中國農(nóng)科院：較高的打印溫度增強(qiáng)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(xué)院食品科學(xué)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(xiàng)研究表明，較高的打印溫度增強(qiáng)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(jìn)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(xiàng)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