上(shang)海騰(teng)拔質構(gou)儀(yi)助(zhu)力(li)仲(zhong)愷農(nong)業(ye)工程(cheng)學(xue)院(yuan)發(fa)表關(guan)於3D打(da)印乳液(ye)凝(ning)膠的(de)論(lun)文(wen)

近(jin)日，仲(zhong)愷農(nong)業(ye)工程(cheng)學(xue)院(yuan)研(yan)究(jiu)人員在(zai)國(guo)際(ji)食(shi)品期(qi)刊(kan)《Current Research in Food Science》（中(zhong)科(ke)院(yuan)大類(lei)壹區，IF：7）發(fa)表了(le)題為"Edible 3D printed emulsion gels: Effects of inulin on sensory characteristics and mechanical properties"的研(yan)究(jiu)論(lun)文(wen)。在(zai)該(gai)論(lun)文(wen)中，研(yan)究(jiu)人員利(li)用(yong)上(shang)海騰(teng)拔Universal TA國(guo)產質構(gou)儀(yi)用(yong)於測(ce)定3D打印乳液(ye)凝(ning)膠的(de)硬度(du)和粘附(fu)性等指標。

菊(ju)粉是壹種(zhong)益(yi)生元(yuan)，也(ye)是乳(ru)液(ye)凝(ning)膠的(de)有效質構(gou)改(gai)良(liang)劑(ji)，對(dui)於咀嚼(jiao)能力(li)下(xia)降的消費者(zhe)具有(you)重要商(shang)業(ye)價值(zhi)。本(ben)研(yan)究(jiu)評估(gu)了(le)菊(ju)粉對 3D 打印(yin)乳(ru)液(ye)凝(ning)膠的(de)打印精度(du)、結構(gou)完整性和感官(guan)品質的影(ying)響。研(yan)究(jiu)成功開發出(chu)壹(yi)種(zhong)基於菊(ju)粉的乳液(ye)凝(ning)膠，該(gai)凝(ning)膠在(zai) - 18°C 至 25°C 範(fan)圍(wei)內具有(you)理(li)想(xiang)的質構(gou)和冷凍穩定(ding)性。流變學分(fen)析(xi)顯示(shi)，隨(sui)著(zhe)菊(ju)粉含量的增(zeng)加，凝(ning)膠的(de)彈性顯著(zhu)提(ti)升。在(zai)頻(pin)率(lv)掃(sao)描中(zhong)，儲能模量（G′）從 2.99×10³ Pa（菊(ju)粉含量 6.7%）上(shang)升至 1.08×10⁴ Pa（菊(ju)粉含量 20%）；在(zai)振(zhen)蕩掃(sao)描中(zhong)，G′從 2.27×10³ Pa 上(shang)升至 7.18×10³ Pa。頻(pin)率和觸變(bian)性測試表(biao)明，無鹽凝(ning)膠的(de)儲能模量（G′）和黏度(du)最(zui)高。溫(wen)度(du)掃(sao)描顯(xian)示(shi)，在(zai) - 18°C 時凝(ning)膠的(de)模量達到(dao)峰值(zhi)（G′=2.44×10⁶ Pa；損耗模量 G″=1.09×10⁶ Pa）。值(zhi)得(de)註意(yi)的是，20% 菊(ju)粉凝(ning)膠解凍後的(de) G′僅下(xia)降 65%，而(er) 6.7% 菊(ju)粉凝(ning)膠的(de) G′下(xia)降了(le) 76%，這證實(shi)高菊(ju)粉含量的凝(ning)膠具(ju)有更好(hao)的凍融(rong)穩定(ding)性。電子鼻(bi)檢測和感官(guan)評價表明(ming)，菊(ju)粉含量越(yue)高，茶籽(zi)油(you)的特(te)征(zheng)氣(qi)味越(yue)淡。相(xiang)關性分(fen)析(xi)顯示(shi)，硬度(du)與(yu)脂(zhi)肪(fang)感(gan)和順(shun)滑(hua)感等感官(guan)屬(shu)性呈負相關(guan)，這凸顯了(le)儀器(qi)測(ce)量結果對(dui) 3D 打(da)印食(shi)品感(gan)官(guan)質構(gou)的(de)預(yu)測價值(zhi)。

使(shi)用(yong)質構(gou)儀(yi)進(jin)行(xing)測(ce)試能夠模擬並直(zhi)觀(guan)呈現乳液(ye)在(zai)口(kou)腔(qiang)加(jia)工(gong)過程(cheng)中(zhong)的行(xing)為，為 3D 打印乳(ru)液(ye)凝(ning)膠的(de)質構(gou)特(te)性提(ti)供有(you)價值(zhi)的(de)見(jian)解。3D 打印乳液(ye)凝(ning)膠產品的(de)質構(gou)儀(yi)測(ce)試結果如(ru)圖3所示(shi)。不(bu)出(chu)所料，打(da)印(yin)產品的(de)硬度(du)隨菊(ju)粉含量的增(zeng)加而(er)成(cheng)比(bi)例上(shang)升。圖 3（a）顯(xian)示(shi)，含(han) 20.00%（w/v）菊(ju)粉的乳液(ye)凝(ning)膠硬度(du)最(zui)高，測得(de)值(zhi)為 108 gf，而(er)配方 PC3 和 PC2 中含(han) 20.00%（w/v）菊(ju)粉的產品硬度(du)值(zhi)分(fen)別為 75 gf和 50 gf。此外(wai)，圖 3（a）顯(xian)示(shi) PC4、PC3 和 PC2 的最(zui)大負(fu)力(li)分(fen)別為 - 9 gf、-7 gf和 - 24gf，這些數(shu)值(zhi)代(dai)表乳(ru)液(ye)凝(ning)膠的(de)黏附性。上(shang)述結果表(biao)明(ming)，菊(ju)粉含量越(yue)高的乳(ru)液(ye)越(yue)易吞(tun)咽。這(zhe)壹發(fa)現與(yu)打(da)印(yin)結果分(fen)析(xi)壹致(zhi)，說(shuo)明(ming)隨著菊(ju)粉含量增加(jia)，乳液(ye)凝(ning)膠體(ti)系變(bian)得(de)更加(jia)穩定(ding)。

圖 3（b）顯(xian)示(shi)，打(da)印(yin)產品的(de)硬度(du)並未隨(sui)鹽濃(nong)度(du)的增(zeng)加(jia)而(er)發(fa)生(sheng)顯著變(bian)化(hua)。然而(er)，打(da)印(yin)產品的(de)黏附性卻隨著(zhe)鹽濃(nong)度(du)的升高而(er)逐漸(jian)增強。具(ju)體(ti)而(er)言(yan)，PC4、PB1、PB2、PB3、PB4 和 PB5 的最(zui)大負(fu)力(li)分(fen)別為 - 9gf、-27gf、-39gf、-45gf、-56gf和 - 75gf。這壹(yi)結果與(yu)流變儀分(fen)析(xi)得(de)出(chu)的(de)結論(lun)相(xiang)悖 —— 流變儀分(fen)析(xi)顯示(shi)，鹽的(de)添(tian)加會(hui)導(dao)致乳(ru)液(ye)凝(ning)膠的(de)黏度(du)和儲能模量（G′）下(xia)降。

由於蔗(zhe)糖分(fen)子體(ti)積較小(xiao)，無法像(xiang)大型多糖分(fen)子那(na)樣形成(cheng)堅固(gu)的(de)三(san)維(wei)網(wang)絡(luo)結構(gou)。因此(ci)，蔗(zhe)糖的添(tian)加(jia)對乳液(ye)凝(ning)膠的(de)流變學特(te)性和結構(gou)穩定(ding)性影(ying)響甚微(wei)。結果，添(tian)加(jia)了(le)蔗(zhe)糖的打(da)印(yin)產品在(zai)質構(gou)儀(yi)測(ce)試結果中(zhong)未表(biao)現出(chu)顯(xian)著(zhu)差異。

圖3 含(han)有(you)不(bu)同(tong)含量菊(ju)粉（a）、鹽（b）和蔗(zhe)糖（c）的3D打(da)印(yin)乳液(ye)凝(ning)膠的(de)質構(gou)

參(can)考(kao)文(wen)獻：Junjie Liu et al. Edible 3D printed emulsion gels: Effects of inulin on sensory characteristics and mechanical properties. Current Research in Food Science, 2025。