1. 研究目的与意义
在食品设计和生产领域，3D打印具有成本低、简单和快速的原型优势。原材料是决定3D食品打印质量的决定因素，它应该是可食用的，且具有可接受的可塑性。
玉米淀粉产量大，可以影响食品质构，在食品加工中占有主导地位，但普通玉米淀粉在工业应用中存在热稳定性差、易老化等缺点。海藻酸钠是一类大分子亲水胶体, 常用于食品添加剂, 对淀粉品质改善作用显著。海藻酸钠能够提高直链玉米淀粉的热稳定性，延缓玉米淀粉的老化。研究表明，当有Ca2 、Sr2 等阳离子存在时，海藻酸钠可以在极其温和的条件下快速形成凝胶。
本试验以普通玉米淀粉和海藻酸钠为3D打印材料，对产品的加工性能和质量进行了研究。采用质构分析、流变测定、电镜扫描、低场核磁共振分析对产品质量进行评价，以了解钙离子对淀粉-海藻酸钠的影响。
2. 研究内容和预期目标
研究内容
1. 制作淀粉-海藻酸钠凝胶，并通过3D打印技术制成模型。
2. 研究不同浓度的Ca2 对淀粉-海藻酸钠凝胶性质的影响。
3. 国内外研究现状
玉米淀粉是常见的食品原辅料，一般高直链玉米淀粉中直链淀粉含量高于50%,普通玉米淀粉的直链淀粉含量介于20%～30% 之间，而蜡质玉米淀粉的直链淀粉含量一般低于5%。不同品种玉米淀粉可适用于不同食品加工需求。其中，高直链玉米淀粉可适用于特殊群体的食品加工，但直链淀粉含量较高会影响食品的口感，普通和蜡质玉米淀粉常用于增稠剂、稳定剂等，可改善食品的感官品质。天然淀粉可通过各种改性方法使其更好地适用于工业应用的需要。目前淀粉改性方法主要包括物理、化学、酶法和复合改性。
海藻酸钠是一种通过 (1, 4) -糖苷键将α-L-古洛糖醛酸 (G链段) 和β-D-甘露糖醛酸 (M链段) 相连而成的线性亲水胶体, 溶于水后可形成具有一定黏度的溶液体系。由于海藻酸钠结构简单, 易溶于水, 并且其G链段可与钙离子交联形成致密的“蛋盒”状凝胶结构, 因此, 有不少研究利用这种凝胶调控水分子的运动情况，并进行物质包埋和药物缓释, 以及制成薄膜而广泛应用于食品包装行业。目前已有研究表明, 海藻酸钠会增加降低玉米淀粉的回生率；而钙离子会增加玉米淀粉的糊化温度和海藻酸钠-玉米淀粉体系的糊化焓值。可见, 海藻酸钠和钙离子很可能会影响玉米淀粉的糊化过程和糊化后的状态。但是, 鲜见关于海藻酸钠-钙离子凝胶对玉米淀粉糊化和回生特性影响的研究报道。
4. 计划与进度安排
2022.12.20-2022.03.31 选题、查阅相关文献、资料；
2022.04.01-2022.04.05 撰写毕业论文开题报告；
2022.04.06-2022.04.10 确立实验方案；
5. 参考文献
[1]蒲华寅,陈旭艳,郭思敏,黄峻榕.微波处理对不同链支比玉米淀粉结构及理化性质的影响[J].陕西科技大学学报,2022,40(02):39-45.DOI:10.19481/j.cnki.issn2096-398x.2022.02.011.
[2]董茗洋,陈革,杨庆余.不同胶体对马铃薯淀粉基材料3D打印特性的影响[J].食品科学技术学报,2022,40(01):44-52.
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