chiara comprensione delle loro potenzialità e dei loro limiti. Grazie all'assistenza competente e trasparente fornita da ZwickRoell, siamo riusciti a sviluppare rapidamente una soluzione su misura per le nostre esigenze specifiche e i nostri provini."
Sophia Morsten, PhD Candidate/Research Associate
Il risultato
Definizione di metodi riproducibili per l'analisi della consistenza
Nell'ambito del lavoro di sviluppo congiunto, sono stati definiti metodi riproducibili per l'analisi meccanica della consistenza delle alternative alla carne di origine vegetale. Un progresso fondamentale è stata la definizione di geometrie dei provini adeguate, applicabili in modo affidabile a provini di diverse dimensioni e strutture. Ciò ha posto le basi per una valutazione oggettiva e riproducibile della fibrosità, indipendentemente dal metodo di produzione o dalla consistenza del materiale.
