加熱誘導變形之 4D 列印食品
學生姓名:
賴明宥
指導教授:
吳俊逸
學 期:
113下
摘 要:
4D 列印是 3D 列印的延伸，4D 列印食品在適當的環境（溫度、pH、光照等） 刺激下，外觀和結構特性（形狀、顏色、風味） 會產生改變。研究中以山藥及結蘭膠為原料製成凝膠，其中 40 %含量的山藥凝膠列印效果最好，微波誘導樣品可於 30 秒內改變形狀，增加微波功率和加熱時間可提升列印樣品變形程度。不同模型基底厚度對列印結構的形狀變化也有影響，基底厚度為 4、6、8 mm 的列印樣品彎曲角度差異不明顯，而厚度為 10 mm 的樣品其彎曲角度大於其他樣品，此外透過研究材料的介電性能可判斷 4D 列印食品在微波下的變形效率，微波誘導 4D 形狀變化方法也適用於南瓜與菠菜凝膠。栗子粉黏彈性低，難以 3D列印，添加海藻酸鈉(Sodium alginate, SA)可改善其流變性能，在微波和紅外線加熱條件下，SA 增加了栗子凝膠的模量、黏度和硬度，但削弱了澱粉凝膠結構，1.0%的 SA 含量有助於產生更理想的變形，先以紅外線加熱 4 分鐘再用微波加熱 4 分鐘可有效降低變形程度避免塌陷。最後研究開發含 30% 蟋蟀或蠶蛹粉末與 5% SA 的昆蟲 4D 列印食品，以烤箱在 80°C 下加熱變形，改變的形狀受填充角度影響，且以蟋蟀及蠶蛹凝膠製成的雙層結構的變形行為與單層相似。本研究整合不同食品原料與 4D 列印技術，開發可透過加熱改變形狀之智能食品，帶給消費者動態的視覺體驗。
賴明宥.pdf