粉脂蛋白三元凝系统的3D打印:蛋白质所起的作用
Shengyang Ji1, Ye Li1, Minghao Xu1
1College of Biosystems Engineering and Food Science, Key Laboratory for Quality Evaluation and Health Benefit of Agro-Products of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Key Laboratory for Quality and Safety Risk Assessment of Agro-Products Storage and Preservation of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; Ningbo Research Institute, Zhejiang University, Ningbo 315100, China.
Food chemistry
|February 20, 2025
概括
蛋白质结构是3D食品打印的关键. 蛋白质中较高的α螺旋和较低的随机线圈含量提高了印刷精度和食品凝的机械性能.
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
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 3D食品打印提供了定制性,但在材料打印能力方面面临挑战.
- 食品凝系统,就像粉-脂质-蛋白质三元混合物一样,是复杂的,需要精确的结构控制才能成功打印.
- 蛋白质构造显著影响食品凝的气质和机械性能.
研究的目的:
- 为了研究蛋白质结构对粉-脂质-蛋白质三元凝系统的打印能力的影响.
- 阐明蛋白质二次结构与凝系统中的多层次结构变化之间的关系.
- 确定这些结构修改如何影响最终产品的3D打印精度和机械性能.
主要方法:
- 蛋白质二次结构的分析 (例如,α螺旋,随机卷轴含量).
- 风病学测量以评估凝系统的特性 (例如,储存模量,剪切率).
- 多尺度结构变化的表征,包括V型晶体结构,分子大小 (Rh) 和粉成分分析 (粉和粉蛋白链).
主要成果:
- 蛋白质中较高的α螺旋和较低的随机线圈含量与3D打印准确度正相关.
- 这些蛋白质结构的变化促进了更顺的挤出,并减少了印刷过程中的丝扩张.
- 增加的α-螺旋含量导致增强的V型结晶性,更大的分子尺寸,特定的粉素链长度和减少的特定的粉素蛋白链长度,最终改善存储模量和机械性能.
结论:
- 蛋白质构成是三元凝系统中食品3D打印精度的关键决定因素.
- 优化蛋白质结构 (较高的α螺旋,较低的随机线圈) 提高了凝的整形学和机械完整性,从而提高了打印能力.
- 这项研究提供了关于为先进的3D打印应用量身定制食品凝配方的见解.
