使用各种蛋白质和合物丰富的复合粉凝开发和优化基于挤出的3D食品打印墨水

科学领域:

• 食品科学与技术
• 材料科学
• 生物技术

背景情况:

• 食品3D打印 (3DFP) 提供个性化的营养, 但需要优化食品油墨.
• 基于粉的凝是有前途的, 但需要增强的质和纹理特性.
• 包含蛋白质和合物可以改变基于挤出的3DFP的墨水性能.

研究的目的:

• 对3DFP的粉基凝配方进行全面评估.
• 系统地分析影响印刷能力的修形学,机械和纹理性质.
• 为优化可打印食品凝建立数据驱动的框架.

主要方法:

• 使用玉米/土豆粉,各种蛋白质缩物和水合物 (κ-卡拉基安,阿拉伯,桑坦,碳酸甲基纤维素) 制备食品油墨.
• 系统地分析质性 (粘性弹性,屈服应力),机械性和质感性质.
• 使用计算流体动力学 (CFD) 模拟和富里埃变换红外光谱学 (FTIR) 的验证.

主要成果:

• 含有 κ-卡拉基安的配方表现出优越的粘性 (G' > 4000 Pa),最佳的度 δ (0.096-0.169),以及适合稳定的挤出应力.
• 实现高结构保真性 (精度为93-96%) 和改进的纹理属性 (硬度,性).
• 在CFD模拟中,墨水性能与质参数相关;FTIR证实非共价相互作用强化凝.

结论:

• 在提高3DFP基于粉的墨水打印性和质感方面, κ-carrageenan非常有效.
• 经验测试和CFD模拟的结合方法为食品油墨的优化提供了强大的方法.
• 这些发现支持先进的个性化和功能性3D打印食品的开发.