一种利用微波诱导自发形变实现4D打印艺术冷盘的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用微波诱导自发形变实现4D打印艺术冷盘的方法，属于新型食品加工领域。该方法首先将果葡糖浆、水、马铃薯全粉、马铃薯淀粉、食品胶体混合均匀后，对其分别进行均质、蒸煮、冷却、装料，随后选定3D打印模型和对应的3D打印参数在食品级PA/PE垫纸上进行3D打印，根据打印样品形状对垫纸进行适当裁剪得到马铃薯泥/纸双层结构。对打印样品进行微波诱导，样品将垂直于打印路径自发弯曲变形。在3D打印的基础上实现了第四维度的变化。本发明专利技术通过设计不同的模型和设置不同的打印参数，可以将物料打印出不同二维形状，经微波诱导转变为三维空间结构，使食品具有更丰富的视觉效果，实现产品的多元化、个性化、自动化制作。

【技术实现步骤摘要】
一种利用微波诱导自发形变实现4D打印艺术冷盘的方法
本专利技术涉及一种利用微波诱导自发形变实现4D打印艺术冷盘的方法，涉及食品加工工艺，属于食品加工

技术介绍
3D打印技术按照“分层制造、逐层叠加”的原理来实现三维实体的制作。具体来说就是按照CAD、Rhino等计算机软件绘制好的模型图，由三维打印相关的控制软件切割成每个单层的轮廓线并控制计算机进行逐层打印实体的轮廓线，经过层与层相互叠加最终形成立体图案。与传统的减材制造方法不同，3D打印是一种增材制造技术。因此，3D打印技术不仅设计灵活，可以轻松的制作出高精度、高质量复杂形状的产品，还可以满足人们的个性化需求，同时实现批量定制生产，节约经济成本。所谓4D打印技术是指由3D打印出来的结构能够在预定的刺激下(温度、湿度、光照、电磁场等)发生自身物理属性的改变，这种变化通常涉及形状、颜色以及风味的变化。常规的4D打印变形过程一般由两种方式：1.采取不同材料构成工件的两层，经过同等程度的刺激(如热、光照、电磁场等)，工件两层呈现出不同的应变响应，从而达到4D变形效果；2.采用一种材料(以形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用微波诱导自发形变实现4D打印艺术冷盘的方法，其特征在于，将制备好的马铃薯泥装入到3D打印机的物料筒中，选定3D打印模型和对应的打印参数进行3D打印，将马铃薯泥打印在垫纸上，对垫纸按照打印产品的形状进行适量修边以获得马铃薯泥/纸双层结构，最后对马铃薯泥/纸双层结构进行微波诱导实现打印样品的变形。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用微波诱导自发形变实现4D打印艺术冷盘的方法，其特征在于，将制备好的马铃薯泥装入到3D打印机的物料筒中，选定3D打印模型和对应的打印参数进行3D打印，将马铃薯泥打印在垫纸上，对垫纸按照打印产品的形状进行适量修边以获得马铃薯泥/纸双层结构，最后对马铃薯泥/纸双层结构进行微波诱导实现打印样品的变形。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)马铃薯泥的制备：将果葡糖浆与水混合均匀得到果浆溶液；加入食品胶体并使其充分溶解；之后，将马铃薯全粉和马铃薯淀粉加入溶液中充分混合，并用均质机均质2-5min，蒸煮25-40min，放置于室温下冷却至常温，得到马铃薯泥；
(2)3D打印：选定3D打印模型，将步骤(1)所得的马铃薯泥装入打印机的物料筒中，设置3D打印参数后在打印垫纸上进行打印；
(3)修剪：按照步骤(2)所得打印产品的轮廓，对打印垫纸进行修剪去除多余的垫纸，得到马铃薯泥/纸的双层结构；
(4)微波：将步骤(3)所得的马铃薯泥/纸放入微波干燥器中微波诱导10-30min，由于马铃薯泥和垫纸在微波处理时收缩率不同导致马铃薯泥/纸的自发变形；
所述微波诱导的模型确定：RBF神经网络模型采用Matlab平台编程实现，使用Matlab自带的神经网络工具箱建立三层神经网络模型，分别为输入层，隐层，输出层，数学表达式如下：






其中，Yout为RBF神经网络的输出；h为RBF神经网络的隐层数；n为RBF神经网络输入/输出数据样本数；Wij为RBF神经网络的权值矩阵；φ为RBF神经网络的径向基函数，选用高斯核函数；X＝[X1,X,…,Xk]是输入数据，C＝[cij]是非线性基函数φ的中心，bj是隐层第j个神经元高斯基函数的宽度；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张慜，何畅，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32