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當(dāng)前位(wèi)置：首頁(yè)技(jì)術(shù)文章(zhāng)上海騰拔(bá)質(zhì)構(gòu)儀助力仲愷(kǎi)農業(yè)工(gōng)程學(xué)院(yuàn)發表關(guān)於3D打(dǎ)印乳液凝膠(jiāo)的論(lùn)文(wén)

上(shàng)海騰(téng)拔(bá)質構儀助(zhù)力仲(zhòng)愷農(nóng)業工(gōng)程學院發表關(guān)於(yú)3D打印乳液(yè)凝膠的論文

更新時(shí)間：2025-08-08

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近日(rì)，仲愷(kǎi)農業工程(chéng)學(xué)院(yuàn)研(yán)究人員(yuán)在國(guó)際食(shí)品(pǐn)期刊《Current Research in Food Science》（中(zhōng)科院大(dà)類一(yī)區，IF：7）發表(biǎo)了(liǎo)題(tí)為(wéi)"Edible 3D printed emulsion gels: Effects of inulin on sensory characteristics and mechanical properties"的(dí)研究(jiū)論文。在(zài)該論文中，研(yán)究(jiū)人員利(lì)用(yòng)上海(hǎi)騰(téng)拔Universal TA國(guó)產質構儀(yí)用於(yú)測定3D打(dǎ)印(yìn)乳(rǔ)液凝膠的(dí)硬(yìng)度(dù)和(hé)粘附(fù)性(xìng)等(děng)指標。

菊(jú)粉(fěn)是一種益生(shēng)元(yuán)，也(yě)是乳液(yè)凝膠的有(yǒu)效(xiào)質(zhì)構改(gǎi)良劑，對(duì)於(yú)咀嚼能力(lì)下(xià)降(jiàng)的消費者具有重要商業價(jià)值(zhí)。本研(yán)究(jiū)評估了菊粉對(duì) 3D 打印乳(rǔ)液(yè)凝(níng)膠(jiāo)的打印精(jīng)度，結構完整性和(hé)感(gǎn)官品(pǐn)質的影響(xiǎng)。研(yán)究成(chéng)功開發出一(yī)種基於菊(jú)粉(fěn)的乳(rǔ)液凝(níng)膠(jiāo)，該凝(níng)膠(jiāo)在(zài) - 18°C 至(zhì) 25°C 範圍(wéi)內(nèi)具有理想(xiǎng)的質構和(hé)冷凍穩(wěn)定(dìng)性。流(liú)變(biàn)學分析顯示(shì)，隨(suí)著(zhuó)菊(jú)粉(fěn)含(hán)量的增加(jiā)，凝膠(jiāo)的彈性顯(xiǎn)著提升。在(zài)頻率(shuài)掃描中，儲能模量（G′）從 2.99×10³ Pa（菊粉含(hán)量 6.7%）上升(shēng)至 1.08×10⁴ Pa（菊(jú)粉(fěn)含量 20%）；在振蕩掃描(miáo)中，G′從 2.27×10³ Pa 上升至(zhì) 7.18×10³ Pa。頻(pín)率和(hé)觸(chù)變性測試表(biǎo)明(míng)，無(wú)鹽凝(níng)膠的儲能模量（G′）和黏(nián)度(dù)最高。溫度掃描顯(xiǎn)示(shì)，在(zài) - 18°C 時凝膠的模量(liáng)達到峰值（G′=2.44×10⁶ Pa；損耗(hào)模量(liáng) G″=1.09×10⁶ Pa）。值(zhí)得(dé)注意的是(shì)，20% 菊粉(fěn)凝(níng)膠解凍後(hòu)的 G′僅下(xià)降 65%，而 6.7% 菊粉凝(níng)膠(jiāo)的 G′下降了(liǎo) 76%，這(zhè)證實高(gāo)菊(jú)粉(fěn)含量的(dí)凝膠具(jù)有(yǒu)更(gēng)好(hǎo)的凍融穩定性。電子鼻檢測和感(gǎn)官評(píng)價表(biǎo)明，菊(jú)粉(fěn)含量越高(gāo)，茶籽(zǐ)油的特征(zhēng)氣(qì)味越淡。相(xiāng)關性(xìng)分析顯(xiǎn)示，硬度(dù)與脂肪(fáng)感和(hé)順(shùn)滑(huá)感(gǎn)等(děng)感官(guān)屬(shǔ)性(xìng)呈負相(xiāng)關，這凸顯(xiǎn)了(liǎo)儀(yí)器測(cè)量結果對(duì) 3D 打(dǎ)印(yìn)食品感官(guān)質構的(dí)預(yù)測價值。

使(shǐ)用質(zhì)構儀(yí)進行測(cè)試能夠(gòu)模(mó)擬並直觀呈(chéng)現乳(rǔ)液在(zài)口腔加工過程(chéng)中的行(háng)為，為 3D 打(dǎ)印乳液凝膠的(dí)質構特(tè)性(xìng)提供有價值的見(jiàn)解。3D 打印乳(rǔ)液凝膠(jiāo)產(chǎn)品的(dí)質構儀測試(shì)結果如(rú)圖3所示。不出(chū)所料，打印產(chǎn)品(pǐn)的硬(yìng)度(dù)隨菊粉(fěn)含量(liáng)的增(zēng)加而成(chéng)比例上升(shēng)。圖 3（a）顯示(shì)，含 20.00%（w/v）菊粉(fěn)的乳液(yè)凝(níng)膠硬度(dù)最高(gāo)，測得值(zhí)為 108 gf，而配(pèi)方 PC3 和 PC2 中含(hán) 20.00%（w/v）菊(jú)粉(fěn)的(dí)產品硬(yìng)度(dù)值(zhí)分(fēn)別為(wéi) 75 gf和 50 gf。此(cǐ)外，圖 3（a）顯示 PC4，PC3 和 PC2 的最大負力分別(bié)為 - 9 gf，-7 gf和(hé) - 24gf，這些數(shù)值代(dài)表(biǎo)乳液凝膠的(dí)黏(nián)附性。上述結(jié)果(guǒ)表(biǎo)明(míng)，菊(jú)粉含量越(yuè)高(gāo)的(dí)乳液越易(yì)吞(tūn)咽。這一發現(xiàn)與打印結(jié)果分析一致，說明隨(suí)著(zhuó)菊(jú)粉(fěn)含量(liáng)增(zēng)加(jiā)，乳(rǔ)液凝膠體(tǐ)係(xì)變得更加(jiā)穩(wěn)定。

圖 3（b）顯示，打(dǎ)印產品的硬度並(bìng)未隨(suí)鹽(yán)濃(nóng)度的增加而(ér)發(fā)生顯(xiǎn)著(zhù)變(biàn)化。然(rán)而(ér)，打印(yìn)產品的黏附性(xìng)卻隨著鹽(yán)濃度的升高而逐漸增強。具(jù)體而(ér)言，PC4，PB1，PB2，PB3，PB4 和(hé) PB5 的(dí)最(zuì)大負(fù)力分別(bié)為(wéi) - 9gf，-27gf，-39gf，-45gf，-56gf和 - 75gf。這(zhè)一(yī)結果(guǒ)與流變(biàn)儀分析(xī)得出的(dí)結論相悖(bèi) —— 流變(biàn)儀分析顯(xiǎn)示(shì)，鹽的添加會導(dǎo)致乳液(yè)凝膠(jiāo)的黏(nián)度和儲能(néng)模量（G′）下(xià)降(jiàng)。

由(yóu)於蔗(zhè)糖(táng)分子體(tǐ)積較小(xiǎo)，無(wú)法(fǎ)像(xiàng)大型多糖(táng)分子(zǐ)那樣(yàng)形(xíng)成堅(jiān)固(gù)的(dí)三維網(wǎng)絡(luò)結構。因此，蔗糖(táng)的添(tiān)加對(duì)乳(rǔ)液凝膠(jiāo)的(dí)流變學(xué)特性(xìng)和(hé)結構(gòu)穩(wěn)定性影響(xiǎng)甚微。結(jié)果，添加(jiā)了(liǎo)蔗糖的打印(yìn)產品(pǐn)在(zài)質構儀測(cè)試結(jié)果(guǒ)中(zhōng)未表現(xiàn)出(chū)顯著差異。

上海騰(téng)拔質(zhì)構儀(yí)助(zhù)力仲愷農業工程(chéng)學(xué)院發表(biǎo)關(guān)於(yú)3D打(dǎ)印(yìn)乳液凝膠的論(lùn)文

圖3 含有(yǒu)不同含量(liáng)菊粉(fěn)（a），鹽(yán)（b）和蔗糖(táng)（c）的(dí)3D打印乳(rǔ)液凝膠的質(zhì)構(gòu)

參考文獻：Junjie Liu et al. Edible 3D printed emulsion gels: Effects of inulin on sensory characteristics and mechanical properties. Current Research in Food Science, 2025。