3D打印在巧克力制作中的应用

杨晓伟

摘要：3D打印具有灵活、便捷、个性化的特点，在各行各业都有了快速的发展。简述3D打印技术的原理和巧克力造型的应用，对3D打印在巧克力造型中应用的可行性进行了分析，并着重阐述了3D打印在巧克力造型中的应用方法，为3D打印在食品方面的技术应用提供参考。

关键词： 3D打印;食品;巧克力制作

中图分类号：G4 文献标识码：A

一、巧克力及制作

巧克力又叫朱古力，是大家最喜爱的休闲食品之一。除了享受巧克力带来的美味，人们还越来越注重其外观的造型，追求个性化的定制，在巧克力造型上需要做到花样百出，突出个性。因此还产生了专业的巧克力造型比赛。例如将漂亮的巧克力造型装裱在蛋糕等商品上，能瞬间的让蛋糕立体起来，更加的凸显个性，将甜蜜美味与别致款式完美的融和在了一起。目前市面上销售的巧克力都是一些比较常见的形状，满足不了人民个性化的需要。在情人節或者是什么纪念日的时候，情侣之间互相送巧克力时，对个人定制巧克力造型就更为需要。但是普通消费者要想自己在家做巧克力造型，只能依赖于已有的糖果模具，那就显得非常的普通。

二、3D打印技术应用在巧克力制作上的可行性

3D打印技术是一种以计算机控制激光或者喷头装置的移动来对三维对象进行数字化设计和制造的技术。目前，3D打印技术在机械工程、航空、医疗、食品等领域中得到广泛应用。3D打印以其“增材制造”的独特性，在小批量新产品的快速制造上具有巨大优势，具体体现在以下几个方面：

（一）成型速度快

3D打印技术又叫快速成型技术，它实现了设计与制造的一体化，在成型工艺中，3D打印设备根据数控指令完成零件的加工。由于离散分层制造的原理，由模型直接叠加制造三维实体，整体设计制造周期短，时效性强，符合创新创业实践中设计制造周期短，更新换代速度快的要求。

（二）理论上3D打印能够制造任意形状的三维实体

人们设计造型的思想天马行空，所设计的产品也是五花八门，但传统机械加工却受产品形状、刀具、装夹等因素的约束，造成了很多产品能设计而不能加工。3D打印技术由于采用分层制造工艺，将复杂的三维实体离散成一系列层片加工和加工层片件的叠加，从而大大简化了加工过程，它可以加工复杂的中空结构，基于这一点，设计者在进行巧克力造型时可专注于产品及其功能设计，不受加工制造能力约束，能开辟出巨大的设计和制造空间，实现“自由设计，快速制造”。

（三）制造成本低

巧克力造型中所设计制造的产品一般都是单件或小批量，若按传统加工方式需专门设计工装夹具或开模，生产成本高。3D打印技术是产品的制造成本和产品的复杂程度、生产批量基本无关，3D打印技术可以显著降低小批量产品的生产周期和成本，尤其适合新产品的开发和管理，适合小批量、复杂、不规则产品的直接生产，不受产品复杂程度的限制。

三、快速制造技术在糖艺西点制作上的应用方法

（一）用3D打印机直接打印巧克力造型

目前市面上已经开始有专门的巧克力3D打印机。巧克力3D打印机使用注射器代替丝材，该注射器被加载，然后在打印时保持巧克力的温度。挤出机头移动并铺设熔化的巧克力，形成所需的形状。例如巧克力生产商百乐嘉利宝就推出了全球首款可大规模生产的个性化巧克力3D打印机。该3D设计工作室通过结合创新的生产技术、定制设计和巧克力专业知识，满足了消费者对潮流生活方式的渴望，革命性地改变了工艺巧克力的世界。无论设计多么复杂或具体，百乐嘉利宝的主厨们都可以策划自己独特的创意，并以经济实惠的方式迅速生产出来，可以在数分钟内做出巧克力样品。

但是，巧克力熔化和冷却性能与塑料完全不同，打印熔化的巧克力不能快速硬化，这可能导致3D打印巧克力由于温度和重力而失去其形状，导致打印失败。而且不同种类的巧克力具有不同的粘度和燃点，所以对巧克力3D打印机的性能要求很高。

（二）用3D打印机打印巧克力模具

用3D打印来制作巧克力模具，然后将融化的巧克力浆注入模具内，等到其融化后即可得到所需的造型。通过采用特制的糖果模具既可以省却时间，又可以展示出巧克力造型的创新技巧和精湛的技艺，使得巧克力造型极富表现力，展现出高水准的艺术性。用3D打印来制作巧克力模具只需要普通的3D打印机，操作步骤简单，难度较低，对技术水平要求不高。并且制作速度快，成本低，可以实现产品的小批量的快速复制，因此非常适用于巧克力造型。

结语：

对于3D打印巧克力来说，最重要的就是得到模型。模型可以通过自己建造、网上下载、或者逆向扫描得来。例如需要一个哆啦A梦的巧克力模型，可以基于互联网上去搜索、下载对应的模型，再依据分层切片数据去3D打印产品，完成对哆啦A梦的巧克力模型的物理实现。

通过3D打印技术的介入，可以降低巧克力造型的技术性难度，改变了传统巧克力造型的制作流程，极大的加快造型产品的研发，缩短了产品的制作周期，提高了制造效率，减少了材料的浪费，降低了制造成本。进而拓展了巧克力造型的创意思路，丰富了创作灵感和造型方法，并可依此去探索类似食品造型新的发展方向。

参考文献

[1] 张鹏辉，周浩宇，聂远洋，李波.原料特性及打印参数对食品3D打印制品品质的影响 [J]，食品与机械，2021

[2]刘雷.基于3D打印的快速模具关键技术研究[D].石家庄：河北科技大学，2017

[3]寇德正，杨文杰，张兴丽，等.3D 打印技术在食品中的应用[J].齐鲁工业大学学报，2020

[4]刘倩楠，张春江，张良，等.食品3D打印技术的发展现状[J].农业工程学报，2018