3D列印食品的工作原理

自1980年代以來,從熱塑性塑膠到金屬甚至是食品,3D列印材料取得了穩步進展。複雜的蛋糕裝飾和複雜的巧克力利用了增材製造(AM)工藝可能產生的複雜幾何形狀。得益於多噴嘴印表機,可以列印從甜菜,菠菜和胡蘿蔔色拉塔到比薩餅的所有東西。

如何3D列印食物

在增材製造領域,3D印表機會擠出熱塑性甚至鈦絲。擠壓3D列印的食物時,它會由噴嘴沉積,該噴嘴受CAD資料匯出的STL檔案的引導。數字資訊指示噴嘴一次沉積一層“建築材料”。3D繫結印表機中的擠出過程需要均勻且粘度合適的食物,這有兩個關鍵原因:首先,必須從噴嘴平穩地排出。其次,它必須在沉積時保持其形狀。

最初想到的是,坐下來吃一頓混合的膨化食品的想法是無濟於事的,直到人們意識到膨化食品已經是家常便飯了。義大利麵,香腸,麵包棒和某些早餐穀物都是透過擠壓生產的。始終如一的質量穩定的美味擠壓食品之路已經確立。

3D列印食品的工作原理

透過擠出直接3D列印食品

那麼,用3D列印的擠壓食品究竟如何為美食和烹飪藝術做出貢獻?

巧克力是最美味的食品之一,可以透過加熱的噴嘴擠出,直接從CAD資料建立複雜而富有創意的設計。3D列印在食品行業中提供的設計自由度和定製度是前所未有的。

傳統上,透過將液態巧克力倒入模具中來生產巧克力產品。但是,此過程有兩個固有的侷限性。首先,模具對於批次生產具有成本效益,而不是有限的批次生產。其次,設計複雜性受到可以成功地從模具中拉出的東西的限制。

由於不需要模具,因此從生產到消費,維護3D列印巧克力的幾何形狀要容易得多。也可以校準巧克力的粘度,以便在逐層放置在印刷床上的同時保持幾何形狀。AM工藝可以創造出真正複雜的,獨一無二的巧克力產品。消費者甚至可以在計算機上定製可食用的物品,然後看到他們的設計成真。

比利時巧克力的品質享譽世界。現在,比利時一家名為Miam(法語為“ yum”)的工廠正在使用四臺專業3D印表機從牛奶巧克力,黑巧克力或白巧克力中製作即食的美味食物。附近的一家啤酒廠委託The Miam Factory對3D列印的巧克力啤酒瓶進行了3D列印,這在追尋復活節彩蛋後獲得了令人難忘的獎勵。

也很容易看出來,光滑的液體產品(如奶油乾酪和土豆泥)適合3D列印過程。具有多個噴嘴的擠出系統允許使用更復雜的主菜。例如,多噴嘴列印頭可以透過沉積麵糰,醬汁和乳酪來使比薩製作自動化。擠壓不同的麵糊以製作精美的烘焙食品的相同方法是可能的。

3D列印食品的工作原理

模具印刷食品

一些最初以液體開始的食物不能被擠壓。調味明膠是食品的一個例項,它受益於使用另一種方法進行3D列印的食品。例如,立體光刻(SLA)可以直接從CAD軟體獲取資料以建立模具,然後將其用於食品生產中。

由食品安全的有機矽製成的3D列印模具也可與巧克力和麵糊一起使用。例如,一位烏克蘭糕點師使用3D列印來製作獨特的球形蛋糕模具。

3D列印食品的工作原理

3D列印食品的未來

將來,以3D列印的食品可能會同時以可持續和營養的方式幫助養活世界人口。例如,德國荷蘭應用科學研究組織的研究人員使用一種富含蛋白質和抗氧化劑的藻類來印刷食品。為不斷增長的全球人口擴充套件蛋白質來源有助於確保成分的可用性。