一种挤出型3D打印易吞咽凝胶食品及其制备方法

本发明属于食品加工，具体属于一种挤出型3d打印易吞咽凝胶食品及其制备方法。

背景技术：

1、随着人口老龄化，易吞咽食品的研发已成为重要的研究领域。在现行易吞咽食品加工的发展过程中，越来越多人将具有高营养、低敏性的植物蛋白作为老年食品的原料，通过静电纺丝技术、挤压技术和3d打印技术等，将植物组蛋白加工形成各种结构，赋予新的质构、风味和口感；也可以借助水凝胶制备技术，与其形成双相或多相体系。

2、挤出型3d打印是食品加工的常用方式，植物蛋白在挤压过程中经高温、高压、高剪切等作用发生变性，使维持蛋白结构的氢键、二硫键、离子键等被破坏，形成可塑化的熔融体，经分子链展开、团聚、聚集、交联形成纤维结构，但近年来制备植物蛋白-胶体易吞咽凝胶时，通常使用黄原胶(xg)作为添加剂，其在加热/冷却过程中具有稳定的性能，而且对酸性或碱性环境不敏感，同时具有优异的剪切稀化、恢复性能，可以用于增稠食物，通过增稠食物和唾液来预防吞咽困难，使两者更容易沿着喉咙移动，可以降低窒息的风险并使饮食更安全。然而市面上的黄原胶丙酮酸基含量≥3.5％，黏性范围较大，且不同批次黄原胶的黏度指标严重影响到了吞咽困难食品配方的统一性与操作性，在加入植物蛋白基中的黄原胶粉无法固定比例，且黏度较大使凝胶附着性不符合吞咽困难者用食品的许可标准，也不易进行挤出型3d打印。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种挤出型3d打印易吞咽凝胶食品及其制备方法，基于调控黄原胶丙酮酸基的含量，通过基团的指标来确定3d打印易吞咽植物蛋白凝胶食品的配方比例，可以提高易吞咽凝胶食品的流变特性和咀嚼吞咽特性，降低误吸风险。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，具体步骤如下：

3、s1脱除黄原胶中的丙酮酸基，得到丙酮酸基含量低于3.5％的改性黄原胶；

4、s2将改性黄原胶、植物蛋白和水混合得到无颗粒的混合物1，混合物1中植物蛋白的浓度5％～50％，黄原胶浓度为0.1％～1％，将混合物1加热得到改性黄原胶-植物蛋白凝胶；

5、s3采用改性黄原胶-植物蛋白凝胶进行3d打印，得到易吞咽凝胶食品。

6、进一步的，s1中，改性黄原胶中丙酮酸基含量为0.1％～3.5％。

7、进一步的，s1中，采用酸溶液作为脱丙酮酸剂，所述酸溶液具体为含0.1mol/lnacl的盐酸、硫酸或草酸溶液，所述酸溶液的浓度为0.01mol/l～0.1mol/l。

8、进一步的，s1中，脱除黄原胶中的丙酮酸基的具体步骤为：

9、s1.1将黄原胶溶于酸溶液中得到浓度为1g/l～10g/l的黄原胶溶液，在50℃～100℃进行酸性热处理0.5h～5h，得到混合物2；

10、s1.2调节混合物2的ph值，得到混合物2；

11、s1.3对混合物2进行多次醇沉后，去除醇后冷冻干燥，得到改性黄原胶。

12、进一步的，s1.2中，调节混合物2的ph值与含有黄原胶的0.1mol/l nacl溶液的ph值相同。

13、进一步的，s2中，所述植物蛋白为豌豆蛋白或大豆蛋白。

14、进一步的，混合物1在60℃～95℃左右加热40～60min。

15、进一步的，植物蛋白的纯度50％～99％。

16、进一步的，所述3d打印选择注射器挤出型打印机。

17、本发明采用上述方法制备得到一种3d打印易吞咽凝胶食品，其硬度为1.5×103n/m2～3×103n/m2，附着性为1.3×102j/m3～2×102j/m3，凝聚力为0.3n/m2～0.4n/m2。

18、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

19、本发明提供一种挤出型3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，丙酮酸基的存在减弱了黄原胶螺旋结构的稳定性，主要是增加支链长度和产生静电排斥。因此，丙酮酸基的脱除有利于黄原胶螺旋结构的稳定性，促使黄原胶有序－无序构象转换向高温移动，分子之间作用减弱，分子流动性增强，阻碍了网络结构的形成，似固性减弱；本发明通过酸改性调控黄原胶中丙酮酸基的含量来改变其流变特性发生稳定变化，从而使胶体用量配方可统一标准，同时将去除部分丙酮酸基的黄原胶与植物蛋白粉混合热诱导形成凝胶，黄原胶通过减少水迁移和促进氢键，促进了蛋白质之间的交联、增强了网络结构，显著提高了样品的机械强度、粘度、硬度和粘附力，也可以在3d打印时可增强打印特性、提高打印精度；本发明利用3d打印食品加工技术处理凝胶样品，可以降低食物团黏度，得到柔软，具有一定的口舒适性，使吞咽更容易的凝胶食品，该食品符合吞咽困难者用食品的标识许可标准和iddsi标准，可以认定为易吞咽食品。

20、综上，本发明采用调控黄原胶中丙酮酸基的含量的方法改性黄原胶，使其与植物蛋白相互作用形成凝胶，成为吞咽困难导向的3d打印食品，是一种较有前途的吞咽困难食品加工方法。

技术特征：

1.一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，s1中，改性黄原胶中丙酮酸基含量为0.1％～3.5％。

3.根据权利要求1所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，s1中，采用酸溶液作为脱丙酮酸剂，所述酸溶液具体为含0.1mol/l nacl的盐酸、硫酸或草酸溶液，所述酸溶液的浓度为0.01mol/l～0.1mol/l。

4.根据权利要求3所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，s1中，脱除黄原胶中的丙酮酸基的具体步骤为：

5.根据权利要求4所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，s1.2中，调节混合物2的ph值与含有黄原胶的0.1mol/l nacl溶液的ph值相同。

6.根据权利要求1所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，s2中，所述植物蛋白为豌豆蛋白或大豆蛋白。

7.根据权利要求1所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，混合物1在60℃～95℃左右加热40～60min。

8.根据权利要求1所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，植物蛋白的纯度50％～99％。

9.根据权利要求1所述的一种3d打印易吞咽凝胶食品的制备方法，其特征在于，所述3d打印选择注射器挤出型打印机。

10.权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的一种3d打印易吞咽凝胶食品，其特征在于，所述易吞咽凝胶食品的硬度为1.5×103n/m2～3×103n/m2，附着性为1.3×102j/m3～2×102j/m3，凝聚力为0.3n/m2～0.4n/m2。

技术总结
本发明提供一种挤出型3D打印易吞咽凝胶食品及其制备方法，具体步骤如下：S1脱除黄原胶中的丙酮酸基，得到丙酮酸基含量低于3.5％的改性黄原胶；S2将改性黄原胶、植物蛋白和水混合得到无颗粒的混合物1，混合物1中植物蛋白的浓度5％～50％，黄原胶浓度为0.1％～1％，将混合物1加热得到改性黄原胶‑植物蛋白凝胶；S3采用改性黄原胶‑植物蛋白凝胶进行3D打印，得到易吞咽凝胶食品，本发明基于调控黄原胶丙酮酸基的含量，通过基团的指标来确定3D打印易吞咽植物蛋白凝胶食品的配方比例，可以提高易吞咽凝胶食品的流变特性和咀嚼吞咽特性，降低误吸风险。

技术研发人员：刘振彬,莫海珍,胡梁斌,李红波,陈茜,徐丹
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15