LWT：韓國(guó)高麗大學(xué)研究“豌豆分離蛋白對(duì)香蕉糊3D打印性能和拉絲拖尾效果的影響”

來源：食研私享

2021年6月16日，韓國(guó)高麗大學(xué)：Yuri Kim（1作）、Hyun Woo Kim*（通訊）、Hyun Jin Park*（共通訊）等在農(nóng)林科學(xué)1區(qū)TOP期刊LWT-Food Science and Technology（IF：4.006）在線發(fā)表了題為“Effect of pea protein isolate incorporation on 3D printing performance and tailing effect of banana paste”的研究文章。該研究旨在為老年人和嬰兒開發(fā)定制的3D打印食品時(shí)，為提高打印性能提供物理參數(shù)的新視角。在3D打印過程中，分析了因擠出缺乏連續(xù)性而導(dǎo)致的拉絲拖尾現(xiàn)象與流動(dòng)特性之間的相關(guān)性。采用蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體系作為解決方案來改變3D打印過程中的流動(dòng)特性。

水果已被用作3D打印定制老年人或嬰兒食品的潛在食材。然而，將水果制作成糊狀物用于3D打印時(shí)，擠出過程中觀察到拉絲拖尾現(xiàn)象，導(dǎo)致擠出過程中的分辨率降低，這使得3D打印水果糊狀物變得復(fù)雜起來。該研究通過添加豌豆分離蛋白(PPI)改善了香蕉基質(zhì)中由于擠壓連續(xù)性不足而產(chǎn)生的拉絲拖尾效應(yīng)，隨著PPI含量的增加，回復(fù)率和斷裂伸長(zhǎng)率均有所下降，并且短線打印測(cè)試中的拉絲拖尾效應(yīng)得到了抑制。

當(dāng)PP添加量達(dá)到10%時(shí)，觀察到楔形部分塌陷，兩物體間有長(zhǎng)尾，而含有15% PPI的香蕉糊與設(shè)計(jì)的形狀匹配最好，實(shí)現(xiàn)了最佳的形狀保真度。而添加20%PPI的樣品，由于蛋白質(zhì)聚集過多，表現(xiàn)出不連續(xù)擠出和層粘附性下降。該研究利用3D打印試驗(yàn)成功驗(yàn)證了新的實(shí)驗(yàn)方法與兩種實(shí)際打印的獨(dú)立物體之間的相關(guān)性。

圖1. 粘性測(cè)試結(jié)果：(A) 峰值粘附力，(B) 力-時(shí)間曲線積分面積，(C) 斷裂伸長(zhǎng)率和 (D) 香蕉-豌豆分離蛋白(PPI) 糊狀物斷裂的光學(xué)測(cè)定。

圖2. 不同含量豌豆分離蛋白(PPI)( 0、5、10、15、20%[w/w])香蕉糊的短線3D打印結(jié)果。

圖3. 不同含量豌豆分離蛋白(PPI)（0、5、10、15、20%[w/w]）的香蕉糊3D打印物體。

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https://doi.org/10.1016/j.lwt.2021.111916