? ? ? ?在剛剛結(jié)束的廈門國際環(huán)保展中，超技儀器以“3D打印技術(shù)、綠色永續(xù)包材、植物蛋白”三大主題的檢測技術(shù)亮相展會(huì)，并獲得了大量的關(guān)注。在綠水青山才是金山銀山的時(shí)代背景下，質(zhì)構(gòu)物性檢測技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域中也在發(fā)揮著舉足輕重的作用。下面就從3D打印技術(shù)入手，分析這項(xiàng)技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域的優(yōu)勢，以及目前的一些國內(nèi)外的研究。而質(zhì)構(gòu)儀在3D打印材料中應(yīng)用也是非常多的，例如從噴頭中噴出的性能，就能使用下圖所示的正向擠壓探頭（HDP/FE）來測定。

? ? ? 3D打印在環(huán)保領(lǐng)域的表現(xiàn)，首先從材料上體現(xiàn)在綠色無污染的環(huán)保打印材料，一般的打印材料都是可被生物降解的，對(duì)環(huán)境非常友好。其次從技術(shù)上相比于其他切割、拼接等傳統(tǒng)制造方式，不產(chǎn)生廢氣、廢水、廢渣等污染物。而且一次成型的技術(shù)，也基本實(shí)現(xiàn)了制造過程的0垃圾。最重要的是，作為環(huán)保、高效且低成本的技術(shù)，3D打印正在迅速地?cái)U(kuò)展到各行各業(yè)中。當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用過程中也面臨著許多的挑戰(zhàn)，很多研究人員通過研究不斷地克服各種困難，SMS質(zhì)構(gòu)儀在其中扮演者重要角色。

? ? ? ?江南大學(xué)的研究人員致力于研究3D打印建造的土豆泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其質(zhì)構(gòu)特性，之前的大多數(shù)關(guān)于3D食品打印的研究都關(guān)注于材料的特性或3D打印性能的印刷變量。在本研究之前，雖然3D打印技術(shù)能夠通過不同的填充模式和填充百分比來改變打印物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但是樣品改變的質(zhì)構(gòu)特性可用息是有限的。在該研究中，通過使用英國SMS公司的質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析，得到了硬度和粘性的質(zhì)構(gòu)特性。該研究證實(shí)3D打印有可能通過改變填充百分比和填充的印刷路徑來改變樣品的質(zhì)構(gòu)特性，這提供了一種修整加工食品的質(zhì)構(gòu)特性的新方法。

? ? ? ?中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的研究人員們則專注于研究以大豆分離蛋白和水膠體為基質(zhì)的混合物，來作為原料在3D食品打印中應(yīng)用。他們研究了海藻酸鈉、大豆分離蛋白的混合物和明膠的流變特性、可印刷性和3D打印的幾何形狀。大豆分離蛋白及其混合物在剪切作用時(shí)出現(xiàn)了稀化的現(xiàn)象，因此是3D打印的理想材料。他們使用英國SMS公司的質(zhì)構(gòu)儀，研究了印制蛋白質(zhì)混合物圓柱體的機(jī)械性能。研究發(fā)現(xiàn)，在大豆分離蛋白中添加海藻酸鈉和明膠不會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的亞基之間，在35°C混合時(shí)和3D打印期間發(fā)生化學(xué)交聯(lián)的現(xiàn)象，同時(shí)提高了3D打印出來幾何形狀的硬度和耐咀嚼性。總體結(jié)果表明，大豆分離蛋白、海藻酸鈉和明膠的食品基質(zhì)將成為3D食品打印中有前景的材料。

? ? ? ?昆士蘭大學(xué)的研究人員則研究了通過改變內(nèi)部填充結(jié)構(gòu)，來對(duì)3D打印出來的黑巧克力進(jìn)行質(zhì)構(gòu)上的修飾。他們使用了SMS公司的質(zhì)構(gòu)儀，通過刀具探頭，來對(duì)樣品的質(zhì)構(gòu)來進(jìn)行表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有更高填充百分比的樣品需要更大的力才能將其破壞。同時(shí)發(fā)現(xiàn)了質(zhì)構(gòu)的表征技術(shù)，是控制3D打印食品的機(jī)械性能的有力工具。