CN109090616A - 一种高蛋白半流体即食食品精准3d打印的方法 - Google Patents
一种高蛋白半流体即食食品精准3d打印的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109090616A CN109090616A CN201810613030.8A CN201810613030A CN109090616A CN 109090616 A CN109090616 A CN 109090616A CN 201810613030 A CN201810613030 A CN 201810613030A CN 109090616 A CN109090616 A CN 109090616A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- printing
- protein
- precise
- fluid
- semi
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 28
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 23
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 23
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 11
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 11
- 235000021433 fructose syrup Nutrition 0.000 claims description 10
- 235000021487 ready-to-eat food Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 8
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 8
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 4
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 3
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 3
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 3
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 3
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 3
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 claims description 2
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 claims description 2
- 229960000292 pectin Drugs 0.000 claims description 2
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 claims description 2
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 claims description 2
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 claims description 2
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 claims 2
- 239000006188 syrup Substances 0.000 claims 2
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 claims 2
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims 1
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims 1
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 claims 1
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 claims 1
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 abstract description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract description 2
- 235000013402 health food Nutrition 0.000 abstract 1
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 241000206575 Chondrus crispus Species 0.000 description 8
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 8
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 8
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 6
- 239000006210 lotion Substances 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 4
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- SBNFWQZLDJGRLK-UHFFFAOYSA-N phenothrin Chemical compound CC1(C)C(C=C(C)C)C1C(=O)OCC1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 SBNFWQZLDJGRLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- QCVGEOXPDFCNHA-UHFFFAOYSA-N 5,5-dimethyl-2,4-dioxo-1,3-oxazolidine-3-carboxamide Chemical compound CC1(C)OC(=O)N(C(N)=O)C1=O QCVGEOXPDFCNHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 2
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 2
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 2
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 235000014103 egg white Nutrition 0.000 description 2
- 210000000969 egg white Anatomy 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 2
- 238000012958 reprocessing Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- MJYQFWSXKFLTAY-OVEQLNGDSA-N (2r,3r)-2,3-bis[(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)methyl]butane-1,4-diol;(2r,3r,4s,5s,6r)-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4,5-tetrol Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O.C1=C(O)C(OC)=CC(C[C@@H](CO)[C@H](CO)CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 MJYQFWSXKFLTAY-OVEQLNGDSA-N 0.000 description 1
- PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N D-glucono-1,5-lactone Chemical compound OC[C@H]1OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O PHOQVHQSTUBQQK-SQOUGZDYSA-N 0.000 description 1
- 108010082495 Dietary Plant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 241000167880 Hirundinidae Species 0.000 description 1
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 235000009470 Theobroma cacao Nutrition 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 235000015111 chews Nutrition 0.000 description 1
- 229940110456 cocoa butter Drugs 0.000 description 1
- 235000019868 cocoa butter Nutrition 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- YSXLJTGZMRNQSG-UHFFFAOYSA-L disodium;6-amino-5-[[2-[4-[2-[4-[2-[(2-amino-5-sulfonatonaphthalen-1-yl)diazenyl]phenyl]sulfonyloxyphenyl]propan-2-yl]phenoxy]sulfonylphenyl]diazenyl]naphthalene-1-sulfonate Chemical compound [Na+].[Na+].C1=CC=C2C(N=NC3=CC=CC=C3S(=O)(=O)OC3=CC=C(C=C3)C(C)(C=3C=CC(OS(=O)(=O)C=4C(=CC=CC=4)N=NC=4C5=CC=CC(=C5C=CC=4N)S([O-])(=O)=O)=CC=3)C)=C(N)C=CC2=C1S([O-])(=O)=O YSXLJTGZMRNQSG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000004426 flaxseed Nutrition 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 235000021552 granulated sugar Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 230000004886 head movement Effects 0.000 description 1
- 239000007970 homogeneous dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 235000013575 mashed potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 1
- 235000006180 nutrition needs Nutrition 0.000 description 1
- 230000000050 nutritive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 210000003800 pharynx Anatomy 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000004513 sizing Methods 0.000 description 1
- 235000020183 skimmed milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 150000003722 vitamin derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 235000019222 white chocolate Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
- A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
- A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
- A23L29/206—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
- A23L29/231—Pectin; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
- A23L29/206—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
- A23L29/238—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin from seeds, e.g. locust bean gum or guar gum
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
- A23L29/206—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
- A23L29/256—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin from seaweeds, e.g. alginates, agar or carrageenan
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/20—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
- A23L29/269—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of microbial origin, e.g. xanthan or dextran
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PREPARATION OR TREATMENT THEREOF
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23P—SHAPING OR WORKING OF FOODSTUFFS, NOT FULLY COVERED BY A SINGLE OTHER SUBCLASS
- A23P30/00—Shaping or working of foodstuffs characterised by the process or apparatus
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Mycology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，属于新型食品加工技术领域。本发明以优质的浓缩乳蛋白为主要原料，通过添加一些适当且适量的多糖胶体，建立的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，方法简单实用，打印精度高，产品营养健康，实现了高蛋白的食品的3D打印。产品可作为低热量、高营养的健康食品等被广大消费者所接受，同时产品为半固体食品，柔软利于咀嚼和吞咽，同样适用于儿童和老人食用。
Description
技术领域
本发明涉及一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，属于新型食品加工技术领域。
背景技术
3D打印是根据生产需求，利用CAD制作出所需的3D模型，然后利用3D打印机通过逐层打印的方式将整个物体打印出来，该过程无需制作模具，实现智能化加工，节约物料和劳动成本，并且能够制作出造型精巧的几何结构，与传统的加工方式(减材制造)相比，具有方便、灵活、高质量、低成本等诸多优势。打印工艺、打印原料和打印软件是决定3D打印效果的主要因素。打印材料对打印效果和打印质量起着决定性的作用，因此开发3D打印材料对3D打印行业的发展至关重要。
食品3D打印是将食品原料通过3D打印的方式进行加工，属于新型食品加工方式。食品 3D打印不仅可以制作出造型精巧的食品，还可以根据个体的膳食营养需求进行私人定制，实现营养精准化，帮助解决因膳食营养不均衡导致的健康问题。但是，由于食品成分的复杂性和可食性，只有极少数的食品原料能够真正运用于食品3D打印。一些在工业3D打印中经常使用到的打印助剂如粘接剂，固化剂等不能运用在食品3D打印中。因此，开发新型的食品 3D打印原料具有一定的研究价值和实践意义。
此外，蛋白质是构成人体的重要物质，也是人生命的基本物质。随着人们生活水平和健康意识的提高，高蛋白食品也逐渐开始受到人们青睐和喜爱。其中，动物蛋白质所含氨基酸的种类和比例较符合人体需要，所以，动物性蛋白质比植物性蛋白质营养价值高。但是，对于老年人和婴童来说，一些富含蛋白质的食品，例如肉制品，往往难以咀嚼和吞咽，不被老年人和婴童接受，从而导致这类人群蛋白摄入严重不足。与此同时，由于年龄阶段、地区差异、个人偏好等原因引起的膳食不均衡问题已不容小觑。我国人口老龄化问题日益突出，老年人口的比例逐渐升高，老年人的健康问题也引起了很多的关注。
张慜等人(公开号：CN 106805280 A)公开了一种3D打印土豆泥的制备方法。该发明首先将土豆进行清洗、去皮后切片蒸煮，然后进行打浆至浆体细腻发亮。加入胶体混合均匀后蒸煮，使土豆熟化并使胶体充分溶解。冷却至室温后加入白巧克力粉，该发明打印出的物体可以保证在打印后40-60min内不塌陷。
宣鑫龙等(公开号：CN 104996691 A)发明了一种3D打印用纯可可脂型巧克力的方法，以可可液块、脱脂乳粉、白砂糖、可可脂和乳化剂为原料，经过预处理、混合和精磨、精炼、灌装制得半成品，通过温控实现巧克力的3D打印，打印产品不易发花、发白，且减少不必要的浪费，节约成本。
张慜等人(公开号：CN 106798263 A)公开了一种改善解冻鱼糜体系成型及3D精确打印性能的调控方法。该发明将冷冻鱼糜经过解冻、混合、擂溃、预成型、打印、后定型、熟制等步骤完成，通过亚麻籽胶和葡萄糖酸内酯酸诱导鱼糜凝胶具有稳定的粘度和流动性，鱼糜浆体细腻，出料顺畅、不易堵塞。该发明所制备的食品不是即食食品，打印成品需进行后定型、熟化等再加工。
周泉城等人(公开号：CN 107319257A)公开了一种即食食品3D打印方法，由膨化食品粉、水、黄油经混料、揉制、3D打印成型为打印物。该发明具有打印物成型好，造型逼真，精度高等优点。其发明作为3D打印机原料，可打印任何造型的食材，打印物可以即食且可消化性好，具有更好的食用品质。该发明侧重于对食品原料的处理及配发的优化，虽实现了高精度打印，但是需要进行谷物淀粉的膨化，因此，原料的制作、准备过程稍为繁琐复杂。
发明内容
针对目前缺少利于吞咽的高蛋白半流体3D打印食品的问题，本发明提供一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，来解决因患有咀嚼困难症的人群所面临的蛋白摄入不足所引发的健康问题，从而帮助解决因膳食不均衡引起的健康问题。
本发明的技术方案，主要采取三个关键方面的控制来实现高蛋白半流体食品的精准3D 打印：1)选择合适的胶体类型与浓缩蛋白共混；2)优化所选胶体的浓度；3)优化打印工艺参数如喷头直径，打印距离，打印速度等。
本发明的高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，主要以浓缩蛋白为原料，添加适量的水，选择合适的亲水多糖胶体的种类及浓度，来制备适合3D打印的高蛋白食品体系，并借助合适的打印工艺参数，实现高蛋白食品的3D打印。本发明方法选用的原料制备简单，打印过程易于操作，打印成品造型逼真，精确度高，无需再加工可直接食用，为半固体食品易于吞咽和咀嚼。
所述高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，包括如下步骤：
(1)多糖胶体的溶解：往水中添加1-2％(g/100mL)的亲水胶体，搅拌使亲水胶体完全溶解成均一稳定的悬浮液；
(2)添加果葡糖浆：向步骤(1)所得的悬浮液中添加5-10％(v/v)的55型果葡糖浆；
(3)制作蛋白膏体：向步骤(2)所得的溶液中添加30-35％(g/100mL)的浓缩蛋白，然后搅拌均匀，然后将所得混合物4℃保存过夜(7～10h)，形成凝胶结构。
(4)3D打印：建立3D模型，设置喷头直径、打印距离、打印速度、出料速率等参数，装料打印。
所述亲水胶体包括卡拉胶、黄原胶、果胶、海藻酸钠、瓜尔胶。所述亲水胶体用于改善浓缩乳蛋白膏体的流变学性质，如提高弹性模量和粘性模量，增强粘度等。关于亲水胶体的种类，胶体与蛋白之间的互相作用及分布状态决定了物料的性质，对打印效果起着决定性作用，添加合适的胶体对高蛋白食品的打印起重要作用。各种亲水胶体的优选顺序为卡拉胶＞果胶＞瓜尔胶＞海藻酸钠＞黄原胶。关于亲水胶体的用量：以卡拉胶和果胶为例，当亲水胶体浓度高于3％时，由于其较高的粘度，很难达到完全均一分散的效果；胶体浓度在1.5％-2％之间时，蛋白胶体复合物具备合适的粘弹性和硬度，最利于3D打印；当胶体浓度低于1.5时，蛋白膏体太软，不能很好地维持其3D结构，容易坍塌；当胶体浓度高于2％时，胶体浓度太高，导致蛋白膏体较硬且脆的质地，打印出来的细丝较脆且硬，不利于打印。
所述果葡糖浆可以提升蛋白食品的接受度和口感，同时还能更好的补充营养。可选择国标GB/T20882-2007中所规定的55型果葡糖浆。
所述浓缩蛋白为浓缩乳蛋白或大豆分离蛋白。所述浓缩乳蛋白的蛋白含量在70-85％。
所述冷藏可以在4℃条件下冷藏过夜(7～10h)。
所述3D模型不含有镂空或搭桥结构。
所述物料要严实，尽量避免物料间的空隙。
步骤(1)所述搅拌可以是在室温条件下进行磁力搅拌至少4h。
步骤(1)可以选择往水中添加1％(g/100mL)的亲水胶体。
步骤(1)可以选择添加30％(g/100mL)的浓缩乳蛋白。
步骤(4)中，关于喷头直径：一般情况下，喷头直径越大，出料越容易，越不易出现断条现象，但由于出料的线条较粗，打印物体表面较为粗糙，打印精确度较差；喷头直径越小，出料线条越细，打印物体的表面越为光滑，精确度越高，但喷头直径较小时出料困难，容易出现断条现象且打印时间较长。喷头直径为0.8～10mm，例如0.8mm时，既可以很好地保证连续出料，又能实现较为精确的打印。
步骤(4)中，关于打印距离：打印喷头距离打印平台的高度会显著影响打印的精准性。过高的打印距离会导致挤出的线条不能完全的和打印平台和已经挤出来的线条黏在一起，出现打印错位等现象，使打印的精度较差。打印距离过低时又会使喷头挤压或者刮到已经打印好的物体，同样降低打印精度。喷头直径为0.8～1.0mm，打印平台和喷嘴距离可以选择0.9～1.0。例如，喷头直径0.8mm条件下，打印平台高度和喷嘴距离可以选择0.9mm。
步骤(4)中，关于打印速度：打印速度过快，挤出的料来不及与之前的物料粘连在一起，从而会导致出现“搭桥”现象；打印速度过慢又会使挤出的料出现卷曲，波浪状的线条，同样影响打印精度。喷头移动速度在25～28mm/s之间，例如25mm/s，线条较均匀维持其原有的形状。
本发明所述方法还包括调配风味及营养物质，例如添加蜂蜜、果蔬汁、维生素、矿物质或天然着色剂等。
本发明的有益效果：①本发明优化了产品配方和加工工艺参数，以果葡糖浆为甜味剂，只需添加少量的亲水胶体为增稠剂，所打印出来的食品造型精巧，能够较好的维持其3D结构且2小时内不会出现明显的变形和坍塌，可以直接作为3D食品打印原料进行生产和使用；②打印成品质地均一，口感柔软爽口，利于咀嚼和吞咽，十分便于患有咀嚼困难症的人食用；③本发明没有复杂的加工处理过程，节约成本，操作性强，可以作为一种即食健康食品运用在高档茶餐厅，咖啡店，甜品店及家庭厨房中；④产品蛋白含量高，且属于优质蛋白质，可以帮助解决一些因自身条件或环境因素所导致的蛋白摄入不足而引发的健康问题。
附图说明
图1添加不同浓度卡拉胶的打印圆柱体30分钟后实物图
图2添加不同卡拉胶含量的乳蛋白胶体的结构剪切恢复图
图3添加不同果胶含量的粘度变化图
图4添加不同果胶含量的储能模量变化
图5添加2％果胶和32％浓缩乳蛋白的的3D打印实物图
具体实施方式
实施例1添加不同量卡拉胶的高蛋白半流体即食3D打印食品的制备
首先制备浓度在1％-2％的卡拉胶胶体溶液，接着添加5％的55型果葡糖浆来改善口味，然后分别往其中添加32％的浓缩乳蛋白，进行搅拌均匀得到乳蛋白膏状物。然后称取约30g 左右的乳蛋白膏状物放入3D打印机的料筒中，选取直径为0.8mm的打印喷头。制作3D模型，并进行软件切片等参数设置，打印速度设为25mm/s,打印温度为25℃，打印平台高度为0.9mm,填充率为40％，回抽速度为50mm/s，进行3D打印。如图1所示，添加1.5％和 2％的卡拉胶对维持打印物体的形状具有较好的效果。
为了对打印食物进行感官评定，找10位人员进行感官测试，将样品编号后随即分别给予他们评价，外观占比50％，口感占比40％，味道占比10％，满分100分。
表1感官评定表
注：外观造型完整，不变形且与打印模型匹配度高(满分50分)；口感细腻，质地均匀，柔软滑口，不沾牙，云吞咽咀嚼(满分40分)；奶香味浓郁，甜度适中，没有不良气味(满分10分)。
由图1的打印实物图和表1的感官评定表可得出，当卡拉胶的添加量在1.5％-2％时，打印出的食物完整性好，能够保持自身3D结构，不随时间推移发生坍塌变形，不容易粘附在口腔内，利于吞咽，且口感较好。
实施例2添加不同果胶浓度的高蛋白半流体即食3D打印食品的制备
首先制备浓度在1％-2.5％的果胶胶体溶液，接着添加5％的55型果葡糖浆来改善口味，然后分别往其中添加32％的浓缩乳蛋白，进行搅拌均匀得到乳蛋白膏状物。然后称取约30g 左右的乳蛋白膏状物放入3D打印机的料筒中，选取直径为0.8mm的打印喷头。制作3D模型，并进行软件切片等参数设置，打印速度设为25mm/s，打印温度为25℃，打印平台高度为0.9mm，填充率为40％，回抽速度为50mm/s，进行3D打印。
将含有不同果胶含量的蛋白膏状物进行流变试验，测定为储能模量和粘度，结果分别如图2、图3和图4所示。随着蛋白膏体重胶体浓度的升高，其粘度和储能模量均逐渐增大，表现出越来越像固体的性质，有利于维持其3D结构。如图4所示，蛋白膏体储能模量逐渐变得平稳，表现出较低的的频率依赖性，表明其内部结构逐渐凝胶化。
实施例3高蛋白半流体即食3D打印食品的制备
首先制备浓度在2％的果胶胶体溶液，接着添加5％的55型果葡糖浆来改善口味，然后分别往其中添加32％的浓缩乳蛋白，进行搅拌均匀得到乳蛋白膏状物。然后称取约30g左右的乳蛋白膏状物放入3D打印机的料筒中，选取直径为0.8mm的打印喷头。制作3D模型，并进行软件切片等参数设置，打印速度设为25mm/s,打印温度为25℃，打印平台高度为0.9mm，填充率为40％，回抽速度为50mm/s，进行3D打印。得到如图5所示的打印实物图。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (10)
1.一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，以浓缩蛋白为主要原料，添加适量的水和亲水多糖胶体制备得到具有凝胶结构的混合物，经3D打印得到高蛋白半流体即食食品。
2.根据权利要求1所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，亲水多糖胶体的用量为1-2g/100mL水。
3.根据权利要求1或2所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，所述亲水多糖胶体包括卡拉胶、黄原胶、果胶、海藻酸钠、瓜尔胶。
4.根据权利要求1或2所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，所述浓缩蛋白的用量为30-35g/100mL。
5.根据权利要求1～4任一所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)多糖胶体的溶解：往水中添加1-2g/100mL的亲水胶体，搅拌使亲水胶体完全溶解成均一稳定的悬浮液；
(2)添加果葡糖浆：向步骤(1)所得的悬浮液中按体积比添加5-10％的55型果葡糖浆；
(3)制作蛋白膏体：向步骤(2)所得的溶液中添加30-35g/100mL的浓缩蛋白，然后搅拌均匀，将所得混合物低温保存，以形成凝胶结构；
(4)3D打印：建立3D模型，设置喷头直径、打印距离、打印速度、出料速率等参数，装料打印。
6.根据权利要求5所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，步骤(3)所述低温保存是4℃保存7～10h。
7.根据权利要求5所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，步骤(4)中，喷头直径为0.8～10mm，打印平台和喷嘴距离可以选择0.9～1.0，喷头移动速度在25～28mm/s之间。
8.根据权利要求1～7所述的一种高蛋白半流体即食食品精准3D打印的方法，其特征在于，还包括调配风味及营养物质，例如添加蜂蜜、果蔬汁、维生素、矿物质或天然着色剂等。
9.根据权利要求1～8任一所述的方法制备得到的高蛋白半流体即食食品。
10.一种高蛋白半流体即食食品，其特征在于，含有浓缩蛋白、水、糖浆、亲水多糖胶体；其中，各组分的重量百分比为：浓缩蛋白30-35％，糖浆5-10％，亲水多糖胶体1-2％，余量为水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810613030.8A CN109090616A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种高蛋白半流体即食食品精准3d打印的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810613030.8A CN109090616A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种高蛋白半流体即食食品精准3d打印的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109090616A true CN109090616A (zh) | 2018-12-28 |
Family
ID=64796801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810613030.8A Pending CN109090616A (zh) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | 一种高蛋白半流体即食食品精准3d打印的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109090616A (zh) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020203765A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 大和製罐株式会社 | 軟質食品の製造方法及び食品組成物 |
| CN111789184A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-20 | 大连工业大学 | 一种风味油胶3d打印食品的制备方法 |
| CN111789236A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-20 | 大连工业大学 | 一种以鱼类为原料适用于特殊人群的3d打印食品 |
| CN112314767A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 沈阳师范大学 | 一种糖凝胶3d打印软材料以其制备方法 |
| CN112841655A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-05-28 | 华南农业大学 | 一种富含龙眼γ-氨基丁酸两相热可塑性3D打印油墨的制备方法 |
| CN114409924A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-29 | 南京财经大学 | 一种适用于3d打印的金针菇多糖-大豆蛋白凝胶及其制备方法 |
| CN115428921A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-06 | 浙江工业大学 | 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 |
| CN115708539A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-24 | 浙江大学 | 一种适用于高精度打印的复合食品墨水及3d打印方法 |
| CN116195639A (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-02 | 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 | 一种牛奶基组合物及其制备的牛奶基3d打印食品 |
| CN116250626A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-06-13 | 杭州富沈农业科技开发有限公司 | 一种基于超声波和内部结构设计的木耳基易吞咽食品3d打印方法 |
| GB2614129A (en) * | 2021-11-16 | 2023-06-28 | Aristotle Univ Of Thessaloniki Research Committee | Chewable semi-solid milk-based drug delivery platform and method for the preparation of milk-based drug compositions and its use |
| CN117158592A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-05 | 电子科技大学 | 用于肿瘤患者限制饮食的3d打印食品及制备方法 |
| CN117502656A (zh) * | 2023-12-20 | 2024-02-06 | 宜兴食品与生物技术研究院有限公司 | 一种3d打印高蛋白-多糖易吞咽食品及其制备方法 |
| CN119385312A (zh) * | 2025-01-02 | 2025-02-07 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种易吞咽型营养强化植物基蛋白食品及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1284838A (zh) * | 1998-01-08 | 2001-02-21 | 大塚食品株式会社 | 凝胶状食品及其制备方法 |
| CN1360468A (zh) * | 1999-07-06 | 2002-07-24 | 雀巢制品公司 | 凝胶状营养组合物及其制造工艺 |
| CN106805280A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-09 | 江南大学 | 一种即食调理土豆泥3d打印精确成型的调控方法 |
-
2018
- 2018-06-14 CN CN201810613030.8A patent/CN109090616A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1284838A (zh) * | 1998-01-08 | 2001-02-21 | 大塚食品株式会社 | 凝胶状食品及其制备方法 |
| CN1360468A (zh) * | 1999-07-06 | 2002-07-24 | 雀巢制品公司 | 凝胶状营养组合物及其制造工艺 |
| CN106805280A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-09 | 江南大学 | 一种即食调理土豆泥3d打印精确成型的调控方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 郭本恒等: "《干酪科学与技术》", 31 May 2015, 中国轻工业出版社 * |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7539866B2 (ja) | 2019-03-29 | 2024-08-26 | 大和製罐株式会社 | 軟質食品の製造方法及び食品組成物 |
| WO2020203765A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 大和製罐株式会社 | 軟質食品の製造方法及び食品組成物 |
| CN111789236A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-10-20 | 大连工业大学 | 一种以鱼类为原料适用于特殊人群的3d打印食品 |
| CN111789184A (zh) * | 2020-07-20 | 2020-10-20 | 大连工业大学 | 一种风味油胶3d打印食品的制备方法 |
| CN112314767A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-05 | 沈阳师范大学 | 一种糖凝胶3d打印软材料以其制备方法 |
| CN112841655A (zh) * | 2021-02-01 | 2021-05-28 | 华南农业大学 | 一种富含龙眼γ-氨基丁酸两相热可塑性3D打印油墨的制备方法 |
| GB2614129A (en) * | 2021-11-16 | 2023-06-28 | Aristotle Univ Of Thessaloniki Research Committee | Chewable semi-solid milk-based drug delivery platform and method for the preparation of milk-based drug compositions and its use |
| GB2614129B (en) * | 2021-11-16 | 2025-04-09 | Aristotle Univ Of Thessaloniki Research Committee | Chewable semi-solid milk-based drug delivery platform, method for the preparation thereof and use |
| CN114409924A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-04-29 | 南京财经大学 | 一种适用于3d打印的金针菇多糖-大豆蛋白凝胶及其制备方法 |
| CN114409924B (zh) * | 2021-11-25 | 2023-08-18 | 南京财经大学 | 一种适用于3d打印的金针菇多糖-大豆蛋白凝胶及其制备方法 |
| CN116195639A (zh) * | 2021-11-30 | 2023-06-02 | 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 | 一种牛奶基组合物及其制备的牛奶基3d打印食品 |
| CN116195639B (zh) * | 2021-11-30 | 2024-07-09 | 内蒙古伊利实业集团股份有限公司 | 一种牛奶基组合物及其制备的牛奶基3d打印食品 |
| CN115428921A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-12-06 | 浙江工业大学 | 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 |
| CN115708539B (zh) * | 2022-10-27 | 2024-01-16 | 浙江大学 | 一种适用于高精度打印的复合食品墨水及3d打印方法 |
| CN115708539A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-02-24 | 浙江大学 | 一种适用于高精度打印的复合食品墨水及3d打印方法 |
| CN116250626A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-06-13 | 杭州富沈农业科技开发有限公司 | 一种基于超声波和内部结构设计的木耳基易吞咽食品3d打印方法 |
| CN117158592A (zh) * | 2023-09-13 | 2023-12-05 | 电子科技大学 | 用于肿瘤患者限制饮食的3d打印食品及制备方法 |
| CN117502656A (zh) * | 2023-12-20 | 2024-02-06 | 宜兴食品与生物技术研究院有限公司 | 一种3d打印高蛋白-多糖易吞咽食品及其制备方法 |
| CN119385312A (zh) * | 2025-01-02 | 2025-02-07 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种易吞咽型营养强化植物基蛋白食品及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109090616A (zh) | 一种高蛋白半流体即食食品精准3d打印的方法 | |
| CN103907834B (zh) | 一种双蛋白布丁及其制备方法 | |
| JP3555597B2 (ja) | ソフトキャンディー | |
| CN108740284B (zh) | 一种即食乳蛋白凝胶的制备及其在3d打印中的应用 | |
| CN106616645A (zh) | 一种即食型素毛肚及其制备方法 | |
| CN108477540A (zh) | 一种利用浓缩果浆3d打印双色夹心点心的方法 | |
| CN104996859A (zh) | 淀粉果冻及其制备方法 | |
| WO2022093122A1 (en) | 3d food printing of fresh vegetables using food hydrocolloids for dysphagic patients | |
| JP2009247329A (ja) | 果実含有ハードキャンディ及びその製造方法 | |
| US20100047395A1 (en) | Composition and uses thereof | |
| RU2555445C1 (ru) | Способ производства зефира | |
| JP3405323B2 (ja) | ソフトキャンディー | |
| CN108497151A (zh) | 一种蔓越莓牛轧糖的制备方法 | |
| CN107410418A (zh) | 一种可机械化制作的黑皮、黑皮月饼及其制备方法 | |
| CN109788765A (zh) | 由蛋白质制成的干燥膨胀食品及其生产方法 | |
| CN118000383A (zh) | 基于特殊造型的3d打印易吞咽谷物基食品制备方法 | |
| KR101914203B1 (ko) | 부드럽고 탄력있는 젤리의 제조방법 및 이에 의해 제조된 젤리 | |
| CN115251111A (zh) | 一种杜仲叶粉蛋糕及其制备方法 | |
| US3163543A (en) | Process of producing gelatin products | |
| JP3794416B2 (ja) | ソフトキャンディ | |
| CN112602933A (zh) | 一种充气蛋白棒及其制备方法 | |
| JP7532447B2 (ja) | 成形食品、その製造方法及び容器入り成形食品 | |
| KR102816320B1 (ko) | 단백질 보충용 환 제형 식품 조성물 | |
| JP2002291414A (ja) | マシュマロ様食品 | |
| RU2614802C1 (ru) | Способ получения кондитерской колбаски на основе жмыха зародышей пшеницы |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20181228 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |