3次元印刷によって生成される牛乳タンパク質複合ゲルコンストラクトの内部構造とテクスチャー特性

三次元（3D）印刷技術は、希望の構造を持つ牛乳タンパク質複合ゲルで構成される食品を製造するために使用できる新興技術です。この研究では、製品を、境界線（3、5、および7）、インフィルパターン（ヒルバートカーブ、ハニカム、および直線）の変動を伴う押出ベースの3Dプリンターによって印刷されました。、および70％）。製品のテクスチャ特性、幾何学的精度、および内部構造は、それぞれテクスチャアナライザー、カメラ、およびスキャン電子顕微鏡で評価されました。製品の幾何学的精度はすべて明らかに100％近くでした。ガンミネスと硬度は、充填レベルと境界線に縛られていました。ただし、ガンミネスと硬度は、製品を埋めるために作成されたインフィルパターンとは関連していませんでした。さらに、充填率のみがヤング率と硬さに影響を与えました。製品は均一な内部構造を示し、100％のインフィルレベルの製品の硬度は、非印刷材料の硬度よりもまだ低かった。3次元の押出挙動は、充填レベルと境界線を調整することにより、製品のテクスチャおよび構造的特性を変更し、異なる噛む能力を持つ人々に適した製品の感覚特性の生物物理学を改善するための新しい方法を提供します。実用的な用途：「ミルクキューブ」とも呼ばれるミルクタンパク質複合ゲルは、世界中で広く消費されているおいしいスナックです。この研究の目的は、異なる境界線、インフィルパターン、およびレベルが使用されたときに、印刷されたミルクタンパク質複合ゲルのテクスチャーと幾何学的精度に対する内部構造の効果を調査することを目的としています。この研究は、3Dフード印刷技術が、印刷製品を埋めるために境界、充填パターン、レベルを調節および制御することにより、印刷物のテクスチャを変更する新しい方法を提供できることを証明しました。この種の印刷物は、噛む能力が異なる人々のために設計できます。

Three-dimensional (3D) printing technology is an emerging technology that can be used to fabricate food products composed of milk protein composite gel with desired structures. In this study, the products were printed by an extrusion-based 3D printer with the variation of perimeters (3, 5, and 7), infill patterns (Hilbert curve, honeycomb, and rectilinear), and infill levels (10%, 40%, and 70%). The textural properties, geometrical accuracy, and internal structure of the products were evaluated by texture analyzer, camera, and scanning electron microscope, respectively. The geometrical accuracies of products were all apparently close to 100%. Gumminess and hardness were bound with the infill level and perimeters. However, the gumminess and hardness were not associated with the infill pattern, which was created to fill the products. In addition, only the infill percentage affected Young's modulus and firmness. Products exhibited uniform internal structures, and the hardness of products with 100% infill level was still lower than that of nonprinted material. Three-dimensional extrusion behavior will modify the textural and structural properties of products by adjusting the infill level and perimeters, offering a new method for improving the biophysics of sensory properties of products that are suitable for people with different chewing abilities. PRACTICAL APPLICATION: Milk protein composite gel, also called "milk cube," is a delicious snack that is widely consumed around the world. This study aimed to explore the effect of internal structure on the texture and geometrical accuracy of printed milk protein composite gel when different perimeters, infill patterns, and levels were used. This study proved that 3D food printing technology can provide a new way to modify the texture of the printed food by regulating and controlling perimeters, infill patterns, and levels to fill the printed products. This kind of printed food can be designed for people with different chewing abilities.