江南大学のファン・ダミン研究グループ：ジェランガムをベースにした3D食品印刷硬化技術

出典: Food Research Private

2022年3月14日、江南大学のファン・ダミン教授の研究グループは、国際誌「食品工学ジャーナル」（中国科学院第1ゾーン、IF：5.354）に「ジェランガムに基づく3D食品印刷硬化技術」と題するオンライン研究論文を発表しました。 Yan Bowen氏が第一著者であり、Fan Daming教授が責任著者です。

ジェランガムは、食品の食感を調整するためによく使用される天然の親水性コロイドです。ジェランガムと水の混合物は加熱すると粘性のある液体になり、温度が下がるにつれて粘度が高くなります。ゲル温度まで冷却されると、溶融液体は透明な固体ゲルを形成し、再度加熱すると液体に変化します。

現在、3D 食品プリント製品は流動的な状態にあるため、形状のカスタマイズには大きな制限があります。本研究では、成形品質を向上させるために、ジェランガムの温度感受性相変化特性に基づいた3D食品印刷硬化技術を開発しました。印刷工程中に固まるゲルを調製するために、インクベースとしてコーンスターチを使用します。ジェランガムを含むアルファ化デンプンスラリーを、加熱機能を備えた 3D プリンターの専用バレルに装填し、室温で印刷プラットフォーム上に押し出します。レオロジー試験、印刷品質評価、低磁場核磁気共鳴により、ジェランガムを含むスラリーは押し出し性と印刷の実現性が良好であることが実証されました。ジェランガムの添加量が 4% または 6% の場合、製品は明らかな塑性変形を起こし、固体ゲルの形成を示しました。温度走査レオロジー分析により、ジェランガムはスラリーの硬化温度と硬化速度に影響を与えることで、スラリーの硬化特性を制御することが示されました。ジェランガムは、自己冷間架橋とデンプンのゲル化阻害によって、製品の硬度を高め、ネットワーク構造を破壊し、製品の接着性を変化させます。

図 1. ジェランガムの温度誘起相変化に基づく 3D 食品印刷硬化技術の概略図図 2. コーンスターチで印刷された製品の画像 (ag は、コーンスターチ添加量がそれぞれ 10%、12%、14%、16%、18%、20%、22% の製品を表します) 図 3. 印刷された製品の画像と高さ (0%、2%、4%、6% は、それぞれ 2%、4%、6% のジェランガムを添加した製品を表します) 図 4. 印刷された製品の硬化性能の画像 (0%、2%、4%、6% は、それぞれ 2%、4%、6% のジェランガムを添加した製品を表します)
図5. 温度スキャン中のスラリーの貯蔵弾性率（G′）の変化（0%、2%、4%、6%は、それぞれ2%、4%、6%のジェランガムを添加したスラリーを表します）
図6. 印刷された製品のSEM顕微鏡写真（300倍）（0％、2％、4％、6％は、それぞれ2％、4％、6％のジェランガムを添加した製品を表します）
ファン・ダミングについて

△ファン・ダミン教授は、江南大学食品科学技術学院博士課程指導教員、江南大学科学技術研究所副学長、江南大学第7期学術委員会委員であり、農業農村部冷凍水産物加工重点実験室副所長、中国軽工業冷凍水産物工学技術研究センター副所長、中国食品科学技術学会青年委員会副所長を兼任している。国家「千人計画」の科学技術革新のリーダー人材に選ばれ、国家優秀青年基金の受賞者でもある。国際食品科学技術連合（IUFoST）の「若手科学者賞」と中国青年科学技術革新賞を受賞した。江南大学で工学の学士、修士、博士号を取得し、香港大学で博士研究員を務めた。中国国家自然科学基金プロジェクト、国家重点研究開発計画プロジェクト、企業横断プロジェクトなど、20以上のプロジェクトを主宰した。彼は、第一位の達成者として、江蘇省科学技術賞の二等賞と中国特許優秀賞を受賞しました。また、第一発明者として、30件の特許を取得しました。筆頭著者および責任著者として、60件以上のSCI論文を発表し、SCIジャーナル「食品科学と栄養」の副編集長、「食品産業科学技術」および「食品研究開発」の編集委員、「食品科学」の若手編集委員を務めました。

論文リンク: https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2022.111036

江南大学のファン・ダミン研究グループ：ジェランガムをベースにした3D食品印刷硬化技術

10万ドルのクラウドファンディング、副社長が今後5年間の3Dプリントエレクトロニクスの開発方向性を語る

ハネウェル：3Dプリントが航空機製造業界に本格的に参入

バイオプリントされた神経組織は神経幹細胞の機械的伝達を促進し、機能的な神経ネットワークの再生を加速する

3D プリントされたコンポーネントを熱処理する理由

UltimakerがISO 9001およびISO 14001認証を取得

高精度で大型のAnycubic Photon M3プレミアム3Dプリンターは、海外の大手メディアから高く評価されています

ISO/IEC 17025 認証をより深く理解するための 5 つの FAQ

中国の鋳造産業分野における最初の3Dプリント製品が正式に発売されました

今年のバレンタインデーには何かいつもと違う贈り物をあげましたか？

クラウドファクトリー: カスタマイズされたシルバージュエリーのワンストップサービス、二酸化炭素排出量を 80% 削減し、売上を 213% 増加

推薦する

3Dプリントされたオープンソースの四足ロボット犬と二足ロボットが遠隔操作可能になりました

第4回国際付加製造研究最前線会議および産業発展フォーラムが南京で成功裏に開催されました。

アトミックインダストリーズが Velo3D 技術を活用して M300 工具鋼射出成形金型を印刷する最初の企業に

多くの伝統的な製造企業が3Dプリントの分野に参入しています - 3Dプリント：コンセプトから応用まで

メーカーチームがAI生成のビーチバギーデザインを3Dプリント

過去2年間で、国内の3Dプリント企業の40％が消滅または変貌を遂げました。

世界初のチップベースのポータブル 3D プリンターが登場しました。サイズはわずかコインサイズです。

Velo3D は、8 レーザーのサポート不要の金属 3D プリンター Sapphire XC を航空宇宙業界の顧客に提供

ワイヤアーク積層造形（WAAM）の利点、欠点、主要メーカー！

高速印刷をよりスムーズに！ Yishengは、Tuozhuに適した紙リールとリールフリーの消耗品ソリューションを発売しました。

3DQUEがFDM自動バッチ3Dプリント生産システムを発売、効率が12～40倍向上

日本の女性メーカーのパンクコンプレックスが3Dプリンターを極限まで押し上げた

シンガポール海事港湾庁は、港湾用途向けの初のオンサイトAM製造施設を開設する。

ETHは市販の3Dプリント装置で単一材料の4Dプリントを実現

上海交通大学の王成涛教授：「医療用 3D プリントに関するさらなる考察」