[发明专利]一种基于脉动给料的3D打印食品成型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于脉动给料的3D打印食品成型方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

在各种因素的影响下，传统食物的供应方式将无以为继，坚持“全天然”食品可能会挨饿，因此建立在高科技基础上的“人造食品”将成为必然的选择。这些被科技“精确定制”出来的食物将会在满足人的使用量的同时，使人吃的更健康。当今食品成型技术发展趋势必须具有高度的适应性：受市场需求的影响，成型设备必须与日益发展的食品行业相适应。目前对食品的要求不仅仅停滞在能够解决温饱，更要注重食品的营养健康和潜在的食品外在品质。

3D打印技术是当今科技发展的快速成型技术催生而形成的一项新技术，其以快速，方便，灵活，高精度，高质量等优点受工业界和学术界的广泛关注。3D食品打印技术是这种技术在食品领域的一种快速食品成型技术。其不仅可以人性化的改变食物的形状，改良食品品质，还可以自由搭配均衡营养。其目的在于帮助人们节省手工蒸煮时间，精简制作过程，从而鼓励人们养成健康的饮食习惯。该技术高度的灵活性使得食品成为能量源的同时，给人以别样的视觉享受。利用3D食品打印技术未来可以实现自身量化饮食，如糖尿病患者可以上传血糖数据，然后用软件计算出下一餐的营养均衡食谱，并将食谱发送给厨房里的3D食品打印机，实现合理饮食，不必担心饮食不合理带来的肥胖困扰。可以将食品3D打印技术和3D扫描技术相结合，制作出更加具有特色的新产品。

现如今，与3D打印相关的技术有很多，如中国发明专利CN103341974B公开了一种3D打印喷头，具有适用液态材料的优点。中国发明专利CN105394801A公开了一种食品3D打印的快速成型方法，3D打印机喷头的挤出筒将食材与成型剂A的混合物挤出制得中间成型材料，3D打印机的喷雾筒将成型剂B均匀喷涂于中间成型材料上，一层固化完成后逐层打印。中国发明专利CN104643277A公开了一种五轴联动食品3D打印机，通过五轴联动方式极大的提高了打印效率，即使面对由单一材料构成的复杂三维结构或由多种材料构成的复合结构时，也能够轻松实现打印。中国发明专利CN104207319A公开了三联臂食品3D打印快速成型设备，设有三联臂并联闭环结构和食材融化挤出结构，采用奶油、巧克力、色拉油、玉米粉等材料，解决了食品3D打印机成型材料实现食材绿色、环保、无毒。中国发明专利CN105661607A公开了一种远端供料的食品3D打印装置，通过在远端进行供料的方式，可方便地设置较大的供料仓进行持续供料，避免在3D食品打印机上不停人工加料，还能实现对食品原料进行方便、可靠、准确的温度控制，提高打印质量。中国发明专利CN103932367A公开了一种可控喷粉式食品3D打印设备及打印方法，能够将各种粉末食物有效黏结在一起，并且送液喷嘴可围绕粉末食物喷嘴旋转。上述一些技术在一定程度上推动了3D打印技术在食品加工领域的发展，但是操作过程相对繁琐，应用起来有一定的条件限制。

上述这些专利技术都未涉及到采用脉动给料的3D打印食品成型方法。

脉动给料技术是在现有的3D打印机基础上，对物料喷头进行改造和定制，实现食品原料的不均匀供给。其与3D食品打印技术结合可拓展食品成型的多样性。因此本发明提出的基于真空脉动的3D食品打印技术具有较好的应用前景。

发明内容

本发明旨在提供一种新型的食品成型方法，在食品成型的基础上通过添加额外的营养物质增强食物的营养性，通过脉动打印技术着色，实现食品外观的个性化，增强食品的品质。

本发明从食品的营养性和食品着色入手，在食品能够成型的前提下，增强食品的营养性和美观性，增强食品的品质，从而为新型食品的开发提供可靠的技术方法。

本发明提供的脉动给料的3D打印食品成型方法，具体步骤如下：

1)将食品原料预加工成流体，置于3D打印食品机原料台的原料池内；

2)将欲添加的营养物质和着色剂溶液放入3D打印食品机原料台的辅料池内；

3)分别设置食品原料打印喷头和脉动给料喷头程序；

4)移动台、伸缩杆带动食品原料打印喷头按指定的形状和方式在成型台打印食品；

5)移动台、伸缩杆带动脉动给料喷头以0.01～1s^-1的频率脉动给料，可喷雾营养物质，可间段对食品着色；

6)食品在成型台冷却成型制得成品。

本发明优点：

1)本发明中的脉动给料3D打印技术能够针对不同的食品和人群添加必要的营养物质，从而满足对影响物质的需求；