复合淀粉添加柿子汁作为3D打印材料的制备方法与流程

本发明属于3d打印食品加工技术领域和柿子深加工领域，具体涉及一种复合淀粉添加柿子汁作为3d打印材料的制备方法。

背景技术：

近年来，3d打印技术以其独特的食品设计、个性化的营养及简易化的供应链在食品领域得到了广泛研究。但3d打印材料的种类数量远远不能满足实际生产的需要，材料是3d打印技术发展的重要物质，在某种程度上，材料的发展决定着3d打印能否得到更加广泛的应用及其产业化推广。因此，寻找探索3d打印材料成为当前促进3d打印产业发展及推广的迫切任务之一。

目前尚未发现豌豆淀粉作为3d打印材料的报道，豌豆淀粉的成本低、营养丰富，但因其直链淀粉含量相对较高，会阻碍淀粉的膨胀和溶解，即淀粉与水之间的相互作用降低。不利于其作为3d打印材料进行打印。

柿子在我国分布广泛，年产量占世界的70%左右，柿子中的活性物质如单宁、黄酮、绿原酸等含量丰富，且这些活性物质抗氧化、美白效果显著，但市面上的柿子产品以鲜果、柿饼为主，加工方法简单，附加值低，本发明将柿子添加到3d打印材料中，实现柿子的综合利用和深加工，提高其经济价值。

为了扩大3d打印的应用领域及实现其产业化生产，3d打印材料的开发势在必行。薯类淀粉的支链淀粉上结合有磷酸，具有凝胶温度低、膨胀容易、吸水力强及保水力大等性质，适于3d打印，因此，为解决豌豆淀粉打印性能不佳的问题，采用薯类淀粉与其复配使用。复合淀粉的营养较为单一且颜色单调，柿子中含有丰富的营养物质，加入柿子汁后，使打印物的营养更加全面且色泽更加鲜艳美观，使人产生强烈的食欲，从而开发出一种3d打印材料。

技术实现要素：

本发明提供一种复合淀粉添加柿子汁作为3d打印材料的制备方法，该3d打印材料营养成分高，易于储存，且灵活性高可根据需要添加所需的营养物质，实现定制化生产。柿子含有高分子的单宁，其可以与淀粉相结合，增强淀粉的刚性和网络结构。加入柿子汁或蔬菜汁后，3d打印物营养更加全面，色泽更易使人产生食欲。同时，淀粉颗粒较为细致，口感较为细腻，与柿子汁一起添加能减轻其生涩甜腻口感。

薯类淀粉的直链淀粉的含量低，淀粉颗粒大，不均匀，其支链淀粉上结合有磷酸，磷酸与直链淀粉呈酯化存在，增加了淀粉的黏度，结合磷增加了颗粒内部电斥力，从而增加了膨胀作用，且具有较高的热弹性。因此，本发明采用直链淀粉含量较高的豌豆淀粉与其复配使用，使薯类淀粉中的磷酸与豌豆淀粉的直链淀粉相结合，增加膨胀作用及热弹性，并且可减轻因豌豆淀粉直链淀粉含量高而造成的膨胀度低，溶解力差。

本发明所述的种复合淀粉添加柿子汁作为3d打印材料的制备方法：以复合淀粉为原料，加入柿子汁、水等溶剂，经混合、凝胶过程得3d打印材料；所述的溶剂为生活饮用水或蔬菜汁与水的混合物，其中，蔬菜汁与水的质量百分比为：蔬菜汁10%-30%，水70%-90%。

其中：各组成成分质量百分比如下：复合淀粉30%-45%，柿子汁1%-5%，水45%-65%；复合淀粉为豌豆淀粉与马铃薯淀粉或木薯淀粉的复合，其中组成成分质量比为豌豆淀粉15%-30%，马铃薯淀粉10%-20%；或豌豆淀粉15%-30%，木薯淀粉20%-30%。所述的柿子汁来自于成熟的或市售的甜柿，其组成为以下甜柿的一种或多种的混合，如罗田、富有、次郎等；所述的含有一定比例蔬菜汁的水，其中蔬菜为芹菜、菠菜、胡萝卜、黄瓜的一种或几种，经打浆、80目过滤至无渣蔬菜汁；所述的3d打印材料外加包括增味剂、着色剂、增香剂或营养强化剂等的一种或多种。

制备过程如下：

（1）原料按比例称好备用；

（2）柿子去皮去蒂，经打浆机得到柿子汁；

（3）将（1）所述的原料加水再加入步骤（2）中所述的柿子汁，混合均匀，凝胶；

（4）揉制成团，3d打印成型为3d打印物。

其中，步骤（3）所述的凝胶温度为64-70℃，凝胶时间为0.5-2h。3d打印时，采用螺杆推送式的3d打印机。打印成型的打印物可作为食材模型、食品配料、道具、教具、沙盘直接使用或经蒸煮、烘焙、煎炸或烧烤等加工后食用。

本发明的有益效果是：

原料均采用食品级别，安全性高，且简单易得，加工方便，3d打印物颜色美观鲜亮，精度高，层叠现象不明显，可即食或进行蒸煮、煎炸等后续加工后食用。本发明拓宽了柿子的加工和应用领域，提供了新的3d打印材料，且材料营养丰富，应用领域广泛。

附图说明

图1、2、3、4是本发明实施例1制备的复合淀粉3d打印材料的质构分析测试图。

图5是本发明实施例1的打印物。

具体实施方式

以下结合实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

准确称取豌豆淀粉35g，马铃薯淀粉15g，富有柿子放入榨汁机中榨汁后，取2g柿子汁，并称取75g水，一起加入复合淀粉中，搅拌混匀后，置于恒温水浴锅中于70℃下水浴加热凝胶0.5h；取出凝胶淀粉并揉制成团，经3d打印得3d打印物。

对本实施例中的3d打印材料使用质构仪进行tpa性能测试，对打印材料凝胶过程中于64℃、67℃、70℃下的黏附性、硬度、粘性、弹性分别进行测定，64℃时，四项指标数据依次为0.43、2700、0.47、0.835；67℃时，四项指标数据依次为0.31、2900、0.53、0.673；70℃时，四项指标数据依次为0.17、3500、0.64、0.541；使用软件origin8.5作图，得到性能测试图1-4。

由图1及图2可知，物料经凝胶后，硬度和粘性均有不同程度的升高，有利于得到具有一定机械支撑力、易于粘结在一起沉积成形的打印物。由图3、图4可知，黏附性和弹性经凝胶处理后，开始降低，这益于物料从打印机上剥离，避免物料粘结在喷嘴处，造成堵塞。弹性降低后，挤出胀大现象被抑制，出丝精度提升，利于得到表面规整的打印物。

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。取出凝胶淀粉并揉制成团，经3d打印得3d打印物。

实施例2

准确称取豌豆淀粉35g，马铃薯淀粉25g，次郎柿子放入榨汁机中榨汁后，取2g柿子汁，76.5g水和13.5g芹菜汁将上述物料混合，并搅拌均匀，后置于恒温水浴锅中于70℃下水浴加热凝胶1h。

实施例3

准确称取豌豆淀粉70g，马铃薯淀粉70g，罗田和次郎柿子放入榨汁机中榨汁后，取10g柿子汁，180g水和0.6g安赛蜜，将上述物料混合，并搅拌均匀，后置于恒温水浴锅中于64℃下水浴加热凝胶2h。

实施例1-3中的3d打印材料可以即食或进行蒸煮后续加工后食用，也可直接作为食材模型、食品配料、道具、教具、沙盘使用。

技术特征：

技术总结
本发明属于3D打印食品加工技术领域，提供了一种复合淀粉添加柿子汁作为3D打印材料的制备方法。本发明所述的制备方法具体阐述如下：复合淀粉加水混匀后加入适量柿子汁凝胶至其具有适当的黏度、延展性及拉伸性能，取出揉制成团，3D打印成型为3D打印物；其中，复合淀粉30%‑45%，柿子汁1%‑5%，水45%‑65%。本发明材料作为3D打印成型材料，简单易得，成本低且颜色鲜艳，可使人产生食欲，用于螺杆推送式的3D打印机，可打造任何造型的食材、模型、道具或沙盘等，且打印物分辨率高、成型性好、层叠界限不明显，也可进行后续的蒸煮、烘焙和煎炸等加工。

技术研发人员：周泉城;张军;李慧;寇宗耀;王琪;王猛
受保护的技术使用者：山东理工大学;淄博市铁山园艺场
技术研发日：2018.05.11
技术公布日：2018.11.23