Research has been conducted regarding 3D food printing that additively manufactures edible objects. Some studies control the texture of printed foods by creating an intricate internal structure, which is limited by the resolution that can be printed with soft paste-like foods. This study proposes a method for controlling the texture of 3D-printed gummy candy by selectively generating fine foam structures inside the gummy using electrolysis. We establish a printing technique for generating bubbles in the gummy dough by determining the optimal material properties, developing an energization control system for electrolysis and implementing a design tool for the printing paths. Our results show that the ratio between the number of foamed layers and the total number of layers could control the ease with which breaking occurs while maintaining the original gummy’s elasticity. We discuss the possibilities of exploring human-food interactions through our approach while demonstrating a gummy that contains foam structures in distinctive patterns.

食品を3Dプリントするフード3Dプリンティングの研究が盛んに行われており，最近の事例では複雑な内部構造を造形することで食品の食感を制御する試みが行われている．しかし，柔らかいペースト状の食用フィラメントによるプリンティングでは印刷解像度が低くなる傾向にあり，造形可能な構造が限られる．本研究では，グミのプリンティングの過程でグミ内部に電気分解による微細な泡構造を選択的に生成し，グミの食感を制御する手法を提案する．本手法に最適な材料を調査し，プリントの過程で電気分解 を起こすための制御システムを開発することで，グミ生地内に気泡を生成しながら造形する技術を確立した．本手法により造形した泡を含むグミに対し圧縮試験を行った結果，泡を含む層の割合を変えることで，グミ本来の弾力性を維持したまま破断しやすさを制御できることがわかった．

Publication  

Ayaka Ishii. 2024. Food Printing with Electrolysis Bubbles for Texture Control. In Extended Abstracts of the 2024 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI EA '24). ACM, New York, NY, USA, Article 165, pp. 1–7 [doi] 

石井 綾郁, 電解気泡グミ：フードプリンティングにおける選択的な泡構造の造形, 第 31 回インタラクティブシステムとソフトウェアに関するワークショップ (WISS2023), 2 pages. [link]