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3D打印是一种哄骗数字模子逐层构建物体的本领。该经由频繁触及千里积粉末状金属、塑料或其他粘合材料，以字据预设模子制造最终家具。最近，3D打印在制造业中发展赶快，与传统制造业比拟，它具有本钱低、坐褥时辰短、材料组合多各类种以及创造特有家具计议的能力等较着的上风。而况，3D打印正在被探索用于坐褥汽车替换零件、制造再生医学中的组织和器官以及创造具有特有视觉和纹理特征的固体结构食物。自然3D打印本领在各个边界王人发展势头苍劲，但其在家庭厨房和 食物企业中的使用仍然有限。当今，3D打印食物的种类很少，而况很少有接头结合在可打印性较差的3D打印乳成品上。为了让更多的食物终了3D打印，需要找到一种材料来复古食物材料终了打印后的准确性、好意思满性和可食用的功能。

鉴于此，浙江大学陆柏益等字据油墨踏实性和流变性能，从13种改性淀粉中筛选出7种墨水接头3D打印冰淇淋的成型机理，发现以羟丙基二淀粉磷酸酯（HDSP）制备的冰淇淋油墨的精度最高（94.6%），这归因于油墨中存在更多的氢键复古和踏实的卵白质结构。关连职责“Investigation of the 3D printability of modified starch-based inks and their formation mechanism: Application in ice cream”于近期发表在《Food Hydrocolloids》上，引起了芜俚的关怀。

图1 用于3D打印的不同改性淀粉冰淇淋墨水的制备（备注：不含淀粉（WS）、自然木薯淀粉（NS）、酸解淀粉（AHS）、氧化淀粉（OS）、磷酸二淀粉（DSP）、羧甲基淀粉（CS）、羟丙基淀粉（HS）、辛烯基琥珀酸淀粉（OSA）、磷酸淀粉（SP）、醋酸淀粉（AS）、氧化羟丙基淀粉（OHS）、乙酰化磷酸二淀粉（ADSP）、乙酰化己二酸二淀粉（ADSA）、磷酸化磷酸二淀粉（PDSP）、羟丙基磷酸二淀粉（HDSP））

一般情况下，所制备的冰淇淋墨水应是踏实的多相体系，十分是水-油相能保握均衡景况，无较着的分层性能，不踏实的冰淇淋墨水在离心后纯粹分为三层（油层、乳剂层和凝胶层）。不含淀粉和自然淀粉制备的冰淇淋油墨发扬出分层四肢，标明冰淇淋体系中需要乳化剂来匡助守护体系的踏实性。而况，冰淇淋中的因素之间应该变成踏实的粘接磋议，而不是固液分离的景况。效果标明，用HS, SP, AS, OHS, ADSP, PDSP和HDSP制备的冰淇淋在离心后变成踏实且无分层的凝胶。

图2 不同改性淀粉冰淇淋墨水的流变性能

作家通过稳态剪切测试发现跟着剪切速度的加多，通盘样品的粘度王人有所下跌，这标明样品凝胶具有假塑性特质，有助于顺利挤出喷嘴。此外，具有高油含量和千里降率的冰淇淋墨水（HS、SP、AS、OHS、ADSP、PDSP和HDSP）的稠度较高，抗剪切性较低。扫频测试效果标明，通盘墨水王人具有变成弹性凝胶或凝胶状结构的能力，证实变成了强机械强度和分子间相互作用。

图3 使用不同改性淀粉3D打印后的冰淇淋长方体

用OHS和ADSP制备的冰淇淋成品发扬为向外扩散，证实墨水粘度和弹性较低，呈液态，缺少逐层构造性。用HS、SP和AS印制的冰淇淋墨水中心塌陷较着，证实油墨中的复古力较差。用PDSP制备的油墨打印后名义大要，标明油墨不成顺利均匀地挤出喷嘴，这与它的粘度较高磋议。用HDSP制备的冰淇淋墨水印刷的家具莫得较着的凹下，旯旮明显，名义光滑。

图4 器具有结构收复性能的不同变性淀粉制备冰淇淋墨水

HDSP不错有用地交联冰淇淋因素，变成具有强结构收复性的凝胶，用于制备高精度的3D打印家具。而况，HDSP油墨的τf值最高，仅为379.74 Pa，远小于该效果中提到的难以挤出的抗挤出性，因此，冰淇淋印刷品需要相对坚固的机械性能，以终了优厚的印刷适性和更高的离别率。此外，HDSP制备的冰淇淋比用其他淀粉制备的冰淇淋发扬出更大的机械强度。

图5 用不同改性淀粉制备的冰淇淋油墨中的分子间作用劲（氢键、二硫键）

作家通过接头发现氢键在HDSP油墨中起主导作用，HDSP在冰淇淋体系中与各组分优异的两亲性故意于通过氢键构建细腻的复合收汇集构，而况氢键对冰淇淋油墨的孝顺限定为：HDSP>SP>ADSP>PDSP>OHS>AS。HDSP与奶粉中的卵白质变成伙同物，故意于其二硫键和二级结构的守护，从而为冰淇淋油墨提供了风雅的弹性性能。与二硫键和氢键比拟，静电相互作用在冰淇淋凝胶化中的作用较小。

图6 各类改性淀粉制备的冰淇淋墨水的结构与性能的关系

作家详尽接头了不同改性淀粉制备的冰淇淋墨水的打印性能、凝胶性能和分子间相互作用的关系，发现用HDSP制备的冰淇淋墨水由于变成了更多的氢键并保留了基本卵白质结构，在冰淇淋因素中发扬出优异的刚性和弹性。这产生了一种踏实且高度保水性的油墨，缩短了挤出阻力并增强了印刷家具的自复古性能。因此，它进一步促进了高精度3D打印冰淇淋家具的变成。

总之，本接头探讨了哄骗不同的改性淀粉制备3D打印冰淇淋的可行性，陈诉了改性淀粉制备高精度3d打印冰淇淋油墨的变成机理，故意于促进淀粉基材料在个性化冰淇淋加工中的应用。

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