一种竹芋粉3D打印材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种竹芋粉3D打印材料及其制备方法和应用，涉及3D打印食品加工技术领域。本发明专利技术提供的竹芋粉3D打印材料，原料包括如下重量份数的组分：竹芋粉19‑21份、水79‑81份。本发明专利技术以竹芋粉和水为原料制备竹芋粉3D打印材料，无需添加增稠剂乳化剂等添加剂，更符合绿色天然健康的食品理念。采用特定比例的竹芋粉和水混合，可使竹芋粉在糊化后淀粉黏度和流动性保持在最佳状态，从而提高打印精度和打印产品造型的持久性。

【技术实现步骤摘要】
一种竹芋粉3D打印材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及3D打印食品加工
，特别涉及一种竹芋粉3D打印材料及其制备方法和应用。
技术介绍
竹芋是一种多年生草本植物，具有高淀粉含量的圆柱形根茎，广泛种植于加勒比海群岛、东南亚、南美洲、菲律宾和印度。竹芋的根茎被认为是一种潜在的淀粉来源，一些报道指出，竹芋淀粉的蛋白质、脂肪、灰分和纤维组成较低，颗粒大小在4-42μm之间，糊化温度在80-100℃之间。竹芋粉3D打印具有许多突出的特点，例如，竹芋粉3D打印能够有效地创建复杂的几何产品特征，从而产生更高的性能水平，可生产高功能性和多面性的产品。并且，竹芋粉3D打印可使设计共享和制造外包变得更加可行，同样的设备直接从数字文件生产不同的零件，意味着不需要使用模具和/或工具，大大降低了转换成本。除此之外，竹芋粉3D打印还具有低浪费、高精度、省时间和高效率等优点。总之，竹芋粉3D打印提供了以经济高效的方式灵活地生产小批量产品的能力，与传统的大规模生产方式相比，小规模的产品定制在经济上是有吸引力的。但目前竹芋粉3D打印还未进行实际的应用开发。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种竹芋粉3D打印材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的竹芋粉3D打印材料原料简单，无需添加增稠剂等食品添加剂，打印精度高，且造型持久性良好。为实现上述目的，第一方面，本专利技术提出了一种竹芋粉3D打印材料，原料包括如下重量份数的组分：竹芋粉19-21份、水79-81份。本专利技术技术方案中，以竹芋粉和水为原料制备竹芋粉3D打印材料，无需添加增稠剂乳化剂等添加剂，更符合绿色天然健康的食品理念。采用特定比例的竹芋粉和水混合，可使竹芋粉在糊化后淀粉黏度和流动性保持在最佳状态，从而提高打印精度和打印产品造型的持久性。作为本专利技术所述竹芋粉3D打印材料的优选实施方式，原料还包括食品级色素。本专利技术技术方案中，为了提高产品色泽和美观度，可适当添加食品级色素进行调色。第二方面，本专利技术还提出一种竹芋粉3D打印材料的制备方法，包括以下步骤：(1)将原料搅拌均匀得到分散体，分散体在80-85℃水浴下糊化后得到糊化竹芋粉；本专利技术技术方案中，由于竹芋粉的糊化温度为80-100℃，将分散体加入85℃的水浴中搅拌糊化。(2)将步骤(1)制备得到的糊化竹芋粉转入3D打印机中打印成型。作为本专利技术所述竹芋粉3D打印材料的制备方法的优选实施方式，所述打印成型过程中，打印温度为37-40℃。糊化竹芋粉转入3D打印机的打印料管中，打印温度为打印料管的预热温度，专利技术人经过大量实验发现，在打印温度为37-40℃下，制备的竹芋粉3D打印材料的三维实物精度最高。作为本专利技术所述竹芋粉3D打印材料的制备方法的优选实施方式，所述3D打印机的喷嘴直径为0.6-0.8mm。专利技术人经过大量实验发现，3D打印机的喷嘴直径为0.6-0.8mm时，制备的竹芋粉3D打印材料的三维实物精度更高，喷嘴直径过大会使精度变低，直径过小会引起出料不连续、三维实物不完整。作为本专利技术所述竹芋粉3D打印材料的制备方法的优选实施方式，所述打印成型过程中，打印距离为-1.7-2.3mm。专利技术人经过大量实验发现，打印距离(即喷头与打印平台的距离)为-1.7-2.3mm时，打印精度最高。若打印距离高于此范围，打印时材料不能贴合上一层材料打印，打印精度不佳；若打印距离低于此范围，会破坏上一层的打印成果。作为本专利技术所述竹芋粉3D打印材料的制备方法的优选实施方式，所述打印成型过程中，挤出速度为80-120mm3/s。作为本专利技术所述竹芋粉3D打印材料的制备方法的优选实施方式，所述打印成型过程中，喷嘴移动速度为75-85mm/s。第三方面，本专利技术还提出了一种竹芋粉3D打印材料在食品生产中的应用。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术技术方案以竹芋粉和水为原料制备竹芋粉3D打印材料，无需添加增稠剂乳化剂等添加剂，更符合绿色天然健康的食品理念。采用特定比例的竹芋粉和水混合，可使竹芋粉在糊化后淀粉黏度和流动性保持在最佳状态，从而提高打印精度和打印产品造型的持久性。附图说明图1为本专利技术实施例1竹芋粉3D打印材料的制备方法流程示意图；图2为本专利技术实施例1制备的竹芋粉3D打印材料的效果照片；图3为本专利技术实施例2制备的竹芋粉3D打印材料的效果照片；图4为本专利技术实施例3制备的竹芋粉3D打印材料的效果照片；图5为本专利技术对比例1制备的竹芋粉3D打印材料的效果照片；图6为本专利技术对比例2制备的竹芋粉3D打印材料的效果照片。具体实施方式为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1本实施例竹芋粉3D打印材料的原料包括：12g竹芋粉、48ml水。本实施例竹芋粉3D打印材料的制备方法包括如下步骤：(1)将原料搅拌均匀得到分散体，分散体在85℃水浴下糊化后得到糊化竹芋粉；(2)将步骤(1)制备得到的糊化竹芋粉转入3D打印机中打印成型，打印成型过程中，打印温度为37℃，3D打印机的喷嘴直径为0.6mm，打印距离为-1.7mm，挤出速度为80-120mm3/s，喷嘴移动速度为75-85mm/s。本实施例的打印效果如图2所示，本实施例制备的竹芋粉3D打印材料的打印精度良好，且打印产品的造型可保持2-3天，不发生翘曲、变形情况。实施例2本实施例竹芋粉3D打印材料的原料包括：12g竹芋粉、48ml水。本实施例竹芋粉3D打印材料的制备方法包括如下步骤：(1)将原料搅拌均匀得到分散体，分散体在85℃水浴下糊化后得到糊化竹芋粉；(2)将步骤(1)制备得到的糊化竹芋粉转入3D打印机中打印成型，打印成型过程中，打印温度为39℃，3D打印机的喷嘴直径为0.8mm，打印距离为2.0mm，挤出速度为80-120mm3/s，喷嘴移动速度为75-85mm/s。本实施例的打印效果如图3所示，本实施例制备的竹芋粉3D打印材料的打印精度良好，且打印产品的造型可保持2-3天，不发生翘曲、变形情况。实施例3本实施例与实施例2的区别仅在于：本实施例在原料中添加了色素。本实施例的打印效果如图4所示。本实施例的打印效果如图4所示，本实施例制备的竹芋粉3D打印材料的打印精度良好，且打印产品的造型可保持2-3天，不发生翘曲、变形情况。对比例1本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例竹芋粉3D打印材料的原料包括：12g竹芋粉、68ml水。本对比例的打印效果如图5所示，本对比例制备的竹芋粉3D打印材料的成型性和打印精度均不及实施例1。对比例2本对比例与实施例1的区别仅在于：本对比例竹芋粉3D打印材料的原料包括：12g竹芋粉、28ml水。本对比例的打印效果如图6所示，本对比例制备的竹芋粉3D打印材料的成型性和打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竹芋粉3D打印材料，其特征在于，原料包括如下重量份数的组分：竹芋粉19-21份、水79-81份。/n

【技术特征摘要】
1.一种竹芋粉3D打印材料，其特征在于，原料包括如下重量份数的组分：竹芋粉19-21份、水79-81份。


2.如权利要求1所述的竹芋粉3D打印材料，其特征在于，还包括食品级色素。


3.如权利要求1或2所述的竹芋粉3D打印材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将原料搅拌均匀得到分散体，分散体在80-85℃水浴下糊化后得到糊化竹芋粉；
(2)将步骤(1)制备得到的糊化竹芋粉转入3D打印机中打印成型。


4.如权利要求3所述的竹芋粉3D打印材料的制备方法，其特征在于，所述打印成型过程中，打印温度为37-40℃。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：许美玲，黄桂颖，黄庆荣，伍幸辉，陈海光，张焜，吴盼盼，李冬利，
申请(专利权)人：五邑大学，仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东;44