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Baijiahao (China)

研究人员开发用于3D打印食品的原料

Publicado em 07 dezembro 2020

[Researchers create ingredients to produce food by 3D printing]

本文参加百家号#科学了不起#系列征文赛。

巴西圣保罗大学Luiz de Queiroz农学院(ESALQ-USP)的一组研究人员与法国南特大西洋兽医、食品科学与工程学院(Oniris)和国家农业、食品与环境研究所(INRAE)的同事合作,正在开发基于改性淀粉的水凝胶,作为 "墨水"用于食品的3D打印。

在圣保罗研究基金会(FAPESP)的支持下,该项目的最新成果发表在《Food Research International》杂志上。"在过去的几年里,我们开发了不同的技术来修改淀粉,并获得具有理想特性的凝胶,以作为'墨水'通过3D打印生产食品,"ESALQ-USP的教授和该项目的首席研究员Pedro Esteves Duarte Augusto说。

研究人员生产的第一批凝胶是基于木薯淀粉。他们自己在之前的一个项目中开发了用臭氧改变淀粉结构和特性的方法,该项目也得到了FAPESP的支持。他们通过对氧气放电产生臭氧,在容器中加入水和木薯淀粉的混合悬浮液,使气体冒泡,并通过去除水分使混合物干燥,最终获得了改性淀粉。通过改变过程的各个方面,如臭氧浓度、温度和时间,他们能够获得具有不同性质的凝胶,在合适的一致性方面,用于3D打印。

"对条件的控制使我们能够获得用于其他应用的较弱的凝胶和用于3D打印的理想的较坚实的凝胶,因为它们能够保持打印结构的形状,而不会流动或失去水分,"Augusto说。

在过去的两年里,研究人员开发了另一种淀粉改性方法。这涉及到在烤箱中对木薯和小麦淀粉进行干式加热,同时控制温度和时间。使用新方法,他们还能够获得基于改性淀粉的凝胶,这些凝胶显示出最佳的可打印性,其定义为通过增材制造(逐层沉积)制造三维物体的能力,并在打印后保持其结构。干热处理也扩展了基于小麦淀粉水凝胶的打印样品的纹理可能性。

"我们用这两种方法都获得了良好的效果。它们简单,便宜,易于在工业规模上实施,"Augusto说。

ESALQ-USP小组现在计划研究其他改性方法和来源,以生产3D食品打印凝胶。基于改性木薯和小麦淀粉的凝胶可以用于打印除食品以外的其他东西,例如生物医学产品,包括药物胶囊和营养保健品。

论文标题为《Dry heating treatment: A potential tool to improve the wheat starch properties for 3D food printing application》。

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