近日，仲愷農(nóng)(nong)業(yè)工程學(xué)院研(yan)究人員在國(guó)(guo)際食品期刊(kan)《Current Research in Food Science》（中科院(yuan)大類(lei)一區(qū)，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(yan)究論文。在該(gai)論文中，研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測(cè)定3D打(da)印乳液(ye)凝膠的硬度和(he)粘附性等指標(biāo)(biao)。

菊粉是一種(zhong)益生元，也(ye)是乳(ru)液凝膠的有效(xiao)質(zhì)構(gòu)改良(liang)劑，對(duì)于咀嚼(jue)能力(li)下降的(de)消費(fèi)者具有(you)重要商業(yè)(ye)價(jià)值。本研(yan)究評(píng)(ping)估了菊粉(fen)對(duì) 3D 打印乳(ru)液凝(ning)膠的打印精度(du)、結(jié)構(gòu)完整(zheng)性和感官品(pin)質(zhì)的影(ying)響。研究(jiu)成功開(kai)發(fā)出一種基(ji)于菊粉的乳(ru)液凝膠，該凝膠(jiao)在 - 18°C 至 25°C 范圍內(nèi)具(ju)有理想的質(zhì)(zhi)構(gòu)和冷(leng)凍穩(wěn)定性。流變學(xué)(xue)分析顯示，隨(sui)著菊粉含量的(de)增加，凝膠的彈(dan)性顯著提(ti)升。在(zai)頻率(lv)掃描(miao)中，儲(chǔ)能(neng)模量（G′）從(cong) 2.99×103 Pa（菊粉含量(liang) 6.7%）上升至 1.08×10? Pa（菊粉(fen)含量 20%）；在(zai)振蕩掃描(miao)中，G′從 2.27×103 Pa 上升至(zhi) 7.18×103 Pa。頻率和觸(chu)變性測(cè)(ce)試表明，無鹽凝(ning)膠的儲(chǔ)能(neng)模量（G′）和黏度(du)最高(gao)。溫度掃描顯示(shi)，在 - 18°C 時(shí)凝(ning)膠的模量達(dá)(da)到峰(feng)值（G′=2.44×10? Pa；損耗模(mo)量 G″=1.09×10? Pa）。值得注(zhu)意的是，20% 菊(ju)粉凝膠解凍后(hou)的 G′僅下(xia)降 65%，而 6.7% 菊粉凝膠(jiao)的 G′下降(jiang)了 76%，這證實(shí)高菊(ju)粉含量的(de)凝膠(jiao)具有(you)更好(hao)的凍融穩(wěn)(wen)定性。電子(zi)鼻檢測(cè)(ce)和感官評(píng)價(jià)表(biao)明，菊粉含量(liang)越高，茶籽油的(de)特征氣味越(yue)淡。相關(guān)(guan)性分(fen)析顯示，硬度與(yu)脂肪感(gan)和順滑感等感(gan)官屬性呈(cheng)負(fù)相關(guān)(guan)，這凸顯了(le)儀器測(cè)量結(jié)(jie)果對(duì)(dui) 3D 打印食品(pin)感官(guan)質(zhì)構(gòu)的預(yù)(yu)測(cè)價(jià)(jia)值。

使用(yong)質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)(jin)行測(cè)試能夠(gou)模擬并(bing)直觀呈現(xiàn)乳(ru)液在口腔(qiang)加工(gong)過程(cheng)中的(de)行為(wei)，為 3D 打印乳液(ye)凝膠的質(zhì)構(gòu)特(te)性提供有(you)價(jià)值(zhi)的見解。3D 打印(yin)乳液(ye)凝膠產(chǎn)品的質(zhì)(zhi)構(gòu)儀測(cè)(ce)試結(jié)果(guo)如圖3所(suo)示。不(bu)出所料，打(da)印產(chǎn)品的硬(ying)度隨(sui)菊粉含量的(de)增加(jia)而成比例上升(sheng)。圖 3（a）顯示，含 20.00%（w/v）菊(ju)粉的乳液凝膠(jiao)硬度最高(gao)，測(cè)得值為(wei) 108 gf，而配方 PC3 和 PC2 中(zhong)含 20.00%（w/v）菊粉的(de)產(chǎn)品(pin)硬度值分別(bie)為 75 gf和(he) 50 gf。此外，圖 3（a）顯示 PC4、PC3 和(he) PC2 的最(zui)大負(fù)力分別為(wei) - 9 gf、-7 gf和 - 24gf，這些數(shù)值(zhi)代表乳(ru)液凝膠的黏附(fu)性。上述結(jié)果(guo)表明，菊(ju)粉含(han)量越高的(de)乳液越(yue)易吞(tun)咽。這一發(fā)現(xiàn)(xian)與打印結(jié)果(guo)分析一致，說(shuo)明隨著菊(ju)粉含量增加，乳(ru)液凝膠體系變(bian)得更加穩(wěn)定(ding)。

圖 3（b）顯示，打印產(chǎn)(chan)品的硬度(du)并未隨(sui)鹽濃度的增(zeng)加而發(fā)(fa)生顯著(zhu)變化。然(ran)而，打印(yin)產(chǎn)品的黏附性(xing)卻隨著(zhe)鹽濃度的升(sheng)高而逐漸增強(qiáng)(qiang)。具體而言，PC4、PB1、PB2、PB3、PB4 和(he) PB5 的最大(da)負(fù)力分別為 - 9gf、-27gf、-39gf、-45gf、-56gf和(he) - 75gf。這一結(jié)果(guo)與流變儀分(fen)析得(de)出的結(jié)論相(xiang)悖 —— 流變儀分析(xi)顯示，鹽的(de)添加會(huì)導(dǎo)(dao)致乳液凝膠的(de)黏度和(he)儲(chǔ)能模量（G′）下降(jiang)。

由于蔗糖分(fen)子體積較(jiao)小，無法像(xiang)大型多糖分子(zi)那樣形成(cheng)堅(jiān)固的(de)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(gou)。因此(ci)，蔗糖的添(tian)加對(duì)乳液(ye)凝膠的流(liu)變學(xué)特性和結(jié)(jie)構(gòu)穩(wěn)(wen)定性影響甚微(wei)。結(jié)果，添加(jia)了蔗糖的打(da)印產(chǎn)(chan)品在質(zhì)構(gòu)儀測(cè)(ce)試結(jié)果(guo)中未表現(xiàn)出顯(xian)著差異。

圖3 含有不(bu)同含量(liang)菊粉（a）、鹽（b）和蔗糖(tang)（c）的3D打(da)印乳液凝(ning)膠的質(zhì)構(gòu)(gou)

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