オイルゲルのホットメルト押し出しにおける材料組成と3Dプリント温度の影響

出典: Food Research Private

2022年3月14日、インド国立食品技術研究所の研究者らは、食品専門分野のトップジャーナルである『Journal of Food Engineering』（中国科学院第1ゾーン、IF: 5.354）に「材料組成と3Dプリント温度がエチルセルロースベースの中鎖トリグリセリドオイルオレオゲルのホットメルト押し出しに与える影響」と題するオンライン研究論文を発表しました。

パーソナライズされた栄養開発のための新興技術として、食品 3D プリントは食品分野で広く注目を集めています。現在、複雑な材料の印刷可能性を実現することは依然として課題となっています。未来の脂肪としても知られるオレオゲルは、植物由来の油源を使用して製造することができ、さまざまな食品に含まれる不健康なトランス脂肪を置き換えることができます。しかし、オイルゲルの印刷可能性に関する報告は限られています。

そこで本論文では、界面活性剤ポリエチレングリコールモノステアレート（PEG40S）（1％、3％、5％w/w）が11％エチルセルロース（EC）ベースの中鎖トリグリセリド（MCT）オイルゲルの熱押し出し3Dプリント特性に及ぼす影響を調査しました。研究者らは、油結合能力、微細構造分析、レオロジー分析、機械的特性、融点曲線など、さまざまな分析を使用して EC オイルゲルの特性を評価しました。界面活性剤を添加すると、ポリマーネットワーク内に形成された追加の結晶構造により、EC オイルゲルの機械的特性が変化しました。研究者らはまた、印刷温度（25、45、65、85、95°C）を変えて、温度の関数として印刷性を評価しました。その結果、45°Cで印刷された5% w/w界面活性剤が、最高の押し出し印刷効果を達成するのに役立つことが示されました。全体として、この研究は、熱押し出し 3D プリントオレオゲルシステムに関する洞察を提供し、このようなシステムを栄養/栄養素送達や、特に脂肪補充に重点を置いた新しい食品の開発に適用できる可能性を示しています。

図 1. この研究で使用した自社開発の熱押し出し 3D プリンター、MultiCARKᵀᴹ。
図 2. 異なる印刷温度で EC オイルゲル (OG) コントロール、ECP1、ECP3、ECP5 の 3D 印刷された構造。 (対照群 - EC オイルゲルのみ、ECP1、ECP3、ECP5 はそれぞれ 1%、3%、5% (w/w) の界面活性剤の添加を表します) 図 3. (A) 3D 印刷研究のために選択された花の形状、(B) 印刷温度 45 °C で得られた ECP5 オイルゲルの 3D 印刷構造。
論文リンク:
https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.111055

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