JFE: 高麗大学が「冷間押し出し法による3Dプリントチョコレートガナッシュのレシピと評価」を公開

出典: Food Research Private

韓国の高麗大学生命科学・バイオテクノロジー学部のキム・ソンミン氏（著者1名）、ウー・ジョンヒ氏（共著者1名）、キム・ヒョンウ氏（特派員）、パーク・ヒョンジン氏（共特派員）らは、農林科学のトップジャーナルである「Journal of Food Engineering」（IF: 5.354）に「3次元食品印刷用冷間押し出しチョコレートガナッシュの配合と評価」と題するオンライン研究論文を発表しました。

3Dプリンティングは、製造者と消費者が物体の形状、充填パターン、質感を自由に設計し、製品のカスタマイズを実現できる新しい技術です。チョコレートは、ノズルから絞り出して層ごとに重ねて固め、その形状を維持できるため、理想的な印刷可能な材料と考えられています。チョコレートのレオロジー特性は温度に敏感なので、31°C ～ 36°C で溶かしたチョコレートを使用したこれまでの研究のほとんどは、温度に焦点を当てていました。

つまり、チョコレートのホットメルト押し出しは、アクセス性とシンプルさの点で利点がありますが、狭い温度範囲内での正確な温度制御と追加の冷却プロセスが必要です。対照的に、冷間押し出しは食品インクのレオロジー特性のみに依存するため、正確な温度制御は必要なく、プロセス全体を同じ温度で実行できます。しかし、適切なレオロジー特性を持つチョコレートベースの 3D 食品インクに関する研究はほとんどありません。チョコレートガナッシュは、他の材料を追加することでチョコレートのレオロジー特性を調整できる例です。

本論文では、研究者らは、3Dフードプリンターを使用して冷間押し出しが可能なレオロジー特性を持つチョコレートエマルジョン（チョコレートガナッシュ）を調製し、ココアパウダーを使用してエマルジョンを安定化させる可能性を研究しました。

△ 記事構成マインドマップ
実績紹介<br /> この研究では、3D フードプリンターを使用して冷間押し出しできるチョコレートガナッシュを調製する新しい方法を提案しています。最適な条件を決定するために、研究者らはホイップクリームとココアパウダーのさまざまな比率を使用して実験を行った。

図3. チョコレートガナッシュの全体的な作り方。
すべてのホイップクリームチョコレートガナッシュは冷間押し出し成形されていますが、温度が変化すると不可逆的な脂肪分離が発生します。さまざまなホイップクリーム含有量の中で、30% (w/w) ホイップクリームを含むチョコレートガナッシュの分解能が最も高かったため (下の図 4 を参照)、チョコレートガナッシュの安定性の研究に使用されました。

図 4. ホイップクリームベース (WC) の 3D プリントガナッシュの視覚的レンダリング。 (A): WC50、(B): WC40、(C): WC30、(D): WC 20。注: 異なる割合 (0%、20%、30%、40%、50% wt/wt) の生クリームを含むチョコレートガナッシュには、それぞれ WC0、WC20、WC30、WC40、WC50 というラベルが付けられています。
さまざまなココアパウダー含有量の中で、20%（w/w）のココアパウダーを含むチョコレートガナッシュが、レオロジー、エマルジョン安定性、印刷精度の点で最も優れた性能を示しました（下の図5を参照）。研究者らは、ココアパウダーがチョコレートガナッシュの耐荷重能力を高めるだけでなく、「ピカリング粒子」としても機能することを実証することに成功した。

図 5. 3D プリントされたホイップクリームとココアパウダー (CP) のガナッシュの視覚的レンダリング。注: ココアパウダーと 30% ホイップクリームベースのチョコレートガナッシュの異なる比率 (0%、10%、20%、30% wt/wt) を含む混合物は、それぞれ CP0、CP10、CP20、CP30 とラベル付けされました。
つまり、この研究結果は、時間がかかり、追加の冷却処理を必要とする従来のチョコレート印刷の限界を克服するものです。さらに、本論文で提案された方法は、温度安定性が求められるさまざまな材料（機能性材料など）やその他の3Dプリント食品に適用でき、生クリームとココアパウダーを適量混合したさまざまな3D食品インクの基礎を提供します。
図 6. ホイップクリーム-ココアパウダー (CP) ベースのガナッシュのエマルジョン安定性。
図7. 生クリーム・ココアパウダー（CP）をベースにしたガナッシュの微細構造。 (A): ココアパウダー、(B): 生クリーム、(C): CP0、(D): CP10、(E): CP20、(F): CP30。注: ココアパウダーと 30% ホイップクリームベースのチョコレートガナッシュの異なる比率 (0%、10%、20%、30% wt/wt) を含む混合物は、それぞれ CP0、CP10、CP20、CP30 とラベル付けされました。
専門家プロフィール
Hyun Jin Park、責任著者、韓国高麗大学生命科学・バイオテクノロジー学部教授、研究分野：バイオポリマー工学研究所。

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