近年來，3D打印機(jī)已開始擺脫使用塑料細(xì)絲、金屬粉末等打印領(lǐng)域，現(xiàn)在也被用于由可食用材料以及利用全新食材打印產(chǎn)品，比如3D打印肉類、3D打印肯德基、3D打印牛奶甜點(diǎn)等，既有助于利用食用材料，便捷地制作非傳統(tǒng)食品，也能為消費(fèi)者帶去更健康、更符合其個(gè)性化需求的產(chǎn)品。

▲Ci3DP

巧克力是由糖和可可粉組成的細(xì)小固體顆粒，在連續(xù)的脂肪相中形成的復(fù)合乳狀液，是人們普遍喜愛的食品。作為一種材料，巧克力在室溫（20至25°C）下為固體，并在人的口和唾液（37°C）中融化。巧克力的融化特性和質(zhì)地取決于可可粉和其他成分的類型和比例，以及混合和加工它們的方法。在加工過程中混合，精煉和精煉各成分，以便在回火之前獲得合適的巧克力粘度。巧克力通常用于3D食品打印的展示，因?yàn)樗梢酝ㄟ^熱熔擠出進(jìn)行圖案化，并在室溫下變?yōu)楣腆w。

在之前的研究人員進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，將巧克力融化并在31至36°C的溫度下分配。由于熔融巧克力的流變特性對溫度敏感，因此需要注意溫度。巧克力的熱熔擠出在簡單性和可及性方面具有優(yōu)勢，而其印刷機(jī)制也存在固有的缺點(diǎn)，需要在狹窄的工作溫度范圍內(nèi)進(jìn)行控制，狹窄的工作溫度范圍可能具有很高的局限性和靈活性。而冷擠壓僅取決于工作溫度下印刷油墨的流變性，不需要控制溫度，并且整個(gè)打印可以在室溫下進(jìn)行。但是由于缺乏具有適當(dāng)流變性的油墨，在2020年之前，沒有對通過冷擠壓的巧克力基材料進(jìn)行3D建模進(jìn)行深入研究。

▲巧克力基墨水3D打印（Ci3DP）的概念涉及將液態(tài)巧克力產(chǎn)品與食用添加劑混合，并在室溫下通過直接墨水書寫（DIW）3D打印機(jī)進(jìn)行打印。配制的墨水可輕松通過注射器和噴嘴擠出，并在擠出后形成自支撐層以保持印刷結(jié)構(gòu)。

Ci3DP的簡單性和靈活性為制造復(fù)雜的基于巧克力的產(chǎn)品提供了巨大的潛力，而無需進(jìn)行溫度控制。為進(jìn)一步證明這種方法的靈活性，通過使用多種類型的墨水，將相同的方法擴(kuò)展到制造具有不同質(zhì)地的巧克力。一塊巧克力可以被制成具有半固體外殼并同時(shí)填充液體（如下圖）。

多材料食品Ci3DP。（a）室溫下多種食物材料的DIW涉及的步驟示意圖。步驟的順序允許打印帶有內(nèi)部填充物的巧克力。（b）包含液體巧克力糖漿作為填充物的錐形外殼的3D結(jié)構(gòu)。（c）突出顯示從3D打印外殼流出的液態(tài)巧克力糖漿的光學(xué)圖像。比例尺= 1 cm。

通過直接墨水打印方法制作的牛奶基甜品