在酵母中以自解驱动的细胞壁重塑:可持续的生物墨水开发和挤出3D打印性能

科学领域:

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

背景情况:

• 酒消耗酵母 (BSY) 是富含多糖的来源,如β-葡萄糖和曼诺蛋白.
• 由于BSY的本源细胞壁结构阻碍了其作为生物墨水的使用,原因是水分和流动性差.
• 可持续生物制造和3D食品打印是寻求新生物材料的新兴领域.

研究的目的:

• 为了研究使用自溶解来重塑酒厂的消耗酵母细胞壁.
• 增强BSY的特性,以提高其在3D食品打印中作为生物墨水的性能.
• 建立自溶解作为一种可扩展的方法,用于将酵母副产品价值化为功能生物材料.

主要方法:

• 自溶被用来修改酒消耗酵母的细胞壁结构.
• 扫描电子显微镜 (SEM) 和传输电子显微镜 (TEM) 用于分析细胞壁的变化.
• 测量了保持水的容量,泽塔潜力,表面粗度和质性质.
• 评估了3D打印挤出和形状保真,以评估生物墨水性能.

主要成果:

• 自解诱导孔隙形成和BSY细胞壁矩阵的部分放松.
• 自动化BSY的容量增加了1.9倍,表面粗度提高.
• 风病学分析显示了显著的剪切稀释行为和增加的产量压力,这对于3D打印至关重要.
• 经过修改的BSY在3D打印应用中表现出极好的挤出和高形状保真率 (≈99-101%).

结论:

• 自溶有效地重塑BSY细胞壁,改善生物油墨应用的水分和质性质.
• 增强的BSY生物墨水促进了可持续的食品制造,利用丰富的造副产品.
• 这项研究提出了一个可扩展的途径,用于将工业酵母残留物转化为用于3D食品打印的功能生物材料.