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。

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。

基于激光雕刻控制系统的食品打印机

基于激光雕刻控制系统的食品打印机,其应用领域从传统的图像雕刻领域扩展到食品打印领域,得益于Arduino开源硬件技术的发展。利用Arduino硬件系统实现了食品打印机在二维平面上的运动控制。使用Inkscape图像处理软件,使得打印出的食品图案更加多样化、个性化。但由于食品打印材料的局限性,所以当前食品打印机的普及还面临着很多的挑战。

即熟型3D食品打印机的设计

针对现有3D食品打印机打印后无法直接烤熟食用的不足,设计了一种恒温加热、恒压匀速出料、快速烤熟的即熟型3D食品打印机。采用虚拟制造技术,通过SolidWorks软件设计3D食品打印机的机械系统,并基于PC机设计了3D食品打印机的测控系统。采用气压传感器实时检测物料瓶内气压,并实现匀速出料控制;采用PT100温度传感器检测烤盘表面温度,实现恒温加热控制;通过有限元分析及实验研究,给出烤盘合适的加热温度和打印轨迹。实验表明,所设计的即熟型3D食品打印机可以高效、高品质地实现食品的3D打印和烤熟,具有较好的实用价值。

并联臂3D食品打印机

并连臂3D食品打印机是通过将原有的Delta 3D打印机进行改装,并在其上部加上了食物存储装置、食物挤出装置和食物加热装置,从而实现了食品3D打印的功能,该3D食品打印机主体采用铝合金框架搭建,由三臂并联控制部分、食物存储部分、食物挤出部分、食物加热部分、自动调平部分组成;喷嘴与自动调平部分装在框架内部,食物挤出部分与食物存储部分装在框架上部,加热设备固定在框架下部,食物挤出部分通过软管和喷嘴相连,食物存储部分通过阀管与食物挤出部分相连,喷嘴通过效应器与三臂并联控制部分相连,三臂并联控制部分采用42步步进电动机驱动,通过Arduino mega开发板控制。

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。

3D食品打印技术研究的最新进展

3D食品打印是指利用3D打印技术将原料按照"逐层打印,堆叠成型"的原理来生产食品。3D食品打印技术具有方便、灵活、个性化等特点,对于传统的食品加工以及人们的生活方式正产生着巨大的影响。回顾了3D食品打印技术的发展历程,系统地介绍了3D食品打印技术的软、硬件原理以及在甜点、肉制品和航空制品中的应用情况,指出了3D食品打印存在的问题并提出了相应解决方案,引导3D食品打印技术健康快速发展。

食品3D打印的发展及挑战

随着3D打印技术的快速发展,其应用领域从传统模具制造领域不断扩展到建筑、工艺设计和医疗整形等领域。其成本的不断降低得益于Arduino开源硬件技术的发展。在食品行业,3D食品打印将对食物供应短缺、食物个性化需求、人类生活方式以及太空旅行等问题产生深远影响。3D打印食品的材料限制、口感、安全性、成本以及大众心理障碍等是目前食品3D打印所面临的挑战。

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。

基于3D打印技术的食品成型设备结构设计及有限元分析

食品3D打印作为一项新兴技术近年来获得了广泛应用。针对流体型食品3D打印的成型特点,采用模块化设计思想构建了设备的设计方案,运用Pro/E软件建立了设备的三维模型,再将模型导入到Ansys Workbench软件中,对设备进行了有限元静态分析和模态分析,静态分析结果显示其最大应力小于许用应力,强度符合要求。提取了设备模态分析的前六阶振型图,并在软件仿真的基础上搭建了食品3D打印实验平台,对食品3D打印设备进行了动态特性实验和出料实验,通过对比动态特性实验结果与仿真结果,验证了有限元分析的有效性,且出料精度达到相应标准,表明所设计的食品3D打印设备满足设计要求。

通用挤出型食品3D打印机的设计

为了解决当下专用食品3D打印机可打印食材种类单一的问题,课题组设计了一款可打印巧克力和面点类的通用挤出型食品3D打印机。通过SolidWorks软件设计了笛卡尔坐标系形式的机械结构,并对其滚珠丝杠螺母传动机构进行了分析计算,详细介绍了其选型过程。通过气压供料、活塞挤出的方式,实现了打印喷头的连续供料功能。针对巧克力类熔融挤出低温冷却及面点类常温挤出加热熟化的食材成型特性,设计了可实现制冷和加热切换的恒温打印平台温控系统,实现了食品3D打印成型的通用性。研究结果表明该型食品3D打印机能以连续性供料的方式打印巧克力及面点类食品,顺应了多功能发展的理念。所设计的食品3D打印机可以完成一机多用的个性化食品打印,具有一定的实用价值。

Bigels双凝胶制备的影响因素及其在食品中的应用

Bigels双凝胶是由水凝胶和有机(油)凝胶结合而产生的一种新型双相体系,兼具水相和有机相的特点,表现出比单一凝胶更好的性能,具有既能递送亲水性物质又能递送疏水性物质、易于制备、良好的铺展性、良好的物理稳定性、较长的保质期等优点。近些年,Bigels双凝胶得到了广泛关注,越来越多的研究表明Bigels在食品领域具有广泛的应用前景。本文简要概括了Bigels的结构,以及Bigels双凝胶制备过程中凝胶剂种类及浓度、水相和有机相比例、均质条件等几种主要因素对双凝胶理化性质的影响,并探讨了食品领域中Bigels在生物活性物质的递送、3D食品打印、脂肪替代等方面的应用,有助于双凝胶Bigels在食品行业中的深入研究与应用。

果蔬基原料作为儿童饮食的3D打印研究进展

儿童饮食在营养、色泽、形状、口感等方面有特殊需求,选取高营养品质、质地柔软且流动性良好的果蔬作为儿童3D打印食品的原料非常必要。三维食品打印(three-dimensional food printing,3DFP)作为食品工业领域的一项创新型技术,具有个性化定制、改进生产过程和拓宽食品来源等特点,对帮助解决儿童饮食问题优势明显。近年来,果蔬类3D打印食品的应用研究日益增加,但以果蔬为原料的3DFP工艺在儿童饮食中的应用尚未见系统的综述。该文旨在通过概述3D打印果蔬类食品的研究,挖掘3DFP技术在儿童饮食领域的发展潜力,为解决1~12岁儿童对食物质地柔软或营养摄入不足等问题提供指导。该文首先分析了原料特性、打印助剂的性质、打印后处理等方面对果蔬基材料适印性的影响,并总结了当前儿童饮食领域所存在的难题,探讨了3DFP技术对改善儿童饮食结构的前景和所面临的诸多挑战。应用3D打印技术可以克服传统食品加工产业在儿童饮食领域的局限性,以及其多元化发展为开发营养丰富的个性化食品提供了新方法。

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。

基于文献计量学的国内外食品3D打印技术研究进展

利用文献计量学对在Web of Science核心集数据库和知网数据库上发表的食品打印相关研究论文进行了分析,发现国内外食品3D打印文章的发文量与被引频次呈逐年上升趋势,中国、澳大利亚、美国是发文量和被引量最高的国家,但从文章的单篇被引频次来看,中国论文质量仍需提升。由Zhang M、Bhandari B、Prakash S等领导的团队在食品3D打印方面的研究处于领先位置,相关研究主题涉及原料的可打印性分析、后处理研究、个体化营养需求和食品定制。当前适合老人、吞咽困难患者的食品3D打印和4D打印研究正在被重点关注,建议在未来应加强国内外科学研究合作网络建设,注重提升研究质量。