丹麥學(xué)者研究“富含蛋白質(zhì)的3D打印個(gè)性化餐間檸檬慕斯的印刷適性、穩(wěn)定性和感官特性”

來(lái)源：食研私享

2021年6月2日，丹麥哥本哈根大學(xué)：Ching Yue Chow（1作）.....、Lilia Ahrné*（通訊）等在食品科技1區(qū)TOP期刊Food Hydrocolloids（IF：7.053）在線發(fā)表了題為“Printability, stability and sensory properties of protein-enriched 3D-printed lemon mousse for personalised in-between meals”的研究文章。該研究的目的是了解檸檬慕斯配方中不同明膠、檸檬酸和乳清分離蛋白濃度對(duì)印刷適性和感官特性的影響。通過(guò)質(zhì)構(gòu)、流變學(xué)和圖像分析對(duì)未打印和3D打印的檸檬慕斯的特性進(jìn)行了表征。然后分別由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的感官小組和消費(fèi)者小組評(píng)估選定的3D打印檸檬慕斯的感官特性和接受度。

背景介紹3D食品打印的研究主要集中在食品油墨的流變性及其印刷適性方面，而對(duì)印刷食品的感官方面的研究是有限且必要的。例如，印刷食品具有能夠影響食品感官感知的層疊結(jié)構(gòu)和獨(dú)特外觀(Severini et al .，2018，Sun et al .，2018)。通過(guò)添加親水膠體使食品油墨穩(wěn)定會(huì)影響印刷食品的感知質(zhì)地和口感(Cohen et al .，2009)。表征印刷食品的感官特性可為多感官設(shè)計(jì)提供依據(jù)，例如，為了提高適口性，可以創(chuàng)造不同成分和感官特性的多層食品(Chow et al.，2021; Hyde & Witherly, 1993)。


泡沫包含由蛋白質(zhì)、乳化劑和脂肪晶體等各種食物成分組成的穩(wěn)定的氣相連續(xù)相(Zúñiga & Aguilera，2008)。慕斯就屬于充氣凝膠，一種粘彈性泡沫，其中連續(xù)相由明膠固化(Campbell & Mougeot, 1999; Zúñiga & Aguilera, 2008)。

檸檬慕斯使用基于擠壓的3D食品打印機(jī)實(shí)現(xiàn)成功打印。雖然在打印過(guò)程中通過(guò)噴嘴擠壓破壞了凝膠結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)特性發(fā)生重大變化，進(jìn)而影響感官特性，但最終獲得了具有感官誘人和穩(wěn)定的3D打印慕斯。在未印刷樣品中進(jìn)行的質(zhì)構(gòu)屬性和流變學(xué)分析表明，明膠和乳清分離蛋白(WPI)的濃度極大地改變了慕斯的特性，檸檬酸有一定的影響，但影響程度較小。這些變化對(duì)3D打印慕斯的印刷適性和穩(wěn)定性產(chǎn)生了影響。明膠具有較高的儲(chǔ)存模量和屈服應(yīng)力，其凝膠固化效果與乳清分離蛋白(WPI)的軟化效果相反，WPI雖然作為內(nèi)部填料，但改善了慕斯的粘附性。

使用標(biāo)準(zhǔn)的檸檬慕斯配方，需要2%的明膠來(lái)生產(chǎn)具有可接受的形狀和打印后穩(wěn)定的3D打印慕斯。添加高達(dá)18%的WPI，除了增加產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值外，還改善了3D打印慕斯的特性，使慕斯的層次更加清晰，融合在一起形成更光滑的慕斯表面。檸檬酸濃度的增加，雖然對(duì)測(cè)得的質(zhì)構(gòu)屬性影響較小，但明顯改善了慕斯的印刷適性和穩(wěn)定性，這可能是由于較高的儲(chǔ)能模量所觀察到的慕斯網(wǎng)絡(luò)的加強(qiáng)。

這些配方的感官分析表明，高WPI濃度與外觀光澤、光滑和粘性有關(guān)，而增加檸檬酸濃度則增加了酸味水平強(qiáng)度。高明膠濃度和中到高WPI濃度的檸檬慕斯配方在打印后表現(xiàn)穩(wěn)定，并具有誘人的感官特征。WPI的軟化效果提高了光滑度，降低了塊狀裂縫的質(zhì)構(gòu)感知，這與3D打印慕斯中高濃度明膠的凝膠固化效果有關(guān)。這可能有助于消費(fèi)者接受3D打印慕斯。進(jìn)一步的研究可以集中在改進(jìn)3D打印慕斯的多感官分層設(shè)計(jì)上，這些慕斯有可能成為具有不同需求的特定消費(fèi)群體的促進(jìn)食欲和富含蛋白質(zhì)的零食。



▲所有未打印的(左)和3D打印的(右)檸檬慕斯樣品的氣泡大小。比例尺為0.1mm。對(duì)于未打印樣品和3D打印樣品，每個(gè)配方拍攝3張圖像，并選擇有代表性的圖像進(jìn)行展示。

▲3d打印檸檬慕斯直接打印(T0)分鐘和儲(chǔ)存30分鐘后(T30)的側(cè)視圖。每種配方拍攝3張圖片，并選擇有代表性的圖片進(jìn)行展示。



原文鏈接https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.106943