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酪蛋白增强木薯淀粉凝胶3D打印适用性研究
科技成果综合评价报告详情
科技成果综合评价报告
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成果简介
淀粉广泛分布于自然界,是人类饮食中最重要的碳水化合物之一,经常被用作各种食品配方中的胶凝剂和增稠剂。鉴于淀粉的剪切稀化假塑性行为,它作为典型的凝胶和粘弹性物料应用于3D打印已经被广泛报道。本研究从淀粉的多尺度结构(精细结构、短程有序结构)和凝胶性质(流变性、水分分布和亚微观性质)角度去解释酪蛋白的加入提升木薯淀粉凝胶打印精度的机制,从而明确结构、性质和打印精度的之间的关系。结果发现酪蛋白的加入提高了木薯淀粉的平均分子量,使淀粉的膨胀势降低,导致3D打印产品的线宽降低和中心层高度增加,从而最终提升了3D打印产品的打印表现。此外,酪蛋白的增加导致木薯淀粉的短程有序结构减少,使凝胶体系的弛豫时间降低和游离水含量增高,进一步提升凝胶体系弹性模量,从而最终提升3D打印产品的打印精度。
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创新水平
关键共性技术
前沿引领技术
现在工程技术
颠覆性技术
其他
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技术进度
新设备或新装置
样机原理
工程样机
中试原型机
产业化
新材料或新技术
实验室阶段
工程化阶段
产业化阶段
技术成果
专利
奖项
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产品方向
有多个应用方向
有一个应用方向
没有应用方向
无法判断
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市场空间
需求前景巨大
需求前景较大
需求前景一般
无法判断
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成本竞争
优势明显
优势一般
没有优势
无法判断
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政策影响
政策鼓励
政策限制
政策淘汰
无法判断
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市场周期
进入期
成长期
饱和期
衰退期
无法判断
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转化周期
近期可控(1年内)
周期较长(2年内)
很难转化(3年起)
无法判断
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科技成果的创新基因评价
团队主要开展食物营养与人类健康的研究,包括食物功效因子的资源开发、功效机理、稳态化与递送系统研究;食用农产品品质评价与高值利用;复杂食品体系成分分子变化机理研究;食品安全脆弱性评估等工作。在国家自然科学基金、国家重点研发项目、国家农产品质量安全财政重大专项、浙江省自然科学基金杰出青年基金等项目的资助下,在我国食用农产品营养功能评价探索和实践以及植物甾醇和苯乙醇苷等功能组分的资源开发、功效机理、稳定性研究等方面取得了一系列的创新成果。
不少于150字
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科技成果的技术亮点评价
本研究的亮点在于它首次发现酪蛋白可以用来提升淀粉类凝胶物料的打印精度,并从淀粉的多尺度结构和凝胶性质角度系统阐明结构、性质和打印精度之间的关系。高浓度的酪蛋白降低了凝胶体系的粘度,从而有利于物料在3D打印过程中的顺畅挤出。酪蛋白的加入增加了凝胶体系的屈服应力(τy),从而提升3D打印产品的机械性能。酪蛋白的加入提升了淀粉的分子量,减小了淀粉的膨胀势,从而降低打印线宽,最终提升产品打印精度。
不少于150字
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科技成果的应用市场评价
该成果由于酪蛋白的加入降低了淀粉的短程有序结构,从而改变凝胶体系的水分分布,进一步提升凝胶体系的刚性,最终提升产品的打印表现。酪蛋白含量的增高会促进与淀粉分子的相互交联,使打印产品从海绵状多孔结构变为片层状结构;这项研究为淀粉-蛋白质复合物在3D打印中的应用提供了有价值的信息,具有十分广阔的应用前景。
不少于150字
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评价专家组综合意见
本成果具有较好的创新性和市场应用前景, 建议推广。
评价专家署名
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评价专家姓名
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评价专家联系方式
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评价专家职务
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评价专家所在单位
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