宁波大学大学生科技创新计划项目申请表 (1)

1、附件2：申请编号： 项目编号： 宁波大学大学生科技创新计划项目申请表项目名称： 3D打印技术在食品制造中的开发应用 项目负责人： 负责人类别： 本科生 研究生所在学院： 阳明学院 填报时间： 2015 年 11 月成果类形式：自然科学类学术论文 哲学社会科学类社会调查报告和学术论文 科技发明制作A类科技发明制作B类 创业孵化作品填 报 说 明1、填表前，请先仔细阅读宁波大学大学生科研创新计划实施办法（试行）；2、项目申请一旦立项，将作为项目计划任务书考核，成为项目中期检查、结题等管理活动的依据文件；3、要如实、准确、认真填写申请表各项内容；4、项目组指导老师不超过2人，项目成员不超过5人。5、

2、登陆网络申请时，需上传申请表和可行性报告两个文件，可行性报告所填各项内容将成为专家评审重要依据，请匿名认真如实填写。6、其他事宜请向宁波大学学生科研管理工作小组办公室咨询。A1.基本情况（自然科学类）项目名称作品分类（D ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等）B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等）C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等）D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等）E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）负责人姓名蔡松岩性别男名族汉出生日期 1997 年05 月 11 日学 院阳明学院年 级大一专 业食品科

3、学与工程校内住址甬江公寓四号楼联系电号156003663指导老师姓名性别所属学院职称研究专长竺亚斌女医学院教授 生物材料与再生医学主要成员姓名性别学 院年 级专 业学号项目分工联系电话韩子儒男阳明学院大一海洋科学156003222参与试验计划的制定与实施，负责实验器具实验材料的整理，与指导教师沟通660420朱亮华男阳明学院大一海洋科学156002943参与试验计划的制定与实施，负责实验器具实验材料的整理，与指导教师沟通660437李晓婷女阳明学院大一电子信息156002702参与试验计划的制定与实施，负责实验器具实验材料的整理，与指导教师沟通551355叶慧囡女阳明

4、学院大一食品科学与工程156001966参与试验计划的制定与实施，负责实验器具实验材料的整理，与指导教师沟通673956蔡松岩男阳明学院大一食品科学与工程156003663起到整体负责的作用，组织实验制订计划，掌控整体项目的进度690940预期成果A.专著 B. 论文(集) C. 研究报告 D. 工具书 E.科技发明 F.电脑软件 G.其他预计完成时间2016年 11 月 30 日（研究期限一般为一年）A2. 基本情况（哲学社会科学类）项目名称作品分类（ ）A哲学 B经济 C社会 D法律 E教育 F管理 H 文学 I 艺术体育负责人姓名性别名族出生日期 年 月 日学 院年 级专 业校内住址联系

5、电话学号指导老师姓名性别所属学院职称研究专长主要成员姓名性别学 院年 级专 业学号项目分工联系电话预期成果A.专著 B. 论文(集) C. 研究报告 D. 工具书 E.科技发明 F.电脑软件 G.其他预计完成时间年 月 日（研究期限一般为一年）A3. 基本情况（科技发明制作）项目名称作品分类（ ）A机械与控制（包括机械、仪器仪表、自动化控制、工程、交通、建筑等） B信息技术（包括计算机、电信、通讯、电子等） C数理（包括数学、物理、地球与空间科学等） D生命科学（包括生物、农学、药学、医学、健康、卫生、食品等） E能源化工（包括能源、材料、石油、化学、化工、生态、环保等）负责人姓名性别名族出生

6、日期 年 月 日学 院年 级专 业校内住址联系电话学号指导老师姓名性别所属学院职称研究专长主要成员姓名性别学 院年 级专 业学号项目分工联系电话预期成果A.专著 B. 论文(集) C. 研究报告 D. 工具书 E.科技发明 F.电脑软件 G.其他预计完成时间年 月 日（研究期限一般为一年）A4. 基本情况（创业计划类作品）项目名称作品分类（ ）1、产品（ E ） A、农林、畜牧、食品及相关产业类 B、生物医药类 C、化工技术、环境科学类 D、电子信息硬件类 E、电子信息软件类 F、材料类 G、机械能源类2、服务（ ） H、服务咨询类负责人姓名性别名族出生日期 年 月 日学 院年 级专 业校内住

7、址联系电话学号指导老师姓名性别所属学院职称研究专长主要成员姓名性别学 院年 级专 业学号项目分工联系电话预期成果A.创业计划书 B 研究报告 C.专利 D其他预计完成时间年 月 日（研究期限一般为一年）B 可行性报告说明：此表中不得出现学院、导师及项目负责人信息。项目名称 3D打印技术在食品制造中的开发应用项目类别自然科学类申请项目的必要性、目的及意义必要性：3D 食品打印机是在 3D 打印技术的基础上发展的一种快速食品制造机械，不仅可以人性化的改变食物形状，改良食品品质，还可以自由搭配均衡营养3D 食品打印机让人们无须满身大汗的在炉火前烹煮，轻轻松松就能制作出美味食品，其目的在于帮助人们节省

8、手工烹煮时间，精简制作过程，从而鼓励人们养成健康的饮食习惯，多吃自制食品目的：改善、提升各种食物的营养成分配比、口味，改良不同食品的性状以利于3D打印，改良FDM3D打印机挤出头，设计制造打印挤出加热装置、打印头风冷系统、打印机床冷却装置，尝试设计满足不同需求人群的食物外形、口味和营养成分的配方，利用打印技术打印后评估食物在不同人群中的适用性，满足日益突出的食物个性化需求。意义：3D打印技术的发展和应用将有助于推动食品行业的发展，为食品个性化生产加工开辟一条新的道路。 项目的背景、主要内容、技术水平及应用范围背景：我国食品加工业比较注重技术、设备方面的改进和提高，产业规模的扩大，但对改善、提升

9、食品的营养品质和指导居民合理膳食、均衡营养重视不足，也忽视了不同人群对特殊的食物营养外形口味的需求，没有将现代营养科学、中国传统膳食观念纳入食品加工业发展的指导方针中去，而且流水线的产品无法满足日益突出的食物营养健康、个性化外形和口味需求，国内也没有相关的文献报道被发表，亟需一项先进技术来指导食物的低成本个性化生产。主要内容：食物3D打印机由控制电脑、食材挤出器、输送装置等几部分组成，食品的造型和配方预先由专业人员设计，并且保存在电脑中，食物的材料和配料预先混合处理后放入容器内，使用者在多种立体形状中挑选喜欢的造型，操作3D打印机将食材逐行、逐层地铺上去，从而实现食品的自动化3D打印。该技术需

10、要研究人员寻找合适的食物打印材料，结合不同人群对营养元素、食物外形口味的需求，设计适合不同人群的针对性食物原材料配方；改良实验室现有3D打印机中的打印头、打印床、挤出机，使其能兼容不同性质食物材料的打印。打印成品请目标人群品尝，验证该技术的适用性。技术水平：本项目组成员已在导师所在的实验室学习、实践了一段时间，学习了基本操作技能。这些实践经历为本项目的顺利实施作好了准备。导师所在课题组在3D打印技术等领域进行了前期研究，积累了相关材料合成知识。本项目中提出的实验方案已在前期进行了可行性研究。应用范围：中国目前3D打印虽然还处于产业化的初级阶段，但行业发展形势良好，该技术成熟后可以在设备、材料、

11、软件等核心领域可以不同方面实现价值，在文化创意、工业及生物医学等领域得到应用。 研究的重点、难点、创新点及实施方案重点：(1)安全性：3D食品打印机打印的产品必须保证其卫生和安全性。 (2)成本和速度：3D食品打印效率低，成本相对较高，批量化、规模化生产受到限制，这与普通食品生产方式相比存在不小的劣势，需要在该方面进行改良。 (3)口感：3D食品打印机打印出来的产品必须味道适宜，才能被大众所接受。因此，如何保证各类食材在经过机器后，仍能满足不同人群的味觉，将是研究人员考虑的另一个重要问题(4)材料的限制：3D打印适合打印液体、糊状或粉状的食材，这就必须将人类通常食用的鱼、肉、蔬菜等食材变成糊状

12、才能实施打印。目前仅适应以浆料状等原料打印的食品，如糕点、糖果等，餐桌上的绝大多数菜肴还难以打印出来，这无疑会限制食品3D打印的应用，需要研究人员研究不同食物的关键元素的提取和添加，以满足营养元素的均衡。难点：面对打印出来的食物是否可以放心食用的疑问，还需解决或打破大众的心理障碍，使得更多的消费者愿意接受3D打印的食物。大部分食物材料不适用于3D打印，需要研究人员查阅大量文献来尝试食物关键营养元素的提取，满足糖类、脂类、蛋白质、纤维素等元素的针对性需求。并且该技术在国际上被部分企业垄断，国内外参考文献较少，需要研究人员逐渐摸索。创新点：不需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状

13、的物体，从而极大地缩短了食品研制和加工的周期，通过摒弃生产线而降低了成本，提高了生产效率，大幅减少了材料浪费!实施方案：教育宣传和技术强化，可以将 3D 打印设为课程，人才培养与资金投入同步，加强技术强化，推动产业化生产预期成果、知识产权形成及经济、社会效益分析预期成果：总结出针对不同人群的营养元素、口味、外形的配方，满足不同人群的需求，改善食物个性化生产的缺陷和不足，应用于实际来实现食物的个性化定制。设计食品3D打印机的制造图纸，尝试组装更高精度的专业化打印机。知识产权形成：申请发明专利至少1项，发表学术论文1篇社会效益分析：随着后期的开发和不断进步，中国3D 打印在各领域的应用将日趋见长，市场潜力大，有着良好的发展空间，有望逐步实现商品化发展 3D打印产业，可以促进我国各领域的发展，带动经济发展政府应加强关注和重视，在资金上予以支持，重点培养技术，促进我国的 3D 打印产业快速发展实施该项目所具备的基础、优势和风险本实验室具备所需的硬件条件，也具有高级研究设备。同时，导师所在课题组在研究方面具有丰富的研究经验，在本研究领