A TUMCREATE utiliza a zwickiLine para a análise de textura de alternativas à carne
Case Study
- Cliente: TUMCREATE
- Local: Singapura
- Setor: Alimentos
- Tema: Análise de textura em substitutos da carne para P&D
Julho 2026
A TUMCREATE desenvolve produtos semelhantes à carne a partir de soja e microalgas, cuja estrutura fibrosa é obtida por extrusão e impressão 3D. Para medir a textura e a fibrosidade de maneira confiável, os métodos de ensaio foram otimizados e a reprodutibilidade aumentada. A ZwickRoell oferece suporte com a zwickiLine, que permite ensaios mecânicos precisos e contribui para a padronização.
TUMCREATE – Pesquisa para o futuro urbano e a alimentação sustentável
A TUMCREATE é a plataforma de pesquisa multidisciplinar da Universidade Técnica de Munique (TUM), com sede em Cingapura. Fundada em 2010 e financiada pela Fundação Nacional de Pesquisa, a TUMCREATE tem como objetivo desenvolver soluções científicas para a transformação sustentável das sociedades urbanas por meio de cooperações internacionais entre universidades de ponta, instituições locais e parceiros do setor privado. As principais áreas de pesquisa abrangem desde a mobilidade urbana e o abastecimento de energia, passando pelo diagnóstico médico, até a pesquisa alimentar.
Tecnologia alimentar inovadora para a alimentação urbana do futuro
No âmbito do programa Proteins4Singapore, a TUMCREATE dedica-se intensamente ao desenvolvimento de fontes sustentáveis de proteína, com o objetivo de fortalecer a segurança alimentar em cidades densamente povoadas, como Cingapura. Um cliente da TUMCREATE desenvolve alternativas inovadoras à carne à base de soja e microalgas, produzidas em seus próprios sistemas de agricultura vertical e cultivo interno. As proteínas obtidas a partir desses ingredientes são transformadas, por meio de impressão 3D e extrusão, em estruturas ricas em fibras que se aproximam ao máximo da textura e da sensação na boca da carne.
Essa pesquisa apoia a meta “30 by 30” de Cingapura, que visa produzir localmente cerca de 30% de suas próprias necessidades alimentares até 2030. A combinação de ambiente controlado, inovação biotecnológica e tecnologia de processamento digital permite não apenas uma produção que economiza recursos, mas também uma nova geração de alimentos funcionais que são tanto nutritivos quanto saborosos.
A ciência encontra a prática
A TUMCREATE é um exemplo emblemático da combinação entre excelência acadêmica e inovação voltada para a prática. Com mais de 1.000 publicações científicas e mais de 150 doutorandos e pós-doutorandos qualificados, o centro tem dado uma contribuição significativa para a pesquisa internacional. A estreita colaboração com parceiros como a Universidade Tecnológica de Nanyang e outras instituições globais promove o intercâmbio de conhecimento e tecnologias entre continentes.
As principais competências da ZwickRoell
- O conhecimento especializado garante resultados de ensaios comparáveis e reproduzíveis
- Diversas opções de ensaios no laboratório de aplicação técnica – disponíveis também por meio de demonstração online, mediante solicitação
- Troca rápida e fácil de dispositivos de ensaio
- Suporte prestativo e confiável — inclusive em Cingapura e em casos de métodos de medição não padronizados
A tarefa
Ensaios de tração em amostras não homogêneas para a análise da textura de alternativas à carne à base de vegetais
Os ensaios mecânicos de alternativas à carne à base de plantas impõem requisitos específicos à realização dos ensaios: Os materiais — entre os quais amostras extrudadas, estruturas impressas em 3D e amostras para reômetro de cavidade fechada — diferem significativamente em tamanho, consistência e estrutura. Enquanto as amostras impressas são muito finas e macias, as amostras para reômetro apresentam espessura não homogênea e orientação irregular das fibras.
Os extrudados, por outro lado, são significativamente maiores e mais robustos. O objetivo era realizar ensaios de tração reproduzíveis, apesar dessas diferenças, que permitissem uma avaliação objetiva da “fibrosidade” (“Fibrousity”). Embora já houvesse uma máquina de ensaio adequada disponível, a zwickiLine, inicialmente faltava uma garra adequada para os diversos formatos das amostras. Um desafio central consistiu, portanto, em preparar amostras consistentes que fornecessem resultados comparáveis e significativos.
A solução da ZwickRoell
Estratégia de ensaios individualizada no laboratório de aplicações para alternativas à carne à base de plantas
Para lidar com os complexos requisitos de ensaios, o laboratório de aplicações da ZwickRoell ofereceu suporte com ampla expertise e opções de ensaios orientadas para a prática. Em séries de ensaios conjuntos, foram avaliadas diversas garras, ferramentas e métodos de ensaio para encontrar a solução ideal para os diferentes tipos de amostras.
A base para a seleção da configuração, da ferramenta e da metodologia foi sempre o processo de fabricação do produto, o objetivo do ensaio e as possíveis variantes do produto. A máquina de ensaios zwickiLine demonstrou ser flexível em sua aplicação – tanto para ensaios de tração quanto para ensaios de perfuração. Assim, foi possível desenvolver uma estratégia de ensaio reproduzível e adequada à prática, que também é escalável para futuros desenvolvimentos de produtos.
“Uma pesquisa bem fundamentada requer não apenas métodos de análise adequados, mas também uma compreensão clara de suas possibilidades e limitações. Graças ao apoio competente e descomplicado da ZwickRoell, pudemos estabelecer rapidamente uma solução sob medida para nossas necessidades específicas e amostras.”
Sophia Morsten, doutoranda/pesquisadora associada
O resultado
Estabelecimento de métodos reproduzíveis para a análise de textura
No âmbito do trabalho conjunto de desenvolvimento, foi possível estabelecer métodos reproduzíveis para a análise mecânica da textura de alternativas à carne à base de vegetais. Um avanço fundamental foi a definição de geometrias de amostras adequadas, que possam ser aplicadas de forma confiável a amostras de diferentes dimensões e estruturas. Com isso, foram criadas as bases para avaliar a fibrosidade (“Fibrousity”) de forma objetiva e comparável – independentemente do método de fabricação ou da consistência do material.
