打印技术

尽管基于挤出的打印有不同的方法，但是这些方法遵循相同的基本过程。在其上印刷食物的平台包括带有计算机控制挤出头的标准3轴工作台。该挤压头通常通过压缩空气或挤压将食物原料推过喷嘴。喷嘴可以根据要挤压的食物类型或所需的打印速度而变化（通常，喷嘴越小，食物打印所需的时间就越长）。在打印食物时，挤出头沿3轴工作台移动，以打印所需的食物。一些印刷食品在食用前需要进行额外的处理，例如烘烤或油炸。

基于挤出的食品打印机可以购买用于家用，通常尺寸紧凑、维护成本低。相比之下，基于挤出的打印为用户提供了更多的材料选择。然而，这些食物材料通常是柔软的，结果使印刷复杂的食物结构变得困难。此外，较长的制造时间和由于温度波动以及额外的烘烤或油炸而引起的变形需要进一步的研究和开发来克服。

在热熔挤出中，挤出头将食品材料加热到略高于材料熔点的温度。然后将熔化的材料从头部挤出，然后不久固化。这样可以轻松地将材料操纵为所需的形式或模型。这种技术使用了诸如巧克力之类的食品，因为它具有快速融化和固化的能力。

其他食品材料固有地不需要加热元件以便被印刷。食品材料（例如果冻、糖霜、果泥）和具有适当粘度的类似食品材料可以在室温下印刷而无需事先熔化。

在选择性激光烧结中，粉状食品原料被加热并粘结在一起，形成固体结构。该过程通过用激光作为热源将粉末状的材料逐层结合而完成。在完成一层具有所需粘合区域的涂层后，然后再覆盖一层新的未粘合粉末层。该新的未粘合层的某些部分被激光加热，以使其与结构粘合。该过程以垂直向上的方式继续进行，直到构建了所需的食物模型为止。施工后，未粘合的材料可以回收再用于印刷其他食品模型。

选择性激光烧结可以构建复杂的形状和模型，并具有创建不同食物质地的能力。它受到合适的食品原料（即粉状配料）范围的限制。^[3]由于此限制，选择性激光烧结主要用于制作糖果/糖果。

与选择性激光烧结相似，粘合剂喷射使用粉末状食品材料逐层创建模型。代替使用热量将材料粘合在一起，而是使用液体粘合剂。在粘结所需的层区域之后，将新的粉末层散布在覆盖该层的粘结层上。然后，将新层的某些部分绑定到上一层。重复该过程，直到构建了所需的食物模型为止。

与选择性激光烧结一样，粘合剂喷射可以构建复杂的形状和模型，并具有创建不同食物质地的能力。同样，它也受到适合的食品原料，即粉状配料的范围的限制。

喷墨印刷用于表面填充或图像装饰。通过利用重力，可食用的食品油墨被滴到食品的表面上，通常是饼干、蛋糕或其他糖果。这是一种非接触式方法，因此打印头不会接触食物，从而可以防止食物在图像填充过程中受到污染。墨滴可能包含多种颜色，允许用户创建独特的个性化食品图像。喷墨打印的一个问题是食品材料与墨水不兼容，导致没有图像或高图像失真。可以购买家用或商用喷墨打印机，而工业打印机则适合批量生产。

在多打印头和多材料打印中，同时或连续打印多种成分。有多种支持多材料打印的方法。在一个实例中，多个打印头用于打印多种材料/成分，因为这可以加快生产，效率并产生有趣的设计图案。在另一种情况下，有一个打印头，并且当需要不同的成分时，打印机会交换要打印的材料。多种材料/成分等同于可印刷的餐点范围更广、营养范围更广，并且对于食品印刷者来说是相当普遍的。

在后处理阶段，印刷食品在食用之前可能需要其他步骤。这包括诸如烘烤、油炸、清洁等加工活动。此阶段可能是3D打印食品最关键的阶段之一，因为该印刷食品需要安全食用。后处理中的另一个问题是由于这些附加过程的应变而导致印刷食品变形。当前的方法涉及反复试验。即，将食品添加剂与材料/成分结合以改善复杂结构的完整性并确保印刷结构保持其形状。添加剂，例如转谷氨酰胺酶和水解胶体已添加到配料中，以帮助在打印时和烹饪后保持打印的形状。

此外，最近的研究已经产生了视觉模拟，用于烘烤由面团或面糊（水、面粉、鸡蛋、脂肪、糖和膨松剂的混合物）组成的面包，饼干、煎饼和类似材料。通过在模拟中调整某些参数，可以显示出烘烤会对食物产生的现实影响。随着进一步的研究和开发，对3D打印食物进行可视化仿真可以预测出哪些食物容易变形。