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。     

食品3D打印中的食品材料特性与应用研究进展

食品材料是食品3D打印的关键因素。文章总结了目前在食品3D打印中常用食品材料(蛋白质、淀粉、水凝胶、脂肪)的特点,分析了不同材料组合对成形性能的影响,对不易打印材料如何提高印刷效果给予了一定的建议,指出了目前食品3D打印中食品材料发展面临的技术瓶颈,并对未来食品3D打印技术的发展趋势进行了展望。     

3D食品打印技术及影响因素的研究进展

3D打印技术利用\     

基于食品3D打印技术的食品原料研究及应用

3D打印技术作为一项新兴的智能食品加工技术,已经被广泛应用在食品、材料、航天、汽车、建筑模型等多个领域.食品3D打印技术又被称为一项“增材制造”技术,具备方便、灵活、高精度等优点,可以实现食品外观、颜色、质地、味道和配方的个性化定制.本文从食品3D打印原理、3D食品材料和应用等方面进行综述,以期为食品3D打印材料的开发...     

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.     

添加剂在食品3D打印中的应用现状

3D打印技术作为食品科学领域的一项新技术,因其具有快速成型、适用于复杂结构、可个性化定制等特点而具有巨大的发展潜力。3D食品打印一般以蛋白质、脂类等对人体无害的可食性物质为材料,然而并非所有食材都具有良好的适印性和加工特性。为提高3D打印食材的适印性,食材中通常会添加碳水化合物、蛋白质、脂质等食品添加剂以改善食材的流变特性和加工特性。本文综述了3D食品打印技术、3D食品打印材料特性、常用的食品添加剂及其对打印材料的流变特性、加工特性和营养特性的影响,从而为3D食品打印技术在食品领域中的应用提供科学依据和理论参考。     

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。     

植物基纳米纤维素在食品3D打印中的应用

3D打印技术通过逐层添加物料的方式实现特定结构物体的快速成型,可根据需求实现对原料组成和成品空间结构的个性化定制,在食品领域具有广阔发展潜力。大多数食品原料不具备可打印性,这制约了用于3D打印的食品原料的来源和种类,限制了3D打印技术在食品行业的应用规模。植物基纳米纤维素来源广泛,具有优异的机械性能和流变特性,能够增强物料的可打印性,是3D打印的理想原料。明确植物基纳米纤维素的功能特点,制备的3D打印墨水特性以及在食品3D打印中应用现状,对充分利用新兴加工技术和新食品原料尤为重要。本文重点介绍植物基纳米纤维素结构特点及与3D打印相适应的功能特性,包括高机械强度,易表面改性,适于打印的流变特性以及较好的生物安全性。在分析凝胶和乳液两种形式的植物基纳米纤维素打印墨水特性和用途的基础上,总结其在食品添加剂、食品包装材料、食品新鲜度指示器、功能物质载体等相关食品领域的应用现状,并展望未来制备新兴功能食品和智能食品包装的前景,以期为相关技术发展提供参考。     

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打印快速发展

凯茜·路易丝（CathyLewis）职业生涯中的前20年依次位居于西门子、施乐与Ikon的高层职位。大约在7年前,她成为DesktopFactory的首席执行官,这家工厂是在加利福尼亚州起步的。3D系统公司在2009年收购了这家工厂,路易丝也成为该公司全球市场营销副总裁。3D系统公司正如其名,是专门从事三维印刷、模型设计和零件制造的公司。最近,我们就3D技术在图形艺术的潜力采访了路易丝。尽管3D技术看起来是一个新发明,其实它的应用已经有超过26年的历史了。“当3D系统公司最初发明3D打印时,其唯一的用途是快速制模,这是一项革命性的技术”,路易丝说,“今天,从太阳镜、咖啡机到汽车或飞机都可以通过3D打印进入市场。”     

神奇的3D打印

“3D打印”被誉为自20世纪90年代兴起互联网以来最大的热门技术,甚至将其称为是第三次工业革命。     

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...     

食品及软性材料3D打印技术的研究与应用进展

3D打印技术是当前的热门科技,食品及软性材料3D打印技术也取得了不断地进步与发展。总结了3D打印技术的原理、分类及3D打印机的构成,综述讨论了食品及软性材料3D打印技术的研究现状及应用中需要克服的技术难点,对未来食品及软性材料3D打印技术的前景作出了展望。     

组织工程中低温3D打印技术

<正>3D打印属于快速成型技术的一种,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可黏合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在3D打印原理中,复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加,因而可以在不用模具和工具的条件下生成几乎任意复杂的工件,极大地提高了生产效率和制造柔性。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、庞大的机床、众多的人力,直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的工件。而且,材料利     

加工方式改善3D/4D打印天然食品的研究进展

近年来,3D/4D打印技术凭借个性化、精准定制等优势,吸引研究者越来越多的关注,然而在如何提高3D/4D打印天然食品的精度等问题上存在着巨大挑战。目前,针对此类问题的研究大多集中于通过加入添加剂和调整加工方式来提高食品的印刷性能,而关于加工方式缺乏系统的总结和分析。为了明确加工方式改善3D/4D打印天然食品的原理,本文概述加热、研磨、盐处理3种加工方式对3D/4D打印食品油墨的流变性能、微观结构、水分分布、感官特性等打印性能的改善作用,以期为3D/4D打印技术的发展提供理论依据。     

食品胶体对库拉索芦荟凝胶的3D打印特性的影响

3D打印作为一种新兴的加工技术,可以实现食物外观、配方的个性化定制,提高消费者对功能食品的体验感。基于此,该研究研发了具有可打印性的库拉索芦荟凝胶-马铃薯淀粉凝胶基质,并将不同种类和添加量的食品胶体载入其中。探究了卡拉胶、阿拉伯胶、海藻酸钠、普鲁兰多糖、聚葡萄糖、β-环状糊精对3D打印产品的流变学性质、质构特性和微观结构的影响,考察了不同样品的打印效果及精度,并进行了稳定性评价。结果表明,添加质量分数为1.3%卡拉胶的3D打印产品表现出最高的精度,最紧凑的微观结构和最佳的咀嚼性能。     

一种基于活塞连续工作原理的3D食品打印笔

介绍一种基于活塞连续工作原理的3D打印笔的结构特点以及主要工作原理,并建立系统的数学模型。与以往的3D打印笔相比,其打印材料由ABS等塑性材料变成如液态巧克力等液态材料,使得打印材料范围得到扩展,并且设计合理,使用方便,有助于其它3D打印笔的研发与设计。     

3D打印技术及材料在服装领域的应用与发展

阐述3D打印技术的原理和主要方法,着重介绍3D打印服装的生产技术及打印材料。指出目前3D打印服装常用技术包括选择性激光烧结法和熔融沉淀法,常用材料包括BendLay塑料、柔性聚乳酸、锦纶、热塑性聚氨酯弹性体橡胶TPU 4种。通过具体实例包括3D打印时装、3D打印内衣、3D打印智能服装,介绍3D打印技术在服装领域的应用,并对产品进行分析。最后总结3D打印技术应用于服装领域的优势及发展前景,为3D打印服装的深入研究提供参考。     

鲢鱼糜和海参复配3D打印食品材料

为了促进传统鱼糜制品的创新,提高低值海参的高值化利用,本实验将鲢鱼糜和海参浆两种原料进行复配,制备出一种可用于3D打印的新型食品材料。采用3D打印机和质地测试仪考察了鲢鱼糜和海参浆不同复配比例对3D打印效果和质构特性的影响,并比较了两种原料及复配后材料的营养差异。结果显示,所制备鲢鱼糜和海参浆中蛋白质含量分别为11.60%和15.08%,其中鲢鱼糜氨基酸比例适宜,EAAI75.00,海参浆胶原蛋白含量为8.07%,活性多糖含量为16.49 mg/g;复配后食品材料兼具两种原料的营养成分,组成更加丰富,有利于营养互补。就3D打印效果而言,海参浆比例的增加会降低复配材料的打印效果和凝胶性能,使凝胶强度由1180.86 g·mm降至136.40 g·mm。综合考虑,鲢鱼糜和海参浆比例为7:3时,可以较好的兼具营养与3D打印效果,可以用于后续的研究与产品开发。