[發明專利]利用3D打印進行補充兒童營養素的方法及其系統

在審

• 申請號: 201710097012.4
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106983140A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 陳活記;劉強;楊樂;曹思瑋;翁立冬;鄉世健;洪軍輝;阮世發;張璐;劉莉;朱紅霞
• 申請（專利權）人: 南方醫科大學
• 主分類號: A23L33/10
• 分類號: A23L33/10;A23L33/15;A23L33/155;A23L33/16;A23L33/165;A23L33/175;A23P30/00;B33Y30/00
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 周端儀

技術領域

本發明屬于功能食品技術領域，具體涉及利用3D打印進行補充兒童營養素的方法及其系統。

背景技術

3D打印(3DP)即快速成型技術的一種，它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。通常是采用數字技術材料打印機來實現的。該技術在珠寶、鞋類、工業設計、建筑、工程和施工(AEC)、汽車，航空航天、牙科和醫療產業、教育、地理信息系統、土木工程、槍支以及其他領域都有所應用。英國《經濟學人》雜志2011年2月刊載封面文章，對3D打印技術的發展作了介紹和展望，文章認為:3D打印技術未來的發展將使大規模的個性化生產成為可能，將會帶來全球制造業經濟的重大變革。人們普遍樂觀地認為：3D打印行業將成為下一個具有廣闊前景的朝陽產業。

3D打印在食品行業中的應用為3D食物打印機，配合傳統工程計算機所用的CAD設計軟件，懂得把什么材料放在什么位置，逐行逐行，逐層逐層的鋪上去，最終打印出可以食用的食物，人們可以借助3D打印技術以不同食材為原料打印出各種造型奇特的食品。

膳食補充劑，又稱營養補充劑、營養補充品，是作為飲食的一種輔助手段，用來補充人體所需的氨基酸、微量元素、維生素、礦物質等。

各種營養素對于兒童的生長發育至關重要，微量元素、礦物質、維生素、氨基酸等營養素缺乏可影響兒童生長發育、影響內分泌、免疫力、影響心血管、血液系統、影響神經系統等，故對兒童進行適當的營養素補充是必要的，但各營養素補充過多可導致中毒性疾病。當前兒童營養素補充劑都是進行粗放式補充，很容易造成補充過多，對身體造成危害。

發明內容

本發明的目的在于克服現有兒童營養素粗放式補充的不足之處，提供一種利用3D打印進行補充兒童營養素的方法，其能夠精確補充兒童缺乏相關營養素。

本發明的目的是這樣實現：一種利用3D打印進行補充兒童營養素的方法，其特征在于：通過兒童頭發或血液營養素檢測報告中的檢測值與正常值的對比，使用3D打印系統，對缺乏的兒童營養素進行精確地3D打印，得到該名兒童的專用營養素補充劑。

所述方法包括如下步驟：

(1)對兒童的血液或頭發進行檢測，得到各營養素檢測結果；

(2)根據檢測結果，精確計算兒童所缺乏相應營養的含量；

(3)3D打印系統根據預先設定好的參數，建模并轉換成相應格式文件導入3D食品打印機；

(4)將食材與相應缺乏的營養素混合，攪拌，充分混勻，加入進料桶中；

(5)3D食品打印機按照指定模型進行打印，在加熱裝置上進行加熱，得到可食用的食物，即為該名兒童的專用營養素補充劑。

所述的營養素檢測指標包括鋅、銅、鐵、鈣、鎂、鉛、維生素A、維生素B族、維生素C、葉酸、煙酸、賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸、組氨酸或精氨酸的一種以上。

所述的營養素包括葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸銅、乳酸亞鐵、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鎂、鹽酸硫胺素、核黃素、鹽酸吡哆醇、氰鈷胺素、煙酸、葉酸、抗壞血酸鈉、L-色氨酸、L-苯丙氨酸、L-蛋氨酸或L-蘇氨酸的一種以上。

一種利用3D打印進行補充兒童營養素的系統，其特征在于包括：用于檢測兒童頭發或血液營養素的檢測裝置；將檢測裝置得到的檢測值與正常值進行對比并精確計算兒童所缺乏相應營養含量的對比分析模塊；將對比分析模塊的數據結合預先設定好的參數，建模并轉換成相應格式文件導入下述3D食品打印機的建模模塊；使用3D食品打印機進行精確地3D打印得到該名兒童的專用營養素補充劑。

本發明的有益效果：

市售的兒童營養素補充劑為粗放式補充，形狀單一，口感不好，且品種很多，而通過對兒童的頭發或血液等進行分析，檢測到各種營養素的缺乏情況，再通過3D打印技術精確地打印出所需營養素補充量的食品，則可以有效地避免營養素攝入量過多，可以根據兒童的個體差異、缺乏營養的種類和數量不同、喜好不同、口味不同定制適合于兒童的劑量、口味、形狀，實現多種營養素的個性化給藥和精準治療，并且3D打印機方便、實用，進行現場制作，讓家長放心，滿足了不同個體的需要。另外，1-6歲的兒童對于營養素補充劑的形狀、口感等方面有較多傾向性，對于服藥的抗拒現象是普遍存在的，而3D打印技術則能有效的解決這個問題，通過建模，可以打印出形狀各異的營養補充劑，滿足不同兒童的需求，使兒童在補充各種營養素的同時保持愉悅的心情。

具體實施方式