温敏型胶体对玉米淀粉3D打印固化性能的影响

作者：张文海

来源：食品工业科技, 2023, 44(09): 45-52.

DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2022060282

• 温敏型胶体
• 玉米淀粉
• 3D打印
• 成型固化
• 可打印性

目的:利用温敏型胶体的相转变特性,辅助实现淀粉在打印过程中的成型固化,并揭示不同种类胶体-淀粉体系的固化性能变化规律。方法:将不同比例的温敏型胶体(低酰基结冷胶、明胶、κ-卡拉胶)与玉米淀粉进行复配并测定其流变性能,通过打印圆柱及空心球模型、测试产品力-位移曲线、温度扫描流变、全质构分析及微观结构观测评估体系可打印及固化性能。结果:结冷胶和卡拉胶在2%～4%添加量,明胶在0%～2%添加量时,体系具有适宜的流变性能及良好的可打印性能。添加4%结冷胶及4%卡拉胶的产品表现出显著的塑性,固化效果较好;添加明胶的打印产品无显著塑性,打印产品不固化。结冷胶-淀粉混合体系的固化温度在35～43℃之间;卡拉胶-淀粉混合体系的固化温度在30～40℃之间,随着胶体含量增加,固化温度上升,固化速度加快。而随着明胶含量增加,固化温度从25℃下降至20℃以下且固化速度减慢。4%低酰基结冷胶产品具有更致密的凝胶网络,硬度高于4%κ-卡拉胶产品。明胶对硬度、弹性都有削弱作用,但使粘附力大幅提高。结论:适宜含量的低酰基结冷胶和κ-卡拉胶能够实现淀粉的成型固化,且卡拉胶固化性能优于结冷胶,而明胶则无辅助固化能力。