[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及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，属于3D打印食品材料制备技术领域。

背景技术

随着3D打印技术的快速发展，以及人们对3D打印技术的应用不断探索，其应用领域从传统模具制造领域不断扩展到建筑、工艺设计和医疗整形等领域。在食品行业，3D食品呈现了全新的应用，对食物供应短缺、食物个性化需求、人类生活方式以及太空旅行等问题产生了深远影响。

食品3D打印机以FDM（熔融基础成型）为基础，将3D打印技术与食品制造结合起来。人们首先将设计好产品的形状输入到Arduino软件，Arduino软件会自动设计并生成3D打印的操作步骤，并按照预先设定好的形状及图案通过分层加工的方式，逐层将原料进行堆叠，生成 3D 产品。3D打印技术的优势在于无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体，并且可以制造出传统食品生产技术无法制造出的外形。另外在具有良好设计概念和设计过程的情况下，极大地缩短了食品研制和加工的周期，通过摒弃生产线而降低了成本，提高了生产效率。因此3D打印技术的发展和应用将有助于推动食品行业的发展，为食品生产加工领域带来全新的概念和动力。

但是食品的材料选择仍是3D打印广泛应用于食品加工领域的瓶颈之一。适合于3D打印技术的食品材料多为液体、糊状或粉状的食材，这就必须将人类通常食用的鱼、肉、蔬菜等食材变成糊状才能实施打印。并且要求这些浆料具有特定的粘度、细密度和流变特性。鱼糜制品富有弹性，口感独特，风味多样，方便可口，可用于制作色拉、迷你餐、主菜、冷盘多种菜式，深受广大消费者喜爱。同时鱼糜体系具有一定的凝胶强度、粘度和流变特性，非常适合3D打印技术对食品材料的要求，但现有技术中的鱼糜材料存在的缺陷是凝胶强度过高，增加打印过程中的机械负压，对3D打印机有一定程度的损害，鱼糜粘度过高还会引起喷头堵塞，打印精度降低，产品质量得不到保障等问题，因此，通过调控鱼糜配方来改善食品体系成型及3D打印性能对于3D打印鱼糜体系的开发具有重要的意义。

亚麻籽胶是由木糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、岩藻糖等6种单糖组成的一种阴离子多糖，具有强的亲水性。同样浓度下，其粘度显著低于刺槐豆胶、瓜尔豆胶和黄原胶等食品工业中常用食用胶。将亚麻籽胶添加到鱼糜中，可增加鱼糜凝胶的弹性和复水性，但其粘度适中，有利于3D打印过程中能够顺利出料；同时添加亚麻籽胶可增加凝胶体系中膳食纤维的含量，使凝胶体系的营养更为均衡，改善鱼糜凝胶产品的消化特性。葡萄糖酸内酯作为常用的酸性蛋白凝固剂，能够在高水分体系中缓慢水解为葡萄糖酸和内酯，而葡萄糖酸能够改变氨基酸侧链的电荷分布，使蛋白质分子间作用力增强，在较低温度下即可诱导蛋白质形成酸凝胶。将这两种物质添加到鱼糜体系中，能够在低温条件下形成凝胶强度、粘度和流变特性都满足3D打印要求的鱼糜打印材料。

范大明等（专利申请号201410654092.5）公开了一种具有高凝胶强度的低温酸诱导鱼糜制品及其生产方法。该发明采用的葡萄糖酸内酯通过缓慢水解作用于鱼糜蛋白进行酸诱导凝胶，其凝胶强度比传统高温热凝胶的凝胶强度提高140%以上，弹性可提高10%以上。但是酸诱导蛋白凝胶的粘度和流变特性仍有待提高，需要其他凝胶剂协同。本发明中在酸诱导基础上添加亚麻籽胶，有利于提高鱼糜凝胶的粘度和流变特性，更有利于3D打印过程中顺利出料。

李树红等（专利申请号201510434109.0）公开了一种鲜鱼饼及其制备方法。该发明采用多聚磷酸盐和转谷氨酰胺酶作为凝胶剂以提高鱼饼的凝胶特性，但是多聚磷酸盐食量过多时，能够在人体肠道内与钙离子集合形成难溶于水的物质，从而降低钙的吸收，而转谷氨酰胺酶和蛋白的交联程度较高，得到的鱼糜凝胶的粘弹性过高，在3D打印过程中容易形成堵塞。而本发明中选用的两种凝胶剂的交联作用适中，得到的鱼糜产品也具有一定的流动性。

宣鑫龙等（专利申请号201510380598.6）公开了3D打印用代可可脂型巧克力及其制备方法。该发明的巧克力是通过原料预处理、混合和精磨、精炼、罐装、熔化等步骤获得。该发明的巧克力具有稳定的流动性，无需调温，简化生产工艺，耐热性好。所选用的乳化剂大豆磷脂或聚甘油蓖麻醇酸酯，其主要作用是降低巧克力浆液的劲度和增强流动性。而本发明中选用的大豆蛋白乳化浆能够显著降低水的界面张力，与盐溶性肉蛋白形成稳定的乳化系统，兼有良好的填充性，减少淀粉等物料的添加。得到的鱼糜具有良好的韧性、弹性和口感。