基于食品3D打印技术的食品原料研究及应用

3D打印技术作为一项新兴的智能食品加工技术,已经被广泛应用在食品、材料、航天、汽车、建筑模型等多个领域。食品3D打印技术又被称为一项“增材制造”技术,具备方便、灵活、高精度等优点,可以实现食品外观、颜色、质地、味道和配方的个性化定制。本文从食品3D打印原理、3D食品材料和应用等方面进行综述,以期为食品3D打印材料的开发和应用奠定基础。     

阿魏酸藜麦淀粉酯Pickering乳液的制备及其抗氧化特性

为了研究阿魏酸藜麦淀粉酯对Pickering乳液的结构和抗氧化特性的影响,实验以藜麦淀粉为原料,采用双酯化法对藜麦淀粉进行改性处理,对比分析阿魏酸接枝前后及不同取代度淀粉酯的结构和性质,并对其稳定Pickering乳液的稳定性、粒径、Zeta电位、抗氧化性及液滴微观结构变化等进行研究。结果显示:藜麦淀粉颗粒经辛烯基琥珀酸酐和阿魏酸双酯化改性后,随着阿魏酸取代度的增加,乳液液滴的粒径随之增大,Zeta电位下降,抗氧化特性显著(P<0.05)增强。通过激光共聚焦显微镜、扫描电镜与光学显微镜观察发现,乳液液滴呈圆球形且分布均匀。当阿魏酸取代度为0.69%时,ABTS+自由基清除率达到70.77%,与未接枝阿魏酸的乳液相比,ABTS+自由基清除率增加65.40%,乳液的抗氧化能力明显提高。     

纤维增强聚合物复合材料-钢复合圆管约束混凝土轴压性能预测模型

纤维增强聚合物复合材料（FRP）-钢复合圆管约束混凝土由于具有很好的综合性能,近年来得到了广泛的研究,尚缺乏完整的应力-应变关系全曲线计算模型。本文在综合作者现有研究成果的基础上,广泛收集了96个FRP-钢复合圆管约束混凝土柱的轴心受压试验结果,系统分析了试件参数的影响规律,提出了FRP-钢复合圆管约束混凝土的应力-应变关系曲线的完整计算模型,包括峰值应力、峰值应变、极限应力和极限应变的计算方法,并建议了应力-应变关系全曲线预测模型,模型较好地预测了FRP-钢复合圆管约束混凝土的应力-应变关系曲线的特征,预测结果与试验结果吻合较好。建议模型具有较好的通用性和准确性。      

新型碳纤维增强复合材料-钢复合管海水海砂混凝土圆柱轴压试验

为研究原状海水海砂混凝土在复合管混凝土中的应用可行性,提出一种新型由内外壁纤维增强复合材料(FRP)和夹心钢管复合的碳纤维增强复合材料(CFRP)-钢复合管海水海砂混凝土柱结构。对12个新型CFRP-钢复合管海水海砂混凝土圆柱试件进行了轴压试验,研究了CFRP层数和核心混凝土强度等级变化对其轴压性能的影响。试验结果表明,内外壁CFRP的包裹能够有效地提高结构承载力和变形能力;CFRP-钢复合管海水海砂普通混凝土圆柱破坏形态为混凝土压溃,而CFRP-钢复合管海水海砂高强混凝土圆柱破坏形态为剪切破坏;结构的极限应力与CFRP层数、混凝土强度呈正相关,而极限应变随着CFRP层数增加而提高,却随着混凝土强度提高而减小;核心混凝土和钢管对极限应力的贡献随着CFRP层数增加基本不变,且当包裹两层及以上CFRP时,CFRP对试件极限应力的贡献占主导地位。      

微波联合酶法对小麦麸皮品质改良及结构特性影响

本研究以小麦麸皮为原料,采用正交实验优化微波联合酶解对小麦麸皮品质改良工艺参数,并对比分析微波、酶解、微波联合酶解三种处理方式对小麦麸皮结构和性质的影响。研究发现:小麦麸皮微波联合酶解的最佳工艺参数为:微波功率700 W,时间15 min,料水比1:4,木聚糖酶添加量0.4 g,纤维素酶添加量0.4 g,酶解时间4 h,酶解温度60 ℃,此时小麦麸皮中还原糖含量为25.15 mg/mL。小麦麸皮经微波联合酶解处理后,持水性增加了30.18%,植酸含量降低了70.46%,持油性降低了26.69%,脂肪酶(LA)残余酶活降低至6.13%,粗纤维含量降低至2.79%,还原糖含量上升至25.15 mg/mL。傅里叶变换红外光谱分析结果表明微波联合酶解可以破坏分子间的糖苷键,使小麦麸皮细胞壁中纤维素、半纤维素降解,生成小分子的还原糖。扫描电子显微镜观察结果显示微波联合酶解破坏了小麦麸皮结构,使得麸皮表面变粗糙,结构疏松多孔。通过本实验改性的麦麸中脂肪酶残余酶活显著下降,麦麸食用品质明显改善。