KR20180061679A - Food Making Method using 3D Printing Technology - Google Patents
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Abstract
본 발명은 3차원 설계와 3차원 적층 성형 방법에 의하여 식품을 3차원적으로 성형하되, 다양한 식재료를 이용하여 복합 물질로 이루어진 식품을 간단하게 성형하는 방법에 관한 것으로서,
목적하는 식품의 식재료 정보와 색상 정보 및 3차원 형상 정보를 포함하는 식품 정보를 입력하는 정보 입력 단계와; 입력된 식품 정보를 기초로 하여 목적하는 식품의 이미지를 3차원 형상으로 모델링하고, 모델링된 식품에 대한 데이터를 3차원 식품 성형기에서 사용되는 파일 포맷으로 변환하는 모델링 단계와; 3차원 식품 성형기에 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 식재료를 프린팅하고 프린팅된 부분을 적층하여 3차원 식품을 성형하는 성형 단계와; 성형된 3차원 식품의 표면을 굳히거나 표면 처리하는 마무리 단계;를 포함하는 3차원 식품 성형 방법에 있어서, 상기 3차원 식품 성형기는 식재료가 분출되는 분출통로가 적어도 2개 이상 구비된 노즐을 구비하여, 상기 성형 단계에서 노즐에 구비된 복수의 분출통로를 통해 식재료가 각각 독립적으로 분출되어 프린팅되도록 한 것을 특징으로 하며,
다양한 복합 물질로 이루어진 식재료를 이용하여 그 배합을 조절함으로써 식품의 색채나 질감, 그리고 영양 측면에서 구성과 디자인을 조절할 수 있게 된다.The present invention relates to a method of three-dimensionally shaping a food by three-dimensional design and a three-dimensional lamination molding method, and a simple method of molding a food made of a composite material using various food materials,
An information input step of inputting food information including food ingredient information, color information, and three-dimensional shape information of a target food; A modeling step of modeling the image of the target food into a three-dimensional shape based on the inputted food information, and converting the data of the modeled food into a file format used in the three-dimensional food molding machine; A forming step of printing a food material according to a data file of the food inputted in the three-dimensional food molding machine and laminating the printed part to form a three-dimensional food; And a finishing step of hardening or surface-treating the surface of the formed three-dimensional food, wherein the three-dimensional food molding machine comprises a nozzle having at least two jetting passages through which the food material is jetted, And the food material is independently ejected through the plurality of ejection passages provided in the nozzles in the forming step so as to be printed.
The composition and design of the food can be adjusted in terms of color, texture, and nutrition by controlling the composition using various food materials made of various complex materials.
Description
본 발명은 식품을 입체적으로 성형하는 방법에 관한 것으로서, 특히 3차원 설계와 3차원 적층 성형 방법(Additive Manufacturing Method)에 의하여 복합 물질로 이루어진 식품을 3차원적으로 성형함으로써 다양한 성분과 형태를 포함하도록 입체적으로 조형하여 새로운 심미감을 제공하고 고객의 만족도를 증진시킬 수 있도록 한, 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of three-dimensionally shaping a food product, and more particularly, to a method of three-dimensionally shaping a food composed of a composite material by three-dimensional design and three-dimensional lamination molding method (additive manufacturing method) The present invention relates to a food molding method using a 3D printing technique, which enables stereoscopic molding to provide new aesthetics and enhance customer satisfaction.
일반적으로 3차원 적층 성형 방법 또는 3차원 인쇄법(3D printing)은 사물의 컴퓨터 모델 설계를 이용하여 그 사물의 3차원 시제품(prototype)을 제작하는 방법이다. Generally, a three-dimensional lamination molding method or a three-dimensional printing method (3D printing) is a method of producing a three-dimensional prototype of an object using a computer model design of the object.
상기한 3차원 적층 성형 방법은, 3D 물체의 디지털 모형을 설계하는 단계와, 소프트웨어를 이용하여 사물의 모형을 분할하여 다수의 2차원(2D) 층의 디지털 이미지를 형성하는 단계와, 3D 프린터를 이용하여 소프트웨어에 의해 형성된 각각의 2D 이미지 층을 적층하여 3차원 성형물을 제작하는 단계;로 이루어진다. 이러한 3D 인쇄 기술은 각종 시제품 및 개념 모델(concept model) 및 다양한 맞춤형 물품을 제작하기 위하여 사용되어 왔다.The three-dimensional laminate forming method includes the steps of: designing a digital model of a 3D object; dividing a model of an object using software to form a plurality of 2D images of a 2D layer; And a step of laminating each of the 2D image layers formed by the software by using the three-dimensional molded product. These 3D printing techniques have been used to produce various prototypes and concept models and various customized articles.
최근 이러한 3차원 적층 성형 방식을 이용하여 아이스크림이나 케이크 등의 식품을 형성하는 방법이 연구되고 있다.Recently, a method of forming food such as ice cream or cake using such a three-dimensional lamination molding method has been studied.
일반적으로 케이크나 머핀 등은 숙련된 기술자에 의한 수작업으로 제조되고 있으며, 제품 위에 적절한 도구를 이용하여 문자 혹은 형상물을 만들어, 생일 등을 비롯한 특정일을 기념하는 상품 또는 심미적 만족감을 주는 상품을 만들고 있다.Generally, cakes, muffins, etc. are manufactured by hand by skilled technicians, and letters or objects are made using appropriate tools on the products to make commemorative products or aesthetic satisfaction products such as birthdays .
그러나, 수작업으로 식품을 제조함에 따라 생산성이 저하되고 숙련된 기술자가 아니면 제품을 제조하기가 어려울 뿐만 아니라, 대부분 유사한 형상으로 형성되어 심미감이 떨어지는 문제점이 있다.However, as the food is produced by hand, the productivity is lowered, and it is difficult to produce a product unless it is a skilled engineer, and most of the products are formed in a similar shape, resulting in deterioration of aesthetic sense.
이에 따라 최근에는 3차원 적층 방식을 이용하여 케이크 등의 식품을 제조하기도 하는데, 통상적인 식품제작용 3D프린터의 제품성형 방식은 대상물체를 2차원의 평면형태로 성형한 것을 3차원으로 적층하면서 형태를 만들어가는 적층식(FDM)으로, 이를 위한 식재료 압출장치는 크게 가열압출방식과 비가열 압출방식으로 구분되고 있다.In recent years, food products such as cakes have been produced using a three-dimensional laminating method. In general, a product molding method of a 3D printer for food production is a method in which a target object is formed into a two- (FDM), and the food material extruding apparatus for this purpose is classified into a heat extrusion system and a non-heat extrusion system.
가열압출방식은 초콜릿과 설탕 등으로 대변되는 열가소성 식재료를 가열한 후, 용융된 식재료를 압출하는 방식으로서, 노즐부분에 식재료에 열을 전달할 수 있도록 하는 노즐히팅부가 설치되거나, 식재료 카트리지를 가열할 수 도록 하는 카트리지 히팅부가 구비되어 있다. 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 펌프(51)를 이용하여 식재료를 밀어냄과 아울러 가열기(52)를 이용하여 노즐(50)을 가열함으로써 노즐(50)의 선단에서 액적(65)의 형태로 압출된 식재료가 스테이지(60) 상에 부착되도록 하여 평면 형태로 만들고, 이를 순차적으로 적층하여 3차원 식품을 성형하고 있다.The hot extrusion method is a method of heating thermoplastic foodstuffs represented by chocolate and sugar and then extruding the melted food material. The nozzle portion may be provided with a nozzle heating portion capable of transmitting heat to the ingredients, And a cartridge heating portion for allowing the cartridge to be heated. For example, as shown in Fig. 1, the
또, 비가열 압출방식은 선 가공처리된 액상 또는 반액상의 식재료에 적합한 방식으로서, 실린더형 카트리지에 액상 또는 반액상의 식재료를 충진한 후 피스톤을 밀어서 노즐을 통해 식재료를 압출함으로써 2차원 평면형태를 만들고 이를 순차적으로 적층하여 식품을 3차원으로 성형하는 방식으로 되어 있다.In addition, the non-heat extrusion method is suitable for a liquid or semi-liquid food material that has been subjected to pre-processing, in which a liquid or semi-liquid food material is filled in a cylindrical cartridge and then the piston is pushed to extrude the food material through a nozzle to form a two- And then the food is sequentially laminated to form the food in three dimensions.
그러나, 종래의 3차원 식품 성형 방법에서는 하나의 노즐에 단일 식재료를 충진하여 분사하므로 다양한 식재료를 동시에 성형할 수 없고, 그로 인해 색채나 질감, 또는 영양 측면에서 구성과 표현에 있어서 제한적일 수밖에 없는 문제점이 있다. 이를 개선하기 위하여 복수의 노즐을 사용하는 경우에는 장치의 구동 장치가 복잡하게 되어 프린팅 장비의 제작 비용이 증가하는 단점이 있다.
However, in the conventional three-dimensional food molding method, since one nozzle is filled with a single food material and injected, various food materials can not be molded at the same time. Therefore, there is a problem in that the composition and expression in the color, texture, have. In the case of using a plurality of nozzles to improve this, the driving apparatus of the apparatus is complicated and the manufacturing cost of the printing apparatus is increased.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.Meanwhile, as a result of investigation of the prior art related to the present invention, a large number of patent documents have been searched and some of them will be described as follows.
특허문헌 1은, 특정한 크기의 초콜릿, 빵, 떡 등의 식품을 다양한 문양의 취식이 편리한 크기로 조합이 가능하도록 절단을 하고, 상기 절단된 조합식품 위에 3D프린터를 이용하여 문자 혹은 3D형상물을 인쇄하여 구성한, 3D프린터를 이용한 조각인쇄식품에 대하여 기재하고 있다.Patent Document 1 discloses a method of cutting a food such as chocolate, bread, and rice cake of a specific size so that various patterns can be combined in a convenient size, printing characters or 3D objects on the cut food using a 3D printer And a sculptured print food using a 3D printer.
특허문헌 2는, 각자의 개별 캡슐에 각각 내장되어 있는 복수의 재료를 사용하여 제품을 인쇄하기 위해 AM 방법을 사용하는 3D 프린터 시스템으로서, 캡슐은 각자의 캡슐 홀더 내에 제거가능하게 삽입되며, 캡슐 홀더 각각은 재료의 온도를 조절하기 위한 가열장치를 포함하고, 복수의 스테이션 중 하나에 해제가능하게 보유된다. 툴이 개별 캡슐을 가져와서 그들의 스테이션에 퇴적하고, 텔레스코픽 압출 장치를 사용하여 제품을 인쇄하기 위한 개별 캡슐을 보유하며, 메모리가 캡슐-식별 데이터를 저장하고, 프로세서가 툴의 위치설정을 위한 위치 좌표를 제공하고, 제어기가 툴을 위치 좌표로 이동하고, 캡슐 홀더는 프로세서에 의해 실행되는 알고리즘에 기초하여 재료의 유동학적 거동을 제어하기 위한 가열 시스템을 포함하는, 적층가공 3차원 인쇄기술을 사용하여 식품을 가공하기 위한 장치, 방법 및 시스템에 대하여 기재하고 있다.Patent Document 2 discloses a 3D printer system using an AM method for printing a product using a plurality of materials incorporated in respective individual capsules, wherein the capsules are removably inserted into the respective capsule holders, Each of which includes a heating device for regulating the temperature of the material and is releasably retained in one of the plurality of stations. Wherein the tool has a separate capsule for taking the individual capsules to deposit on their station and printing the product using a telescopic extrusion device, the memory storing the capsule-identification data, the processor having position coordinates Wherein the controller moves the tool to position coordinates and the capsule holder comprises a heating system for controlling the rheological behavior of the material based on an algorithm executed by the processor, An apparatus, method and system for processing food are described.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 장비를 단순화하면서 다양한 표현이 가능하도록 하는 방법으로서 하나의 노즐에서 여러 가지 식재료를 동시에 분출할 수 있도록 하는 방법을 제시한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art described above, and suggests a method of simultaneously spraying various ingredients from one nozzle as a method of simplifying equipment and enabling various expressions.
즉, 하나의 노즐 내부에 복수개의 분출통로를 설치함으로써 복수개의 식재료를 동시에 분출하여 복합 물질로 이루어진 식재료가 함유된 액적이 토출되도록 하는 방법을 포함한다.That is, a plurality of ejection passages are provided in one nozzle to eject a plurality of food materials at the same time to eject droplets containing a food material composed of a composite material.
이렇게 함으로써, 본 발명은 조형되는 식품의 색채나 질감, 또는 영양 측면에서 구성과 표현을 다양하게 구현하여 고객의 만족도를 증진시킬 수 있도록 한, 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.By doing so, the present invention aims to provide a food molding method using 3D printing technology, which can improve customer satisfaction by variously implementing composition and expression in terms of color, texture, or nutrition of the food to be formed have.
또, 본 발명은 개인적인 취향에 따라 목적하는 식품을 단순한 장치를 이용하여 구현할 수 있도록 함으로써 저비용으로 개인 맞춤형 조형물을 제작하고 이를 통한 삶의 질 향상을 추구할 수 있도록 한, 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, the present invention enables food to be produced using a 3D printing technique, which enables a desired food to be implemented using a simple device according to personal taste, thereby making it possible to manufacture a personalized sculpture at low cost, A method is provided.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 목적하는 식품의 식재료 정보와 색상 정보 및 3차원 형상 정보를 포함하는 식품 정보를 입력하는 정보 입력 단계와; 입력된 식품 정보를 기초로 하여 목적하는 식품의 이미지를 3차원 형상으로 모델링하고, 모델링된 식품에 대한 데이터를 3차원 식품 성형기에서 사용되는 파일 포맷으로 변환하는 모델링 단계와; 3차원 식품 성형기에 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 식재료를 프린팅하고 프린팅된 부분을 적층하여 3차원 식품을 성형하는 성형 단계와; 성형된 3차원 식품의 표면을 굳히거나 표면 처리하는 마무리 단계;를 포함하는 3차원 식품 성형 방법에 있어서, 상기 3차원 식품 성형기는 식재료가 분출되는 분출통로가 적어도 2개 이상 구비된 노즐을 구비하여, 상기 성형 단계에서 노즐에 구비된 복수의 분출통로를 통해 식재료가 각각 독립적으로 분출되어 프린팅되도록 한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing method comprising: inputting food information including food ingredient information, color information, and three-dimensional shape information of a target food; A modeling step of modeling the image of the target food into a three-dimensional shape based on the inputted food information, and converting the data of the modeled food into a file format used in the three-dimensional food molding machine; A forming step of printing a food material according to a data file of the food inputted in the three-dimensional food molding machine and laminating the printed part to form a three-dimensional food; And a finishing step of hardening or surface-treating the surface of the formed three-dimensional food, wherein the three-dimensional food molding machine comprises a nozzle having at least two jetting passages through which the food material is jetted, And the food material is independently ejected through the plurality of ejection passages provided in the nozzle in the forming step so as to be printed.
또, 본 발명의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법에 따르면, 상기 노즐은 제1식재료가 분출되는 중심 부분의 내관 및 상기 내관과의 틈새로 제2식재료가 분출되도록 상기 내관과 동심원 형태로 형성되는 외관의 이중관 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.According to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, the nozzle is formed concentrically with the inner tube so that the second food material is ejected through a gap between the inner tube and the inner tube of the central portion from which the first food material is ejected And has an external double tube structure.
또한, 본 발명의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형 방법에 따르면, 상기 노즐은 제1식재료가 분출되는 중심관과, 제1식재료와는 다른 식재료가 분출되도록 상기 중심관의 주위에 배치되는 하나 이상의 주변관과, 상기 중심관과 주변관이 일체화되도록 하는 피복재로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, the nozzle includes a central tube through which the first food material is ejected, and at least one peripheral portion disposed around the center tube so as to eject a food material different from the first food material. And a coating material for integrating the center tube and the peripheral tube.
또, 본 발명의 3D 인쇄기술을 이용한 식품 성형 방법에 따르면, 상기 주변관에서는 동일한 식재료가 분출되거나 각각 다른 식재료가 분출되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, the same food material is ejected or different food materials are ejected from the peripheral tube.
또한, 본 발명의 3D 인쇄기술을 이용한 식품 성형 방법에 따르면, 상기 주변관 중 하나는 기체를 취입하는 기체 공급관으로 이용되는 것을 특징으로 한다.Further, according to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, one of the peripheral tubes is used as a gas supply pipe for blowing gas.
또, 본 발명의 3D 인쇄기술을 이용한 식품 성형 방법에 따르면, 상기 3차원 식품 성형기는 복수의 분출통로를 구비한 노즐을 포함하는 성형기와, 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 상기 성형기의 작동 조건을 설정하는 설정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, the three-dimensional food molding machine includes a molding machine including a nozzle having a plurality of ejection passages, and a controller for controlling the operation conditions of the molding machine And a setting unit for setting the setting unit.
또한, 본 발명의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법에 따르면, 상기 성형 단계는 상기 3차원 식품 성형기의 작동 조건을 설정하는 단계와; 상기 3차원 식품 성형기의 작업 준비 상태를 확인하고, 작업 준비가 완료되었으면 상기 3차원 식품 성형기의 전원을 온 시키는 단계와; 상기 3차원 식품 성형기에 의한 식품 성형의 완료 여부를 판단하고 식품 성형이 완료되었으면 상기 3차원 식품 성형기의 작동을 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, according to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, the forming step includes setting an operating condition of the three-dimensional food molding machine; Checking the preparation state of the three-dimensional food molding machine and turning on the power of the three-dimensional food molding machine when the preparation for the operation is completed; Determining whether the food molding is completed by the three-dimensional food molding machine, and terminating the operation of the three-dimensional food molding machine when the food molding is completed.
본 발명의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법은, 복수개의 식재료를 동시에 사용하여 복합 물질로 이루어진 식품을 제작하고 그 형태를 다양하고 미려한 외관을 갖도록 가공할 수 있으므로 종래의 식품을 조형하는 방법에 비교하여 심미감과 영양을 증진시킬 수 있게 되는 효과가 있다.The food molding method using the 3D printing technique of the present invention can produce a food composed of a composite material by using a plurality of food materials at the same time and process the shape of the food to have various and beautiful appearance, Thereby improving the esthetics and nutrition.
또, 본 발명의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법에 따르면, 개인의 필요성 또는 취향에 따라 식품 성분을 맞춤형으로 배합할 수 있으므로 다양한 식품의 영양 섭취가 가능하고 새로운 미각을 창출할 수 있게 되는 효과가 있다In addition, according to the food molding method using the 3D printing technique of the present invention, since the food ingredients can be customized according to the needs or preferences of the individual, nutrition consumption of various foods is possible and a new taste can be created have
도 1은 기존의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형장치를 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명에 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 요부인 노즐의 여러 형태를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 요부인 3차원 성형기를 이용한 성형시의 공정 흐름도.1 is a block diagram of a food molding apparatus using a conventional 3D printing technique.
2 is a flowchart showing a food molding method using 3D printing technology in the present invention.
3 is a cross-sectional view showing various forms of nozzles which are essential parts of the present invention.
Fig. 3 is a flowchart of a molding process using a three-dimensional molding machine which is a main part of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 이용하여 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a food molding method using a 3D printing technique will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의한 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법은, 식품을 입체적으로 성형하는 방법으로서 도 2에 도시된 바와 같이, 목적하는 식품의 식재료 정보와 색상 정보 및 3차원 형상 정보를 포함하는 식품 정보를 입력하는 정보 입력 단계와; 입력된 식품 정보를 기초로 하여 목적하는 식품의 이미지를 3차원 형상으로 모델링하고, 모델링된 식품에 대한 데이터를 3차원 식품 성형기에서 사용되는 파일 포맷으로 변환하는 모델링 단계와; 3차원 식품 성형기에 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 식재료를 프린팅하고 프린팅된 부분을 적층하여 3차원 식품을 성형하는 성형 단계와; 성형된 3차원 식품의 표면을 굳히거나 표면 처리하는 마무리 단계;를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the food molding method using the 3D printing technique according to the present invention is a method of three-dimensionally forming food, which includes food information of a target food, color information and food information including three- An information input step of inputting; A modeling step of modeling the image of the target food into a three-dimensional shape based on the inputted food information, and converting the data of the modeled food into a file format used in the three-dimensional food molding machine; A forming step of printing a food material according to a data file of the food inputted in the three-dimensional food molding machine and laminating the printed part to form a three-dimensional food; And a finishing step of hardening or surface treating the surface of the molded three-dimensional food.
이때, 상기 3차원 식품 성형기는 식재료가 분출되는 분출통로가 적어도 2개 이상 구비된 노즐(10)을 구비하여, 상기 성형 단계에서 노즐(10)에 구비된 복수의 분출통로를 통해 식재료가 각각 독립적으로 분출되어 프린팅되도록 한다. At this time, the three-dimensional food molding machine includes a
그리고, 상기 분출통로에 충진되는 식재료는 액체 또는 고체 또는 이들의 혼합물의 형태로 이루어지며, 한가지 이상의 식재료가 상기 노즐(10)을 통해 분출되도록 한다. The food material to be filled in the jet passage is in the form of a liquid or a solid or a mixture thereof, and at least one food material is ejected through the
이를 위하여, 상기 노즐(10)은 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1식재료가 분출되는 중심 부분의 내관(11) 및 상기 내관(11)과의 틈새로 제2식재료가 분출되도록 상기 내관(11)과 동심원 형태로 형성되는 외관(12)의 이중관 구조를 가질 수 있다. 또, 도 3의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 노즐(10)은 제1식재료가 분출되는 중심관(13)과, 제1식재료와는 다른 식재료가 분출되도록 상기 중심관(13)의 주위에 배치되는 하나 이상의 주변관(14)과, 상기 중심관(13)과 주변관(14)이 일체화되도록 하는 피복재(15)로 이루어질 수도 있다. 이때, 상기 주변관(14)에서는 (b)와 같이 동일한 식재료가 분출될 수도 있고, (c)와 같이 각 주변관(14)에서 각각 다른 식재료가 분출될 수도 있다.3 (a), the
한편, 상기 마무리 단계는 성형된 3차원 식품을 냉각시키는 냉각과정이나, 성형된 3차원 식품을 가열하여 발효 또는 건조시키는 가열 과정을 포함할 수 있다.The finishing step may include a cooling process for cooling the formed three-dimensional food or a heating process for heating and fermenting or drying the formed three-dimensional food.
그리고, 상기 3차원 식품 성형기는 복수의 분출통로를 구비한 노즐(10)을 포함하는 성형기와, 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 상기 성형기의 작동 조건을 설정하는 설정기와, 여러 가지의 식재료가 각각 저장되는 하나 이상의 저장부를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 저장부는 식재료의 위생 보관을 위한 보온 또는 보냉장치나, 식재료의 유동성 확보를 위한 교반장치를 구비하는 것이 바람직하다.The three-dimensional food molding machine includes a molding machine including a
그리고, 식재료는 우유, 물 등의 용액, 곡물 반죽 또는 이들을 혼합한 슬러리, 각종 식품 첨가제와 식용 색소 물질, 그리고 곡물의 고체 분말 등을 다양하게 이용할 수 있다. The foodstuffs can be variously used such as solutions of milk, water and the like, slurries obtained by kneading grains or a mixture thereof, various food additives and food coloring matters, and solid powders of cereals.
여기서, 상기 성형기의 성형 챔버에 냉각장치 또는 가열장치가 포함되는 경우에 대하여 기술하였으나, 성형기에 별도의 보관장치를 부가하여 성형이 완료된 후에 보관장치에 이송하고 보관장치를 통하여 냉각 또는 가열이 이루어지도록 할 수도 있다.Here, a case where a cooling device or a heating device is included in the molding chamber of the molding machine has been described, but a separate storage device is added to the molding machine, and after the molding is completed, the molding device is transferred to the storage device and cooled or heated through the storage device You may.
그밖에, 식품 원재료가 미리 굳어지면 노즐이 막히거나 분출이 어려워질 수 있으므로 유동 상태를 유지할 수 있도록 원재료 저장부에서는 규칙적으로 교반을 하거나 온도를 적절히 유지할 수 있도록 하는 보온 또는 보냉 방법을 적용할 수도 있다. In addition, since the nozzle may become clogged or difficult to eject when the food raw material has hardened in advance, a method of maintaining the temperature or keeping the temperature properly may be applied in the raw material storage part so as to maintain the flow state.
한편, 상기 성형 단계는 상기 3차원 식품 성형기의 작동 조건을 설정하는 단계와; 상기 3차원 식품 성형기의 작업 준비 상태를 확인하고, 작업 준비가 완료되었으면 상기 3차원 식품 성형기의 전원을 온 시키는 단계와; 상기 3차원 식품 성형기에 의한 식품 성형의 완료 여부를 판단하고 식품 성형이 완료되었으면 상기 3차원 식품 성형기의 작동을 종료시키는 단계;를 포함한다.
Meanwhile, the forming step may include setting an operating condition of the three-dimensional food molding machine; Checking the preparation state of the three-dimensional food molding machine and turning on the power of the three-dimensional food molding machine when the preparation for the operation is completed; Determining whether the food molding is completed by the three-dimensional food molding machine, and terminating the operation of the three-dimensional food molding machine when the food molding is completed.
상기와 같이 구성된 본 발명의 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The food molding method using the 3D printing technique of the present invention having the above-described structure will be described in detail as follows.
먼저, 목적하는 식품의 원료로서는 분말 또는 용액 형태로 가공된 재료를 이용하며, 개인의 취향과 건강 상태에 따라 각각의 식재료의 배합을 다르게 할 수 있도록 한다.First, as a raw material of a desired food, a powder or a material processed into a solution form is used, and the composition of each food ingredient can be made different according to the individual taste and health condition.
예를 들어, 같은 조형 식품이라고 할지라도 배합 비율을 조절하여 상대적인 농도를 조절할 수 있으므로 미각에 있어서 단맛, 짠맛, 매운맛, 신맛 등을 조절할 수 있게 된다.For example, even in the case of the same shaped food, the relative concentration can be controlled by controlling the mixing ratio, so that the sweetness, salty taste, hot taste, and sour taste can be controlled in the taste.
또한 같은 영양소를 제공하는 여러 가지 식재료를 구비하여 영양분을 제공하는 식재료의 색채와 질감을 선택하여 조형함으로써 소비자의 취향에 부합하도록 적용하는 방법을 활용하는 것이 바람직하다.In addition, it is desirable to utilize a method of applying various kinds of food materials that provide the same nutrients so that the color and texture of the food materials that provide nutrients are selected and shaped so as to conform to the taste of consumers.
노즐(10)은 식재료를 운반하는 이송관과 연결되고 펌프를 구동함으로써 식재료가 토출되도록 구성되며, 도 3과 같이 하나의 노즐(10)이 복수개의 분출통로를 갖는다. 분출통로에는 다양한 식재료를 액체 또는 고체 분말 또는 이들의 혼합물의 형태로 충진되도록 하며 한가지 이상의 식재료 종류를 포함하도록 한다. 다시 말해서, 상기한 노즐을 이용하여 동시에 다양한 식재료가 토출됨으로써 복합 물질을 기반으로 하는 복합 식품을 간단하게 성형할 수 있다.
The
이상의 실시예에 있어서는 하나의 노즐에서 다양한 식재료를 토출하는 경우에 대하여 기술하였으나, 식재료 외에 향기나 부풀림 등의 성형을 위하여 기체상태의 물질을 적용하는 방법도 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 주변관(14) 중 어느 하나를 기체 공급관으로 이용하여 향기를 내포하는 압축공기나 이산화탄소 등의 기체를 취입하면서 식재료를 토출시킬 수 있다.
In the above-described embodiment, a case where a variety of food materials are dispensed from one nozzle has been described. However, it may include a method of applying a gaseous substance for forming a fragrance or swelling in addition to a foodstuff. For example, any one of the
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be appreciated by those of ordinary skill in the art that numerous changes and modifications can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. And all such modifications and changes as fall within the scope of the present invention are therefore to be regarded as being within the scope of the present invention.
10...노즐
11...내관
12...외관
13...중심관
14...주변관
15...피복재10 ... Nozzle
11 ... inside
12 ... Appearance
13 ... center tube
14 ... surrounding pipe
15 ... Cover material
Claims (7)
입력된 식품 정보를 기초로 하여 목적하는 식품의 이미지를 3차원 형상으로 모델링하고, 모델링된 식품에 대한 데이터를 3차원 식품 성형기에서 사용되는 파일 포맷으로 변환하는 모델링 단계와;
3차원 식품 성형기에 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 식재료를 프린팅하고 프린팅된 부분을 적층하여 3차원 식품을 성형하는 성형 단계와;
성형된 3차원 식품의 표면을 굳히거나 표면 처리하는 마무리 단계;를 포함하는 3차원 식품 성형 방법에 있어서,
상기 3차원 식품 성형기는 식재료가 분출되는 분출통로가 적어도 2개 이상 구비된 노즐(10)을 구비하여, 상기 성형 단계에서 노즐(10)에 구비된 복수의 분출통로를 통해 식재료가 각각 독립적으로 분출되어 프린팅되도록 한 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.An information input step of inputting food information including food ingredient information, color information, and three-dimensional shape information of a target food;
A modeling step of modeling the image of the target food into a three-dimensional shape based on the inputted food information, and converting the data of the modeled food into a file format used in the three-dimensional food molding machine;
A forming step of printing a food material according to a data file of the food inputted in the three-dimensional food molding machine and laminating the printed part to form a three-dimensional food;
And a finishing step of hardening or surface treating the surface of the molded three-dimensional food,
The three-dimensional food molding machine includes a nozzle (10) having at least two ejection passages through which a food material is ejected. In the forming step, the food materials are independently ejected through a plurality of ejection passages provided in the nozzle (10) And then printing is performed.
상기 노즐(10)은 제1식재료가 분출되는 중심 부분의 내관(11) 및 상기 내관(11)과의 틈새로 제2식재료가 분출되도록 상기 내관(10)과 동심원 형태로 형성되는 외관(12)의 이중관 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.The method according to claim 1,
The nozzle 10 includes an outer tube 12 formed concentrically with the inner tube 10 such that a second food material is ejected through a gap between the inner tube 11 and the inner tube 11, Wherein the method comprises the steps of:
상기 노즐(10)은 제1식재료가 분출되는 중심관(13)과, 제1식재료와는 다른 식재료가 분출되도록 상기 중심관(13)의 주위에 배치되는 하나 이상의 주변관(14)과, 상기 중심관(13)과 주변관(14)이 일체화되도록 하는 피복재(15)로 이루어진 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.The method according to claim 1,
The nozzle (10) comprises a central tube (13) through which a first food material is ejected, at least one peripheral tube (14) arranged around the central tube (13) so as to eject a different material from the first food material, And a covering material (15) for integrating the central tube (13) and the peripheral tube (14).
상기 주변관(14)에서는 동일한 식재료가 분출되거나 각각 다른 식재료가 분출되는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.The method of claim 3,
Wherein the peripheral tube (14) ejects the same food material or ejects different food materials.
상기 주변관(14) 중 하나는 기체를 취입하는 기체 공급관으로 이용되는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.The method of claim 3,
Wherein one of the peripheral tubes (14) is used as a gas supply pipe for blowing gas.
상기 3차원 식품 성형기는 복수의 분출통로가 구비된 노즐을 포함하는 성형기와, 입력된 식품의 데이터 파일에 따라 상기 성형기의 작동 조건을 설정하는 설정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.The method according to claim 1,
Wherein the three-dimensional food molding machine includes a molding machine including a nozzle having a plurality of ejection passages, and a setting device for setting an operating condition of the molding machine according to a data file of the inputted food. Molding method.
상기 성형 단계는 상기 3차원 식품 성형기의 작동 조건을 설정하는 단계와;
상기 3차원 식품 성형기의 작업 준비 상태를 확인하고, 작업 준비가 완료되었으면 상기 3차원 식품 성형기의 전원을 온 시키는 단계와;
상기 3차원 식품 성형기에 의한 식품 성형의 완료 여부를 판단하고 식품 성형이 완료되었으면 상기 3차원 식품 성형기의 작동을 종료시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 인쇄 기술을 이용한 식품 성형방법.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the forming step comprises: setting an operating condition of the three-dimensional food molding machine;
Checking the preparation state of the three-dimensional food molding machine and turning on the power of the three-dimensional food molding machine when the preparation for the operation is completed;
Determining whether the food molding is completed by the three-dimensional food molding machine, and terminating the operation of the three-dimensional food molding machine when the food molding is completed.
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