中國農(nóng)科院：較高的打印溫度增強了蛋白質(zhì)3D打印結(jié)構(gòu)的質(zhì)構(gòu)特性

來源：食研私享

眾所周知，溫度會影響食品材料的流變特性，反過來也會影響材料最終的3D可打印性。然而，目前關(guān)于溫度對3D打印蛋白質(zhì)基材料的影響的研究還很有限。

2022年1月5日，由中國農(nóng)業(yè)科學院食品科學與技術(shù)研究所牽頭在食品專業(yè)領(lǐng)域Top期刊Journal of Food Engineering(1區(qū)；IF：5.354)在線發(fā)表了題為“Effect of temperature on rheological, structural, and textural properties of soy protein isolate pastes for 3D food printing(溫度對用于3D食品打印的大豆分離蛋白漿料流變性、結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)特性的影響)”的研究論文。這項研究表明，較高的打印溫度增強了蛋白質(zhì)3D打印結(jié)構(gòu)的質(zhì)構(gòu)特性。

研究人員研究了打印溫度對大豆分離蛋白(SPI)漿料流變特性、3D可打印性和質(zhì)構(gòu)特性的影響。所有蛋白漿料均表現(xiàn)出剪切變稀行為，高溫提高了SPI漿料的儲能模量(G′)、屈服應(yīng)力(τy)和最小流動應(yīng)力(τf)。然而，海藻酸鈉和明膠的加入降低了SPI基漿料的G′、τy和τf。加入明膠后，在較高的打印溫度(35°C和45°C)下，形成了更穩(wěn)定的3D打印結(jié)構(gòu)，具有更高的硬度、回彈性、凝聚性、彈性和咀嚼性。明膠的加入和較高的打印溫度促進了大豆蛋白顆粒之間形成緊密的連接，從而誘導(dǎo)了SPI基漿料形成致密的3D結(jié)構(gòu)。因此，3D打印食品配方的優(yōu)化應(yīng)與打印溫度相協(xié)調(diào)，以獲得穩(wěn)定、分辨率高、精度高的3D打印結(jié)構(gòu)。此外，還應(yīng)考慮存儲溫度對3D打印產(chǎn)品的影響。總體而言，這項工作為制備具有良好3D打印性能的蛋白質(zhì)基食品提供了有益的信息。

在不同打印溫度(25℃、35℃、45℃)條件下，各種SPI漿料打印圓柱(25×25×20mm)的效果圖和放置0h和6h后的3D結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性效果圖

論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2021.110917