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Impression 3D en sucre : la liste complète des services et des imprimantes 3D

Pour tous les gourmands de sucré, nous allons détailler aujourd’hui les solutions existantes pour imprimer en 3D du sucre ou pour en commander. Quelles formes de sucre sont imprimables ? Quelles technologies sont utilisées ? Peut-on imprimer en 3d du sucre à la maison ?

Après l’article sur l’impression 3D de chocolat, nous nous attaquons à un autre pilier de la pâtisserie : le sucre ! Le sucre est un matériau génial, essentiel à la réalisation des gâteaux. Parfois appelé l’or blanc, son utilisation est souvent critiquée.

Le rôle du sucre dans la pâtisserie

Sans vouloir rentrer dans la polémique, on peut cependant affirmer que le sucre en soi n’est pas dangereux, à partir du moment où il est consommé en quantité raisonnable. Aujourd’hui, de nombreux pâtissiers s’attachent à dé-sucrer les recettes traditionnelles, ou bien utilisent des sucres moins raffinés.

Voici à quoi sert le sucre en pâtisserie :

  • Apporter la saveur sucrée,
  • Adoucir l’acidité et l’amertume,
  • Colorer et apporter une couleur dorée aux pâtisseries pendant la cuisson,
  • Augmenter le croustillant,
  • Nourrir la levure dans les pâtes levées,
  • Agir comme un agent de texture dans les meringues, les génoises et les biscuits.
  • Favoriser l’incorporation de l’air dans les pâtes battues,
  • Additionné d’eau ou d’alcool, se transforme en sirop et est utilisé pour tremper, imbiber,
  • Entrer dans la fabrication des sorbets (sirop),
  • Décorer (sucre glace, glace royale, sucre tiré, pastillage)
  • Agit comme un agent de conservation pour les fruits, les gelées, les confitures, etc…

Le sucre est très souvent mélangé à d’autres ingrédients. Mais on peut l’utiliser seul pour réaliser des décors en utilisant sa capacité à devenir visqueux sous l’action de la chaleur. Les passionnés d’impression 3D ont donc travaillé sur les différentes formes du sucre : sucre glace, sucre poudre, caramel, glace royale

Gâteau sucré réalisé en 3D par Culinaryprintworks
Un exemple de sucre imprimé en 3D par Culinaryprintworks

La liste complète des imprimantes 3D à sucre

Les imprimantes 3D qui fonctionnent avec du sucre en poudre

Comment solidifier du sucre en poudre ? 2 techniques ont été retenus dans l’impression 3D

  • ajouter un liquide à base d’eau car le sucre est soluble dans l’eau
  • chauffer de manière ciblée le sucre de manière à le rendre liquide

L’impression 3D de sucre par chauffe

Historiquement, l’impression 3D à partir de sucre en poudre est une affaire de maker et de designer. En effet, on ne peut pas évoquer l’impression 3D de sucre sans parler de Candyfab.

Candyfab est un projet hobby mené de 2006 à 2009 par Windell Oskay et Lenore Edman. Les deux chercheurs ont construit une imprimante à poudre DIY avec une tête projetant de l’air chaud, ce qui amène le sucre à fondre de manière ciblée, afin de réaliser chacune des couches.

Thin Line
Image de démonstration du site Candyfab

C’est un procédé efficace mais cela ne permet pas de maîtriser la forme parfaitement la forme 3D. Pourquoi ? Si vous observez bien la photo ci-dessus, vous pouvez remarquer que le sucre se rétracte et forme une petite bille plutôt que de se liquéfier sous la forme d’une ligne droite.

En effet, le sucre a une immense tension de surface ! Nous l’avons expérimenté nous-même pendant quelques semaines, lorsqu’on a voulu faire du caramel avec une tête de découpe laser.

Probablement, vous avez du faire vous-même l’expérience quand vous cuisez du sucre à sec au fond d’une casserole, il forme des petites billes qui s’agglomèrent ensuite les unes aux autres. Là, il se passe la même chose sur le lit de poudre.

Baking
Ecrire dans le sucre et couler du caramel…

Si on devait rapprocher cette technique d’un procédé de pâtisserie, sachez qu’on apprend à couler le caramel dans une inscription réalisée dans un lit de sucre afin de créer des décors personnalisés dans les écoles de pâtisserie. A ma connaissance, personne n’a jamais coulé du caramel dans un lit de poudre de sucre couche après couche, afin de réaliser une forme en 3D. Mais c’est peut-être une idée !

L’impression 3D de sucre par projection de liant

La technique de la projection de liant est couramment utilisée dans le monde de l’impression 3D avec des matériaux divers : le gypse, les métaux. Cela consiste à venir déposer des gouttes de liant sur un lit de poudre couche après couche, en vue de leur solidification. On peut utiliser de la colle, de la cire, de l’eau… c’est également possible d’ajouter des colorants. L’impression 3D par projection de liant est ainsi la plus ancienne technique d’impression 3D couleur. Plusieurs projets se sont montés pour adapter cette techno au monde alimentaire.

En 2012, Kyle and Liz von Hasseln ont crée The Sugar Lab, un studio de création dédié à l’impression 3D de sucre. Puis en 2013, le studio a été racheté par 3D Systems qui a crée une division culinaire. Pendant le CES 2014, les visiteurs (et moi en particulier !) ont pu découvrir la chefjet et gouter des premières impressions sucrées. En septembre 2020, le projet annonce finalement le lancement d’un service d’impression 3D de pièces en sucre et une prochaine commercialisation de la machine.

exemple de réalisation sucrée par le déaprtement 3DS Culinary
Un exemple d’impression 3D en sucre du département 3DS Culinary

En parallèle, de nombreux fablab et universités ont adapté des imprimantes 3D à projection de liant pour tester d’autres matériaux.

L’université de West England, l’université de Washington ont réalisé beaucoup d’essais. Dans certains cas, les résultats sont même publics. Si vous cherchez des recettes pour tester dans votre propre imprimante à poudre, voici quelques ressources :

  • les recettes du département Open 3DP de l’Université de Washington
  • les formules testées et commentées sur le forum Reprap

Après avoir revu les différentes solutions d’impression 3D à base de sucre en poudre (ou sucre glace), je vous propose de nous intéresser au sucre cuit !

Les imprimantes 3D qui fonctionnent avec du sucre liquide

Savez-vous quelle propriété du sucre intéresse le plus les chercheurs ? C’est que le sucre est parfaitement soluble dans l’eau. Par conséquent, c’est un matériau de support parfait pour réaliser des impressions biologiques. De plus, les cellules vivantes aiment le sucre et peuvent utiliser le matériau pour réaliser certaines réactions chimiques. C’est donc un bon candidat pour l’impression 3D de tissus organiques.

Aussi, quand on cherche des projets d’impression 3D de sucre liquide, on tombe rapidement sur des applications en rapport avec des matériaux vivants :

  • en 2018 l’université de l’Illinois ont développé une imprimante permettant d’imprimer des rubans d’isomalt, qui servent de support en trois dimensions à de la culture de cellules
  • depuis 2016 l’Université de Laval travaille sur des structures imprimées en sucre en vue de la construction d’un pancréas artificiel

Et en vidéo, cela donne quoi ? Voici un projet réalisé en 2012, (bonne nouvelle : les plans open source sont disponibles via Thingiverse.)

Enfin voici une vidéo de l’Université de l’Illinois dont nous citions les expérience plus haut. L’impression 3D prend une quarantaine de minutes.

Les imprimantes 3D alimentaires qui fonctionnent avec de la glace royale

Comme dans le cas du chocolat, dans cette catégorie , vous pouvez retrouver les imprimantes 3D alimentaires à extrusion de pâte « généralistes » et les imprimantes 3D FDM qui proposent des déclinaisons spéciales pour l’alimentaire.

Il est possible de réaliser facilement une pâte à base principalement de sucre, que l’on peut venir extruder. Les plus connues :

  • la glace royale (un mélange de sucre et blanc d’œuf cru)
  • le fondant et la pâte à sucre (un mélange de sucre et de sirop de glucose)
  • la meringue (un mélange de sucre et de blancs d’œuf montés)
  • le miel et le sirop d’agave sont également des liquides sucrants (chimiquement ce ne sont pas du saccharose et donc on ne peut pas les appeler des sucres)

C’est probablement possible d’imprimer de la pâte de sucre sur la majorité des imprimantes 3D alimentaires généralistes. Cependant j’ai décidé de citer ceux pour lesquels j’ai trouvé une photo.

  • Byflow a été développée par Nina Hoff et Jacek. Cette imprimante 3D alimentaire polyvalente est bien conçue pour réaliser différentes impressions 3D à partir de pâtes extrudées. Le site propose des recettes et un studio en ligne pour vous accompagner.
Les 100+ meilleures images de .. High tech .. en 2020 | imprimante 3d,  impression 3d, imprimante alimentaire
Impression 3D de meringue par Byflow
  • Bocusini par Print2Taste propose des impressions en massepain (sucre + poudre d’amandes)
Bocusini Plug & Play Food 3D Printer - 3D Printing Industry
Un exemple d’impression 3D en massepain par Bocusini

Zmorph propose un extrudeur de pâte épaisse à monter sur sa machine généraliste. En 2017, ils ont publié un exemple d’utilisation pour réaliser une personnalisation sucrée.

Impression 3D de sucre à la Pâtisserie Numérique

Après avoir revu les imprimantes disponibles sur le marché, je vous propose de vous raconter en quelques lignes les expériences que nous avons réalisées à la Pâtisserie Numérique.

A l’été 2019, nous avons réalisé pas mal d’impression 3D en utilisant un système « pousse-seringue ». Et on l’a remis en route pour réaliser la rosace de Notre-Dame sur la tarte au chocolat que vous voyez dans cette vidéo.

Impression de glace royale dans cette video !

Mais pour être honnête, on était pas contents des résultats avec un piston sur seringue. C’est ce qui nous a amené à imaginer Cakewalk 3d et nous avons réalisé des dizaines d’impressions 3D de meringue et de glace royale avec ce dispositif simple qui se monte sur n’importe quelle imprimante FDM cartésienne. C’était beaucoup plus satisfaisant !

Il faut déployer une grande vitesse d’extrusion pour obtenir des résultats satisfaisants mais on a plus le problème de devoir gérer la rétractation/mise en pression après avoir effectué un déplacement.

Glace royale imrimée avec Cakewalk 3d
L’impression 3D de glace royale avec Cakewalk 3D

Enfin, ce partage ne serait pas exhaustif nos essais avec un laser de découpe laser sur du sucre glace. A cause de la tension de surface dont on vous parlait plus haut, on a eu beaucoup de mal à obtenir des résultats intéressants. Voici une photo de mes essais pour produire une surface en modifiant les paramètres et comme vous pouvez le constater, j’avais pas encore trouvé la solution !

Essais non réussis d'impression 3D de sucre avec un laser
Des essais de cuisson du sucre avec un laser…. c’est pas probant !

Nous avons récapitulé les technologies et les imprimantes 3D disponibles pour effectuer de l’impression 3D de sucre. Passons maintenant à la seconde partie de cet article : où commander du sucre imprimé en 3D ?

Les services d’impression 3D de sucre

Alors, curieux de goûter du sucre imprimé en 3D ? Plusieurs services ont ouvert les dernières années et vous proposent leur création.

On en a parlé un peu plus haut dans cet article, Culinaryprintworks est le service d’impression 3D mis en place par le studio culinaire de 3D Systems. Basé à Los Angeles, il vise en premier lieu les chefs et les professionnels et leur propose des applications en pâtisserie et en mixologie.

Projection de liant par Devoray
Des impressions 3D de cocktails réalisés par la société Devoray grâce à la technique de projection de liant

Si vous aimez les cocktails, on vous conseille d’aller découvrir le site de devoray basé au Canada. Ils ont developpé une innovation qui leur permet d’imprimer en 3d des cocktails prêts à etre infusés dans vos verres !

Vous habitez en Europe ? 3Dchef.nl est un site néerlandais qui vous propose de réaliser du cake design en sucre coloré.

En France, vous pouvez contacter la société Tridifoodies qui a développé son propre procédé d’impression par projection de liant et propose différentes textures de sucre.

French tech par Tridifoodies
Un exemple d’impression 3D de sucre par la société Tridifoodies

Imprimer en 3D du sucre à la maison

Alors, cet article vous a donné envie d’essayer l’impression 3D de produit sucré à la maison ? Dans cette partie, nous vous partageons quelques conseils basés sur notre propre expérience.

Impression 3D sucre - glace royale
Tarte chocolat avec impression 3D d’une rosace en glace royale

On parle encore de la glace royale…

Déjà, il faut préciser que nous sommes un peu des accros à la glace royale. Si vous ne connaissez pas bien, c’est un mélange de sucre glace, de blanc d’oeuf et d’un peu d’acide (acide citrique ou creme de tartre) dans les proportions suivantes :

  • 1% de crème de tartre (ou de jus de citron)
  • 16% de blanc d’œuf cru
  • 83% de sucre glace

En fonction des quantités que vous préparez, vous pouvez mélanger l’ensemble des ingrédients dans un bol avec une fourchette, ou bien vous servir de votre robot pâtissier muni d’une feuille.

Vous obtenez une pâte visqueuse qui peut se parfumer ou se colorer. On l’utilise souvent pour décorer des sablés plats. Attention : elle sèche rapidement à l’air libre, donc vous avez intérêt à la couvrir d’un film si vous le n’utilisez pas immédiatement.

L’imprimante 3D correspond à une mécanisation du classique cornet de pâtissier. Voici des contraintes à prendre en compte :

  • Comme le matériau est visqueux, il est important d’appliquer une certaine pression avant le démarrage
  • Tous les fichiers 3D ne peuvent pas s’imprimer. Car la glace royale se solidifie en séchant mais pas assez rapidement pour monter des couches dans la majorité des cas.
  • Eviter également les modèles 3D qui nécessitent des supports, car vous ne pourrez jamais les enlever proprement.
  • Comme pour tous les matériaux alimentaires, il n’existe pas de slicer dédié. Prévoyez du temps pour jouer avec les paramètres.
  • Un grand coup de nettoyage de votre imprimante 3D préférée est OBLIGATOIRE ! La graisse des moteurs n’a pas très bon goût… et va sûrement vous donner TRES mal au ventre.
  • Prenez votre temps pour imprimer très lentement. Vous devez laisser le temps au matériau visqueux de se déposer (penser aux coulures de miel sur votre tartine). Notre valeur de référence est 15 mm/s.
  • Toujours prévoir de l’espace tout autour de votre imprimante, un espace que vous pourrez facilement nettoyer. Retrouver de la glace royale sur votre raspberry n’est surement pas votre objectif…

Si vous préférez imprimer avec le sucre en poudre

Vous souhaitez imprimer du sucre en poudre par la technique de projection de liant, mais vous ne possédez pas d’imprimante 3D adapté ? Pas de souci, nous avons la solution. Il s’agit d’un projet maker qui va vous occuper de nombreuses semaines !

Nous vous recommandons de regarder le projet Oasis sur Hackaday qui est vraiment bien détaillé.

Pour ceux tenté par l’impression de sucre cuit ou de caramel, il existe des instructions à propos du projet Baricuda Extrudeur sur Thingiverse. Nous n’avons pas tenté de le réaliser nous-mêmes mais il y a des explications détaillées.

En conclusion, il existe pas mal de possibilités pour goûter du sucre imprimé en 3d, même si c’est moins courant que le chocolat ! Faites-nous part de vos commentaires et de vos essais, nous serons heureux de les rajouter dans cet article !

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