研究人員通過冷擠壓技術(shù)實現(xiàn)3D打印牛奶食品
魔猴君 行業(yè)資訊 1551天前
對于3D打印食品,我真的需要停止思考,“好,現(xiàn)在我已經(jīng)看到了一切!”每次這樣做,我都會被證明是錯誤的。最新的創(chuàng)新來自新加坡科技設(shè)計大學(xué)(SUTD)的一組研究人員,他們成功地進行了3D打印牛奶,是的,您沒有看錯。我并不是說您應(yīng)該去拿些餅干,然后將玻璃杯放在擠出機下。該團隊確定了如何將奶粉變成牛奶食品。 該大學(xué)的最近在RSC Advances上發(fā)表了一項研究,研究他們改變材料流變特性的方法,以便通過使用直接墨水在室溫下3D打印牛奶產(chǎn)品。
這可食用的小沙發(fā)是用奶粉3D打印的。
摘要指出:“食品的3D打印已通過不同的方法進行了演示,例如選擇性激光燒結(jié)(SLS)和熱熔擠出。但是,需要高溫的方法不適用于創(chuàng)建由對溫度敏感的養(yǎng)分組成的3D模型。牛奶就是這類食物的示例,這些食物富含對溫度敏感的鈣和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素。冷擠壓是3D打印的另一種方法,但它需要添加流變改性劑并優(yōu)化多種組分。為了解決這一局限性,我們演示了用牛奶油墨的簡單配方通過冷擠壓進行牛奶的DIW 3D打印。我們的方法僅依賴一種牛奶產(chǎn)品(粉狀牛奶)?!?/span>
用于直接墨水書寫(DIW)3D打印以進行冷擠壓的設(shè)置。 (A)實驗中使用的DIW打印機的照片。
(B)用乳油墨在玻璃基板上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的DIW示意圖。
研究人員希望避免必須添加大多數(shù)冷3D打印過程所需的穩(wěn)定劑,以及不需要高溫的印刷牛奶。在這種情況下,諸如熱熔擠出和SLS之類的增材制造方法將行不通,因為它們通常與牛奶等多種食品中對溫度敏感的營養(yǎng)物質(zhì)(如蛋白質(zhì)和鈣)不兼容。
該研究的首席研究員橋本助理教授解釋說:“冷擠壓不會損害熱敏營養(yǎng)素,但在3D打印中可滿足個人需求,在美觀,營養(yǎng)控制的食品方面具有巨大潛力。”
冷擠壓可能有效,但是需要添加添加劑或流變改性劑來增加印刷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,這可能很難實現(xiàn)。此外,用于DIW 3D打印的油墨需要表現(xiàn)出剪切稀化行為,并具有在擠出后保持形狀的能力。
因此,研究人員研究了奶粉濃度如何影響其牛奶油墨的流變性能,然后相應(yīng)地調(diào)整性能,以找出最佳解決方案。他們完成了乳汁配方的“廣泛表征”,以分析其流變性。
DIW 3D打印的牛奶模型的光學(xué)圖像。從印刷模型中可以明顯看出牛奶濃度對印刷油墨散布的影響。用M10,M60和M65油墨印刷的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)散布并填充了間隙。用M70和M75(比例尺:5毫米)打印后,保持打印的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
他們在論文中寫道:“配方牛奶油墨基于一種控制其自身油墨流變特性的基于牛奶的成分。通過調(diào)整奶粉的濃度可以改變牛奶油墨的流變特性,并對其特性進行表征并評估其可印刷性。使用包含70-75 w / w%奶粉的油墨,我們成功地打印了復(fù)雜的3D結(jié)構(gòu)?!睋?jù)中國3D打印網(wǎng)了解,他們的配方僅包含奶粉,將奶粉與水混合,以便使用DIW和冷擠壓方法獲得3D打印牛奶模型的正確一致性。實際上,水是控制墨水流變性的因素,這使解決方案足夠簡單,以至于有可能很快在某天的現(xiàn)實世界場景中成功使用,例如在養(yǎng)老院或醫(yī)院,而不僅僅是實驗室環(huán)境。
該研究的主要作者李說:“這種新穎而簡單的方法可以用來配制各種營養(yǎng)食品,包括那些為醫(yī)院的患者提供特殊飲食需求的食品?!睘榱舜_定最佳的可印刷性,研究人員通過3D打印三葉草葉,圓錐形,要塞,輪子和小巧可愛的沙發(fā),測試了他們的方法和材料,此外還制作了其他一些形狀。他們還通過將牛奶油墨與由巧克力糖漿和可可粉制成的巧克力相結(jié)合,印刷了兩種色調(diào)的多材料版本沙發(fā),并測試了如何用奶油,椰子和楓糖漿等材料填充印刷品。
SUTD團隊用3D牛奶印刷了各種形狀。 A – D:沙發(fā),堡壘,車輪和立體式葉子的3D打印牛奶結(jié)構(gòu)。 E:包含液體巧克力糖漿作為內(nèi)部填充物的3D打印錐體。 F:3D打印的立方體,具有四個隔室,其中包含液體藍莓糖漿,液體巧克力糖漿,乳脂和楓糖漿作為內(nèi)部填充物。
點評:“這種方法提供了一種簡便的途徑來配制其他沒有添加劑的食用油墨,并在不進行溫度控制的情況下制造出視覺上吸引人的膳食。這種方法在配制對營養(yǎng)和材料特性有各種需求的食品中具有潛在的應(yīng)用價值,其中食品墨水可以在室溫下擠出而不會損害在高溫下會降解的營養(yǎng)素?!?/span>
來源:https://www.3ddayin.net/xinwenpindao/guowaikuaidi/39645.html