Todo lo que debes saber sobre la impresión 3D segura para los alimentos
En los últimos años, la impresión 3D ha arrasado en el sector alimentario. Desde el lanzamiento de la esperada impresora 3D de chocolate de Cocoa Press hasta la continua industrialización de la impresión 3D de alimentos con empresas como Revo Foods y Steakholder Foods, el uso de la impresión 3D para la creación de carne, pescado y postres nunca ha parecido tan fácil. Pero el uso de impresoras 3D para crear alimentos no es la única forma en que la fabricación aditiva puede utilizarse en el sector alimentario. También es posible utilizar la impresión 3D para la creación de piezas que entran en contacto con los alimentos, como platos, cubiertos o incluso envases. Pero, por supuesto, si una pieza, incluso una fabricada con impresión 3D, se va a utilizar con alimentos, debe ser «segura para los alimentos».
Pero, ¿qué significa exactamente seguro para los alimentos? ¿Cuáles son las consideraciones más importantes cuando se trata de impresión 3D? En la siguiente guía, respondemos a estas preguntas y examinamos más de cerca cómo puede garantizar exactamente un usuario que una pieza impresa en 3D es segura para los alimentos. Más concretamente, nos centraremos en la fabricación aditiva con polímeros, ya que aunque la cerámica y los metales también pueden considerarse seguros para los alimentos, los plásticos suelen ser más accesibles, especialmente cuando se trata de fabricación aditiva no industrial.
Vajilla impresa en 3D de Joe Doucet (Créditos: Joe Doucet)
¿Qué significa seguridad alimentaria?
Antes de entrar en la impresión 3D alimentaria, es importante definir qué es exactamente la seguridad alimentaria. En general, el término «apto para uso alimentario» designa un material que puede entrar en contacto directo con los alimentos. Cualquier material que se denomine seguro para los alimentos cumplirá ciertos requisitos determinados por el uso previsto y no constituirá un peligro para la seguridad alimentaria. Aunque éstos también cambian en función del país.
Por ejemplo, en Estados Unidos, la normativa sobre materiales y procesos seguros para los alimentos procede de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Más concretamente, del Código de Reglamentos Federales de la FDA, Título 21 (CFR 21), que regula las sustancias que pueden utilizarse como material para piezas de uso único o repetido. Mientras tanto, en la UE, la seguridad alimentaria de los materiales y artículos poliméricos se rige por las directrices 10/2011.
En términos generales, para ser considerada segura para los alimentos, una pieza debe tener algunas características: no debe permitir la migración de sustancias nocivas (que causen daño o perjuicio); no debe transmitir colores, olores o sabores; debe ser segura en condiciones normales de uso; debe ser duradera, resistente a la corrosión y no absorbente; debe tener un peso suficiente para soportar lavados repetidos; debe tener un acabado que permita una superficie lisa y fácil de limpiar, sin roturas ni ángulos internos agudos; y por último, pero no por ello menos importante, debe ser resistente a las picaduras, astillado, arañazos, estrías, distorsión y descomposición. Por tanto, son estas directrices las que debe seguir cualquiera que desee utilizar la impresión 3D para piezas que vayan a entrar en contacto con alimentos.
Los materiales o piezas que son seguros para los alimentos suelen designarse con este símbolo universal
¿Es seguro para los alimentos el PLA?
Antes de entrar en los procesos propiamente dichos, uno de los factores más importantes que hay que tener en cuenta al estudiar la impresión 3D segura para los alimentos es la elección del material. Esto es especialmente cierto en el caso de los plásticos, ya que en los últimos años muchos han temido que esta familia de materiales permita la filtración de sustancias químicas en los alimentos, por no mencionar el debate más amplio sobre los microplásticos en los cuerpos. Aun así, hay una serie de polímeros que pueden utilizarse.
El polímero más utilizado en la impresión 3D doméstica es, sin duda, el PLA. Este material es muy apreciado por su facilidad de impresión, así como por su biodegradabilidad (en las condiciones adecuadas). Pero, ¿puede entrar en contacto con los alimentos?
No hay una respuesta fácil. Técnicamente, la FDA considera que el PLA puro, sin colorantes ni otros aditivos, es apto para alimentos. Sin embargo, si el PLA está coloreado, estos aditivos pueden filtrar sustancias químicas, por lo que deja de ser seguro para los alimentos. También hay otros factores que lo hacen menos adecuado.
Cabe destacar el bajo punto de fusión del material, que lo hace inadecuado para piezas que puedan entrar en contacto con el calor (por ejemplo, una taza de café o algo diseñado para el microondas). También significa que no puede meterse en el lavavajillas, ni lavarse adecuadamente, lo que significa que la pieza puede tener que ser de un solo uso para evitar la contaminación bacteriana. Estos factores hacen que el PLA no sea el material más apto para los alimentos, aunque la FDA lo incluya como material seguro.
Por supuesto, el PLA no es el único material que podría considerarse seguro para los alimentos. En la lista de polímeros seguros para los alimentos de la FDA figuran otros como el polipropileno, el PETG (el PET es el material utilizado para las botellas de plástico, aunque el PETG, al igual que el PLA, sólo es seguro para los alimentos si el filamento no contiene aditivos como el color), el PA11, el PA12 y la silicona. Estos materiales más industriales pueden ser una apuesta más segura que un termoplástico estándar como el PLA.
Piezas fabricadas por Prusa para comprobar la seguridad alimentaria (Créditos: Prusa Original 3D Printers)
Además, muchos fabricantes de materiales, como BASF e igus, tienen su propia gama de materiales aptos para alimentos que cumplen todas las condiciones. Aunque, por supuesto, aunque un material sea seguro para los alimentos, eso no significa que la pieza resultante también lo sea. Eso depende también del proceso que se haya utilizado para fabricarla.
Cómo garantizar una impresión 3D segura para los alimentos
Como ya se ha mencionado, los materiales son sólo el primer paso para garantizar una impresión 3D segura para los alimentos. Incluso si utiliza materiales aprobados por la FDA, el propio proceso de impresión 3D puede contaminar la pieza y hacer que deje de considerarse segura para los alimentos. Veamos cómo puede afectar a la pieza final el uso de la impresión 3D FDM, SLS o resina.
La impresión 3D FDM sigue siendo el proceso más popular hoy en día y es el que más probablemente veremos para los fabricantes cuando se trate de fabricar piezas que puedan entrar en contacto con alimentos. Pero el proceso en sí no es necesariamente seguro para los alimentos. Por eso hay que tener en cuenta ciertas consideraciones.
En primer lugar, en cuanto a la boquilla, la mayoría de las impresoras 3D tienen una boquilla de latón. Pero se ha descubierto que algunas de ellas contienen trazas de plomo. La apuesta más segura es una boquilla de acero inoxidable, ya que este material está aprobado por la FDA y no contendrá un tubo de PTFE (ya que el teflón es tóxico a altas temperaturas). También se recomienda un extrusor directo, en lugar de un Bowden. Además, es fundamental que antes de imprimir en 3D cualquier pieza destinada a la alimentación, la impresora 3D se limpie a fondo, eliminando cualquier resto de material que pueda ser tóxico y asegurándose de que no hay crecimiento bacteriano.
Dicho esto, incluso con todas estas consideraciones de seguridad, la impresión 3D FDM no se considera un proceso de impresión 3D extremadamente seguro para los alimentos. Esto se debe a que, debido a su naturaleza, quedarán huecos en la pieza, especialmente entre las capas. Éstos, a su vez, pueden convertirse en zonas de crecimiento bacteriano, por lo que la pieza deja de ser segura para los alimentos. Por este motivo, se recomienda que las piezas fabricadas con FFF para alimentos sean de un solo uso o se sometan a post procesamiento.
Un recubrimiento apto para alimentos puede ayudar a que las piezas impresas en 3D sean más adecuadas para su uso con alimentos (Créditos: The Epoxy Experts)
El alisado y posterior revestimiento con un material apto para alimentos, por ejemplo resinas epoxídicas o revestimientos de silicona, sellará grietas y poros. El resultado será una superficie impermeable que evitará que se adhieran partículas de alimentos y facilitará el lavado. Sin embargo, hay que tener en cuenta que estos revestimientos también se desgastan con el tiempo, lo que significa que, incluso si una pieza no es de un solo uso, cualquier pieza de polímero impresa en 3D no debe estar en contacto con alimentos durante un largo período de tiempo o ser utilizada de forma intensiva.
Dicho esto, el recubrimiento también puede utilizarse con otros procesos de impresión 3D para hacerlos más seguros para los alimentos. Por ejemplo, la impresión 3D SLA. Por lo general, los procesos de impresión 3D con resina no se consideran seguros para los alimentos, ya que las resinas son tóxicas, aunque las piezas finales sean más lisas que las fabricadas con FDM. Sin embargo, si se cubren después con un revestimiento apto para alimentos, podrían utilizarse para este fin.
Un problema similar se plantea con la impresión 3D SLS. Aunque el proceso es mucho más seguro para los alimentos que muchos otros (ya que se evitan los problemas relacionados con las boquillas o las resinas), especialmente cuando se imprime con nailon, las piezas siguen siendo porosas. Por lo tanto, una vez más, se recomienda encarecidamente el uso de revestimientos aptos para alimentos para sellar la pieza.
En cualquier caso, se puede afirmar que, aunque es posible imprimir en 3D con seguridad alimentaria, no está exento de riesgos. Las consideraciones de seguridad deben ser la máxima prioridad cuando se trata de cualquier cosa que toque los alimentos para garantizar la salud de la persona que come, razón por la cual todo lo que entra en contacto con cualquier artículo consumible se somete a tantas pruebas. Aun así, si tiene en cuenta estos factores y se asegura de que utiliza materiales seguros para los alimentos, puede utilizar una impresora 3D para fabricar piezas como novedosos cortadores de galletas o incluso cubiertos.
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*Créditos de la foto de portada: Gregoware on Cults
