绿豆糜/亲水胶体复合物流变学性质及在三维打印吞咽障碍食品中的应用研究

吞咽是指食物通过口腔经咽部、食管运输到胃的过程[1]。吞咽动作的完成需要中枢神经系统、感觉和运动颅神经、肌肉和呼吸系统的协调。吞咽障碍是指由于下颌、双唇、舌、软腭、咽喉、食管等器官结构或功能受损不能安全有效地把食物输送到胃内的过程[2]。年龄增大、生理功能衰退、疾病以及进食姿势、食物状态、心态都可能造成吞咽障碍问题[3-5]。在摄食过程中,吞咽障碍患者可能会存在误吸、呛食的风险,久而久之会减少进食量,造成营养不良、体重下降以及焦虑等负面情绪的问题。大多吞咽障碍食品呈现为泥糊状形态,不容易激起患者的进食欲望。而三维(3D)打印技术能够赋予泥糊状食品精美的造型,从而更为吞咽障碍患者所接受。

3D打印技术也称为增材制造,是一个新兴的数字化技术,通过计算机辅助软件设计(computer aided design,CAD)并配合数字化加工设备,生产出具有三维结构的产品[6-7]。3D打印技术广泛应用到生物技术、生物医学工程、航空、制药、食品科学等领域[8]。目前,食品行业中,3D打印的物料主要集中在肉类、谷物类、果蔬类和乳蛋白类等,此外还有一些非传统食物资源,如昆虫、藻类和微生物类等。3D打印技术可以把有营养但接受度不高的食物与其他成分混合,打印出美观的形状,提高食物的可接受性[9]。而且,3D打印技术能为一些特殊人群实现精准营养定制,满足不同生理阶段、不同健康状态人群的营养需求。如减肥人群、老年人、儿童、吞咽障碍人群等[10]。在最近的报道中,研究人员开发了蔬菜糜[11-14](比如豌豆、胡萝卜、白菜、土豆等)、水果泥[15](苹果等)、肉糜[16-17](比如牛肉、猪肉等)的3D打印类吞咽障碍食品,并发现亲水胶体在改善产品的可打印性与易吞咽性方面发挥了重要作用。

绿豆又名青小豆,是豆科蝶形花亚科、菜豆族豇豆属品种[18],在我国食用豆类中占据重要地位。绿豆在我国有着悠久的种植历史,种植范围广,且产量和出口量位居世界前列[19]。绿豆具有高淀粉、高蛋白、低脂肪、高纤维的特点,不仅能够满足人们的能量需求还能满足营养需求。而且绿豆中的抗性淀粉含量较高,属于低血糖生成指数食品[18],其对于慢性病人群和老年人群等代替部分主食是一个很好的选择。此外,绿豆皮中还富含多酚、黄酮、多糖等功能因子[20],具有很多健康功效[18]。基于绿豆低成本、高蛋白且营养丰富的特点[21],在植物基食品开发中存在潜在价值。

关于绿豆基3D打印食品的研究,目前主要集中在绿豆某一成分(如淀粉[22];蛋白质[23-24])方面,且鲜有学者以绿豆全粉为物料来进行3D打印吞咽障碍食品的研究。故本研究以绿豆熟粉为基料,探讨不同亲水胶体,包括黄原胶、κ-卡拉胶、阿拉伯胶、魔芋葡甘聚糖、高酯果胶等,对绿豆糜流变学特性、3D可打印性和吞咽性的影响规律,并揭示相关机制,从而为食用豆3D打印吞咽障碍食品的开发研究提供一定的理论依据与技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

绿豆熟粉(苏绿1号)实验室自制(低温烘焙后超微粉碎);黄原胶、阿拉伯胶,阿拉丁(上海)试剂有限公司;κ-卡拉胶、魔芋葡甘聚糖,上海源叶生物有限公司;高酯果胶,江苏普新生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

JB100-ST数显增力定时搅拌器,杭州齐威仪器有限公司;EX-1F磁力加热搅拌器,常州普天仪器制造有限公司;JY1002电子天平,上海浦春计量仪器有限公司;分析天平,Mettler Toledo;水浴锅上海江星仪器有限公司;Discovery HR10流变仪,美国TA公司;TVT-300XP 质构仪,瑞典TexVol;MesoMR23-060H-I核磁共振仪,苏州纽迈电子科技有限公司;食品3D打印机,杭州时印科技有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 绿豆糜的制备

取绿豆熟粉过100目筛,通过预实验确定为水粉比为6∶1。以绿豆粉干重的1%添加亲水胶体(黄原胶、κ-卡拉胶、阿拉伯胶、魔芋葡甘聚糖和高酯果胶),未添加胶体做为空白对照,胶体与绿豆粉混合均匀后借助磁力搅拌器加入去离子水中混合5 min,于磁力加热搅拌器充分加热5 min,用数显增力定时搅拌器1 000 r/min,搅拌2 min以充分混合均匀。覆保鲜膜于80 ℃水浴锅中水浴30 min,在室温下放置2 h,分别得到绿豆糜(mung bean paste,MBP)、绿豆糜/黄原胶复合物(MBP-XG)、绿豆糜/κ-卡拉胶复合物(MBP-KC)、绿豆糜/阿拉伯胶复合物(MBP-AG)、绿豆糜/魔芋葡甘聚糖复合物(MBP-KGM)、绿豆糜/高酯果胶复合物(MBP-HMP)。

1.3.2 流变特性分析

参照文献[25-26]方法并稍作修改,选用的平板直径为40 mm,测试间隙为1 000 μm,温度25 ℃,在每次样品测定前稳定3 min。在旋转剪切实验中,控制剪切速率为0.1～100 s-1,记录剪切黏度,通过幂律方程[公式(1)]进行拟合[27]:

式中:η为表观黏度,k为稠度指数,γ为剪切速率,n为流动指数。

随后,将剪切速率由100 s-1降低至0.1 s-1,计算滞后环面积。

在小振幅振荡剪切实验中,首先固定频率为1 Hz,应变范围为0.01%～100%,确定线性黏弹区;固定频率为1 Hz,应力扫描范围为1～2 000 Pa,观察弹性模量(G′)与黏性模量(G″)的交叉点,即流动应力(τf);固定应变为1%,观察G′与G″随扫描频率(0.1～100 Hz)的变化情况;进行蠕变测试,为样品施加10 Pa的应力,持续300 s,随后将应力去除(记录时间600 s),观察应变的恢复情况。通过公式(2)计算蠕变恢复率[28]:

将1.3.1节制备的物料混匀装入3D打印机料筒,具体参数设置如下:

3D打印的参数为:喷头直径为1.2 mm,温度为25 ℃,移动速度为20 mm/s,填充密度为50%,填充方式为直线填充,打印高为20 mm直径为19.96 mm的圆柱体用来精确度测试和稳定性测试,打印15 mm×15 mm×15 mm的100%填充的正方体用于质构测试和吞咽障碍测试。

精确度测试:将打印好的样品于-18 ℃放置24 h,测量其直径、高并与模型设计值比较。计算如公式(3)所示[29]:

稳定性测试:首先对刚打印出的样品进行拍照,立即放入密闭盒子里于4 ℃冰箱放置2 h, 再次拍照。观察其形态变化。

1.3.4 低场核磁共振测试

采用CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gill)脉冲序列采样,进行自旋-自旋弛豫时间(T2)的测定,参数设定为:SW:200 MHZ,SF:21 MHZ,RG1∶10.0,DRG1为3、PRG为2,TW(ms):4 000,NS:16,重复3次测试,采样完成后设置迭代次数为100 000进行反演。

1.3.5 质构特性分析

对3D打印的样品进行全质构测试,参数为:测试速度为1.0 mm/s,压缩比为50%,触发力为0.05 N,2次压缩时间为5.0 s。

1.3.6 国际吞咽障碍食物标准测试

根据《国际吞咽障碍食物标准》进行一系列测试[30]。餐叉滴落实验:4级-高度稠/细泥型表现为被测样在餐叉可堆成堆,可能有少量食物能从餐叉齿缝缓缓流下但不会持续流下,在餐叉齿缝形成挂尾现象;5级-细馅型表现为可堆在餐叉上不会从齿缝轻易掉落;

勺子倾侧实验:4级-高度稠/细泥型表现为被测样品可在勺子上维持原状,勺子倾侧时被测样品会全部落下;需轻叩勺子时,被测样品也可轻易流下,并极少残留在勺子上;5级-细馅型表现为被测样品有足够的黏稠度且不应该很黏,可以在勺子上保持一定形状,倾斜勺子或轻微抖动,整个样品滑落下来,勺子上几乎无残留。

餐叉、勺子压力测试:4级-高度稠/细泥型表现为在餐叉齿缝表面形成清晰痕迹或留在餐叉齿缝中;5级-细馅型表现为使用餐叉下压食物时,小碎粒容易穿过餐叉缝隙下压食物时所用的力不足以使指甲发白;6级-软质型及一口量表现为使用餐叉或勺子侧面可将被测样品分成小块,使用餐叉或勺子下压食物(15 mm×15 mm×15 mm)时,可将食物压扁且指甲会发白,将餐叉和勺子移开后,食物不会恢复原状。

1.4 数据处理

所有数据重复3次,结果采取平均值±标准差的形式表示,使用IBM SPSS Statistics 26进行单因素方差分析(ANOVA),以及Duncan′s进行显著性差异分析,显著性水平P<0.05。

2 结果与分析

2.1 亲水胶体对绿豆糜流变学特性的影响规律

物料的流变学特性与3D可打印性关系密切。在本研究中,通过旋转剪切黏度和小振幅振荡剪切实验分析绿豆糜和添加不同亲水胶体的绿豆糜的流变学特性。首先,研究6种不同物料的线性黏弹区。线性黏弹区域被认为是当应变不断增加时,G′趋于平稳无明显变化,此时认为样品的结构没有受到破坏[31]。如图1-A所示,在应变范围为0.1%～5%,G′和G″表现出相对的稳定。因此,选择1%的应变值,用于后续测试。应力扫描能够得到3D打印物料的屈服性能和流动性能,G′与G″的交点所对应的应力值为流动应力,其与物料被喷嘴挤出的流畅性关系密切。在3D打印过程中,流动应力对于测定样品挤压行为至关重要,因为它表明了启动待挤压样品流动时所需的最小力,低于这种力时,打印物料不能流动,并表现出类似固体的特性[32]。对于以吞咽困难为导向的饮食,流动应力也被报道为一个重要的“流变学标准”[33]。如图1-B所示,在低应力的区间,比如200 Pa以内,6种物料的G′与G″基本保持稳定,超过200 Pa后,G′发生了剧烈下降,同时伴随着G″的小幅度升高,最后2条曲线发生了交叉,表明样品由固态转变为可流动的类液体状态,交叉点即为流动应力。如表1所示,流动应力大小顺序为:MBP-KC>MBP-HMP>MBP-KGM>MBP-AG>MBP-XG>MBP。由此可见,亲水胶体的添加提升了绿豆糜的流动应力。亲水胶体可通过氢键、静电相互作用等与样品中多聚物发生相互作用,增加样品凝胶强度[13]。另外,亲水胶体还可以通过结合水分子,提高样品浓度,从而减少样品体系的流动性[34]。κ-卡拉胶对绿豆糜G′和流动应力值明显大于其他亲水胶体,这可能是因为在加热到冷却过程中,其由无规则状态向双螺旋结构转变,进而聚集形成更强的网络结构[13]。

绿豆糜的剪切变稀特性与物料是否能从喷嘴顺利挤出同样存在密切关联。如图1-C所示,含不同亲水胶体的绿豆糜体系随着剪切速率的增大,黏度均不断下降,这主要是由于剪切破坏了溶液中大分子的缠结网络结构,从而降低了流体动力阻力的缘故[35]。进一步用幂律方程定量化描述剪切稀化特性,通过拟合得到K和n,如表1所示,n<1,添加不同亲水胶体的绿豆糜体系均有剪切稀化特性,均为假塑性流体。与MBP相比,添加亲水胶体后的绿豆糜体系均能提高剪切黏度,其中MBP-KC的K值达到了490.54 Pa·sn,约为MBP的1.9倍。添加亲水胶体可以降低n,表明提升了体系的剪切稀释特性(假塑性),有利于后续的3D打印过程。

触变性对于3D打印挤出后体系内部作用力以及结构恢复性具有重要作用[26]。在旋转剪切过程中,触变性流体在随剪切应力上升结构受到破坏,黏性减少,当作用力停止,粒子间结合的构造在一定时间内才能恢复,因此,剪切速率下降的曲线和上升时的曲线不重叠,形成滞后环。流体的黏度恢复滞后性可以用滞后环的面积来反映[36]。对于黏性材料,内部结构抵抗变形的能力越强,材料在剪切应力减弱后恢复到原始状态所需的时间就越长[37]。一定的黏度恢复滞后性有利于3D打印性能的提升,而黏度恢复过慢会降低打印精度,并且减弱结构的支撑能力[38]。如表1、图2所示,MBP-KC滞后环的面积最大为17 314.00 Pa·s,黏度恢复滞后性最为显著。其次,高酯果胶和黄原胶的添加对绿豆糜的触变性也有较为显著的提升。另一方面,MBP-AG和MBP的触变性接近,而魔芋葡甘聚糖会减低绿豆糜的触变性。

蠕变测试模拟了物料在打印过程中受到外力作用下的抗形变能力。如图1-D所示,当施加一定力时,应变逐渐上升,撤掉外力物料本身的弹性逐渐恢复,应变逐渐降低,但物料内部因受到不可逆转的结构破坏,使得物料不能恢复到初始状态[39-40]。应变值越低,抗形变能力越强,物料弹性特征越明显,结构稳定;反之,则表明结构致密度低。对3D打印而言,物料往往需要具备较低的应变值和较高的结构恢复性。而对于吞咽过程,需要舌头提供一个力使得食团变形进入喉咙,如果应变值低,抗形变能力强,则不利于吞咽的顺利进行[14]。如图1-D所示,MBP-KC和MBP-HMP的应变值低,表明添加κ-卡拉胶、高酯果胶的绿豆糜网络结构强。蠕变恢复率反映物料的结构恢复的能力。蠕变恢复率越高,结构恢复能力越强[41]。添加亲水胶后,所有绿豆糜蠕变恢复率均显著性提升。如表1所示,MBP的恢复率仅为75.20%,MBP-KC和MBP-HMP的蠕变恢复率高达92.5%和92.35%,是因为添加亲水胶体后使得其更具有弹性和更强的结构,能够抵抗施加的力带来的形变,而结构恢复性的提升对于打印后样品保持自身形状更有利。

频率扫描测试结果与3D打印样品结构的保持性有密切关系[29]。在流变学特性研究中,通常用G′和G″来预测3D造型的形状保持能力。由图1-E可以看出,添加亲水胶体后,G′和G″均上升,其中κ-卡拉胶的提升效果最为显著,其次是高酯果胶,本文前面提到,添加亲水胶体通过增加体系分子间相互作用和结合水分含量等加强了网络结构的紧密性。G′和G″随剪切频率的增加上升,表明凝胶结构主要由非共价相互作用维持。tan δ(损耗系数)为G″/G′,tan δ>1说明材料更类似液体,而 tan δ<1 表明材料更类似于固体[29],如图1-F所示,所有样品tan δ<1,表明所有绿豆糜体系接近固体,且具有较好的弹性(G′>G″),因而在3D打印过程中具有一定的形状保持能力。

2.2 绿豆糜低场核磁共振分析

水分状态可以一定程度上反映物料的流动性。图3表示了不同绿豆糜体系的横向弛豫时间(T2),T21表示为结合水(0.1～1 ms),这部分水含量较少;T22为不易流动水(1～10 ms);T23为自由水[42](大于10 ms),这部分水含量最高。与流动性关系密切,自由水含量越多,流动性越强[43-44]。与MBP相比,添加不同亲水胶后,波谱向左偏移,表示自由水含量降低。MBP的T23占比为(94.69±0.11)%,MBP-KC和MBP-HMP分别为(94.11±0.18)%和(94.24±0.20)%,MBP-XG、MBP-KGM和MBP-AG分别为(94.28±0.13)%、(94.33±0.3)%和(94.60±0.16)%。其中,MBP-KC的T23占比较其他绿豆糜体系小,流动性最弱。MBP-XG、MBP-AG和MBP-KGM较MBP的T23占比小,流动性居于MBP、MBP-KC和MBP-HMP之间。这与流变学表征结果一致,添加了不同亲水胶体后,绿豆糜体系的G′、稠度指数k值均增加。这可能因为胶体分子与其他大分子物质形成了紧密的化学键,致使水分自由度降低,形成了更加致密的凝胶网络结构[45]。

2.3 不同绿豆糜的3D可打印性分析

流变学测试一定程度上预测3D打印的效果。物料剪切变稀特性是物料顺利从喷嘴挤出的前提,流动应力可以反映物料挤出的难易程度;触变性和蠕变恢复性反映物料通过喷嘴后的恢复程度及物料维持自身形状的机械强度;频率扫描测试中G′、G″反映物料的打印后的自支撑能力[46]。不同绿豆糜配方的3D打印图见表2,打印稳定性与精确度数据如表3所示。

未添加亲水胶体的绿豆糜体系打印样品的表面较湿润,稍有倾斜,在经过120 min放置后稍有倾斜,但未出现严重塌陷现象。未加添加亲水胶体的绿豆糜打印精度较差,高度偏差为0.37%,样品高度略高于模型值,直径偏差为4.57%。MBP的流动应力小,黏度低,较易在喷嘴挤出;但其触变性和抗应力能力较差,在层层叠加过程中会出现塌陷现象,进而影响打印的精确度。

MBP-HMP和MBP-KC在挤出过程中有断条现象,且打印的线条粗糙。120 min后无明显塌陷。MBP-HMP的高偏差、直径偏差均较大,其中高偏差为2.50%、直径偏差为3.73%;MBP-KC高偏差为0.33%、直径偏差为4.57%。前面流变学检测结果表明,添加κ-卡拉胶和高酯果胶后,绿豆糜体系的网络结构得到明显增强,增大体系黏度及流动应力,使得物料在被挤出时需要更大的力,会产生断条现象,造成物料层层堆积时候产生空隙进而影响物料的叠加精确度[47]。另外,对于2种样品,黏度恢复滞后性比较强,在层层堆积过程中可能不能及时恢复自身形态,也可能造成较高的精确度偏差。

添加MBP-AG、MBP-XG、MBP-KGM体系挤出过程顺畅,无明显断条现象。120 min后没有明显塌陷现象。MBP-XG的高度偏差为0.2%、直径偏差为1.52%;MBP-KGM高偏差为0.15%、直径偏差为2.06%。两者的打印精度均较高。相反,MBP-AG直径偏差较大,达到3.4%,这与它的蠕变恢复率比较低有关。

理想的打印物料应有剪切变稀特性,且具有一定的屈服应力和G′来保持从喷嘴挤出后的形状[48]。从流动应力来看,MBP需要更小的力从喷嘴中被挤出,而MBP-KC和MBP-HMP的流动应力值位居前列,则需要更大的力被挤出,这就解释了其在3D打印中出现了断条的现象。而MBP-KGM、MBP-AG和MBP-XG具有适宜的流动应力,其流动性较MBP-KC和MBP-HMP强,但又弱于MBP。同时,MBP-XG、MBP-KGM和MBP-AG自由水含量大于MBP,小于MBP-KC和MBP-HMP,适中的自由水含量使得其具有更适宜的流动性,挤出所需的力未达3D打印机可挤出的临界值,打印比较顺滑。适宜的流动应力虽保证了物料被顺利挤出,但还要具备一定的结构强度来保持自身形状,使之在层层叠加过程中不出现塌陷变形的情况。在频率扫描测试中,MBP-XG、MBP-KGM和MBP-AG的G′居于MBP和MBP-KC、MBP-HMP之中,表明其具备较适宜的结构强度既保证顺利挤出又有一定自支撑能力;且MBP-XG和MBP-KGM的蠕变恢复率适中,从而使其呈现出良好的打印造型。亲水胶体中含有亲水基团,可以在水中分散膨胀,亲水胶体与绿豆熟粉混合后,亲水胶体能够与绿豆熟粉竞争水分。此外,胶体分子能够与样品中的淀粉等发生作用,从而增加样品的结构致密度[45]。之所以结构致密度不同可能是因为不同亲水胶体与绿豆糜表现出了不同的作用强度。κ-卡拉胶对绿豆糜G′和流动应力值明显大于其他亲水胶体,推测是因为在加热到冷却过程中,其由无规则状态向双螺旋结构转变,进而聚集形成更强的网络结构[13]。而黄原胶在溶液中形成的是弱凝胶网络结构[49],同样魔芋葡甘聚糖在水溶液中形成的分子间聚集较微弱[50],可能导致其与绿豆粉相互作用弱于κ-卡拉胶,而具备适宜的可打印性。

2.4 绿豆糜3D打印食品的质构特性分析

采用全质构模式测试:2次压缩的方式是模拟人体口腔对食物咀嚼的过程[51]。与MBP相比,除MBP-AG外,添加其他亲水胶体的样品的硬度均显著性增大(P<0.05),MBP的硬度值为58.53 g,其中MBP-KC的硬度值最大为80.94 g,这可能是因为双螺旋聚集而形成更强的网络结构[13],与前面得到的剪切黏度和弹性模量的结果相吻合。

黏附性是指克服探针(模拟牙齿)和样品之间的黏附力所需的能量,需要通过舌的推动使食团进入通过咽喉。黏附性与窒息风险有极大关系,对于吞咽障碍人群应避免黏附性强的食物[52]。如表4所示,5种亲水胶体均在不同程度上提升了绿豆糜的黏附性,MBP的黏附值为0.23 N·mm。κ-卡拉胶、高酯果胶、阿拉伯胶3种胶体对黏附性的提升作用更加明显,黏附值分别为0.36、0.35、0.35 N·mm。

内聚性是吞咽障碍患者安全吞咽食物的又一重要指标。通常内部键的结构用内聚性来衡量,内聚性强的样品内部结合更强,避免食团在吞咽过程中分解成细颗粒而造成误吸窒息等[12]。5种胶体均可以显著提升绿豆糜的内聚性,未添加亲水胶体的绿豆糜内聚性最低仅为0.40。

就咀嚼性来说,MBP的咀嚼性最低为0.38 mJ,MBP-XG的咀嚼性提升不明显仅为0.42 mJ,而添加其他4种亲水胶体的绿豆糜的咀嚼性较未添加亲水胶体均显著性提高。一般认为,理想的吞咽障碍食品质构上多具有低硬度、低咀嚼性、适当的内聚性等特点[11]。虽然添加亲水胶体的绿豆糜的硬度、黏附性和咀嚼性高于纯绿豆糜,但其最高值并不大,而且只有质构特性试验并不足以确定吞咽困难饮食的可行性[13]。因此,还需要IDDSI测试最终确定。

2.5 国际吞咽障碍食物标准测试

为了确定3D打印样品作为吞咽障碍食品的可行性,根据国际吞咽障碍食物标准行动委员会(International Dysphagia Diet Standardisation Initiative,IDDSI)制定的国际吞咽障碍食物标准(以下简称为IDDSI)进行了餐叉压力测试、勺子倾侧测试、餐叉滴落测试,测试结果如表5。在餐叉压力测试中,所有绿豆糜均形成了清晰的按压痕迹,除空白样品外,添加不同亲水胶体的绿豆糜在餐叉下压时,食物容易被分离开容易穿过餐叉缝隙,且用的力不足以使指甲发白,这符合国际吞咽障碍标准5级-细馅型。空白样品在餐叉下压食物时虽然食物较容易被分开,但是在餐叉齿缝中会有部分残留。以此作为吞咽障碍食物,会增加窒息危险[53]。勺子倾斜试验用来确定食物的黏性(黏附性)和保持一起的能力(内聚性)[11]。在勺子倾侧实验中,所有绿豆糜都可以在勺子上保持一定的形状,说明其有一定的内聚性。添加了亲水胶体的绿豆糜在向下倾侧时或轻微晃动勺子时完全掉落,表明吞咽过程中,绿豆糜黏在口腔上的风险就会降低。相反,空白样品有部分残留在勺子上,这与它的内聚性低有密切关联。餐叉滴落测试被用来测试食物的流动性。如表5所示,所有绿豆糜均在餐叉顶部保持,不会从餐叉缝隙中流下或滴落。综合上述测试结果,除MBP外,其他含不同亲水胶体的绿豆糜均符合吞咽障碍标准5级-细馅型。

3 结论

吞咽障碍问题严重威胁老年人群健康,开发营养精准定制的易吞咽食品势在必行。本研究通过添加5种亲水胶体到绿豆粉中以3D打印加工形式研究了绿豆作为吞咽障碍食品的可行性。研究表明,添加亲水胶体的绿豆糜体系的流动应力、模量、黏度、剪切变稀能力均呈上升趋势;机械强度得到了提高,使得3D打印的食品更稳定。其中,MBP-KC和MBP-HMP的流动应力、弹性模量更大,在打印过程中出现了断条现象,这与其流动应力大挤出困难有关。就精确度较差来看与其黏度滞后性大关系密切。纯绿豆糜出现了稳定性差的原因是其应变值高、触变环面积小,且弹性模量小、流动水含量最高等。MBP-AG因黏度较小,打印性偏差。而MBP-XG和MBP-KGM的流动性适宜、又同时具备一定的机械强度,打印精度高。MBP不能通过餐叉压力测试和勺子倾侧测试,这与质构结果显示一致,其内聚性较低,会有部分残留在餐叉缝隙和勺子上;不符合吞咽障碍人群安全食用的标准。其他绿豆糜体系均符合吞咽障碍5级-细馅型标准。较MBP-KC 和MBP-HMP 来讲,MBP-XG、MBP-KGM和MBP-AG的硬度更小、内聚性适宜,对于吞咽障碍人群较友好,并且其在打印外形上也更让人满意。本研究为3D打印食用豆类做为吞咽障食品提供一定的研究基础。

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