新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué)利用直接墨水書寫3D打印牛奶制品

導(dǎo)讀：從披薩、巧克力到果泥，3D打印在食品行業(yè)的潛在應(yīng)用越來越多。為了讓這些產(chǎn)品獲得進(jìn)一步的認(rèn)可和更廣泛的應(yīng)用，它們還必須是美味和營養(yǎng)的。

2020年9月21日，南極熊獲悉，來自新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué)（SUTD）的研究人員開發(fā)出一種方法，可以在室溫下對牛奶基產(chǎn)品進(jìn)行直接墨水書寫（DIW）3D打印，同時(shí)保持對溫度敏感的營養(yǎng)成分。他們的研究已經(jīng)發(fā)表在《RSC Advances》雜志上。

△用于冷擠出的直接墨水書寫（DIW）3D打印的設(shè)置。(A)實(shí)驗(yàn)中使用的DIW打印機(jī)的照片。(B)用牛奶油墨在玻璃基板上進(jìn)行網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)DIW的示意圖。

食品的3D打印已經(jīng)通過不同的打印方法實(shí)現(xiàn)，包括選擇性激光燒結(jié)（SLS）和熱熔擠出方法。然而這些方法也在存一定的問題，比如影響一些食品中的溫度敏感營養(yǎng)物質(zhì)。例如，牛奶中含有豐富的鈣和蛋白質(zhì)，但這些營養(yǎng)物質(zhì)對溫度很敏感，因此牛奶不適合使用上述打印方法進(jìn)行3D打印，因?yàn)檫@些方法需要高溫。雖然冷擠出是一種可行的替代方法，但它通常需要流變修飾劑或添加劑來穩(wěn)定打印結(jié)構(gòu)。

為了解決這些局限性，來自自新加坡科技與設(shè)計(jì)大學(xué)軟流體實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)，改變了打印墨水的流變特性，并演示了用單一的牛奶產(chǎn)品通過冷擠出進(jìn)行牛奶的直接墨水書寫3D打印。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，奶粉的濃度允許使用水控制流變性來簡單配制可3D打印的牛奶油墨。還對配制好的牛奶油墨進(jìn)行了廣泛的表征，以分析流變特性，確保最佳的可打印性。

"這種新穎而簡單的方法可用于配制各種營養(yǎng)食品，包括提供給醫(yī)院病人的特殊飲食需求的食品，"研究的主要作者SUTD博士生Lee Cheng Pau說。

該研究的主要研究者M(jìn)ichinao Hashimoto助理教授補(bǔ)充道："冷擠出不會(huì)損害熱敏性的營養(yǎng)成分，卻在3D打印美觀、營養(yǎng)控制、為個(gè)人需求定制的食品方面提供了巨大的潛力。"