一种具有冷热固型功能的食品制造技术

一种具有冷热固型功能的食品

【技术实现步骤摘要】
一种具有冷热固型功能的食品3D打印复合喷头装置


[0001]本专利技术涉及食品
3D
打印
，具体涉及一种具有冷热固型功能的食品
3D
打印复合喷头装置
。

技术介绍

[0002]现有食品
3D
打印的缺点在于：食品打印的材料需要具有一定的流动性，而在食物的成型过程中无法快速凝固或食品本身的材制，以及食品
3D
打印后如果不及时进行后处理则很容易滋生细菌，导致做好的食品变质以及营养的流失，造成食品资源的浪费，并且随着食品打印层高的增加，由于自身重量的影响会出现塌陷，变形的情况
。

技术实现思路

[0003]为了克服以上不足，本专利技术提供一种食品
3D
打印综合性能的复合喷头装置，本专利技术采用的技术方案为：一种具有冷热固化的食品
3D
打印随动喷头装置，包括
3D
食品打印喷头
、
电机
、
第一滑块
、
导轨
、
打印平台，还包括用于对
3D
打印的食品进行冷冻固化或者干燥的低温冷冻结构
、
加热干燥结构，所述低温冷冻结构包括液氮罐
、
低温导管
、
两个液氮喷头
、
增压泵
、
增压喷头，所述加热干燥结构包括气体导管
、
两个热风喷头
、
鸭嘴喷头
、
电热丝
、
滤网
。
[0004]进一步优化，所述
3D
食品打印喷头通过电机带动第一滑块在上导轨实现在
Z
方向的运动，所述打印平台实现在
Y
轴方向的运动，第一滑块通过螺钉连接导轨，所述第二导轨和所述第二滑块通过螺钉安装在
3D
食品打印喷头上，实现
3D
食品打印喷头在
X
方向的运动，所述打印平台在设置于打印平台下方的第三导轨和第三滑块的作用下沿
Y
方向运动
。
[0005]进一步优化，所述两个液氮喷头和两个热风喷头分别对称设置在
3D
食品打印喷头的外周，且液氮喷头和热风喷头交叉设置
。
[0006]进一步优化，所述液氮罐内的液氮在蠕动泵的压力下经排液管挤出液氮罐
。
[0007]进一步优化，所述液氮罐通过螺母与低温导管相连，低温导管上安装有总阀门和分别控制两个液氮喷头的液氮输送的单向阀，液氮从液氮罐中挤出，经增压泵增压后通过低温导管传输至增压喷头
。
[0008]进一步优化，所述增压喷头通过螺纹
、
螺母连接在液氮喷头上，并通过密封圈密封，液氮喷头通过螺钉连接在
3D
食品打印喷头上，将液氮从增压喷头喷至打印的食品上，对
3D
打印的食品进行冷冻固化
。
[0009]进一步优化，液氮从低温导管中进入腔室后经液氮喷头喷出，所述腔室内壁设有保温板，用于防止液氮温度流失及对食品料筒内的物料产生影响
。
[0010]进一步优化，所述热风喷头的两端分别连接气体导管的一端和鸭嘴喷头，鸭嘴喷头内设有球头螺母，使得喷嘴通过旋转调整干燥角度
。
[0011]进一步优化，所述气体导管的另一端连接有气泵，电热丝设置在热风喷头内，气泵的电机和电热丝均连接
PLC
控制柜，所述电热丝对气泵传输的气体进行加热
。
[0012]进一步优化，所述电热丝缠绕在腔室内的金属棒上，所述金属棒的尾端焊接有对气泵传输的气体进行过滤的滤网
。
[0013]本专利技术的有益效果为：
1、
实现了边打印边冷冻或者干燥，在打印的过程中增强了食品结构的稳定性，使食品的前层与下一层更好的黏合在一起，防止食品因自身重力引起的变形和坍塌问题；
2、
将食品的底层部分更好的定形，在开始阶段就将食品打印出平整的结构，使食品在后续的打印中有更好的支撑，增强了食品整体的稳定性；
3、
延长保质期，食品干燥处理可以有效地將食品中的水分去除，减少水分含量，从而防止细菌
、
霉菌和酵母等微生物的生长，延长食品的保质期，减少了资源的浪费，并且相比于其他高温处理方法，如烘烤和油炸，干燥处理能够更好地保持食物中的维生素
、
矿物质和其他营养成分，减少热敏感性营养的流失；
4、
保存食品营养成分，使用冷冻方法或者干燥处里可以有效地保留食物中的营养成分，冷冻固化过程中会让水分以固态形式存在，减少了营养物质的流失和氧化反应，有助于保持食品的营养价值；综上所述，本专利技术通过在现有的食品
3D
打印随动喷头装置上设置低温冷冻结构和加热干燥结构，两个机构通过
PLC
控制柜控制任意切换，从而实现既能保存食品营养成分，又能将食品的底层部分更好的定形，增强食品整体的稳定性和保质期
。
附图说明
[0014]图1为本专利技术的结构示意图；图2为低温冷冻和热风干燥结构的结构示意图；图3为液氮冷冻固化喷头结构示意图；图4为热风干燥喷头结构示意图；图5为液氮泵的结构示意图；图6为液氮喷头和热风干燥喷头的结构示意图；附图标记：
1、
液氮罐，
2、
安全阀，
3、
总阀门，
4、
增压泵，
5、
低温导管，
6、
单向阀，
7、
电机，
8、
减速器，
9、
连轴器，
10、
丝杆，
11、
鸭嘴喷头，
12、
增压喷头，
13、
打印平台，
14、
气体导管，
15、
第一导轨，
16、
第一滑块，
17、
气泵，
18、PLC
控制柜，
19、
螺母，
20、
密封圈，
21、
腔室，
22、
保温板，
23、
电热丝，
24、
滤网，
25、
蠕动泵，
26、
密封箍，
27、
泄压管，
28、
排液管，
29、
热风喷头，
30、
第二滑块，
31、
第二导轨，
32、
液氮喷头
。
具体实施方式
[0015]下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述
。
[0016]一种具有冷热固化的食品
3D
打印随动喷头装置，包括
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有冷热固型功能的食品
3D
打印复合喷头装置，包括
3D
食品打印喷头
、
电机（7）
、
第一滑块（
16
）
、
第一导轨（
15
）
、
打印平台（
13
），第二滑块（
30
）
、
第二导轨（
31
），其特征在于，还包括用于对
3D
打印的食品进行冷冻固化或者干燥的低温冷冻结构
、
加热干燥结构，所述低温冷冻结构包括液氮罐（1）
、
低温导管（5）
、
两个液氮喷头（
32
）
、
增压泵（4）
、
增压喷头（
12
），所述加热干燥结构包括气体导管（
14
）
、
两个热风喷头（
29
）
、
鸭嘴喷头（
11
）
、
电热丝（
23
）
、
滤网（
24
）
。2.
如权利要求1所述的一种具有冷热固型功能的食品
3D
打印复合喷头装置，其特征在于，所述
3D
食品打印喷头通过第一滑块（
16
）在上第一导轨（
15
）实现在
Z
方向的运动，所述打印平台（
13
）实现在
Y
轴方向的运动，第一滑块（
16
）通过螺钉连接第一导轨（
15
），所述第二导轨（
31
）和所述第二滑块（
30
）通过螺钉安装在
3D
食品打印喷头上实现
3D
食品打印喷头在
X
方向的运动，所述打印平台（
13
）在设置于打印平台（
13
）下方的第三导轨和第三滑块的作用下沿
Y
方向运动
。3.
如权利要求1所述的一种具有冷热固型功能的食品
3D
打印复合喷头装置，其特征在于，所述两个液氮喷头（
32
）和两个热风喷头（
29
）分别对称设置在
3D
食品打印喷头的外周，且液氮喷头（
32
）和热风喷头（
29
）交叉设置
。4.
如权利要求1所述的一种具有冷热固型功能的食品
3D
打印复合喷头装置，其特征在于，所述液氮罐（1）内的液氮在蠕动泵（
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军华，曹浩，王佳萌，许俊飞，梁向源，颉潭成，段续，刘丽莉，刘文超，李琳琳，曹伟伟，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：