КОРРЕЛЯЦИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ С КАЧЕСТВОМ  ТРЕХМЕРНОЙ ПЕЧАТИ ШОКОЛАДНОЙ МАССЫ: doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.03.015

Сергей Алексеевич  Бредихин; Владимир Николаевич  Андреев; Александр Николаевич  Мартеха; Юрий Михайлович  Березовский

Авторы

Сергей Алексеевич Бредихин Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная ака-демия им. К.А. Тимирязева https://orcid.org/0000-0002-6898-0389
Владимир Николаевич Андреев Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная ака-демия им. К.А. Тимирязева https://orcid.org/0000-0002-4890-379X
Александр Николаевич Мартеха Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная ака-демия им. К.А. Тимирязева https://orcid.org/0000-0002-7380-0477
Юрий Михайлович Березовский Российский государственный аграрный университет – Московская сельскохозяйственная ака-демия им. К.А. Тимирязева https://orcid.org/0000-0003-1002-2580

Ключевые слова:

трехмерная печать, шоколадная масса, оптимизация, реологические характеристики, качество печати

Аннотация

В экструзионной 3D-печати реологические свойства пищевых продуктов имеют решающее значение для достижения качественной печати. Целью данного исследования является изучение потенциальных корреляций между печатаемостью шоколадной массой и реологическими характеристиками. Экспериментальные данные получены в аккредитованной лаборатории Федерального научного центра пищевых систем им. В.М. Горбатова. В нашем исследовании мы применили метод роторно-шнековой экструзии для дозирования тертого шоколада. Для достижения качественных показателей 3D-конструкций необходимо прогнозировать физические свойства исходного материала. Были оценены толщина стенки, высота и диаметр, вес, а также свойства плавления и текучести 3D-печатного шоколада. Реологические данные использовались для оптимизации важных параметров используемого 3D-принтера, таких как скорость осаждения и температура подложки при экструзии. Хорошая печатная способность на подложке была достигнута путем прогнозирования поведения потока шоколада при постоянной скорости сдвига и определением температуры плавления шоколада путем регистрации спада вязкости во время теста на повышение температуры при постоянной скорости сдвига. Определена температура материала перед осаждением, которая поддерживалась на уровне 32 ºC с целью выдавливания расплавленной шоколадной массы. Были проведены реологические исследования путем измерения динамической вязкости шоколадной массы от времени и температуры при постоянных скоростях сдвига 50 и 100 1/с. Сделаны выводы, что вязкость шоколада остается относительно постоянной при скорости сдвига выше 50 1/с, а также в испытуемом диапазоне температур она имела линейную тенденцию к снижению.