LWT：韓國高麗大學研究“豌豆分離蛋白對香蕉糊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，韓國高麗大學：Yuri Kim（1作）、Hyun Woo Kim*（通訊）、Hyun Jin Park*（共通訊）等在農(nóng)林科學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，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)性而導致的拉絲拖尾現(xiàn)象與流動特性之間的相關性。采用蛋白質(zhì)-多糖復合體系作為解決方案來改變3D打印過程中的流動特性。

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，擠出過程中觀察到拉絲拖尾現(xiàn)象，導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，隨著PPI含量的增加，回復率和斷裂伸長率均有所下降，并且短線打印測試中的拉絲拖尾效應得到了抑制。

當PP添加量達到10%時，觀察到楔形部分塌陷，兩物體間有長尾，而含有15% PPI的香蕉糊與設計的形狀匹配最好，實現(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打印試驗成功驗證了新的實驗方法與兩種實際打印的獨立物體之間的相關性。

圖1. 粘性測試結果：(A) 峰值粘附力，(B) 力-時間曲線積分面積，(C) 斷裂伸長率和 (D) 香蕉-豌豆分離蛋白(PPI) 糊狀物斷裂的光學測定。

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