全自動-3D印表機-食品印刷

3D印表機-食品印刷簡介 

增材製造▩•◕·▩，也被稱為3D列印▩•◕·▩，是一種新興的生產技術▩•◕·▩，基於逐層沉積材料▩•◕·▩，以重現計算機生成的3D設計·╃。增材製造是一個集合名詞▩•◕·▩，用於各種技術▩•◕·▩，如熔融沉積建模(FDM)◕↟•、噴墨列印(IJP)◕↟•、粉末床列印(PBP)和選擇性鐳射燒結(SLS)·╃。由於3D列印為基於數字設計的柔性產品製造提供了*的機會▩•◕·▩，它在許多行業中獲得了應用▩•◕·▩，包括汽車◕↟•、航空航天◕↟•、醫療◕↟•、製藥和牙科▩•◕·▩，以及食品生產·╃。3D列印技術可以創造有趣的新形狀▩•◕·▩，並提供了新的機會▩•◕·▩，在創造食品組成▩•◕·▩，結構▩•◕·▩，紋理和味道上具有更大的自由·╃。透過在不同長度尺度上獨立控制食品結構▩•◕·▩，可以設計出斷裂行為等力學效能·╃。創新的食物紋理▩•◕·▩，例如▩•◕·▩，可以建立複合材料的動態分解或各向異性紋理·╃。味覺和感覺可以透過區域性物質沉積來調節▩•◕·▩，從而控制食物的空間佈局·╃。此外▩•◕·▩，3D列印可以被認為是一種顛覆性的技術▩•◕·▩，其使食品製造商能夠生產出具有新形狀▩•◕·▩，質地▩•◕·▩，結構和風味的改良甚至全新產品▩•◕·▩，它為食品行業和新的價值鏈◕↟•、消費者體驗和消費者互動的可能性提供了新的商業機會·╃。 

利用這種技術▩•◕·▩，所謂的注射器填充糊狀物或麵糰▩•◕·▩，逐層沉積並構建成3D產品·╃。FDM是廣泛使用的3D列印技術▩•◕·▩，Natural Machines▩•◕·▩，Bocusini▩•◕·▩，Byflow▩•◕·▩，Magic Candy Factory和Verstegen等公司現在使用它來生產3D列印產品和機器·╃。利用該技術粉末床印刷▩•◕·▩，沉積一層粉末▩•◕·▩，然後透過噴墨系統將非常受控的液體液滴（油▩•◕·▩，油脂▩•◕·▩，水等）沉積在粉末上·╃。這種液體確保粉末“粘在一起”·╃。將它與一罐糖中的一滴水相比較;如果你過了一會兒回來▩•◕·▩，所有的糖都粘在了一起·╃。透過在圖層上重複此圖層▩•◕·▩，您可以在3D中構建產品·╃。透過這種方式▩•◕·▩，您還可以在每層中更改粉末和/或液體的成分/配方▩•◕·▩，從而製成*的產品·╃。

該技術類似於粉末床印刷技術▩•◕·▩，僅使用鐳射（加熱）代替液體將粉末顆粒“烘烤”在一起·╃。它可以改變每層的粉末成分和鐳射強度（熱量）▩•◕·▩，從而可以製造出*的產品·╃。同時▩•◕·▩，我們還開發了使用粉末床（液體）和鐳射（加熱）組合的系統·╃。這是3D列印領域的*發展·╃。

3D印表機-食品印刷優勢 

1◕↟•、 主要焦點在於創造有趣的食品形狀和設計

2◕↟•、 可以提供傳統食品加工技術無法提供的一系列新的價值主張和應用

3◕↟•、 為數字互動和消費者賦權提供新的可能性

4◕↟•、 可以創造個性化及特殊性食品▩•◕·▩，例如老年消費者食物▩•◕·▩，可以利用3D列印技術設計出適合吞嚥障礙者食用的食物·╃。見案例“胡蘿蔔&豌豆”▩•◕·▩，這款食物中至少包含80%的主要成分（如胡蘿蔔和豌豆）▩•◕·▩，其餘20%則是強化蛋白質◕↟•、脂肪和微量營養素及凝膠劑等·╃。由於吞嚥困難者通常只吃泥狀的◕↟•、不成形的食物▩•◕·▩，而這種3D列印技術可以為許多患者提供有質感的◕↟•、看起來自然的食物▩•◕·▩，可以為許多患者提供進食的樂趣▩•◕·▩，且這種個性化◕↟•、強化成分的新增確保每個患者都可以得到他們需要的營養·╃。

5◕↟•、 味覺和感覺可以透過區域性物質沉積來調節（具有紅外鐳射束區域性加熱功能）▩•◕·▩，從而控制食物的空間佈局·╃。

3D印表機-食品印刷在食品加工中的應用舉例—焙烤食品 

在以穀物食品為基礎的應用程式中▩•◕·▩，如烘焙食品▩•◕·▩，該過程主要遵循兩個主要的加工步驟│▩✘：混合和烘焙·╃。在混合過程中▩•◕·▩，原料混合在一起▩•◕·▩，得到一個體積矩陣·╃。在烘焙過程中▩•◕·▩，典型的蜂窩狀泡沫結構的烘焙產品得到充分的發展和穩定·╃。烘焙過程通常包括脂肪的熔化◕↟•、溶質的進一步溶解◕↟•、空氣的膨脹等轉變·╃。

具有不同設計紋理的3D列印餅乾

利用3D列印技術可以幫助生產商在不同的長度尺度（從分子到微觀到宏觀上）上利用幾種不同的結構路徑▩•◕·▩，設計出新穎的設計·╃。

3D印表機-食品印刷成功案例

3D印表機-食品印刷核心出版物舉例

· 3D列印的穀物食品

M. Noort▩•◕·▩，K van Bommel和S. Renzetti （2017）穀物食品世界62（6）│▩✘：272-277

· 麥麩粒度粒度對面包品質的影響 - 纖維 - 蛋白質相互作用的證據

Martijn Noort▩•◕·▩，Daan van Haaster▩•◕·▩，Youna Hemery▩•◕·▩，Henk Schols和Rob Hamer （2010年）Journal of Cereal Science 52│▩✘：59-64

· 透過不均勻的空間分佈或氯化鈉增強麵包中的鹹味

Noort▩•◕·▩，MWJ▩•◕·▩，Bult▩•◕·▩，JHF▩•◕·▩，Stieger▩•◕·▩，M·╃。和Hammer▩•◕·▩，RJ（2010年）穀物科學雜誌52（3）│▩✘：378-386

· 全麥和麩皮穀物食品的感官特徵綜述

Heiniö▩•◕·▩，RL▩•◕·▩，Alam▩•◕·▩，SA▩•◕·▩，Sozer▩•◕·▩，N.▩•◕·▩，Kock▩•◕·▩，HL▩•◕·▩，Katina·╃。K.▩•◕·▩，Noort▩•◕·▩，MWJ▩•◕·▩，Hersleth▩•◕·▩，M.▩•◕·▩，Poutanen▩•◕·▩，K·╃。 （2016）食品科學與技術趨勢47│▩✘：25-38