复合淀粉3D打印材料制备及工艺的制作方法

本发明涉及3d打印食品加工技术领域，涉及一种复合淀粉3d打印材料的制备及工艺方法。

背景技术：

随着3d打印材料不断突破，3d打印技术不断成熟，近年来3d打印已被成功应用到国防、航空、航天、汽车、工业设计以及生物医学等众多领域。然而，3d打印技术在食品行业的应用却不尽如人意，这主要是因为食品的特殊性（食用性、卫生性、安全性）以及食料机械支撑弱、黏度大、造型差、易变坏等不利于3d打印的特性，导致其作为3d打印材料开发具有重大挑战。耗材是目前制约3d打印技术广泛应用的关键因素，食品类3d打印材料的缺乏成为制约3d打印技术在食品领域快速发展的瓶颈。

虽然将玉米淀粉作为原料制作3d打印材料目前已有报道，但是现有的方法中材料的配方组分多，经常含有增稠剂、乳化剂等添加剂，加工步骤繁碎复杂，打印物的精度低、造型持久性差，加工过程中物质营养和品质损失大。

3d打印技术要实现更多领域的应用，就需要开发出更多种类的打印材料，因此，开发食品类3d打印材料变得越来越迫切。针对上述情况，我们充分利用不同淀粉之间的复配作用，改善玉米淀粉不适合3d打印的特性，开发出一种复合淀粉3d打印材料。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种复合淀粉3d打印材料的制备及工艺方法。本发明所述的复合淀粉的3d打印材料的制备工艺是：将复合淀粉、蛋白按比例充分混合均匀后加水并水浴加热糊化，待混合料糊化好后倒入熔化好的黄油，揉制成团，得到的物料即可用于3d打印机打印各种造型的食材或模型、道具、沙盘等。

本发明所述的复合淀粉，既在玉米淀粉中添加一定比例的马铃薯淀粉或者木薯淀粉，马铃薯淀粉、木薯淀粉的淀粉颗粒较大，支链淀粉分子量高，淀粉糊性质稳定，粘性高，玉米淀粉与马铃薯淀粉或木薯淀粉颗粒之间的复配作用增加了糊化玉米淀粉的粘度和可塑性，使其黏度适合于3d打印。复合淀粉糊化时，加入的蛋白与小分子淀粉相互交联形成凝胶，凝胶附着在黄油的海绵状结构上，形成可塑性强的适合于3d打印材料。此外，加入黄油可以增加3d打印材料的润滑性，使打印过程更加顺畅，同时赋予打印物良好的气味和风味。

本发明的有益效果是：

（1）原材料均为食品级，不含增稠剂、乳化剂，环保健康；

（2）该3d打印材料组成简单，协同效果好，成本低，制作工艺简单，无需特殊设备；（3）打印出的产品成型好，层叠界限不明显，适合于蒸煮、烘焙、煎炸等后续加工。

附图说明

图1是本发明实施例1制备的复合淀粉3d打印材料的性能测试图，图2是本发明实施例1的打印物。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述，但实施例并不限制本发明的范围。

实施例1

一、按重量份数计，各组分按照如下配比：玉米淀粉24份，马铃薯淀粉6份，豌豆蛋白8份，无盐黄油6份，水56份。

二、本材料的制备步骤是：

（1）按上述比例称取玉米淀粉、马铃薯淀粉、豌豆蛋白、水、无盐黄油；

（2）无盐黄油加热熔化；

（3）将玉米淀粉、马铃薯淀粉、豌豆蛋白充分混匀；

（4）将75℃的水加入到步骤（3）的混合料中，75℃水浴加热下进行糊化；

（5）将步骤（2）的无盐黄油加入到步骤（4）糊化好的混合料中，75℃水浴加热；

（6）搅拌均匀，将其揉制成团，即可用于3d打印机打印。

三、应用：

打印成型的打印物可直接作为食材模型、食品配料、道具、教具、沙盘使用或经蒸煮、烘焙、煎炸、烘烤方法中的一种或多种加工食用。

四、性能测试：

与未糊化复合淀粉相比，糊化复合淀粉质构特性显著发生改变。复合淀粉糊化后淀粉颗粒迅速吸水膨胀，体积突然增加，粘度上升，糊化复合淀粉以自身很强的黏性参与成团，硬度、酥脆性、粘附性、内聚性、抗剪切力显著提高，可塑性最强。实施例1制备的基于复合淀粉的3d打印材料，其内聚性>粘附性，使得材料既不会因为太黏而粘在喷头上，又使得材料的可塑性最强，易于3d打印堆叠成型，同时可保持打印机喷头洁净。

综上所述，本发明的复合淀粉3d打印材料适合作为3d打印机的原料。

实施例2

一、按重量分数计，各组分按照如下配比：玉米淀25份，马铃薯淀粉20份，大豆蛋白1份，水45份，无盐黄油9份。

二、本材料的制备步骤是：

（1）按上述比例称取玉米淀粉、马铃薯淀粉、大豆蛋白、水、无盐黄油；

（2）无盐黄油加热熔化；

（3）将玉米淀粉、马铃薯淀粉、大豆蛋白充分混匀；

（4）将70℃的水加入到步骤（3）的混合料中，67℃水浴加热下进行糊化；

（5）将步骤（2）的无盐黄油加入到步骤（4）糊化好的混合料中，67℃水浴加热；

（6）搅拌均匀，将其揉制成团，即可用于3d打印机打印。

三、应用如实施例1。

实施例3

一、按重量分数计，各组分按照如下配比：玉米淀粉30份，木薯淀粉15份，豌豆蛋白1份，水45份，无盐黄油9份。

二、本材料的制备步骤是：

（1）按上述比例称取玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆蛋白、水、无盐黄油；

（2）无盐黄油加热熔化；

（3）将玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆蛋白充分混匀；

（4）将72℃的水加入到步骤（3）的混合料中，72℃水浴加热下进行糊化；

（5）将步骤（2）的无盐黄油加入到步骤（4）糊化好的混合料中，72℃水浴加热；

（6）搅拌均匀，将其揉制成团，即可用于3d打印机打印。

三、应用如实施例1。

实施例4

一、按重量分数计，各组分按照如下配比：玉米淀粉28份，木薯淀粉7份，大豆蛋白8份，水53份，无盐黄油4份。

二、本材料的制备步骤是：

（1）按上述比例称取玉米淀粉、木薯淀粉、大豆蛋白、水、无盐黄油；

（2）无盐黄油加热熔化；

（3）将玉米淀粉、木薯淀粉、大豆蛋白充分混匀；

（4）将75℃的水加入到步骤（3）的混合料中，75℃水浴加热下进行糊化；

（5）将步骤（2）的无盐黄油加入到步骤（4）糊化好的混合料中，75℃水浴加热；

（6）搅拌均匀，将其揉制成团，即可用于3d打印机打印。

三、应用如实施例1。

实施例5

一、按重量份数计，各组分按照如下配比：玉米淀粉25份，马铃薯淀粉20份，大豆蛋白1份，水45份，无盐黄油9份；最后外加占上述原料总质量0.2%的胭脂树橙色素和0.3%的柠檬香精。

二、本材料的制备步骤是：

（1）按以上比例称取玉米淀粉、马铃薯淀粉、大豆蛋白、水、无盐黄油、胭脂树橙色素；

（2）无盐黄油加热熔化；

（3）将玉米淀粉、马铃薯淀粉、大豆蛋白充分混匀；

（4）将胭脂树橙色素、柠檬香精溶解于70℃的水中，再将溶解有胭脂树橙色素和柠檬香精的水加入到步骤（3）的混合料中，于70℃下进行糊化；

（5）将步骤（2）的无盐黄油加入到步骤（4）糊化后的混合料中，70℃水浴加热；

（6）搅拌均匀，将其揉制成团，即可用于3d打印机打印。

三、应用如实施例1。