近日，仲愷農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)院(yuan)研究人(ren)員在國(guó)際(ji)食品期(qi)刊《Current Research in Food Science》（中科院(yuan)大類(lèi)一區(qū)(qu)，IF：7）發(fā)表(biao)了題(ti)為"Edible 3D printed emulsion gels: Effects of inulin on sensory characteristics and mechanical properties"的研究(jiu)論文。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員利用上海(hai)騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)(ce)定3D打(da)印乳液凝(ning)膠的硬(ying)度和粘附性(xing)等指標(biāo)。

菊粉是一種益(yi)生元，也是乳液(ye)凝膠的有(you)效質(zhì)構(gòu)改(gai)良劑，對(duì)于咀(ju)嚼能力下降的(de)消費(fèi)者(zhe)具有重要商業(yè)(ye)價(jià)值(zhi)。本研究(jiu)評(píng)估了菊粉對(duì)(dui) 3D 打印乳液凝(ning)膠的打印精(jing)度、結(jié)構(gòu)(gou)完整性和感官(guan)品質(zhì)的影響(xiang)。研究成功開(kāi)發(fā)(fa)出一(yi)種基于菊(ju)粉的乳(ru)液凝膠，該凝膠(jiao)在 - 18°C 至 25°C 范圍(wei)內(nèi)具(ju)有理(li)想的(de)質(zhì)構(gòu)和冷凍穩(wěn)(wen)定性。流變(bian)學(xué)分析(xi)顯示(shi)，隨著菊粉含量(liang)的增(zeng)加，凝(ning)膠的彈性顯(xian)著提(ti)升。在頻率掃描(miao)中，儲(chǔ)能模量（G′）從(cong) 2.99×103 Pa（菊粉含量 6.7%）上升(sheng)至 1.08×10? Pa（菊(ju)粉含(han)量 20%）；在(zai)振蕩掃描中，G′從(cong) 2.27×103 Pa 上升至(zhi) 7.18×103 Pa。頻率和觸變(bian)性測(cè)試表(biao)明，無(wú)鹽凝膠的(de)儲(chǔ)能模量(liang)（G′）和黏度最高。溫(wen)度掃描顯示(shi)，在 - 18°C 時(shí)凝膠的模(mo)量達(dá)到(dao)峰值（G′=2.44×10? Pa；損耗模(mo)量 G″=1.09×10? Pa）。值得注意(yi)的是，20% 菊粉凝(ning)膠解凍后(hou)的 G′僅(jin)下降(jiang) 65%，而 6.7% 菊粉凝膠(jiao)的 G′下降(jiang)了 76%，這證實(shí)(shi)高菊(ju)粉含量(liang)的凝膠具有更(geng)好的(de)凍融穩(wěn)(wen)定性。電子(zi)鼻檢測(cè)和感官(guan)評(píng)價(jià)表明，菊粉(fen)含量越高，茶(cha)籽油(you)的特征氣(qi)味越淡。相關(guān)性(xing)分析顯示，硬度(du)與脂肪感和順(shun)滑感等感(gan)官屬性呈負(fù)(fu)相關(guān)(guan)，這凸(tu)顯了(le)儀器(qi)測(cè)量結(jié)果(guo)對(duì) 3D 打印食品感(gan)官質(zhì)構(gòu)的預(yù)測(cè)(ce)價(jià)值(zhi)。

使用質(zhì)構(gòu)(gou)儀進(jìn)行測(cè)試能(neng)夠模擬并直觀(guan)呈現(xiàn)乳液(ye)在口腔加工(gong)過(guò)程中的(de)行為，為 3D 打印乳(ru)液凝膠的質(zhì)(zhi)構(gòu)特(te)性提供(gong)有價(jià)值的見(jiàn)解(jie)。3D 打印(yin)乳液凝膠(jiao)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)(gou)儀測(cè)試結(jié)(jie)果如圖3所(suo)示。不出所(suo)料，打印(yin)產(chǎn)品的(de)硬度(du)隨菊粉含量(liang)的增(zeng)加而成(cheng)比例(li)上升。圖 3（a）顯(xian)示，含 20.00%（w/v）菊粉的(de)乳液凝膠硬(ying)度最高，測(cè)得(de)值為 108 gf，而配方 PC3 和(he) PC2 中含 20.00%（w/v）菊粉的產(chǎn)(chan)品硬度(du)值分別(bie)為 75 gf和(he) 50 gf。此外，圖(tu) 3（a）顯示 PC4、PC3 和 PC2 的最(zui)大負(fù)力(li)分別為(wei) - 9 gf、-7 gf和 - 24gf，這些(xie)數(shù)值代(dai)表乳液凝膠的(de)黏附性。上述(shu)結(jié)果表明(ming)，菊粉(fen)含量越高的乳(ru)液越易(yi)吞咽。這一發(fā)現(xiàn)(xian)與打(da)印結(jié)(jie)果分析一(yi)致，說(shuō)(shuo)明隨著菊(ju)粉含量增(zeng)加，乳液凝膠體(ti)系變得更(geng)加穩(wěn)定(ding)。

圖 3（b）顯示，打(da)印產(chǎn)品的硬度(du)并未隨鹽(yan)濃度的增加(jia)而發(fā)生(sheng)顯著變(bian)化。然而(er)，打印產(chǎn)(chan)品的黏(nian)附性卻隨著鹽(yan)濃度(du)的升(sheng)高而逐漸(jian)增強(qiáng)(qiang)。具體而言，PC4、PB1、PB2、PB3、PB4 和 PB5 的(de)最大負(fù)力(li)分別為 - 9gf、-27gf、-39gf、-45gf、-56gf和 - 75gf。這一(yi)結(jié)果與(yu)流變儀分(fen)析得出的結(jié)(jie)論相悖 —— 流(liu)變儀分析顯(xian)示，鹽的添(tian)加會(huì)導(dǎo)致乳液(ye)凝膠(jiao)的黏度和儲(chǔ)(chu)能模(mo)量（G′）下降。

由于(yu)蔗糖分子體積(ji)較小，無(wú)法像(xiang)大型(xing)多糖分子(zi)那樣形成堅(jiān)固(gu)的三維(wei)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因(yin)此，蔗糖的添(tian)加對(duì)乳液凝(ning)膠的(de)流變學(xué)特性和(he)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(ding)性影響(xiang)甚微。結(jié)果(guo)，添加了(le)蔗糖的打印產(chǎn)(chan)品在質(zhì)構(gòu)儀(yi)測(cè)試結(jié)果中未(wei)表現(xiàn)出顯著差(cha)異。

圖3 含有不(bu)同含(han)量菊粉（a）、鹽（b）和(he)蔗糖（c）的3D打(da)印乳液(ye)凝膠的質(zhì)(zhi)構(gòu)

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