一种可打印蛋白网络的双凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于食品技术领域，具体涉及一种可打印蛋白网络双凝胶，包括油相和水相；所述油相包含添加油凝胶剂的食用油；所述水相包含添加了植物蛋白和水凝胶剂的盐溶液。本发明专利技术提供一种通过乳液模板法制备长期稳定、可3D打印且打印精确度高的双凝胶，将植物蛋白和水凝胶剂加入盐溶液中，形成混合溶液，添加含有油凝胶剂的食用油，通过水浴下高速剪切使其乳化，冷却使其充分凝胶后，所制备得到的水包油双凝胶有较高稳定性，较好的抗形变能力，制备过程简单，容易实现工业化，原料绿色、健康、经济；可用于模拟人造肉中的脂肪组织和结缔组织，避免饱和脂肪酸和反式脂肪酸的同时更好地模拟动物肉的感官和组成。肉的感官和组成。肉的感官和组成。

【技术实现步骤摘要】
一种可打印蛋白网络的双凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于食品
，更具体地，涉及一种可打印蛋白网络的双凝胶及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着人类整体社会水平的不断发展，全球肉制品的需求量呈快速增长的趋势。据统计，到2050年，全球人口总数将破100亿，肉制品的需求量预计将超过30000亿美元。为满足人类急速增长的肉制品消费，传统养殖业的产能正面临日益严峻的挑战。同时，随着肉制品大量消耗所带来的环境问题也逐渐加剧。肉制品的消耗大大地增加了对水资源和土地资源的需求，加剧了温室效应。在伦理道德层面上，出于对肉制品的需求，大量动物遭到屠杀，动物的福利和解放等伦理问题引发人们的关注。同时，医学研究证明肉类特别是红肉的过度摄入，极易引发健康问题，如高血糖、高血压、心血管疾病等。近年来，为了解决这些问题，肉类替代物成为人们研究的热点。
[0003]现今人造肉的研究主要集中在两个方向：培养肉和植物肉。培养肉被认为是最有前途的肉类替代品，可以直接从干细胞的离体培养中获得，而无需饲养和屠宰动物，这种技术刚刚起步，操作难度较高，生产成本大，难以扩大化生产以及面向市场，并且不同组织分化条件的不同也限制了培养肉的发展。植物肉是以植物蛋白为原料，通过热凝固法、纤维纺丝法和热塑挤压法加工而成的具有与动物肌肉组织相似质构的蛋白制品，常常以大豆蛋白、花生蛋白、小麦蛋白或者豌豆蛋白等植物蛋白为原料。“植物蛋白肉”的生产成本较低，己经有比较成熟的技术，有良好的研究和发展势头。但现有的植物肉在咀嚼过程中口感欠佳，通常会形成一种糊状的质地，因为缺乏动物肉类所具有的结构。
[0004]肉类由大约90％的肌肉纤维、10％的脂肪和结缔组织以及不到1％的血液组成，可能因肌肉位置和物种而异，植物肉仅仅是通过植物蛋白形成的丝状纤维模拟了肌肉纤维的部分，却不能模拟脂肪组织和结缔组织。更进一步，在真正的肌肉纤维中，肌肉纤维与肌肉纤维间存在的肌外模、肌内膜、肌周膜也是植物肉面临的挑战。以往的研究表明，水凝胶通过合理的结构设计可以增强凝胶的弹性模量、拉伸强度、韧性、硬度和咀嚼性，并具有模拟结缔组织的潜力；在油凝胶体系中，基质强度达到≈1
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100kpa可满足支撑的机械要求，模仿真实肌肉中结缔组织的结构同时模拟脂肪组织，并且具有热敏性和坚固质地的油凝胶可以在烹饪和咀嚼过程中带来类似动物肉的体验；蛋白网络可以模拟结缔组织中的蛋白组成。
[0005]双凝胶通过水凝胶和有机凝胶混合剪切而形成，具有比单凝胶更好的性能，且已经被证明具有剪切稀释行为和触变恢复行为，这是双凝胶在3D打印的性质基础。另一方面，双凝胶在代脂方面的潜力更是被广泛研究。
[0006]本方法选用了全植物基的原料。构建出的水包油双凝胶具有优良的打印性质，较高的打印精确度，在植物肉的加工中可模拟动物肉的脂肪组织并打印出大理石纹路，也可与植物肉混合打印模拟动物肉肌肉纤维间的脂肪组织和结缔组织，同时在减少反式脂肪酸、饱和脂肪酸、代脂上都有较好的前景。
[0007]授权公开号为CN 108659137 A的中国专利公开了一种具有双凝胶温度的结冷胶及其生产方法和应用，开发了一种低凝胶点的双凝胶且应用于巧克力酱和慕斯中，但制备方法复杂，不利于扩大化生产。
[0008]授权公开号为CN 108464948 A的中国专利公开了一种双凝胶体系的高SPF值防晒霜，但添加了各种有机溶剂，主要应用于化妆品领域。
[0009]授权公开号为CN 113575923 A的中国专利公开了一种植物肉用热凝胶乳化剂组合物及其用途，使用凝胶乳化剂与肉糜混合提高了植物肉的口感，但没有克服模拟动物肉组织结构这一难题。
[0010]Analysis on the printability and rheological characteristics of bigel inks:Potential in 3D food printing文章中探究了不同水油比的双凝胶打印性能，但其可打印范围都在油包水的条件下，本专利技术利用蛋白网络的乳化特性并在水浴条件下对样品乳化，制备出高内相的水包油双凝胶克服了这一问题。
[0011]目前，双凝胶模拟动物肉中脂肪组织和结缔组织的方法尚未有报道，可打印的水包油双凝胶尚未有报道。

技术实现思路

[0012]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的首要目的是提供一种蛋白网络可打印双凝胶。
[0013]本专利技术的第二个目的是提供上述一种蛋白网络可打印双凝胶的制备方法。
[0014]本专利技术的第三个目的是提供上述一种蛋白网络可打印双凝胶及其在人造肉中的应用。
[0015]为了实现本专利技术的目的，通过以下技术方案进行实现：
[0016]一种可打印蛋白网络的双凝胶，包括油相和水相制备成水包油的双凝胶；所述油相包含添加油凝胶剂的食用油；所述水相包含添加了植物蛋白和水凝胶剂的盐溶液；所述植物蛋白可为玉米蛋白、大米蛋白、小麦蛋白、大豆蛋白、米糠蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白中的一种或多种；所述水凝胶剂为阿拉伯胶、黄原胶、κ
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卡拉胶、果胶、魔芋胶、瓜尔豆胶、海藻酸钠中的一种或多种；所述油凝胶剂可为蜂蜡、米糠蜡、小烛树蜡、单甘脂、葵花蜡、棕榈蜡中的一种或多种。
[0017]作为一种优选的技术方案，食用油可为米糠油、菜籽油、大豆油、葵花籽油、花生油、橄榄油、玉米油中的一种或多种。
[0018]一种可打印蛋白网络的双凝胶的制备方法，，包括将植物蛋白和水凝胶剂加入盐溶液中，然后添加含有油凝胶剂的食用油，水浴下剪切使其乳化后，在冷却24小时使其充分凝胶后，得到双凝胶。
[0019]作为一种优选的技术方案，植物蛋白在盐溶液中的浓度为1～10％，水凝胶剂在盐溶液中的浓度为1～10％。
[0020]作为一种更优选的技术方案，植物蛋白在盐溶液中的浓度为1～1.5％，水凝胶剂在盐溶液中的浓度为1～1.5％。
[0021]作为一种优选的技术方案，食用油浓度为1～90％。
[0022]作为一种更优选的技术方案，水油体积比为1～2：3。
[0023]作为一种优选的技术方案，食用油中的油凝胶剂浓度为1～30％。
[0024]作为一种更优选的技术方案，食用油中的油凝胶剂浓度为1～15％。
[0025]作为一种优选的技术方案，水浴温度为65～75℃，剪切乳化条件为9000r/min的高速均质4min。
[0026]本专利技术选用了全植物基的原料。构建出的蛋白网络双凝胶具有优良的打印性质，较高的打印精确度，在植物肉的加工中可模拟动物肉的脂肪组织并打印出大理石纹路，也可与植物肉混合打印模拟动物肉肌肉纤维间的脂肪组织和结缔组织，同时在减少反式脂肪酸、饱和脂肪酸、代脂方面许多潜在应用，更重要的是，克服了如今双凝胶在水包油结构下打印性能不好且提高油相后发生相转变的缺点。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：
[0028]本专利技术采用的原料为全植物基原料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可打印蛋白网络的双凝胶，其特征在于，包括油相和水相制备成水包油的双凝胶；所述油相包含添加油凝胶剂的食用油；所述水相包含添加了植物蛋白和水凝胶剂的盐溶液；所述植物蛋白可为玉米蛋白、大米蛋白、小麦蛋白、大豆蛋白、米糠蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白中的一种或多种；所述水凝胶剂为阿拉伯胶、黄原胶、κ
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卡拉胶、果胶、魔芋胶、瓜尔豆胶、海藻酸钠中的一种或多种；所述油凝胶剂可为蜂蜡、米糠蜡、小烛树蜡、单甘脂、葵花蜡、棕榈蜡中的一种或多种。2.根据权利要求1所述可打印蛋白网络的双凝胶，其特征在于，食用油可为米糠油、菜籽油、大豆油、葵花籽油、花生油、橄榄油、玉米油中的一种或多种。3.一种权利要求1所述可打印蛋白网络的双凝胶的制备方法，其特征在于，包括将植物蛋白和水凝胶剂加入盐溶液中，然后添加含...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰雅淇，郑松柏，胡冰洁，郑汝婷，张浩，张宸浩，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：