激光技术在食品3D打印中的应用及发展趋势

随着食品3D打印技术的快速发展,各种辅助技术与其结合的创新应用越来越受关注。激光技术具有精确、高能量和快速实现材料成型等特点,与食品3D打印技术的个性化定制优势高度契合,两者的结合在食品加工领域展现出巨大的应用前景。本文在介绍食品3D打印技术和激光技术发展现状的基础上,着重阐述激光技术在食品3D打印中的应用,包括激光参数(如波长、功率、脉冲等)和工艺优势。同时,指出激光技术在食品3D打印应用中所面临的挑战,如激光照射下的食品安全、应用局限等问题。最后,对激光技术和食品3D打印技术深度融合的发展趋势进行总结与展望,指明未来发展方向,为激光技术在食品3D打印领域的创新应用提供理论参考。

多材料食品3D打印设备的工艺参数试验研究

为研制一种圆柱坐标式多材料食品3D打印设备,对其挤出、成型及多材料等工艺参数进行试验研究。以马铃薯泥混合材料为打印原材料,利用搭建的样机进行工艺参数试验。结果表明:打印喷嘴高度在1.1~1.6 mm,喷嘴直径大于0.8 mm,挤出速度与打印速度相匹配,具有良好的挤出特性;打印速度对产品成型尺寸偏差的影响最大,单层层厚对产品表面质量及成型效率的影响最大;快速、均衡及高精3种工况下,多材料的最佳回抽时间分别为12.5,14.5,15.0 s。研究为确定及优化圆柱坐标式多材料食品3D打印设备的工艺参数提供指导。

淀粉基凝胶在食品3D打印中的研究进展

食品3D打印技术是一种在食品领域新兴的、由计算机辅助软件控制的智能化快速成型技术。因其具有高效、便捷、个性化定制的特点,在食品加工领域中有较大的发展潜力。淀粉作为一种可再生的天然高分子,具有无毒害、经济环保、资源丰富的优点,是3D打印优质的食品级油墨。近年来,随着食品3D打印技术的不断发展,如何提高天然食用凝胶的可打印性成为研究热点。为更好地了解淀粉基凝胶3D打印的研究进展,该文从3D打印技术原理、淀粉基原料3D打印特性、影响淀粉基凝胶3D打印效果的因素、淀粉基凝胶3D打印的应用现状以及面临的挑战等方面进行综述,以期为淀粉基凝胶在食品3D打印中的发展和应用提供参考。

基于魔芋胶的食品3D打印凝胶体系的构建

目的:目前的食品3D打印技术可用材料较少,导致3D打印技术在食品行业的发展较为滞后,因此本实验拟利用魔芋淀粉成胶特点,开发出一种可用于食品3D打印的凝胶体系。方法:运用硬度测试、黏度分析、流动性测试、色差分析等技术手段,探究魔芋胶、结冷胶和茶褐素的复配凝胶体系中三者不同的添加量对凝胶体系3D打印性质的影响。结果:三种原料对打印效果的影响大小依次为魔芋胶>茶褐素>结冷胶,最佳工艺配方为魔芋胶、结冷胶和茶褐素的质量比为0.67∶0.70∶0.03,在此条件下,测得魔芋胶3D打印产品的感官评分为85分,3D打印成品硬度、黏度、流动性、颜色都较好。结论:本研究为食品领域的3D打印技术开发出新型打印材料,为食品创新和个性化营养食品定制提供新思路。

基于马铃薯淀粉和马铃薯泥的食品3D打印技术研究与发展

马铃薯作为主食材料,富含多种营养物质,对调节居民的膳食营养结构起重要作用。文章综述了基于马铃薯淀粉和马铃薯泥的食品3D打印技术研究,包括马铃薯淀粉作为主材料和添加剂情况下的食品3D打印性能研究,以及食品添加剂和打印温度对食品3D打印性能的影响研究;基于马铃薯泥的食品3D打印技术研究,包括预处理方式、添加剂、打印温度和填充结构对食品3D打印性能的影响研究;并讨论了马铃薯食品3D打印技术面临的问题和发展前景及马铃薯在食品4D打印领域的研究发展方向。

挤出型食品3D打印技术研究进展

近5年来,食品3D打印技术得到了广泛研究.未来食品产业迫切需要朝着实现个性化定制、精细结构制造和辅助新原料重组的方向发展.挤出型食品3D打印是食品3D打印中研究最全面且发展较为成熟的一种.本文介绍了挤出型食品3D打印技术的原理,从食品物料可打印性和固化特性两方面分析了食品3D打印技术的研究现状,重点讨论了打印“墨水”在满足精准打印和快速成型方面所需要达到的要求,展望了挤出型3D打印技术的发展趋势及未来可能面临的挑战,为我国食品3D打印技术的提升及产业化推进提供参考.

浅析现代科技条件下食品行业中的快食品与慢生活——基于食品3D打印新技术的思考

现代科技催生了快生活,日益加快的生活节奏使人们对快食品的需求量越来越大、质量要求也越来越高。食品3D打印新技术,既满足了人们对快食品要求,又与人们希望的慢生活的价值诉求相一致,实现了科技与生活的和谐统一。

基于果蔬原料的食品3D打印技术及其应用

作为新兴数字化生产技术,3D打印技术已在许多领域中被广泛应用。其在食品领域中的应用可满足人们对食品定制化、个性化营养和数字化营养的需求,能进一步简化食品供应链体系,拓宽食材来源。水果和蔬菜富含多种营养素,是人类饮食的重要组成部分。相对于面团、巧克力、肉糜等食材,水果和蔬菜具有含水量高、难成形、易褐变的特点,因此很难实现直接3D打印。为了更好地了解水果和蔬菜在食品3D打印领域的应用情况,本文从食品3D打印的原料特性要求、果蔬原料特性以及3D打印果蔬材料的加工技术等方面进行了综述,并对其发展趋势作出展望。

原料特性及打印参数对食品3D打印制品品质的影响

综述了淀粉类、亲水胶体类、肉类等食材的3D打印特性,分析了打印温度、打印速度、内部填充率、打印喷头直径等打印参数对3D打印制品品质的影响。

查理与3D打印巧克力工厂

以《查理与巧克力工厂》小说为背景,简要介绍巧克力的化学成分。通过通俗易懂的方式介绍几种主流的3D打印技术及其原理,讨论食品3D打印在食品制造业的应用优势。同时,重点介绍巧克力3D打印的历史沿革、工作原理与口感风味。本文将日常生活中熟悉的食品与新颖的科学前沿结合,轻松易懂、易于阅读,充分达到大众科普的目的。

3D打印技术在食品行业的研究应用和发展前景

3D打印作为一项新兴的快速成型技术,按照"逐层打印,堆叠成型"生产产品,具有方便、灵活、速度快、精度高等特点,在航天、医学、食品、建筑、生化、工业、文物保护、配件饰品等诸多领域得以广泛应用。简要介绍3D打印技术的原理和材料使用情况,对其应用进展进行综述。重点阐述3D打印技术在食品行业的研究应用,介绍3D食品打印机的特点,对其潜在问题进行详细分析并作出建议,对3D打印技术的发展前景作出展望,旨在为3D打印技术在食品行业的研究应用提供理论参考。

外啮合齿轮3D食品打印机挤出机构的设计

为了解决3D食品打印机存在的不连续打印、挤出机构结构复杂等问题,提出了一种外啮合齿轮挤出机构;阐述了各挤出机构类型的优缺点;描述了外啮合齿轮挤出机构的结构及工作原理;组建3D实验打印控制平台并进行实验测试,实验结果表明该机构具有定量挤出、连续打印,结构简单、运行平稳、加料方便等优势。

基于淀粉原料的3D打印技术及其应用

食品3D打印技术利用新兴的数字化加工技术进行制造,具有广阔的应用前景。该技术不仅可以制造出满足各种人群营养和口感需求的创新食品,还可以根据个人需求进行个性化定制食品。近年来,在食品领域,3D打印技术得到了显著发展。淀粉作为人类饮食中最丰富的碳水化合物之一,具有价格低廉、来源丰富、易获得和易改性等优势,因此被广大研究人员认为是食品级墨水的重要原料之一。该文介绍了常用的挤出型3D食品打印技术,探讨了淀粉原料在3D打印技术中的应用,影响淀粉基食品打印的关键因素及改进方法,最后针对淀粉基3D食品打印技术在未来发展中的机遇与挑战进行展望,旨在为淀粉基食品3D、4D打印技术的应用和研究提供理论依据和新的思路。

神经网络-遗传算法对杏鲍菇粉3D打印的建模与优化

【目的】食品3D打印技术是食品领域具有发展前景的新技术,但是打印过程影响因素多,存在打印参数确定困难、打印精度预测能力差等问题。寻找有效建模方法,对杏鲍菇粉3D打印参数进行寻优,以确定最佳3D打印条件。【方法】本研究采用杏鲍菇粉和刺槐豆胶为3D打印原料,以单因素试验为基础,通过中心组合试验设计,研究喷嘴直径、打印高度、喷嘴移动速度和填充率4个关键的工艺参数对杏鲍菇粉3D打印精度的影响,并在此基础上采用响应面法和神经网络-遗传算法分别建模分析,确定3D打印的工艺参数。【结果】单因素试验及中心组合试验结果表明,影响3D打印精度的主要因素从大到小顺序为填充率、喷嘴直径、喷嘴移动速度、打印高度。响应面法和神经网络-遗传算法均可用于杏鲍菇粉3D打印参数优化,但是优化效果不同。响应面法的决定系数R^(2)值、均方根误差、相对误差、预测最优值分别为0.8817、0.2314、72.73%、0.148;神经网络-遗传算法的决定系数R^(2)值、均方根误差、相对误差、预测最优值分别为0.9389、0.2269、33.85%、0.215。比较模型参数可得,神经网络-遗传算法的决定系数R^(2)值较高,均方根误差、相对误差较低,比响应面法拟合能力更好,同时其预测最优值较高,具有更好的预测能力。神经网络-遗传算法比响应面法更适合于杏鲍菇粉3D打印参数工艺的优化。采用神经网络-遗传算法获得以杏鲍菇为原料的3D打印最佳工艺参数条件为:喷嘴直径1.2 mm、打印高度1.1 mm、喷嘴移动速度24 mm·s^(-1)、填充率84%。经过试验验证,神经网络-遗传算法确定的最优参数打印样品偏差为0.325,优于响应面的实际打印偏差0.550。【结论】本研究结果表明神经网络-遗传算法可以有效确定3D打印过程最优工艺参数,准确预测食品3D打印产品的精度,可作为农产品及食品个性化3D打印工艺参数优化的一种有效便捷方法。

外啮合齿轮3D食品打印挤出机构的制作与调试

文章设计了一种外啮合齿轮3D食品打印挤出机构,展示了外啮合齿轮挤出机构的结构,描述了外啮合齿轮挤出机构主要组件的设计过程,阐述了外啮合齿轮挤出机构组装与调试过程。

蛋白质3D食品打印研究进展

综述了3D食品打印(Three-dimensional food printing,3D-FP)的应用及发展,从不同角度探讨了用于3D-FP的蛋白质凝胶形成原理及影响要素,进而总结了蛋白质打印油墨组分间的相互作用以及其对蛋白质凝胶理化特性、打印特性的影响,以期为深入应用凝胶品质调控、创新开发新型蛋白质3D-FP产品提供理论依据。

3D打印技术在食品行业中的应用研究进展

为研究3D食品打印材料的设计,回顾了3D打印技术应用,并着重讨论食品材料性能如何起作用,如何通过合理设计3D食物结构来满足3D食品打印的可行性,可后续加工性。对3D打印技术的发展前景做出展望,旨在为3D打印技术在食品行业的研究应用提供理论参考。

3D打印技术在食品行业中的应用研究

本研究主要介绍3D打印技术在食品行业中的应用。通过对热熔挤出法、选择性镭射烧结、黏着剂喷胶成型技术和喷墨食品打印等4种与3D食品打印相关的技术进行分析,总结出这4种技术的特点和优缺点,并在技术层面详细讨论了配方修改、设备修改和食品印刷工艺调整,同时也对3D食品打印技术潜在的机会、面临的挑战及可能存在的伦理和社会问题进行分析。从本质上讲,3D打印技术为个性化营养和定制饮食配方提供了工程解决方案,将微胶囊技术集成到3D打印中是其未来发展方向之一,这有助于保持活性化学品的保质期、简化目前功能性食品的制造工艺、提高功能性成分的稳定性。

基于巧克FDM力工艺的3D打印技术的研究

现如今人民生活水平不断提高,巧克力的消费呈现数量的增长,同时食品个性化定制需求旺盛。3D打印技术的成熟和灵活性正符合满足个性化的需求。食品3D打印技术应用于巧克力定制这一领域,其融化与成型处理尤为关键。文章针对巧克力这种食品材料进行分析,确定巧克力打印成型的最佳条件;选取带有加热环的喷头作为热源,打印机左右两侧加装的半导体制冷器作为冷源;通过Fluent软件对3D打印机的喷头和打印机成型室进行建模分析,确定了适合巧克力3D打印的加热设备的有效发热功率为5W;在其基础上匹配半导体制冷系统的有效制冷功率为12W较为合理。在理论的基础上进行巧克力3D打印对比实验,与仿真结果相一致。

一种气动活塞式3D巧克力打印头设计

随着3D打印技术的发展,其应用领域从传统的工业设计逐渐扩展到建筑、医疗、食品等行业。本文以食品行业中的3D巧克力打印为前提,概述了3D巧克力打印的现状,根据目前市面上常见的3D巧克力打印头结构的特点,详细介绍了一种基于气动活塞式结构的3D巧克力打印头的设计,并对该打印头的实际打印效果进行验证,总结了该结构的打印头的优缺点。