[发明专利]一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法

权利要求书

1.一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，采用微重力环境下的微波协同双喷头食品3D打印机打印，所述3D打印机包括微波协同食品3D打印机、离心舱、驱动装置和连接装置；

所述的微波协同食品3D打印机还包括顶部储料舱，两个物料桶、两个喷头、打印舱、物料堆积面板和微波发射装置；

所述微波协同食品3D打印机和驱动装置平行于半径方向安装在离心舱中，所述3D打印机的料液挤出方向与离心舱半径方向相同，打印过程中开启离心舱，模拟重力环境；两个喷头设置于对应的两个物料桶底部，分别为第一喷头和第二喷头，所述第二个喷头相较于第一个喷头，x轴的偏移量为66.5mm，y轴的偏移量为0.3mm；

所述离心机的转速为n＝(a/r)^1/2/2π，其中a为模拟重力加速度，与地球上的重力加速度相近，r为离心半径；

所述3D打印的主要步骤如下：

(1)面团制备：将面粉、乳清蛋白粉、酵母混合均匀，加水揉制10min得到面团，将面团在室温25℃中醒发30～40min，备用；

(2)拌馅：将结冷胶加水，加热处理，冷却后与植物或肉类馅料、维生素D混合，搅拌5min，使其搅打细腻，得到馅料，备用；

(3)填料：将步骤(1)得到的面团和步骤(2)得到的馅料分别填充到微波协同双喷头食品3D打印机的两个3D打印物料桶中，压实备用；

(4)打印：将物料桶装到顶部储料舱中，开启微波协同双喷头食品3D打印机，选择合适的打印参数以及微波功率，选择合适的离心机的转速，按照事先绘制好的双色3D打印模型进行打印；

(5)打印的每层样品在离心力的作用下，克服失重进行堆叠，并在微波的作用下固化以及熟化，最终成型。

2.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，步骤(1)中使用的面粉可以为低筋面粉、中筋面粉、全麦面粉中的一种；原料配方按重量份计如下：面粉80～100份，乳清蛋白粉16～20份，酵母的添加量占面粉的0.2～0.4份，水70～80份。

3.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，步骤(2)中馅料配方按重量份计如下：结冷胶0.05～0.1份，水16～20份，维生素D2～5份，植物或肉类馅料100份；所述的结冷胶溶液的加热温度为75～90℃，加热时间为25～40min。

4.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，步骤(4)中：打印机的打印参数为：两个喷头的打印速度为8～13mm/s，挤出速率为8～15mm/s，微波功率为20～50w；在打印中同步进行微波处理，实现物料在挤出的同时固化和熟化。

5.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，步骤(4)中所述双色3D打印模型为嵌套半球体，外皮模型的直径为50～65mm，内馅模型的直径为35～45mm；所选模型的填充比为65％-80％，填充模式为十字交叉直线打印模式或是蜂巢打印模式。

6.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，所述的面团和馅料的弹性模量为8000～15000Pa，粘性模量为2500～3000Pa，粘度为5000～10000Pa·s。

7.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，所述的微波协同食品3D打印机的喷头高20mm，顶部出料口直径为1.5mm；所述物料桶可以进行前后左右四个方向移动。

8.根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，在打印过程中，每打印一层，物料堆积面板向物料箱中下沉相应的层高，使新的物料可以进行继续堆积。

9.根据根据权利要求1所述的一种适合航天要求的易吞咽带馅包子同步3D打印的方法，其特征在于，打印得到的易吞咽带馅包子硬度为1000～1500gf，弹性为0.75～0.85，咀嚼性为150～250gf。