3D打印機(jī)-食品印刷簡介 

增材制造，也被稱為3D打印，是一種新興的生產(chǎn)技術(shù)，基于逐層沉積材料，以重現(xiàn)計(jì)算機(jī)生成的3D設(shè)計(jì)。增材制造是一個集合名詞，用于各種技術(shù)，如熔融沉積建模(FDM)、噴墨打印(IJP)、粉末床打印(PBP)和選擇性激光燒結(jié)(SLS)。由于3D打印為基于數(shù)字設(shè)計(jì)的柔性產(chǎn)品制造提供了*的機(jī)會，它在許多行業(yè)中獲得了應(yīng)用，包括汽車、航空航天、醫(yī)療、制藥和牙科，以及食品生產(chǎn)。3D打印技術(shù)可以創(chuàng)造有趣的新形狀，并提供了新的機(jī)會，在創(chuàng)造食品組成，結(jié)構(gòu)，紋理和味道上具有更大的自由。通過在不同長度尺度上獨(dú)立控制食品結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)出斷裂行為等力學(xué)性能。創(chuàng)新的食物紋理，例如，可以創(chuàng)建復(fù)合材料的動態(tài)分解或各向異性紋理。味覺和感覺可以通過局部物質(zhì)沉積來調(diào)節(jié)，從而控制食物的空間布局。此外，3D打印可以被認(rèn)為是一種顛覆性的技術(shù)，其使食品制造商能夠生產(chǎn)出具有新形狀，質(zhì)地，結(jié)構(gòu)和風(fēng)味的改良甚至全新產(chǎn)品，它為食品行業(yè)和新的價值鏈、消費(fèi)者體驗(yàn)和消費(fèi)者互動的可能性提供了新的商業(yè)機(jī)會。 

利用這種技術(shù)，所謂的注射器填充糊狀物或面團(tuán)，逐層沉積并構(gòu)建成3D產(chǎn)品。FDM是廣泛使用的3D打印技術(shù)，Natural Machines，Bocusini，Byflow，Magic Candy Factory和Verstegen等公司現(xiàn)在使用它來生產(chǎn)3D打印產(chǎn)品和機(jī)器。利用該技術(shù)粉末床印刷，沉積一層粉末，然后通過噴墨系統(tǒng)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。通過在圖層上重復(fù)此圖層，您可以在3D中構(gòu)建產(chǎn)品。通過這種方式，您還可以在每層中更改粉末和/或液體的成分/配方，從而制成*的產(chǎn)品。

該技術(shù)類似于粉末床印刷技術(shù)，僅使用激光（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激光強(qiáng)度（熱量），從而可以制造出*的產(chǎn)品。同時，我們還開發(fā)了使用粉末床（液體）和激光（加熱）組合的系統(tǒng)。這是3D打印領(lǐng)域的*發(fā)展。

3D打印機(jī)-食品印刷優(yōu)勢 

1、 主要焦點(diǎn)在于創(chuàng)造有趣的食品形狀和設(shè)計(jì)

2、 可以提供傳統(tǒng)食品加工技術(shù)無法提供的一系列新的價值主張和應(yīng)用

3、 為數(shù)字互動和消費(fèi)者賦權(quán)提供新的可能性

4、 可以創(chuàng)造個性化及特殊性食品，例如老年消費(fèi)者食物，可以利用3D打印技術(shù)設(shè)計(jì)出適合吞咽障礙者食用的食物。見案例“胡蘿卜&豌豆”，這款食物中至少包含80%的主要成分（如胡蘿卜和豌豆），其余20%則是強(qiáng)化蛋白質(zhì)、脂肪和微量營養(yǎng)素及凝膠劑等。由于吞咽困難者通常只吃泥狀的、不成形的食物，而這種3D打印技術(shù)可以為許多患者提供有質(zhì)感的、看起來自然的食物，可以為許多患者提供進(jìn)食的樂趣，且這種個性化、強(qiáng)化成分的添加確保每個患者都可以得到他們需要的營養(yǎng)。

5、 味覺和感覺可以通過局部物質(zhì)沉積來調(diào)節(jié)（具有紅外激光束局部加熱功能），從而控制食物的空間布局。

3D打印機(jī)-食品印刷在食品加工中的應(yīng)用舉例—焙烤食品 

在以谷物食品為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序中，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(jié)構(gòu)的烘焙產(chǎn)品得到充分的發(fā)展和穩(wěn)定。烘焙過程通常包括脂肪的熔化、溶質(zhì)的進(jìn)一步溶解、空氣的膨脹等轉(zhuǎn)變。

具有不同設(shè)計(jì)紋理的3D打印餅干

利用3D打印技術(shù)可以幫助生產(chǎn)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(jié)構(gòu)路徑，設(shè)計(jì)出新穎的設(shè)計(jì)。

3D打印機(jī)-食品印刷成功案例

3D打印機(jī)-食品印刷核心出版物舉例

· 3D打印的谷物食品

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

· 麥麩粒度粒度對面包品質(zhì)的影響 - 纖維 - 蛋白質(zhì)相互作用的證據(jù)

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

· 通過不均勻的空間分布或氯化鈉增強(qiáng)面包中的咸味

Noort，MWJ，Bult，JHF，Stieger，M。和Hammer，RJ（2010年）谷物科學(xué)雜志52（3）：378-386

· 全麥和麩皮谷物食品的感官特征綜述

Heiniö，RL，Alam，SA，Sozer，N.，Kock，HL，Katina。K.，Noort，MWJ，Hersleth，M.，Poutanen，K。 （2016）食品科學(xué)與技術(shù)趨勢47：25-38