这款由香港研究人员开发的3D食品打印机，利用红外线加热来抑制细菌的形成，确保食品安全，而功耗仅为14瓦。
香港科技大学的研究人员开发出一种新型3D打印机，利用石墨烯和人工智能（AI）一层一层地制作食物。3D打印机可以制作复杂的可食用结构，并具有精确的红外加热功能，以最大限度地提高产品质量和安全性。
这种结合有助于克服其他现有自动化食品生产技术的一些重大缺陷，包括食品安全问题和对技术专业知识监督的普遍需求。前者是一个重大问题，因为目前的3D打印机倾向于通过两个重要步骤来创建食物。
第一种方法是挤压一些冷的食品糊状物来制作食物。然后通常将其转移到烤箱或炸锅中进行烹饪和消毒。这种方法虽然有效，但往往会导致形状变形，并增加食品在机器之间移动时的污染风险。然而，新的3D打印机将这些独立的步骤整合为一个，因为它能够同时制作和烹饪食物。
精度和安全性
通过使用激光诱导石墨烯（LIG）制成的3D打印机红外加热器，可以实现制作和烹饪的同步过程。根据研究人员的说法，这种超薄加热元件提供了精确的温度控制，在整个打印过程中，表面的食物层可达到278.6°F（137°C），侧面保持至少221°F（105°C）。
这款打印机只需要14瓦的电力 —— 这是传统烤箱和空气炸锅消耗1000 - 2000瓦电力的一小部分。该团队用一种特殊的淀粉曲奇面团测试了他们的新打印机。当打印机挤出每一层新的面团时，红外线加热器立即将其煮熟。
这个过程还能使食物保持其形状，同时消灭任何有害细菌。正如研究小组指出的那样，当打印的食物等待烘烤时，立即烹饪可以防止下垂和变形。
对3D打印机的分析表明，它比传统的烹饪方法具有更好的品质。研究小组利用扫描电子显微镜（SEM）发现，红外烹饪的样品保持了一致的内部结构，而没有像烤箱烤的那样急剧膨胀。
X射线分析还显示，最终产品在整个食物中具有均匀的孔隙度，表明彻底烹饪而不损害结构完整性。此外，COMSOL模拟证实了均匀的热量分布，表明热量仅从顶层穿透1-2毫米，防止了下层的过度烹饪。
不同的应用程序
从食品安全的角度来看，新技术对烹饪后的细菌生长有明显的抑制作用。传统的熟食往往在48小时后就会出现大量的细菌生长。
然而，经过红外线处理的新产品在212°F（100°C）下只有0-6个菌落，而在烤箱烘烤和空气油炸的样品中有200多个菌落。这种改进源于每个印刷层的即时高温处理。
研究小组指出，这项新技术的意义超出了简单的食品印刷。例如，将人工智能设计工具与综合烹饪能力相结合，为自动化商业食品生产提供了可能性。
新的3D打印系统的能源效率和紧凑的尺寸也使其适用于寻求提供定制食品的餐馆和面包店，而无需广泛的技术培训。
研究人员还设想了在医疗保健领域的特殊价值，在那里对成分和份量的精确控制是至关重要的。为此，该技术可以取代专业饮食的自动化生产，同时确保始终如一的质量和安全。
如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！
