食品3D打印研究进展（西北农林科技大学）

来源： 中国机械工程学会

食品3D打印最新研究进展

3D打印最早出现于20世纪90年代，按照产品的三维模型数据，分层打印、逐层叠加，从根本上解决现有制造方式材料利用率低、能耗高、产品形态相对固定的缺陷，是第三次工业革命的重要代表性技术之一。

3D打印技术可通过简单经济的材料快速建造出成型实体，与电脑连接后，打印机内的可粘合食品原料通过一层又一层的打印方式将设计图纸变为实体食物，从根本上实现产品的自由化制造和个性定制化生产。

3D打印技术今后的发展将更为多元化，促使食品加工不断发展，在未来的发展中具有非常良好的发展前景。

今天将介绍3个食品3d打印的项目，带大家了解并感受打印食品的独特魅力。


巧克力·3D打印

巧克力属于热塑性材料,可通过温度调节变成熔融状态,在挤出头的加热挤压下,在计算机的控制下逐层堆积,得到设计的巧克力产品形状。

制作过程取代了多步骤的传统模型，节省了时间和成本。

3D打印巧克力产品制作过程中, 巧克力原料的融化温度、融化巧克力的保温温度和巧克力的打印温度对产品的成型效果都有直接影响。

于纯淼等人通过单因素及正交试验, 以产品成型效果打分为评定指标，确定在融化温度35℃、保温温度23.5℃、打印温度23℃条件下打印出的巧克力产品在填充密度、回抽、挤出头残留、首层打印效果方面效果最好。

复配淀粉·3D打印

淀粉具有糊化温度低、膨胀容易、吸水力强及保水力大等性质,这些性质说明淀粉作为3D打印材料开发,具有一定的优势。

分别使用马铃薯（a）、小麦（b）和玉米（c）淀粉3D打印剑龙的图像如图所示。使用小麦和玉米淀粉打印出来的模型形状比较完整，使用马铃薯淀粉的造型边缘由于部分粘附而变形。

使用谷朊粉和淀粉混合，并添加黄油和水后进行3D打印，打印出来的模型形状相对比较完整。

并且添加黄油的含量也决定了打印模型的精确度。

肉糜·3D打印

近几年3D打印肉制品也备受消费者关注，但肉糜的流变特性较差，打印出的产品极易坍塌，这限制了3D打印肉制品的快速发展。因此，改善肉糜的流变特性是生产3D打印肉及肉制品的关键。

王石等人研究了在肉糜中添加不同物质对3D打印的影响。

在肉糜中加入不同含量的豌豆蛋白

当豌豆蛋白添加量为30%时打印效果最好，添加量低于30%时会出现挤压出料较多现象，添加量超过30%时会出现挤压不出料情况。

在肉糜中加入不同含量的水

当水添加量为25%时打印效果最好，当添加量低于25%时出现无法打印的情况，添加量高于25%时出现挤压出料较多，这可能是水添加量过多，肉糜体系的流动性太强所导致的。

专家介绍

江昊

博士，副教授，西北农林科技大学食品学院教研室主任，陕西省农村科技开发中心副主任，陕西省青年科技新星、西北农林科技大学高层次青年拔尖人才。

任中国机械工程学会食品与包装工程分会委员、中国绿色农业与食品营养专业委员会委员、陕西省富硒食品专委会委员、陕西省“四主体一联合”猕猴桃产业化工程技术研究中心委员、粮油功能化加工陕西省高校工程研究中心委员。

主要从事农产品加工新技术、食品加热、干燥及食品3D打印等方面研究。