Effect of Flaxseed Gum and Konjac Gum on the 3D Printing Properties of Pea Protein Isolate Emulsion Gels
-
摘要: 为了开发适合吞咽困难患者食用的植物蛋白3D打印食品,本文将亚麻籽胶和魔芋胶按照质量比2:3进行复配形成复合多糖,并与豌豆分离蛋白(Pea protein isolate,PPI)进行剪切处理,探究了不同浓度的复合多糖(0.5%、0.7%、0.9%、1.1%和1.3%)对乳液凝胶粒径、流变学特性和3D打印性能的影响。并通过国际吞咽障碍标准化倡议(IDDSI)对乳液凝胶进行评估。结果表明:不同浓度的复合多糖改善乳液凝胶的效果不同。粒径测试表明随着复合多糖浓度的增加,PPI乳液凝胶的粒径呈现减小的趋势。流变学特性表明多糖的加入使PPI乳液凝胶具有粘弹性,且所有的乳液凝胶样品均显示出G'>G''。当复合多糖浓度为1.1%时,乳液凝胶的粒径最小,G'和G''值最高,粘弹性最好,打印的产品具有最清晰的纹理、最稳定的结构和较好的印刷适应性。IDDSI测试表明添加1.1%和1.3%浓度复合多糖的乳液凝胶可归类为Ⅳ级过渡性食品。综上所述,1.1%浓度的复合多糖对豌豆分离蛋白乳液凝胶3D打印性能的改善最显著,这为开发植物基3D 打印油墨提供理论依据。
-
关键词:
- 豌豆分离蛋白(PPI) /
- 魔芋胶 /
- 亚麻籽胶 /
- 乳液凝胶 /
- 3D打印
Abstract: To develop plant-based protein 3D-printed food suitable for patients with swallowing difficulties, this study explored the use of a composite polysaccharide comprising flaxseed gum and konjac glucomannan at a mass ratio of 2:3. The composite polysaccharide was combined with pea protein isolate (PPI) under shearing treatment to investigate the effects of different concentrations (0.5%, 0.7%, 0.9%, 1.1%, and 1.3%) on the particle size, rheological properties, and 3D printing performance of emulsion gels. Additionally, the emulsion gels were evaluated using the International Dysphagia Diet Standardization Initiative (IDDSI) framework. The results indicated that the composite polysaccharide exhibited varying effects on the improvement of emulsion gels depending on its concentration. Particle size analysis revealed a decreasing trend in the particle size of PPI emulsion gel with increasing polysaccharide concentration. Rheological properties showed that the addition of polysaccharides endowed the gels with viscoelastic properties, as evidenced by G' > G'' for all samples. At a concentration of 1.1%, the emulsion gel exhibited the smallest particle size, the highest G' and G'' values, and optimal viscoelasticity. Furthermore, the printed structures displayed the most distinct textures, stable frameworks, and superior printing adaptability. The IDDSI evaluation indicated that emulsion gels containing 1.1% and 1.3% polysaccharides could be classified as Level Ⅳ transitional foods. In conclusion, the composite polysaccharide at a concentration of 1.1% significantly enhanced the 3D printing performance of PPI-based emulsion gels, providing a theoretical basis for developing plant-based 3D printing inks.-
Keywords:
- pea protein isolate (PPI) /
- konjac gum /
- flaxseed gum /
- emulsion gel /
- 3D printing
-
3D打印技术也被称为增材制造技术,是一种使用数字模型逐层构建几何形状产品的生产技术。3D打印技术最初主要应用于建筑材料、金属等领域[1−2]。如今,3D打印技术的应用已经扩展到食品领域,并且受到越来越多的关注[3]。3D食品打印是一种将3D打印与可食用油墨材料相结合,通过设定的数字化程序制作出高质量、个性化食品的3D打印技术[4]。而3D打印食品的成功制备主要取决于可食用油墨的印刷适应性。目前,水胶体[5]和淀粉[6]常被用来制备适合3D打印应用的可食用油墨。
近些年来,乳液凝胶因其组成、结构和物理化学性质便于调控而被广泛用于制备适合3D打印的可食用油墨[7]。乳液凝胶是半固态的胶体分散体,具有乳液和凝胶的共同特性[8−9]。乳液凝胶改善了乳液体系的稳定性并赋予其凝胶特性。然而,目前所制备的植物蛋白乳液凝胶存在着印刷结构不稳定、粘弹性差等问题。因此,提高植物蛋白乳液凝胶的力学性能、改善乳液粘弹性仍然具有较大挑战性[10]。
豌豆分离蛋白(Pea protein isolate,PPI)通常从非转基因豌豆蛋白中分离而来,具有无麸质、含量丰富、价格低廉、低致敏性、乳化性较好、营养价值高等优点,相比较其他植物蛋白而言,PPI具有较完整的氨基酸图谱[11−12]。然而,单独使用豌豆分离蛋白制备的乳液凝胶油墨不具有良好的3D打印性能和粘弹性,需要添加水胶体来改善其流变特性[13]。Wang等[14]通过添加适量的亚麻籽胶提高了以豌豆分离蛋白为原料的3D打印油墨的印刷性能,研究表明,亚麻籽胶和豌豆分离蛋白可以通过静电相互作用使油墨呈现稳定的蜂窝状结构,从而提高油墨的打印性能。有研究者通过添加适量魔芋胶改善了豌豆分离蛋白乳液凝硬度、粘弹性、抗变形能力等流变学特性[15]。
因此,本文研究了不同浓度的复合多糖对PPI乳液凝胶粒径、流变学特性和3D打印性能的影响,此外,还探讨了PPI乳液凝胶在吞咽困难患者饮食中的应用潜力,为开发PPI乳液凝胶提供新的思路和理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
豌豆分离蛋白(蛋白质含量85%,w/w) 烟台东方蛋白科技有限公司;玉米油 山东西王食品有限公司;亚麻籽胶 新疆利世德生物科技有限公司;魔芋胶 (葡甘聚糖以干基计≥80%) 盛达食品添加剂有限公司;蒸馏水。
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司;HJ-6型多头磁力加热搅拌器 常州国华电器有限公司;T25高速剪切机 德国IKA公司;MCR302界面流变仪 奥地利安东帕公司;麦奇克S3500粒度分析仪 美国Microtrac公司;EFL-BP6601 3D打印机 杭州时印公司。
1.2 实验方法
1.2.1 乳液凝胶油墨的制备
准确称取一定量豌豆分离蛋白于蒸馏水中,在室温下磁力搅拌3 h,制得8%(w/v)的豌豆分离蛋白悬浮液。然后在4 ℃的冰箱内放置12 h,以保证充分水合。将亚麻籽胶和魔芋胶按照质量比2:3混合,称取混合多糖2、3、4、5、6 g分别加入到100 mL的去离子水中,制备浓度分别为2%、3%、4%、5%和6%(w/v)的复合多糖,室温下搅拌3 h,在4 ℃下静置24 h,以确保其充分水合。将不同浓度的复合多糖与豌豆分离蛋白悬浮液按照质量比为1:1的方法混合。使用高速剪切机13000 r/min处理30 s,使其混合均匀。再缓慢加入54%(v/v)的玉米油,使用高速剪切机13000 r/min处理3 min,获得豌豆分离蛋白乳液凝胶,然后将其置于4 ℃的冰箱中保存12 h后得到最终的样品。亚麻籽胶和魔芋胶在乳液凝胶油墨中的最终浓度分别为0.5%、0.7%、0.9%、1.1%和1.3%,记作PPI-FK0.5、PPI-FK0.7、PPI-FK0.9、PPI-FK1.1、PPI-FK1.3,把PPI-FK0作为对照。
1.2.2 粒径测量
乳液凝胶油墨的粒径大小由粒度分析仪在25 ℃条件下进行测定。选择遮光率在10%~13%之间时开始测定。对每个样品进行3次的测定,以3次测定结果的平均值作为最终测定结果。
1.2.3 流变特性
通过黏度扫描、小振幅振荡剪切(Small amplitude oscillatory shear,SAOS)、大振幅振荡剪切(LAOS)进一步研究不同浓度的复合多糖对乳液凝胶油墨的流变学性能的影响。
1.2.3.1 黏度扫描
参照Ji等[16]的方法并稍作修改进行黏度扫描测试。在1~100 s−1剪切速率范围内进行稳态剪切试验,得到乳液凝胶油墨的黏度。
1.2.3.2 小振幅振荡剪切(SAOS)
对乳液凝胶油墨进行频率扫描,振荡频率控制在0.1~100 rad/s范围内,使用平行板(PP50)在25 ℃时进行测定。通过实验测量确定了储能模量(G')和损耗模量(G'')。实验数据用幂律方程描述:
G{\text'}=K{\text'}⋅ωn{\text'} G''=K''⋅ωn'' 式中,K'和K''为幂律常数,ω为角频率,n'和n''是频率指数。
1.2.3.3 大振幅振荡剪切(Large amplitude oscillatory shear,LAOS)
样品在25 ℃下以恒定的频率1 Hz进行从0.1%到1000%的应变扫描。
1.2.3.4 利萨如(Lissajous)曲线
在1 Hz频率下,采集不同应变(10%、200%、800%)下的LAOS原始数据制作Lissajous图。参照Yu等[17]的分析方法进行分析。
1.2.4 3D打印
采用EFL3D打印机进行3D打印。设置层高0.6 mm,填充率90%,打印速度6 mm/s,打印喷嘴直径0.84 mm,打印温度25 ℃,3D打印的形状为心形。打印完成后置于4 ℃的冰箱内保存24 h,然后进行拍照。
1.2.5 吞咽困难测试
参照Dick等[18]和国际吞咽障碍标准化倡议(IDDSI)[19]的方法对乳液凝胶油墨进行吞咽困难测试和分类。对样品进行叉子压力测试和勺子倾斜测试。勺子倾斜测试:舀一匙样品于勺子上,把勺子固定在盘子上方,然后慢慢地把勺子倾斜,用手指和手腕轻轻向下甩动。叉子压力测试:用叉子对样品顶表面施加压力,观察其样品形状保持程度。
1.3 数据处理
所有数据重复测定三次,流变数据和黏度扫描数据取平均值。实验数据以“平均值±标准偏差”的形式表示,使用Origin 2023进行作图。
2. 结果与分析
2.1 不同浓度的复合多糖对PPI乳液凝胶粒径的影响
图1展现了添加不同浓度的复合多糖所制备出的乳液凝胶油墨的粒径大小。乳液凝胶油墨粒径的大小与其稳定性有关。如图1所示,未添加复合多糖的乳液凝胶油墨粒径最大,为69 μm,复合多糖的加入使PPI乳液凝胶油墨的平均粒径减小,PPI-FK1.1乳液凝胶油墨的平均粒径最小,约为4 μm,这可能是由于复合多糖与PPI包裹的油滴之间产生的相互作用主要为静电斥力,因此复合多糖无法中和蛋白质所包裹的油滴的电荷以及促进油滴凝聚[14]。Wang等[14]发现PPI和亚麻籽胶制备的乳液凝胶在pH7的条件下,油墨粒径随亚麻籽胶浓度的增加呈现减小的趋势,其解释为可能是由于亚麻籽胶和蛋白质包裹的油滴在中性条件下都带负电荷,两者之间产生静电斥力。
2.2 流变学特性分析
2.2.1 黏度扫描
图2呈现了添加不同浓度的复合多糖所制备出的Pickering乳液凝胶的黏度。乳液凝胶的流变学特性影响其3D打印性能,而黏度是表征油墨挤出能力的关键指标[20]。如图2所示,随着剪切速率从1 s−1增加至100 s−1,乳液凝胶的黏度均出现明显下降的情况,这说明制备的油墨都呈现出剪切变稀行为,这与Santos等[21]的研究发现有共同之处。乳液凝胶表现出的剪切变稀行为是由于随剪切速率的增加,其网络结构组织逐渐被破坏[22]。乳液凝胶的剪切变稀行为有利于吞咽困难患者的饮食,并降低吞咽困难患者的误吸风险[23]。随着复合多糖浓度的增加,乳液凝胶的黏度增大,这是由于复合多糖能够增加连续相的黏度,促进包裹在乳液凝胶液滴间的颗粒的增多和聚集从而阻碍了液滴间的运动[24]。PPI-FK1.1有较大的黏度和较大的黏度变化,有研究表明,黏度适宜的油墨在挤出过程中既易于通过直径较小的喷嘴又有足够的黏度来支撑逐层堆积的结构[25]。PPI-FK1.3乳液凝胶的黏度值随复合多糖浓度的增加反而降低,这种现象可能是由于当复合多糖浓度超过一定值时,不能再增强乳化凝胶油墨的凝胶结构。但由于复合多糖本身具有较强的胶凝作用,在复合多糖浓度较高的情况下,乳状凝胶的胶凝作用以复合多糖为主[14]。
2.2.2 不同浓度复合多糖的乳液凝胶的SAOS分析
图3呈现了添加不同浓度的复合多糖所制备出的乳液凝胶的小振幅振荡剪切图。SAOS是对乳液凝胶线性粘弹性测定的通用手段。乳液凝胶油墨的储能模量(G')和损耗模量(G'')的大小影响3D打印过程中油墨挤出的难易程度以及打印产品的精确度。当G'大于G''时,油墨的弹性大于粘性。反之,当G''大于G'时,则油墨的粘性大于其弹性[26]。由图3可知,在整个频率扫描范围内,所有乳液凝胶油墨的G'都大于G'',这表明乳胶凝胶主要表现为弹性。复合多糖的加入导致乳液凝胶油墨的G'增加,有研究表明,G'越大,说明蛋白质-复合多糖以及蛋白质-蛋白质分子之间的相互作用形成了更牢固、更紧密的分子间网络结构[17]。因此多糖分子的存在增强了乳液凝胶油墨的网络结构。同时,不同复合多糖的添加量导致乳液凝胶油墨的G'有不同程度的增加。PPI-FK1.1的G'和G''均大于其他样品,说明PPI-FK1.1的粘弹性较好,形成较稳定的网络结构。PPI-FK1.3 的G'和G''随复合多糖浓度的增加反而变弱,这种现象与上述黏度分析一致。
2.2.3 不同浓度复合多糖的乳液凝胶的LAOS分析
大多数食品在生产与加工过程中难免会经历大变形的过程,此时食品的应变范围超出线性粘弹区,应用SAOS来模拟实际的食品加工条件是不充分的[27]。因此,本研究进一步采用LAOS测试来研究乳液凝胶在非线性粘弹区和线性粘弹区的流变特性。图4呈现了添加不同浓度的复合多糖所制备出的乳液凝胶油墨的大振幅振荡剪切图。由图4可知,在线性粘弹区(LVR)内,所有乳液凝胶油墨的G'均大于G'',表明PPI-FK主要表现为弹性行为。随着应变的增加,当应变超过临界应变时,所有乳液凝胶油墨均出现G'下降,G''先升高后下降的现象,此现象称为III型非线性行为[28]。这种III型行为是一种在乳液凝胶中常见的行为,Yu等[17]研究的大豆分离蛋白与瓜尔豆胶或黄原胶形成的乳液凝胶的LAOS也存在III型非线性行为,这主要归因于最初解离的絮凝物随着应变的增加而纠缠,形成新的絮凝物,从而导致剪切增稠,即G''增加[29]。加入复合多糖后,乳液凝胶油墨的临界应变增大,LVR变长,说明多糖的加入改善了乳液凝胶油墨结构的稳定性。临界应变的增大与结构网络的弹性增强有关,较大的临界应变数据表明乳液凝胶油墨在其结构被破坏之前可以承受较大范围的变形,具有较强的结构和较高的抗破坏能力[30]。从图4中可以看出PPI-FK0乳液凝胶油墨的G'和G''值较小,粘弹性较差。在线性粘弹区(LVR)内,PPI-FK1.1乳液凝胶油墨的G'大于G''且G'和G''值最高,粘弹性最好。PPI-FK1.3乳液凝胶油墨的G'和G''值随复合多糖浓度的增加反而降低,这种现象与上述黏度分析和小振幅振荡剪切曲线分析一致。
2.2.4 不同浓度复合多糖的乳液凝胶的Lissajous曲线分析
图5给出了添加不同浓度的复合多糖所制备出的乳液凝胶油墨的Lissajous曲线图。Lissajous曲线提供了一种可视化解释非线性粘弹特性的方法。LAOS测量的数据可以用Lissajous曲线的图形形式进行评估,这有助于流变特性与3D打印之间关系的理解[31]。由图5可知,添加复合多糖的所有样品的弹性Lissajous曲线图在最小应变幅值时均呈现相似的窄椭圆形状,随着应变幅值的增加,窄椭圆形逐渐转变为矩形形状。这表明乳液凝胶油墨的从线性范围转变为非线性范围。有研究表明,粘性Lissajous曲线图的面积大小与油墨中储存的能量有关,面积越小,储存的能量越少[32]。随着应变幅值的增加,添加复合多糖的乳液凝胶油墨的粘性Lissajous曲线逐渐由椭圆形向纺锤形转变,说明乳液凝胶油墨呈现剪切变稀行为。当应变超过200%时,有二次环的出现。这是由于微观结构发生了重排导致新的网络结构的形成,当微观结构被不可逆地破坏时,二次环不会出现[33]。这表明复合多糖的加入有利于乳液凝胶油墨在较高应变下微观结构的稳定性。
2.2.5 乳液凝胶油墨的3D打印性能
图6呈现了添加不同浓度的复合多糖所制备出的乳液凝胶油墨的3D打印效果图。层次分明、纹路清晰、印刷性强是评价3D打印产品品质的重要指标[34]。在3D打印过程中,由于乳液凝胶具有剪切变稀的特性,所有乳液凝胶都可以连续地顺利流出喷嘴并沉积在打印平台后迅速恢复其固体状态。然而,含有不同浓度复合多糖的乳液凝胶油墨的打印质量有明显的差异。由图6可知,PPI-FK0油墨打印的爱心形状保持性较差,发生部分塌陷,表面无纹理。随着复合多糖浓度的增加,乳液凝胶油墨打印的爱心形状保持完整的程度逐渐提高,侧面线条的层次逐渐分明、表面纹路逐渐清晰。其中,PPI-FK1.1油墨打印的产品形状保持性最好,表面纹路最清晰,侧面线条的层次最分明,无坍塌现象,这说明复合多糖浓度的增加改善了乳液凝胶油墨的粘弹性从而呈现出较好的打印性能。PPI-FK1.3的3D打印效果较PPI-FK1.1 的差,此现象与上述流变分析一致。
2.3 IDDSI测试
IDDSI提供了一种全球性的标准测试方法来评估为吞咽困难患者设计的食物[19]。因此,进行了勺子倾斜、叉子按压试验来评乳液凝胶是否有作为吞咽困难患者食品的潜力。图7给出了添加不同浓度的复合多糖所制备出的乳液凝胶的勺子倾斜和叉子压力测试效果图。根据报道,成年人在吞咽前咀嚼的固体食物的平均颗粒长度为2~4 mm[35],因此采用标准叉头(4 mm)来进行叉子按压测试。勺子倾斜测试可以用来评估样品的粘弹性。由图7(a)可知,在勺子倾斜的过程中,没有添加复合多糖的样品在勺子上滞留较多残留物且看不到勺子本身的颜色。较低浓度复合多糖样品在勺子上能保持固定形状,但在倾斜和轻轻甩动时,保留在勺子上的样品残留物较多,无法透过样品看到勺子本身。这说明其粘性较大,不适合作为吞咽困难患者的饮食。因为粘性较大的食物会增加吞咽困难患者窒息的风险[33,35]。随着复合多糖浓度的增加,勺子上的样品残留物减少。PPI-FK1.1样品可以在勺子倾斜并轻轻甩动情况下轻松滑落,勺子上留有较少的样品残留物。当复合多糖含量增加到1.3%时,样品可以在勺子上保持形状,同时,在倾斜并轻轻甩动情况下轻松滑出勺子,勺子上几乎没有样品残留。这说明其具有开发吞咽困难患者食品的潜力,因为这种食物易于吞咽而且不会粘在舌头或者咽喉上[36−37]。由图7b、7c可知,在叉子按压实验中,添加复合多糖的样品可以在叉子拿起之后形状保持不变并能看清图案。综上所述,PPI-FK1.1和PPI-FK1.3的样品能在勺子上保持形状、勺子倾斜并轻轻一甩滑落、勺子上的残留物较少、可以看清勺子本身、经过叉子按压后能看到清晰图案并保持形状。这些特征符合Ⅳ级过渡性食品的标准。
3. 结论
本研究探讨了不同浓度的复合多糖PPI乳液凝胶粒径、流变特性以及3D打印性能的影响,评估了其作为吞咽困难患者饮食的潜力。结果表明,随着复合多糖浓度的增加,乳液凝胶粒径呈现减少的趋势,热稳定性以及粘弹性有所改善。其中,PPI-FK1.1乳液凝胶粒径最小、粘弹性最好、3D打印样品层次最分明、纹理最清晰、结构最稳定,有较好的印刷适性。PPI-FK1.1和PPI-FK1.3符合Ⅳ过渡性食品,这为吞咽困难患者饮食的研究提供一些新的思路。综合考虑,PPI-FK1.1 3D打印性能最优,为3D打印油墨的发展提供了更多可能性。
-
-
[1] RAHIM T N A T, ABDULLAH A M, MD AKIL H. Recent developments in fused deposition modeling-based 3D printing of polymers and their composites[J]. Polymer Reviews,2019,59(4):589−624. doi: 10.1080/15583724.2019.1597883
[2] BUCHANAN C, GARDNER L. Metal 3D printing in construction:A review of methods, research, applications, opportunities and challenges[J]. Engineering Structures,2019,180(1):332−348. doi: 10.1016/j.engstruct.2018.11.045
[3] WANG C, YAN R, LI X, et al. Development of emulsion-based edible inks for 3D printing applications:Pickering emulsion gels[J]. Food Hydrocolloids,2023,138:108482. doi: 10.1016/j.foodhyd.2023.108482
[4] YANG F, ZHANG M, BHANDARI B, et al. Investigation on lemon juice gel as food material for 3D printing and optimization of printing parameters[J]. LWT,2018,87:67−76. doi: 10.1016/j.lwt.2017.08.054
[5] LAPOMARDA A, CERQUENI G, GEVEN M A, et al. Physicochemical characterization of pectin‐gelatin biomaterial formulations for 3D bioprinting[J]. Macromolecular Bioscience,2021,21(9):2100168. doi: 10.1002/mabi.202100168
[6] CHEN Y, MC CLEMENTS D J, PENG X, et al. Starch as edible ink in 3D printing for food applications:A review[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2024,64(2):456−471. doi: 10.1080/10408398.2022.2106546
[7] ZHANG X, ZHANG S, ZHONG M, et al. Soy and whey protein isolate mixture/calcium chloride thermally induced emulsion gels:Rheological properties and digestive characteristics[J]. Food Chemistry,2022,380(30):132212. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.132212
[8] LIN D, KELLY A L, MIAO S. Preparation, structure-property relationships and applications of different emulsion gels:Bulk emulsion gels, emulsion gel particles, and fluid emulsion gels[J]. Trends in Food Science & Technology,2020,102:123−137.
[9] 乔蕾蕾, 杨敏, 秦娟娟, 等. 酸诱导酪蛋白胶束-海藻酸钠乳液凝胶性质及其对原花青素的负载性能[J]. 食品科学,2023,44(16):50−60. [QIAO Leilei, YANG Min, QIN Juanjuan, et al. Gel properties of acid-induced casein micelles and sodium alginate emulsion and their loading properties for proanthocyanidins[J]. Food Science,2023,44(16):50−60.] doi: 10.7506/spkx1002-6630-20221117-206 QIAO Leilei, YANG Min, QIN Juanjuan, et al. Gel properties of acid-induced casein micelles and sodium alginate emulsion and their loading properties for proanthocyanidins[J]. Food Science, 2023, 44(16): 50−60. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20221117-206
[10] MA T, CUI R, LU S, et al. High internal phase Pickering emulsions stabilized by cellulose nanocrystals for 3D printing[J]. Food Hydrocolloids,2022,125:107418. doi: 10.1016/j.foodhyd.2021.107418
[11] LAM A C Y, CAN KARACA A, TYLER R T, et al. Pea protein isolates:Structure, extraction, and functionality[J]. Food Reviews International,2018,34(2):126−147. doi: 10.1080/87559129.2016.1242135
[12] BOUKID F, ROSELL C M, CASTELLARI M. Pea protein ingredients:A mainstream ingredient to (re) formulate innovative foods and beverages[J]. Trends in Food Science & Technology,2021,110:729−742.
[13] PARK S M, KIM H W, PARK H J. Callus-based 3D printing for food exemplified with carrot tissues and its potential for innovative food production[J]. Journal of Food Engineering,2020,271:109781. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2019.109781
[14] WANG Y, BAI C, MCCLEMENTS D J, et al. Improvement of 3D printing performance of pea protein isolate Pickering emulsion gels by regulating electrostatic interaction between protein and polysaccharide[J]. Food Hydrocolloids,2023,145:109097. doi: 10.1016/j.foodhyd.2023.109097
[15] HOU W, LONG J, HUA Y, et al. Formation and characterization of solid fat mimetic based on pea protein isolate/polysaccharide emulsion gels[J]. Frontiers in Nutrition,2022,9:1053469. doi: 10.3389/fnut.2022.1053469
[16] JI S Y, XU T, LI Y, et al. Effect of starch molecular structure on precision and texture properties of 3D printed products[J]. Food Hydrocolloids,2022,125:107387. doi: 10.1016/j.foodhyd.2021.107387
[17] YU J, WANG X, LI D, et al. Development of soy protein isolate emulsion gels as extrusion-based 3D food printing inks:Effect of polysaccharides incorporation[J]. Food Hydrocolloids,2022,131:107824. doi: 10.1016/j.foodhyd.2022.107824
[18] DICK A, BHANDARI B, DONG X, et al. Feasibility study of hydrocolloid incorporated 3D printed pork as dysphagia food[J]. Food Hydrocolloids,2020,107:105940. doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.105940
[19] LAM P, STANSCHUS S, ZAMAN R, et al. The international dysphagia diet standardisation initiative (IDDSI) framework:The Kempen pilot[J]. British Journal of Neuroscience Nursing,2017,13(Sup2):S18−S26. doi: 10.12968/bjnn.2017.13.Sup2.S18
[20] CHEN J, MU T, GOFFIN D, et al. Application of soy protein isolate and hydrocolloids based mixtures as promising food material in 3D food printing[J]. Journal of Food Engineering,2019,261:76−86. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2019.03.016
[21] SANTOS J, CALERO N, GUERRERO A, et al. Relationship of rheological and microstructural properties with physical stability of potato protein-based emulsions stabilized by guar gum[J]. Food Hydrocolloids,2015,44:109−114. doi: 10.1016/j.foodhyd.2014.09.025
[22] MIAO J, XU N, CHENG C, et al. Fabrication of polysaccharide-based high internal phase emulsion gels:Enhancement of curcumin stability and bio-accessibility[J]. Food Hydrocolloids,2021,117:106679. doi: 10.1016/j.foodhyd.2021.106679
[23] WEI Y, GUO Y, LI R, et al. Rheological characterization of polysaccharide thickeners oriented for dysphagia management:Carboxymethylated curdlan, konjac glucomannan and their mixtures compared to xanthan gum[J]. Food Hydrocolloids,2021,110:106198. doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.106198
[24] 崔颂, 张月, 刘超然, 等. 羧甲基纳米纤维素稳定的低油相Pickering乳液凝胶的制备及性质分析[J]. 食品工业科技,2023,44(10):70−77. [CUI Song, ZHANG Yue, LIU Chaoran, et al. Preparation and properties analysis of low oil phase Pickering emulsion gel stabilized by carboxymethyl nanocellulose[J]. Science and Technology of Food Industry,2023,44(10):70−77.] CUI Song, ZHANG Yue, LIU Chaoran, et al. Preparation and properties analysis of low oil phase Pickering emulsion gel stabilized by carboxymethyl nanocellulose[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(10): 70−77.
[25] LIU Z, ZHANG M, BHANDARI B, et al. Impact of rheological properties of mashed potatoes on 3D printing[J]. Journal of Food Engineering,2018,220:76−82. doi: 10.1016/j.jfoodeng.2017.04.017
[26] HU T, CUI X, ZHU M, et al. 3D-printable supramolecular hydrogels with shear-thinning property:Fabricating strength tunable bioink via dual crosslinking[J]. Bioactive Materials,2020,5(4):808−818. doi: 10.1016/j.bioactmat.2020.06.001
[27] WANG Y, SELOMULYA C. Food rheology applications of large amplitude oscillation shear (LAOS)[J]. Trends in Food Science & Technology,2022,127:221−244.
[28] YANG J, THIELEN I, BERTON-CARABIN C C, et al. Nonlinear interfacial rheology and atomic force microscopy of air-water interfaces stabilized by whey protein beads and their constituents[J]. Food Hydrocolloids,2020,101:105466. doi: 10.1016/j.foodhyd.2019.105466
[29] XIA W J, SIU WING K, SAGIS LEONARD M C. Linear and non-linear rheology of he-atset soy protein gels:Effects of selective proteolysis of β-conglycinin and glycinin[J]. Food Hydrocolloids,2021,120:106962. doi: 10.1016/j.foodhyd.2021.106962
[30] MUSTAFA K, ALAZZAWI, CHARLES L. Rohn, Berra Beyoglu, Richard A. Haber. Rheological assessment of cohesive energy density of highly concentrated stereolithography suspensions[J]. Ceramics International,2020,46(6):8473−8477. doi: 10.1016/j.ceramint.2019.11.225
[31] TIAN Y, ZHANG Z, TAHA A, et al. Interfacial and emulsifying properties of β-conglycinin/pectin mixtures at the oil/water interface:Effect of pH[J]. Food Hydrocolloids,2020,109:106145. doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.106145
[32] FARIAS B V, KHAN S A. Probing gels and emulsions using large-amplitude oscillatory shear and frictional studies with soft substrate skin surrogates[J]. Colloids and Surfaces B:Biointerfaces,2021,201:111595. doi: 10.1016/j.colsurfb.2021.111595
[33] DUVARCI O C, YAZAR G, KOKINI J L. The comparison of LAOS behavior of structured food materials (suspensions, emulsions and elastic networks)[J]. Trends in Food Science & Technology,2017,60:2−11.
[34] PHUHONGSUNG P, ZHANG M, DEVAHASTIN S. Investigation on 3D printing ability of soybean protein isolate gels and correlations with their rheological and textural properties via LF-NMR spectroscopic characteristics[J]. LWT,2020,122:109019. doi: 10.1016/j.lwt.2020.109019
[35] PEYRON M A, MISHELLANY A, WODA A. Particle size distribution of food boluses after mastication of six natural foods[J]. Journal of Dental Research,2004,83(7):578−582. doi: 10.1177/154405910408300713
[36] SUEBSAEN K, SUKSATIT B, KANHA N, et al. Instrumental characterization of banana dessert gels for the elderly with dysphagia[J]. Food Bioscience,2019,32:100477. doi: 10.1016/j.fbio.2019.100477
[37] CICHERO J A Y. Adjustment of food textural properties for elderly patients[J]. Journal of Texture Studies,2016,47(4):277−283. doi: 10.1111/jtxs.12200