一种评判食品物料可打印性的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种评判食品物料可打印性的方法及装置，所述方法包括：根据待评判食品物料的3D打印结果，获取待评判食品物料的可塑性；获取待评判食品物料3D打印效果的各影响因素的测定值；根据各测定值和可塑性，获取可塑性与各影响因素之间的第一相关值，以及各影响因素之间的第二相关值；根据第一相关值，获取待评判食品物料3D打印效果的最大影响因素，并根据最大影响因素的测定值和第二相关值，对各测定值进行归一化处理；根据归一化处理后的测定值，以及第一相关值，构建评判模型，评判模型用于对所述待评判食品物料进行可打印性评判。本发明专利技术能够准确地通过具体数值判断同种食品物料在不同条件下的可打印性。物料在不同条件下的可打印性。物料在不同条件下的可打印性。

【技术实现步骤摘要】
一种评判食品物料可打印性的方法及装置


[0001]本专利技术涉及食品加工
，特别是涉及一种评判食品物料可打印性的方法及装置。

技术介绍

[0002]3D打印是一种增材制造的新技术，是指利用计算机信号通过不断堆积材料层来创建3D对象以形成不同形状。3D打印技术具有个性化定制和无需模具成型的特点，在食品加工方面具有巨大潜力。它可以生成复杂的3D形状、创建复杂的几何对象，并且可以根据个人健康需求和口味偏好对食品成分进行精确定制。例如，为咀嚼和吞咽困难的人(如吞咽困难患者)定制3D打印膳食，这可以通过使用形状有趣的食物替代增稠的液体食物来增加食物的吸引力。虽然3D打印技术在食品中的应用潜力巨大，但是一些食品材料结构稳定性较弱，或难以整合其他成分，因此不适合3D打印。
[0003]目前，利用3D打印成功进行食品生产加工的食品原料有鱼糜、淀粉、胶体等多种类型。因为这些材料在适当的剪切力下从打印机喷嘴挤出后可以通过相互粘附或固化形成目标形状。因此，这些可印刷食品材料的质构特性、流变特性和凝胶特性会影响材料的可印刷性。粘度会影响材料在挤出时的流动性和挤出后的粘合成型能力，硬度、弹性和凝胶强度与材料挤出后的支撑能力有关，流变特性可用于表征材料的流体状态，这会影响材料的挤出能力和成型能力。尽管这些特性对于材料的可印刷性很重要，但由于这些影响因素相互作用和关联，单独使用某一特性来表征食品物料的可印刷性是复杂且困难的。目前还没有关于定义食品材料印刷性评判方法的研究，不能通过具体数值来表示材料的印刷能力。因此，有必要定义一种食品物料可印刷性的评判方法来表征物料的可印刷性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种评判食品物料可打印性的方法及装置，以解决现有技术的问题，能够准确地通过具体数值判断同种食品物料在不同条件下的可打印性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种评判食品物料可打印性的方法，包括如下步骤：
[0006]根据待评判食品物料的3D打印结果，获取所述待评判食品物料的可塑性；
[0007]根据所述待评判食品物料的3D打印效果的影响因素，获取各所述影响因素的测定值；
[0008]根据各所述影响因素的测定值和所述可塑性，对所述可塑性和各所述影响因素进行相关性分析，得到所述可塑性与各所述影响因素之间的第一相关值，以及各所述影响因素之间的第二相关值；
[0009]根据所述第一相关值，获取与所述可塑性相关性最高的影响因素，即最大影响因素，并根据所述最大影响因素的测定值和所述第二相关值，对各所述影响因素的测定值进行归一化处理；
[0010]根据归一化处理后的各所述影响因素的测定值，以及各所述影响因素与所述可塑性之间的第一相关值，构建评判模型，所述评判模型用于对所述待评判食品物料进行可打印性评判。
[0011]优选地，所述影响因素包括：质构特性、凝胶强度、流变特性。
[0012]优选地，所述质构特性包括：硬度、弹性、回复性和粘度；所述流变特性包括：屈服应力、粘度系数和Power
‑
law指数；其中，所述粘度系数和所述Power
‑
law指数通过Power
‑
law模型进行模拟得到。
[0013]优选地，对各所述影响因素的测定值进行归一化处理包括：将各所述影响因素与所述最大影响因素之间的所述第二相关值、所述最大影响因素的测定值进行乘积运算，得到各所述影响因素的测定值的归一化处理结果。
[0014]优选地，所述评判模型的构建包括：
[0015]将各所述影响因素归一化处理后的测定值、各所述影响因素与所述可塑性之间的第一相关值的乘积进行求和，得到所述评判模型。
[0016]优选地，在构建所述评判模型后，还包括：
[0017]在待测条件下，获取所述待评判食品物料的最大影响因素的测定值并输入所述评判模型，得到所述待评判食品物料在所述待测条件下可打印性的评判值。
[0018]本专利技术还提供一种评判食品物料可打印性的装置，包括：
[0019]第一数据获取模块，用于根据待评判食品物料的3D打印结果，获取所述待评判食品物料的可塑性；
[0020]第二数据获取模块，用于获取所述待评判食品物料的3D打印效果的各影响因素的测定值；
[0021]相关性分析模块，用于根据各所述影响因素的测定值和所述可塑性，对所述可塑性和各所述影响因素进行相关性分析，得到所述可塑性与各所述影响因素之间的第一相关值，以及各所述影响因素之间的第二相关值；
[0022]数据处理模块，用于根据所述第一相关值，获取与所述可塑性相关性最高的影响因素，即最大影响因素，并根据所述最大影响因素的测定值和所述第二相关值，对各所述影响因素的测定值进行归一化处理；
[0023]评判模型构建模块，用于根据归一化处理后的各所述影响因素的测定值，以及各所述影响因素与所述可塑性之间的第一相关值，构建评判模型，所述评判模型用于对所述待评判食品物料进行可打印性评判。
[0024]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述评判食品物料可打印性的方法的步骤。
[0025]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述评判食品物料可打印性的方法的步骤。
[0026]本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述评判食品物料可打印性的方法的步骤。
[0027]本专利技术公开了以下技术效果：
[0028]本专利技术公开了一种评判食品物料可打印性的方法及装置，通过分析食品物料3D打
印效果的各影响因素之间的相关性，以及食品物料的可塑性与各影响因素之间的相关性，建立一种能够对各影响因素进行综合考量的评判模型，在待测条件下，仅需测量各影响因素中最大影响因素的测定值，即可实现食品物料可打印性的数值表征，通过数值能够准确地判断同种食品物料在不同条件下的可打印性，对于物料在食品3D打印中的应用具有重要意义。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术实施例中评判食品物料可打印性的方法流程图；
[0031]图2为本专利技术实施例一中不同水分含量白姑鱼鱼糜在进行不同倾斜角度3D打印时的效果图；
[0032]图3为本专利技术实施例一中表征不同水分含量白姑鱼鱼糜的可塑性的评分结果；
[0033]图4为本专利技术实施例一中不同水分含量白姑鱼鱼糜的质构特性测定结果；
[0034]图5为本专利技术实施例一中不同水分含量白姑鱼鱼糜的凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评判食品物料可打印性的方法，其特征在于，包括如下步骤：根据待评判食品物料的3D打印结果，获取所述待评判食品物料的可塑性；根据所述待评判食品物料的3D打印效果的影响因素，获取各所述影响因素的测定值；根据各所述影响因素的测定值和所述可塑性，对所述可塑性和各所述影响因素进行相关性分析，得到所述可塑性与各所述影响因素之间的第一相关值，以及各所述影响因素之间的第二相关值；根据所述第一相关值，获取与所述可塑性相关性最高的影响因素，即最大影响因素，并根据所述最大影响因素的测定值和所述第二相关值，对各所述影响因素的测定值进行归一化处理；根据归一化处理后的各所述影响因素的测定值，以及各所述影响因素与所述可塑性之间的第一相关值，构建评判模型，所述评判模型用于对所述待评判食品物料进行可打印性评判。2.根据权利要求1所述的评判食品物料可打印性的方法，其特征在于，所述影响因素包括：质构特性、凝胶强度、流变特性。3.根据权利要求2所述的评判食品物料可打印性的方法，其特征在于，所述质构特性包括：硬度、弹性、回复性和粘度；所述流变特性包括：屈服应力、粘度系数和Power
‑
law指数；其中，所述粘度系数和所述Power
‑
law指数通过Power
‑
law模型进行模拟得到。4.根据权利要求1所述的评判食品物料可打印性的方法，其特征在于，对各所述影响因素的测定值进行归一化处理包括：将各所述影响因素与所述最大影响因素之间的所述第二相关值、所述最大影响因素的测定值进行乘积运算，得到各所述影响因素的测定值的归一化处理结果。5.根据权利要求1所述的评判食品物料可打印性的方法，其特征在于，所述评判模型的构建包括：将各所述影响因素归一化处理后的测定值、各所述影响因素与所述可塑性之间的第一相关值...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亚芹，李高尚，胡之恒，詹君琪，胡玲萍，黄佳茵，
申请(专利权)人：海南热带海洋学院，
类型：发明
国别省市：