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1、第12期總第270期農(nóng)業(yè)科技與裝備No.12TotalNo.2702016年12月AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentDec.2016三維打印技術(shù)在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用11*111112周紋羽,李哲,路飛,王橋,陳文慶,陳革,龐文祿,單秀峰(1.沈陽(yáng)師范大學(xué)糧食學(xué)院,沈陽(yáng)110034;2.沈陽(yáng)師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,沈陽(yáng)110034)摘要:綜述三維打印技術(shù)的原理,從巧克力糖果制品、烘焙食品、重組性食品等方面對(duì)三維打印技術(shù)在食品加工領(lǐng)域的重要發(fā)展的方向進(jìn)行介紹,分析該技術(shù)
2、在食品加工領(lǐng)域中的應(yīng)用、發(fā)展及面臨的挑戰(zhàn),以期為三維打印技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。關(guān)鍵詞:三維打?。皇称芳庸?;應(yīng)用;發(fā)展中圖分類號(hào):TP391.73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-1161(2016)12-0063-0419世紀(jì)末三維打印技術(shù)才剛剛興起,直到20世謂熱熔成型,是利用具有熱塑性的材料,通過(guò)加熱三紀(jì)80年代才得以實(shí)現(xiàn)并初具規(guī)模。三維打印技術(shù)以維打印機(jī)噴頭擠出材料,并且按照填充軌跡運(yùn)動(dòng)使材計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ),利用軟件分層離散和數(shù)料逐層粘結(jié)形成實(shí)體產(chǎn)品。一個(gè)層面沉積完成后,調(diào)字控制成形的方式將金屬粉
3、末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)整工作臺(tái)繼續(xù)完成其他層面,最終打印出立體多面的胞、組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié),最終疊加成造型。形,制造出實(shí)體產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)面向用戶1.1.2光固化立體成型(SLA,StereoLithographyAppearance)的食品三維打印機(jī),其中在CES2014展出了ChefJet光固化立體成型是將液態(tài)光敏樹(shù)脂材料在可控的紫(3DSystems)和ChefJetPro兩款以及巴塞羅那Nat(yī)-外光線照射作用下,按照光照順序快速固化成型,其uralMachines公司推出的一款消費(fèi)級(jí)的已
4、經(jīng)應(yīng)用于為最早三維打印中采用的一種方法。米其林三星餐廳的Foodini三維食品打印機(jī)。1.1.3選擇性激光燒結(jié)(SLS,SelectiveLaserSintering)此法1三維打印技術(shù)概述采用激光作為動(dòng)力源來(lái)燒結(jié)粉末,通過(guò)指揮在預(yù)定的1.1三維打印技術(shù)的原理三維激光點(diǎn),激光引信通過(guò)掃描顆粒粉末床的特定區(qū)三維打印的基本原理是斷層掃描的逆過(guò)程。首先域橫截面一層一層從舊至新開(kāi)始掃描,然后燒結(jié)成想象一個(gè)整體,將它分割切片,片數(shù)為很大的基數(shù)。那型;之后再次掃描后層層鋪疊。這種方法可以用于生么如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以將每一單獨(dú)的片
5、打印出來(lái),最成包含多個(gè)層次的食物,成型食物的每一層都由不同終將打印好的無(wú)數(shù)的片層層疊加到一起,即成為最初的成分組成。SLS多使用燒結(jié)金屬,其優(yōu)點(diǎn)是成件效的整體,這便是逆過(guò)程后形成的三維打印產(chǎn)品。率高、時(shí)間短,無(wú)需支撐材料。除此以外,該項(xiàng)技術(shù)也由于可采用各種各樣的材料(液體、粉末、塑料適用于一些食品設(shè)計(jì)?;赟LS技術(shù),使用一種加熱絲、金屬、沙子、紙張甚至巧克力、人體干細(xì)胞等),而和燒結(jié)材料的紅外激光,可以將營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味加入且還有可以自由定型的特點(diǎn),可定型完全由計(jì)算機(jī)掌到食品中???,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜中空的造型都可以實(shí)現(xiàn)
6、,所以三維1.1.4分層實(shí)體制造(LOM,LaminatedObjectManufacturing)打印機(jī)是名副其實(shí)的“萬(wàn)能制造機(jī)”。利用激光切割紙張,然后通過(guò)分張涂抹熱熔膠或其他1.1.1熔融沉積成型(FDM,FusedDepositionModeling)該形式層層黏結(jié),疊加獲得有支撐和固化作用的三維實(shí)工藝屬于絲質(zhì)材料擠出熱熔成型,也稱熔絲制造。所體零件。1.1.5數(shù)字光處理技術(shù)(DLP,DigitalLightProcessing)采用帶有高分辨率的數(shù)字光處理器投影儀,用光固化液態(tài)收稿日期:2016-09-1
7、4光聚合物?;痦?xiàng)目:沈陽(yáng)師范大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)劃項(xiàng)目1.1.6三維打印黏結(jié)成型(3DP,ThreeDimensionalPrinting(201610166100025)作者簡(jiǎn)介:周紋羽(1994—),女,從事食品加工方面的研究工andGluing)該技術(shù)是利用三維打印機(jī)噴頭噴膠黏作。劑,選擇性黏結(jié)粉末材料,將黏結(jié)后的物質(zhì)層層疊加通信作者:李哲(1969—),男,碩士,副教授,從事糧油加工得到三維實(shí)物。技術(shù)及三維工廠設(shè)計(jì)等方面的研究工作。64農(nóng)業(yè)科技與裝備2016年12月三維打印技術(shù)的“秘密”可以概括如下:就將
8、復(fù)雜經(jīng)適用于可混合和自動(dòng)多層疊加的食品中,如生面設(shè)計(jì)變成實(shí)體物品而言,3D打印機(jī)比其他生產(chǎn)模式團(tuán)、肉糜和加工奶酪等。(如人工生產(chǎn)或機(jī)器生產(chǎn))更精確、更通用,可以將一2.1三維打印巧克力和糖果制品個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)通過(guò)組合不同的原材料以過(guò)去不可能一直以來(lái),巧克力是世界上最受歡迎的食品之的方式創(chuàng)造成實(shí)物。如今,鞋盒大小的塑料物品對(duì)于一,無(wú)論成年人、兒童,無(wú)論男女都深深