使用蛋白纤维化策略的高内相乳液的增强3D打印性能研究

科学领域:

• 食品科学与技术 食品科学与技术
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物技术是生物技术.

背景情况:

• 高内相乳液 (HIPEs) 是多功能材料,在各种领域都有应用.
• 控制HIPE的稳定性和可打印性对于其实际使用至关重要.
• 基于蛋白质的粉样纤维为材料功能化提供独特的自我组装特性.

研究的目的:

• 为了研究大豆糖氨酸粉样纤维的长度对HIPE的3D打印性能的影响.
• 了解纤维结构,界面特性和HIPE稳定性之间的关系.
• 探索定制的粉样纤维作为可3D打印食品材料稳定剂的潜力.

主要方法:

• 通过受控加热制备不同长度的大豆甘氨酸粉样纤维 (11Fs).
• 纤维状物质的特征,包括长度和表面电荷.
• 界面风湿学测量以评估油水界面上的纤维状细胞行为.
• 对HIPE属性的评估,包括粘度,粘弹性和热稳定性.
• 3D打印测试用于评估可挤出性,可打印性和形状保真性.

主要成果:

• 最长的纤维素 (11F9,~1594 nm) 在9小时加热后得到,主要是通过疏水相互作用.
• 粉样纤维素在接口处表现出更快的扩散和重新排列,比原生蛋白更有效地减少接口张力.
• 11F9形成了一个强大的界面膜,增强了HIPE存储和由于纤维纠而导致的热稳定性.
• 增加纤维的长度提高了HIPE粘度,粘弹性模块 (G',G'),并扩大了线性粘弹性区域.
• 使用11F9稳定的HIPEs在3D打印中表现出极好的挤出性,可打印性和形状保真性.

结论:

• 豆糖氨酸粉样纤维的长度是优化3D打印HIPE特性的一个关键因素.
• 较长的粉样纤维增强了界面稳定性,从而提高了HIPE稳定性和可打印性.
• 这项研究为开发用于3D食品打印应用的基于蛋白质的先进材料提供了一个有前途的战略.