3D打印機-食品印(yìn)刷簡介(jiè) 

增(zēng)材製造
，也被稱為3D打(dǎ)印(yìn)
，是一種新興的生(shēng)產技術(shù)
，基於(yú)逐層沉積(jī)材(cái)料
，以(yǐ)重現(xiàn)計算(suàn)機生(shēng)成(chéng)的(dí)3D設(shè)計(jì)。增材製造是(shì)一個集合名詞(cí)
，用(yòng)於(yú)各種技術(shù)
，如熔融(róng)沉積(jī)建(jiàn)模(mó)(FDM)，噴墨(mò)打印(IJP)，粉末床打(dǎ)印(yìn)(PBP)和選擇性激光燒結(SLS)。由於3D打印(yìn)為基於數字設計(jì)的柔性產(chǎn)品製(zhì)造提供了(liǎo)*的機會(huì)
，它(tā)在許多(duō)行(háng)業中(zhōng)獲得(dé)了應(yīng)用(yòng)
，包(bāo)括汽車，航(háng)空(kōng)航天(tiān)，醫(yī)療(liáo)，製藥(yào)和牙(yá)科
，以(yǐ)及食(shí)品(pǐn)生產。3D打印技(jì)術(shù)可(kě)以創造有(yǒu)趣(qù)的新(xīn)形狀(zhuàng)
，並提(tí)供(gōng)了(liǎo)新的機(jī)會
，在創造(zào)食品(pǐn)組(zǔ)成(chéng)
，結(jié)構(gòu)
，紋理(lǐ)和味(wèi)道上具有更(gēng)大(dà)的自由。通過在(zài)不同(tóng)長度尺(chǐ)度(dù)上(shàng)獨立控製食(shí)品結構
，可以(yǐ)設(shè)計出(chū)斷(duàn)裂行為等(děng)力(lì)學性能(néng)。創新的食物紋(wén)理(lǐ)
，例如(rú)
，可以創(chuàng)建復合材(cái)料的(dí)動(dòng)態分解或各向(xiàng)異(yì)性(xìng)紋理。味(wèi)覺和(hé)感覺(jué)可以通過局部物質沉積來調(tiáo)節(jié)
，從(cóng)而控製(zhì)食物(wù)的空間(jiān)布局。此外(wài)
，3D打(dǎ)印(yìn)可(kě)以被認為是一(yī)種顛(diān)覆性(xìng)的技術(shù)
，其使(shǐ)食(shí)品製(zhì)造(zào)商能(néng)夠(gòu)生產(chǎn)出具(jù)有新(xīn)形(xíng)狀(zhuàng)
，質地(dì)
，結構和風味的(dí)改良(liáng)甚至全新(xīn)產(chǎn)品(pǐn)
，它(tā)為食品行(háng)業和新的價(jià)值(zhí)鏈，消(xiāo)費者(zhě)體(tǐ)驗和(hé)消(xiāo)費(fèi)者(zhě)互動(dòng)的可(kě)能(néng)性(xìng)提供(gōng)了(liǎo)新的商(shāng)業(yè)機會(huì)。 

利用(yòng)這種(zhǒng)技(jì)術(shù)
，所謂(wèi)的(dí)注(zhù)射(shè)器(qì)填充糊狀物或麵團
，逐層沉(chén)積(jī)並(bìng)構建成(chéng)3D產(chǎn)品(pǐn)。FDM是(shì)廣泛(fàn)使用的(dí)3D打(dǎ)印技術(shù)
，Natural Machines
，Bocusini
，Byflow
，Magic Candy Factory和Verstegen等公(gōng)司現(xiàn)在(zài)使(shǐ)用(yòng)它來生產3D打印產品和(hé)機器(qì)。利用(yòng)該(gāi)技(jì)術粉末(mò)床印(yìn)刷(shuā)
，沉積(jī)一層粉(fěn)末(mò)
，然後通過噴墨(mò)係(xì)統將(jiāng)非(fēi)常受(shòu)控的液(yè)體液(yè)滴（油(yóu)
，油脂(zhī)
，水等(děng)）沉積在粉(fěn)末(mò)上。這種液(yè)體確(què)保粉(fěn)末“粘(nián)在(zài)一(yī)起”。將(jiāng)它(tā)與(yǔ)一(yī)罐糖(táng)中(zhōng)的一滴水(shuǐ)相(xiāng)比(bǐ)較;如果(guǒ)你過了一(yī)會兒回來
，所有的(dí)糖(táng)都(dū)粘(nián)在了一起。通過(guò)在圖層上(shàng)重復此(cǐ)圖(tú)層
，您(nín)可以(yǐ)在3D中構建產(chǎn)品。通過(guò)這(zhè)種方式(shì)
，您還可(kě)以在每(měi)層(céng)中(zhōng)更改(gǎi)粉末(mò)和/或液體(tǐ)的(dí)成分(fēn)/配(pèi)方
，從(cóng)而(ér)製成*的產(chǎn)品(pǐn)。

該(gāi)技(jì)術類似(sì)於(yú)粉末(mò)床(chuáng)印刷技(jì)術
，僅使用激光（加熱(rè)）代(dài)替(tì)液(yè)體將(jiāng)粉末顆(kē)粒“烘(hōng)烤”在一起。它可(kě)以改變每層(céng)的(dí)粉末成分和(hé)激光(guāng)強度（熱(rè)量）
，從而可(kě)以(yǐ)製造(zào)出*的產品。同時(shí)
，我們還(huán)開發(fā)了使用粉(fěn)末床（液體）和(hé)激光（加(jiā)熱(rè)）組(zǔ)合(hé)的係統。這是3D打印(yìn)領域(yù)的*發展(zhǎn)。

3D打(dǎ)印機-食品(pǐn)印刷優(yōu)勢(shì) 

1， 主要焦點在(zài)於創造有趣的食(shí)品形狀和(hé)設計

2， 可以(yǐ)提供傳(chuán)統食品(pǐn)加(jiā)工(gōng)技術(shù)無法(fǎ)提(tí)供的一係(xì)列新的(dí)價(jià)值主(zhǔ)張和(hé)應用(yòng)

3， 為數字互動(dòng)和(hé)消費(fèi)者賦(fù)權(quán)提供(gōng)新的(dí)可能性(xìng)

4， 可(kě)以(yǐ)創造個(gè)性化及特殊性食(shí)品(pǐn)
，例如老(lǎo)年消費者食物(wù)
，可(kě)以利用(yòng)3D打印技(jì)術設計(jì)出(chū)適合吞咽(yān)障(zhàng)礙者(zhě)食用(yòng)的食物(wù)。見案(àn)例“胡蘿卜&豌(wān)豆(dòu)”
，這(zhè)款食物(wù)中至少包(bāo)含80%的(dí)主要成(chéng)分(fēn)（如(rú)胡蘿卜和豌豆）
，其餘(yú)20%則(zé)是強化(huà)蛋白質，脂肪和微(wēi)量(liáng)營養(yǎng)素(sù)及凝(níng)膠(jiāo)劑等(děng)。由於吞(tūn)咽困難(nán)者通(tōng)常(cháng)隻吃泥(ní)狀(zhuàng)的，不成形(xíng)的(dí)食物(wù)
，而這種3D打(dǎ)印(yìn)技術可(kě)以為許(xǔ)多(duō)患(huàn)者提供(gōng)有(yǒu)質感(gǎn)的(dí)，看起(qǐ)來自然(rán)的食物
，可以為許(xǔ)多(duō)患(huàn)者(zhě)提(tí)供進食的樂趣
，且這(zhè)種個(gè)性化，強(qiáng)化(huà)成分(fēn)的添(tiān)加確保每個患(huàn)者都可(kě)以得到(dào)他(tā)們(mén)需要的營(yíng)養(yǎng)。

5， 味(wèi)覺和感覺可以(yǐ)通過(guò)局(jú)部物質沉(chén)積來(lái)調節(jié)（具(jù)有紅外激光(guāng)束局部加熱(rè)功能）
，從(cóng)而(ér)控(kòng)製食物(wù)的空間布局(jú)。

3D打(dǎ)印機-食(shí)品印刷在食品(pǐn)加(jiā)工中(zhōng)的應用(yòng)舉例(lì)—焙烤(kǎo)食品 

在(zài)以穀物食(shí)品為(wéi)基礎的應(yīng)用(yòng)程序中(zhōng)
，如烘(hōng)焙食(shí)品
，該(gāi)過程主要遵循(xún)兩個(gè)主(zhǔ)要的加(jiā)工步驟：混合(hé)和(hé)烘焙。在(zài)混合過程中(zhōng)
，原料混(hùn)合在(zài)一起
，得(dé)到(dào)一(yī)個體積矩(jǔ)陣。在烘焙(bèi)過(guò)程中
，典(diǎn)型(xíng)的(dí)蜂窩狀泡沫(mò)結(jié)構的烘焙產(chǎn)品(pǐn)得到充(chōng)分(fēn)的發展和(hé)穩定(dìng)。烘焙過(guò)程通常包括脂肪的熔化，溶(róng)質的進(jìn)一步(bù)溶解，空氣的膨脹(zhàng)等(děng)轉(zhuǎn)變。

具有(yǒu)不(bù)同設(shè)計紋(wén)理的3D打(dǎ)印餅幹

利(lì)用3D打(dǎ)印(yìn)技(jì)術可以(yǐ)幫助(zhù)生產(chǎn)商在(zài)不(bù)同的長度尺度（從分子(zǐ)到(dào)微觀(guān)到宏(hóng)觀上）上(shàng)利用幾種不同(tóng)的(dí)結(jié)構(gòu)路徑(jìng)
，設(shè)計(jì)出新(xīn)穎(yǐng)的設(shè)計(jì)。

3D打印機(jī)-食品印刷(shuā)成功案(àn)例(lì)

3D打印機-食(shí)品印刷核心出(chū)版物舉例

· 3D打印(yìn)的(dí)穀物食品

M. Noort
，K van Bommel和(hé)S. Renzetti （2017）穀物食品(pǐn)世界62（6）：272-277

· 麥(mài)麩粒(lì)度(dù)粒度對麵包品(pǐn)質的(dí)影響 - 纖(xiān)維 - 蛋白質(zhì)相(xiāng)互(hù)作用(yòng)的證據

Martijn Noort
，Daan van Haaster
，Youna Hemery
，Henk Schols和(hé)Rob Hamer （2010年(nián)）Journal of Cereal Science 52：59-64

· 通過不(bù)均匀的(dí)空間(jiān)分布(bù)或氯(lǜ)化鈉增(zēng)強(qiáng)麵包中(zhōng)的鹹(xián)味(wèi)

Noort
，MWJ
，Bult
，JHF
，Stieger
，M。和(hé)Hammer
，RJ（2010年）穀物科學雜誌52（3）：378-386

· 全麥和麩(fū)皮穀(gǔ)物食(shí)品的感(gǎn)官特(tè)征(zhēng)綜述(shù)

Heiniö
，RL
，Alam
，SA
，Sozer
，N.
，Kock
，HL
，Katina。K.
，Noort
，MWJ
，Hersleth
，M.
，Poutanen
，K。 （2016）食(shí)品科學與技(jì)術趨(qū)勢(shì)47：25-38