食品3D打印机和其建模软件

3D食品打印机械设备的研究进展

世界上第一台3D食品打印机是由西班牙创业公司Natural Machines研制的，名为Foodini。内设5个所谓“墨盒”用来存储碳水化合物、蛋白质和其他营养物质制成的食材，就如同普通的打印机装有不同颜色的墨盒一样，但是Foodini并不能让烹饪过程完全实现自动化，也不能烹制食品。不过，由于采用一个加热组件，它可能让食品保温。食品打印机还需不断完善。

2011年美国纽约康奈尔大学开发出专门用于制造食物的3D注射型打印设备，原料主要是液态食物，可以逐点逐层打印出可口的饭菜。同年，英国埃克塞特大学研究人员制作出世界首台以巧克力为原料的3D打印机，可以用来打造属于自己的个性巧克力，此打印机经过技术改进[20]。于2012年进入市场，它是以巧克力浆作为墨汁来进行打印，还具有保温和冷却系统。

2014年，德国公司Biozoon研发出一款食物3D打印机，用来为老年人制作美味可口又易于吞咽的食品，其中的食品级凝结剂能够让逐层形成的食物融合为一个整体，确保打印出来的食物形状完整并且精美。同年，美国的Serizawa等也开发了一个3D食用胶打印机来为不能吞咽食物的老人打印柔软的食品。2014年5月，郝亮开发出第二代巧克力3D打印机Choc Creator 2.0，作为升级版本，新一代的3D巧克力打印机以融化的巧克力为“油墨”，能够快速精确地打印出客户定制的图案或模型，比如一只蝴蝶图案的巧克力，打印只需5 min。

3D打印食品

3D食品打印技术软件的概述

3D建模软件

3D打印的前提是打印模型的建立，这就需要一款能够应用于打印设备的建模软件。随着技术的发展，现在可以绘制3D图形的软件有很多，但目前3D打印设备仅识别STL格式的文件。能够生成该文件的3D建模软件大致分为两种类型，一种主要用于艺术创作设计，另一种则主要应用于工业设计。

艺术创作设计类

艺术设计类软件可以通过调整点、线、面等进行细微的勾勒，非常圆润的进行过渡，能完美地展现出物体，适合设计复杂的工艺结构图形。建模的软件主要包括MAYA，3D MAX，Modo和Zbrush。MAYA和3DMAX功能超级强大，被广泛地应用于电视行业以及娱乐行业中；Modo是一款具备许多高级技术的综合性3D软件，内部设置有多个3D建模板块；Zbrush的优势是笔刷雕刻建模，通常对人物角色的细微的雕琢多使用Zbrush。

工业设计类

工业设计类软件能够实现对物体的参数化建模，通过参数的设计，直接生成3D模型。建模软件主要包括：Skech Up，Solid Works， PROE和UG。Sketch Up是Google的一个免费交互式的3D模型程序，不仅适合高级用户，也适合初学者，比起CAD程序更为直观简便；Solid Works具有功能强大、易学易用和技术创新三大特点；UG可以满足用户虚拟产品设计和工艺设计的需求，提供经过实践验证的解决方案，在产品设计上拥有强大的参数化设计和直接建模设计的能力，很适合做个性化产品的设计；PROE比UG功能略弱一些，在绘制精度方面往往不如UG。

3D扫描技术

通常使用测量工具得到的产品尺寸，存在这较大的测量误差，往往不能满足建模精度。在一些情况下，甚至无法通过测量工具直接获得物体的尺寸。因此，在3D打印过程中测量数据通常由3D扫描技术来完成。3D扫描技术是利用三维扫描仪，用来侦测并分析物体及环境的形状、构造与外观数据。采集的数据信息用于三维模型重塑计算，从而构建虚拟的数字模型。可以将3D食品打印技术和3D扫描技术相结合，制作出更加具有特色的新产品，例如，可以扫描并打印出带有新郎、新娘头像的糖果、巧克力等礼品用以赠送亲友。