基于蛋白质-多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于蛋白质

【技术实现步骤摘要】
基于蛋白质
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多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及3D食品打印材料的开发，具体涉及一种基于蛋白质
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多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法。

技术介绍

[0002]3D打印技术属于快速成型技术的一种，它是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积的方式来构造物体的技术。数字化、智能化是食品制造业发展的大趋势，随着人们对饮食个性化需求的提升，传统的食品制造加工方式已难以满足消费者需求。3D食品打印技术能够实现营养、外观、质构的定制化生产，简化供应链，在食品制造业技术升级、产量提升方面均极具发展潜力，吸引了世界各国研究人员和政府部门的关注。目前，3D打印的食品原料仍然集中在巧克力、奶酪、面团等机械强度较高的材料方面，如何通过添加不同的添加剂使食品原料能够轻松的装入料筒，并且使打印后的产品具有更高的打印稳定性和感官性质，对3D打印食品发展具有很好地推动作用。
[0003]虽然食品3D打印技术可以很好地满足人们对个性化食品的需求，但是仍然面临着许多的技术困难。如打印材料的装料困难、装料过程中存在气泡、打印精确性以及打印后如何更好的保持原来的形状等。这些瓶颈问题的解决将会很好地促进食品工业的发展。食品原料是3D打印的重要基础，同时也是制约3D打印的主要因素之一。良好的打印原料在打印过程中既有一定的流动性又需要在打印后有一定的支撑能力。而一些食品原料在3D打印过程中存在装料困难、存在气泡、挤出后难以支撑的问题。因此，克服食品原料的装料困难、打印精确性以及工艺的改良是3D打印发展的首要任务。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有3D打印材料装料困难、装料过程中存在气泡、打印机械强度低、储藏性能差等不足，提供一种基于蛋白质
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多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法。
[0005]本专利技术通过研究蛋白质
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多糖与3D打印之间的关系，制备得到装料容易、装料过程中不产生气泡、打印过程中发生溶胶
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凝胶转化使打印物体机械性能良好的马铃薯泥打印油墨。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于蛋白质
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多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法，包括如下步骤：
[0008](1)马铃薯泥的制备
[0009]将新鲜马铃薯洗净去皮后切成薄片，放入蒸锅中蒸煮熟化，之后装入无菌均质袋中挤压制泥，将制得的新鲜马铃薯泥过18目筛网，备用；
[0010]其中，马铃薯薄片的厚度在1～1.5cm，可浸泡在凉水中防止氧化；
[0011]蒸煮的条件为：1600W蒸煮25min；
[0012]过18目筛网的目的是：除掉马铃薯泥中块茎的丝状物等，使马铃薯泥更细滑，更利于后续挤压；
[0013](2)水胶体的制备
[0014]将卡拉胶溶解于纯水中，然后加入明胶搅拌均匀，得到水胶体；
[0015]所述卡拉胶质量为马铃薯泥质量的0.5％～2％；
[0016]所述明胶质量为马铃薯泥质量的2％～6％；
[0017]所述纯水质量为马铃薯泥质量的60％～70％；
[0018](3)马铃薯泥3D食品打印材料的制备
[0019]将步骤(1)制备的马铃薯泥加入到步骤(2)制备的水胶体中，搅拌均匀后，在55～65℃下保温40～45min，即得马铃薯泥3D食品打印材料。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]蛋白质和多糖之间的相互作用会显著影响材料的流变和凝胶特性，最终影响3D打印产品的打印性能和质量。因此，有必要了解蛋白质
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多糖之间的相互作用的机制，精确调整打印材料的质地和结构，获取所需的最佳性能。
[0022]本专利技术采用新鲜马铃薯泥为原料，通过向其中添加水胶体(卡拉胶、明胶、琼脂等)改善马铃薯泥3D打印过程装料困难、装料过程中产生气泡及打印后机械强度低等问题，保证了打印可控性和稳定性。由于卡拉胶和明胶都是热可逆凝胶，在加热状态下融化，冷却后又形成凝胶，通过将卡拉胶和明胶以多糖和蛋白质的形式结合起来，在3D打印过程中与鲜马铃薯泥混合使3D打印的原料在装料时呈现可流动的浆料形式，改善3D打印过程中装料困难的难题。在马铃薯泥
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水胶体混合形成凝胶后，在3D打印过程中卡拉胶和明胶的热可逆性使打印材料在打印过程中既可以很好地挤出又能提高打印后的机械强度，使其可以打印复杂的形状，满足现代消费人群个性化精准营养的得需求。
附图说明
[0023]图1为实施例1的3D打印食品材料的凝胶化温度示意图。
[0024]图2为实施例1的3D打印食品材料的流变特性挤压阶段温度响应示意图。
[0025]图3为实施例1的3D打印食品材料的挤压阶段屈服应力曲线(G
′
:打印材料的储能模量；G
″
:打印材料的损耗模量)。
[0026]图4为实施例1的3D打印食品材料的恢复阶段剪切恢复曲线。
[0027]图5为实施例1的3D打印食品材料经3D打印得到的打印成型图片。
[0028]图6为实施例1的3D打印食品材料的SEM图片。
具体实施方式
[0029]下面通过具体实施例进一步描述本专利技术，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。
[0030]实施例1
[0031]1、切片：新鲜马铃薯洗净去皮后切成1
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1.5cm的薄片，浸泡在凉水中防止氧化。
[0032]2、蒸煮：将切片待用马铃薯片放入蒸锅中1600W蒸煮25min，使新鲜马铃薯泥充分熟化，为进一步制泥做准备。
[0033]3、制泥：蒸煮完成的马铃薯薄片，装入无菌均质袋中挤压制泥，然后将制得的新鲜马铃薯泥过18目筛网，除掉马铃薯泥中的块茎的等丝状物，使马铃薯泥更细滑，更利于后续挤压。
[0034]4、水胶体的制备：首先称取1g卡拉胶，将卡拉胶溶解到60ml纯水中，在70℃恒温磁力搅拌器中搅拌30min，使卡拉胶充分溶解。接着称取6g明胶，溶解到卡拉胶溶液中并搅拌均匀，得到水胶体。
[0035]5、3D食品打印材料的制备：然后将100g步骤3制备的马铃薯泥加入到卡拉胶(KG)和明胶(GB)的混合物(步骤4所得水胶体)中，手动搅拌浆料5分钟，在60℃的恒温水浴中水浴40分钟，使混合凝胶与马铃薯泥土豆泥充分混合，得到3D食品打印材料。
[0036]6、将制备好的3D食品打印材料在60℃下以流动状态倒入注射器，注意不要加入任何气泡，并在4℃下冷藏12小时进行实验。
[0037]7、3D打印步骤：本次使用的3D打印机为注射
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挤压3D打印机，有独立的加热单元。建立3D打印模型进行打印(打印模型：兔子，填充密度100％，底部厚度1mm，高度0.8mm)，打印材料保持打印温度30min后开始打印。打印喷嘴高度、喷嘴直径、打印速度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于蛋白质
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多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)马铃薯泥的制备将新鲜马铃薯洗净去皮后切成薄片，放入蒸锅中蒸煮熟化，之后装入无菌均质袋中挤压制泥，将制得的新鲜马铃薯泥过18目筛网，备用；(2)水胶体的制备将卡拉胶溶解于纯水中，然后加入明胶搅拌均匀，得到水胶体；(3)马铃薯泥3D食品打印材料的制备将步骤(1)制备的马铃薯泥加入到步骤(2)制备的水胶体中，搅拌均匀后，在55～65℃下保温40～45min，即得马铃薯泥3D食品打印材料。2.如权利要求1所述的基于蛋白质
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多糖混合凝胶的马铃薯泥3D食品打印材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，马铃薯薄片的厚度在1～1.5cm。3.如权利要求1所述的基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕飞，李艳，张建友，蔡艳萍，丁玉庭，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：