3D打印食品质地测量
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3D打印的一个新领域才刚刚开始受到关注:食物。最近的创新使大规模打印、烹饪和供应食物的机器成为可能。人们对自己消费的食物的意识日益增强，以及对新的定制感官体验的追求，正在推动新技术的发展，以满足这些新的消费者标准。3D打印已经在许多领域产生了巨大的影响，但它进入食品行业并不是一个简单的旅程。然而，将3D打印技术融入食品生产的潜在好处是显著的，远远超过任何初期问题。3D食品打印机可以:
提高膳食的营养价值——一种食品或一顿饭的成分可以根据医院或养老院患者的需要或饮食要求进行定制，从而使饮食更加强化或恢复得更好。3D打印也有可能让那些使用健康追踪器的人的生活更轻松。在未来，用户的健身追踪器有可能将数据发送到3D打印机，打印出完全符合用户要求的膳食。这种“个性化”被认为是颠覆传统食品生产和配送方式、吸引各种客户的驱动力。
用日常食物制作复杂、富有想象力的雕塑，给厨师和制造商自由。这将为消费者创造具有特定设计特征、味道和颜色、几何结构和纹理体验的食品。这包括根据特殊活动定制食物，或者加入顾客的名字或形象，从而实现可定制的外观。
减少食物浪费——用完那些注定要被扔掉的食物。这些食物可能没有足够的吸引力来销售，比如生产过程中丑陋的剩菜。然而，在3D打印的帮助下，它可以形成一个更诱人的形状。食品可以按需印刷，因此易腐产品可以在需要时生产。这项技术令人兴奋，为可持续的未来打开了大门。
减少人力成本和节省时间，因为一旦印刷启动，就不需要人工操作。
解决世界上无法获得新鲜、廉价食材的地区的饥饿问题。
食物是如何3D打印的
挤压、选择性激光烧结和粘结剂喷射以及喷墨打印是用于食品3D打印的三个主要工艺，尽管在这三种技术中有几种策略可以实现所需的结果。挤出是一个简单的概念，用一个喷嘴挤出一层食物，就像3D打印机挤出塑料来制造机器部件一样。热熔挤压是将食品材料加热到刚刚超过熔点，然后挤压和凝固。巧克力经常使用这种方法印刷，因为它在加热后能够迅速凝固。
选择性激光烧结是将粉状食品加热，然后强迫其粘结形成某种固体结构的技术术语。因为它需要使用粉末状物质，所以它通常被用来制作糖果或糖果。喷墨打印依靠重力来打印，可食用的“食物墨水”被沉积在物体表面，通常是另一种食物的表面。
3D打印食品的先驱
一些公司已经在生产他们的产品时使用了这项技术，如好时(巧克力)、巴里拉(面食面条)、Ruffles(薯片)、奥利奥(饼干)和Mazola(水果和蔬菜)。在肉类产品的生产中，Aleph Farms和Meatech使用3D打印技术生产实验室培育的肉类。
对于那些因为动物福利或环境问题而不吃肉的消费者，有像“重定义肉类”和“Novameat”这样的公司正在研究用植物材料3D打印出整个结构的肉类。植物性肉类替代品的一个常见缺点是它们的质地不够接近真实的肉。然而，3D打印可以完美地定制结构，对其进行微调，以匹配真实肉块的口感和质地参数。你可以用3D打印技术打印层，每一层都可以提供不同的东西——比如“替代脂肪”或“替代肌肉”——所以当你咬一口素食牛排时，你会在一个区域得到纹理，在另一个区域得到脂肪的味道和感觉，在另一个区域得到嫩肉的味道。这种“替代肉”是向前迈出的激进一步，对于这种类型的食物研究，质地分析仪是必不可少的。
与3D打印食品相关的纹理问题
毫无疑问，3D食品打印已经取得了长足的进步。要克服的第一个挑战是目前为止可打印的食品种类。此外，成品3D打印产品的特性需要大量的研究(纹理和流变性以及颜色和一般外观)和开发，以及实现它们的打印条件(如温度、速度和原材料)。
除了味道和外观，影响消费者接受度的主要因素之一是食物的质地和口感。虽然口味和外观是食品生产和消费者购买过程中更受关注的因素，但质地在食品偏好中至关重要，并可能在购买时产生影响。
纹理分析是3D打印食品研发的第一步，纹理可能是不可预测的，必须在每次迭代成分或工艺修改后进行测量。
纹理分析如何帮助3D打印食品的开发
纹理分析器是一个非常有用的工具，与3D打印相关的研究和开发。以食品应用为例，通过使雷竞技有效投注额用3D打印来改善食品的营养成分，替代成分通常被纳入食品中。将进行一项研究，以评估在原始食物的质地发生显著变化之前可以添加的替代成分的量。然后对不同比例的添加剂和可接受程度的样品进行纹理分析，以确定高营养含量和良好纹理性能之间的最佳收益。
雷竞技苹果app下载Stable Micro Systems公司生产的仪器可以测量原材料、单个材料和成品的拉伸和压缩性能。测量食物的质地属性以确保它们符合消费者的期望是很重要的。与任何制造创新一样，最终产品必须经过质量控制过程，以评估其机械(和感官)性能。一个纹理分析器该程序的关键部分是通过选择压缩、拉伸、挤压、粘附、弯曲或切割测试来测试产品，从而提供可靠的方法吗雷电竞app官方下载 例如，硬度、粘性、脆度和延展性，仅举几例。
一个纹理分析器的范围可提供不同的最大力容量和高度选择，适合应用的要求。
广泛的探针和夹具根据要测试的产品/材料，可以连接到仪器上。
想讨论3D打印食品的纹理分析吗?
如何测量3D打印食品材料的纹理
压缩与挤压
用于印刷的食品材料应具有足够的流变性能，易于挤压并保持其形状。然而，目前满足这一条件的食品非常少，要使许多食品材料适用于这种方法仍然是一个挑战。任何用于3D打印的材料都需要进行“印刷适印性”测试，以确保它们具有正确的流变性能或一致性。需要评估配方的可挤出性，并通过压缩测试测量所得到的印刷产品，以确保质地符合客户的期望。
纹理分析仪上的典型压缩和挤压试验
以下是纹理分析以这种方式应用的具体研究实例:
断裂和弯曲
食品3D打印研究中涉及的纹理分析与普通食品的纹理分析没有什么不同。像巧克力这样的印刷产品可能需要以类似于消费者评估它们的方式进行测试。所使用的方法仅仅适用于所讨论的食物，也许强调的是随着3D打印过程的变化而变化最大的特性。例如，3D打印饼干经常被用作一种新奇的食品，因为它很容易改变它们的颜色或设计。然而，为了展示3D打印过程的能力，经常使用华丽的、花边的、开放的设计。这些材料不是特别坚固，在储存或运输过程中可能会破裂。为了评估它们的强度，使用了标准的饼干弯曲测试，并使用了TA。XT+纹理分析器和一个三点弯曲钻机．各种设计的断裂强度可以用这种方法进行评估。
纹理分析仪上的一个典型的三点弯曲测试
切割
印刷食品是如何被咬入的是另一个有趣的参数。不同的打印材料和内部填充结构会影响最终产品的“硬度”。许多食物被插入上下门牙之间，然后咬进去。这样做所需要的力量给消费者一个指示它的韧性或“咬合力”。这种类型的测试可以很容易地模仿使用纹理分析器与刀片连接。
纹理分析仪上的典型切割测试
纹理分析仪如何评估3D打印机基粉的流动性
纹理分析也可以用于3D打印过程的其他阶段，而不仅仅是用于测量最终产品的性能。例如，选择性激光烧结中使用的基粉的性质影响烧结过程以及最终产品的性质。粉末流动是这些特性之一。当每一层新的粉末被扫到烧结床上时，该层应该是均匀的，具有正确的厚度和分布。一个粉末流动分析仪(PFA)是一个非常有用的附加到一个Plus连接纹理分析仪，以帮助测量这些流属性。
PFA被证明是一种准确可靠的测量干粉和湿粉流动特性的方法，具有测量凝聚力，结块和速度流动依赖性以及堆积密度和其他特性的能力。
的粉末流动分析仪助教。XTplusC纹理分析器
纹理分析及其在NASA的作用
现在，3D打印技术比以往任何时候都更加重要和重要，硅谷BeeHex已经利用这项技术(由美国宇航局资助)3D打印披萨。这项发明的目的是为宇航员创造一种方法，让他们在执行任务时为自己选择和生产美味的食物。随着载人登陆火星的可能性越来越大，宇航员可能会在太空中度过更多的时间。为了让太空游客免于日复一日、月复一月地吃冻干的、预先包装好的“太空食品”的苦差事，美国宇航局决定是时候研发一种在太空烹饪的方法了。像往常一样，他们需要确保消费者满意的印刷食品的所有关键方面都到位，这就是纹理分析仪的用做的地方!
更多关于纹理分析如何应用于3D打印食品研究的例子
3D打印还可以使用昆虫等替代蛋白质来源。在西方，人们不愿意吃昆虫，这是不幸的，因为昆虫含有极好的蛋白质来源，而且比肉类更环保，产生的甲烷更少，消耗的水更少。3D打印可以将昆虫蛋白质改造成更吸引人的形状。
3D食品打印研究的另一个分支是对打印条件的调查。成品食品的质地很大程度上取决于3D打印过程中涉及的各种参数，如打印速度和喷嘴直径。在这种类型的研究中，使用一系列条件并评估打印产品的纹理，目的是为具有最佳纹理的最终产品找到一组变量。
以下是纹理分析以这种方式应用的具体示例:
测量尺寸轮廓的需要
如果你在CAD包中设计了一个产品，然后将其打印出来，那么需要考虑的一个问题是打印出来的是否是你设计的。在许多情况下，您需要打印的对象尺寸准确，打印设计的迭代几乎不可避免地要调整打印设置以获得尺寸准确的产品。因此，对物理尺寸进行精确的数字评估是必要的。的立体扫描器分析器提供这样一种解决方案-基于台式激光扫描仪，测量固体产品的体积，密度和尺寸轮廓。
立体扫描器分析器体积、密度和尺寸轮廓测量模型
安装样品以扫描和测量其尺寸轮廓的典型方法:
巧克力棒样品准备扫描和存档扫描的样品
食品行业正在经历一场范式转变，努力为消费者提供新的、令人兴奋的饮食体验。要了解更多关于如何将纹理分析应用于3D打印食品开发的信息，您可能会喜欢阅读本文
