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一种基于悬浮3D打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用与流程

2022-07-10 01:25:36 来源:中国专利 TAG:

一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用
技术领域
1.本发明涉及食品行业领域,特别涉及肉类替代品和可定制化蛋白质类食品领域,涉及一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和应用,具体涉及一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在制备人造肉中的应用。


背景技术:

2.蛋白质是人体内细胞、组织组成的重要成分,为人体提供氨基酸等营养,是人体每日需摄取的不可或缺的食物成分。肉类产品是日常生活中蛋白质的主要来源之一,同时食用肉制品也是人类延续千年的饮食习惯。随着人口增长,全球肉类产品需求量极大上升,由于畜牧用地限制,养殖动物的生存空间越来越小,这引发了动物保护者对动物福利的关注。同时高密度的养殖会造成动物生存环境的恶化,动物染病几率上升,进而导致抗生素的滥用。传统畜牧业排放的甲烷等温室气体极大的加重了对环境的压力,单纯依靠传统畜牧业不利于人类的可持续发展。因此,人们提出了用植物蛋白替代传统动物蛋白的解决方案。
3.近年来细胞培育肉以其接近真实肉类口感、风味、营养组成,引起了人们的关注。采用大豆蛋白等植物成分通过挤压方式来模拟肉类的方式是生产具有肉类口感蛋白产品的一个有效途径,其中采用3d打印技术辅助挤压方式来进行肌肉、脂肪的重新排布能够较好地模拟肉类纹理及质感。
4.目前针对应用3d打印加工的人造肉,普遍采用传统挤压式打印的方式,例如专利文献cn112839522a中提出了一种3d打印包含蛋白质和假塑性聚合物的可食用粘弹性组合物来生产肌肉替代产品的方法,该发明主要从打印结构和打印墨水的力学和流变性质角度考虑打印墨水的配方,从而得到在适宜打印粘度范围内,打印性能好,力学特性与牛肌肉、鸡胸肉等真实肉类处于同一数量级的替代肉产品,同时该发明还提供了一种明胶、藻酸盐墨水配方用于细胞培育肉的打印实现了打印细胞活率大于70%的多层细胞挤出产品。专利文献wo2020/1526890a1中通过使用3d打印技术控制包括蛋白基材料、脂肪基材料、血液替代物三种材料在内的排布制造肉排类产品,特别提供了一种模拟肉类纤维感和各向异性特质以接近真实肉质纹理的切片方式。以上专利文献均是采用传统挤压式打印的方式,即通过下层材料对上层材料的自支撑作用实现材料的层层堆叠,但是这种层与层堆叠支撑的方式很有可能造成层间或同层材料的彼此粘合而导致纤维感的缺失。
5.悬浮打印是一种近年来广泛用于生物医疗领域的打印技术,该技术在传统挤出式打印的基础上增加凝胶类物质和液体混合的支撑介质,其液下打印的方式能够防止打印结构内部的水分流失,实现三维空间的全方向打印。悬浮打印的实现主要依赖于悬浮介质的支撑作用。悬浮介质在静置状态下处于类似固体的状态,在挤出针头和墨水扰动下产生屈服应力,从而产生介质流化现象,即悬浮介质由原有固体状态变成具有流动性的液体状态。由于悬浮介质具有自愈能力,在挤出针头运动过的区域悬浮介质能够自动填充针头划过的裂缝并恢复至原来的固体状态,提供克服挤出材料重力的支撑力,从而起到支撑打印材料
的作用,因此这种打印方式能实现三维空间的全方向打印。
6.悬浮3d打印技术因其高生物兼容性被广泛应用于生物医学领域,lee等报道了通过使用含有高浓度细胞和胶原蛋白的生物墨水并经过后期培养实现了小型心脏组织的打印(lee,a.r.h.a.,etal.3dbioprintingofcollagentorebuildcomponentsofthehumanheart.science,365.6452:482-487(2019).)。在细胞培养肉领域,日本大阪大学dong-heekang分别以纤维蛋白原、matrigel或胶原蛋白为主要生物墨水成分,以结冷胶和明胶体系作为悬浮介质,通过悬浮打印肌肉束、血管束并经过培养、分化成熟后,使用tg酶与3d培养的脂肪组织粘合成完整组织结构,得到了类似于和牛的细胞培养肉(kang,dh.,etal.engineeredwholecutmeat-liketissuebytheassemblyofcellfibersusingtendon-gelintegratedbioprinting.natcommun12,5059(2021).)。该研究完整地模拟了牛肉包括肌肉、脂肪、血管在内的组织结构,但其主要成分胶原蛋白、纤维蛋白原和matrigel都是不可食用或未得到食品添加许可的材料,因此只处于实验室研发阶段而不可应用于实际食品生产中,且其打印后需经过长时间的细胞培养以及进行纤维粘合等复杂的后处理过程,不利于规模化生产。
7.英国爱丁堡赫瑞瓦特大学的melchels团队发表的有关悬浮打印的综述中指出悬浮打印在生物打印中通常有两种技术路径,一种是墨水打印后使打印墨水交联固定,去除悬浮介质保留下打印结构;另一种是墨水打印后使悬浮介质交联固定,去除打印墨水以形成仿血管结构等的内部结构(mccormack,andrew,etal."3dprintinginsuspensionbaths:keepingthepromisesofbioprintingafloat."trendsinbiotechnology38.6(2020):584-593.)。这两种技术路径均需要进行后期去除部分材料的过程,会增加后处理过程以及造成材料的浪费。
8.因此,需要开发一种制备能模拟肌肉纤维感的肉类替代物,且无需经过去除材料、打印纤维后期重新整合粘合的复杂后处理过程的方法。


技术实现要素:

9.鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种基于液下悬浮3d打印技术的人造肉及其制备方法和应用,解决传统挤出式打印肉类替代品缺乏肉类纤维感、后处理繁琐等问题,进而通过简单的操作制备出更加接近真实肉类纹理、肌肉脂肪配比、营养及口感的细胞培育肉。
10.本发明的目的之一是提供一种人造肉,所述人造肉由分散在可食用脂肪悬浮介质中的内部组织化处理的、具有蛋白质性质的可食用肌肉打印墨水构成;其中所述可食用脂肪悬浮介质包括可食用支撑颗粒和可食用分散体系,具有脂肪组织外观和结构;所述可食用肌肉打印墨水包括蛋白和可食用多糖,其具有肌肉纹理和纤维结构。
11.本发明另一目的是提供一种可食用脂肪悬浮介质,所述可食用脂肪悬浮介质包括可食用支撑颗粒和可食用分散体系;
12.所述可食用支撑颗粒为非动物源可食用凝胶;所述可食用分散体系包含食用胶和交联剂;
13.所述食用胶选自魔芋胶、可得然胶中的一种或几种;
14.所述交联剂选自钙离子、谷氨酰胺转氨酶(tg酶)中的一种或几种。
15.本发明另一方面是提供如上所述的可食用脂肪悬浮介质的制备方法,所述方法包括:
16.(1)制备可食用支撑颗粒,将可食用支撑颗粒原料加热,溶解;
17.(2)制备分散体系,将分散体系的各原料成分混匀;
18.(3)将(1)中的可食用支撑颗粒和(2)中的分散体系混合,使(1)中的可食用支撑颗粒交联成胶,打碎,离心,分离得到沉淀物,即可食用脂肪悬浮介质。
19.可以将本发明制备得到的可食用脂肪悬浮介质加热,冷却,制备得到单一脂肪部分成品。也可以将本发明制备的可食用脂肪悬浮介质作为介质,用于打印肌肉打印墨水后,加热,冷却,制备得到含肌肉部分的整块人造肉成品。
20.本发明另一目的是提供一种如上所述的可食用脂肪悬浮介质在制备人造肉中的应用。
21.本发明另一目的是提供一种可食用肌肉打印墨水,其包含可食用蛋白和可食用多糖;
22.所述可食用蛋白为具有打印性能的蛋白,选自大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、豌豆蛋白、面筋蛋白、土豆蛋白、大米水解蛋白、大米蛋白、鹰嘴豆蛋白、绿豆蛋白、花生蛋白、海藻蛋白、酵母蛋白、玉米蛋白、杏仁蛋白、藜麦蛋白中的一种或几种。
23.所述可食用多糖为具有假塑性的可食用多糖,其能使墨水具有剪切稀化性质,选自阿拉伯胶、黄原胶、透明质酸、刺槐豆胶、瓜尔豆胶中的一种或几种。
24.本发明另一目的是提供一种如上所述的可食用肌肉打印墨水在制备人造肉中的应用。
25.本发明另一目的是提供一种食品3d打印材料,所述的打印材料包含如上所述的可食用脂肪悬浮介质和如上所述的可食用肌肉打印墨水。
26.本发明另一目的是提供一种基于悬浮3d打印技术打印人造肉的方法,所述方法包括:
27.(1)生成模仿肌肉纹理和纤维结构的打印路径;
28.(2)采用如上所述的食品3d打印材料,通过3d打印的方式在可食用脂肪悬浮介质中打印可食用肌肉打印墨水,得到所述人造肉。
29.将所述人造肉加热,固化,得到最终人造肉成品。所述加热的温度为70
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100℃。所述人造肉具有肌肉纹理、纤维结构,及脂肪组织外观和结构。
30.相对于现有技术,本发明的有益效果包括:
31.本发明提供了一种使用悬浮打印方法制造含有仿照脂肪和肌肉两部分结构的完整替代肉排产品,其中“肌肉”部分具有模拟真实肉类的纹理结构和纤维感;“脂肪”部分作为脂肪替代品,能够模拟脂肪的口感和弹性,通过加入植物油,还可以使“脂肪”部分富有油脂感,煎煮过程中有油脂融化的感觉、质地嫩滑。所述肉排产品同时具有肌肉的纤维感和脂肪的口感。
32.本发明3d打印过程中只需要打印“肌肉”部分,“脂肪”部分可在“肌肉”材料排布作用下被动进行排布,极大地节约了打印时间成本、提高加工效率。
33.与现有多数悬浮打印方法相比,经过材料配方的优化同时保留了打印材料和支撑材料,使其各自发挥在整个结构中的作用,即分别模拟了肌肉结构和脂肪结构,避免了因去
除材料造成的材料浪费。同时,后续加工处理过程只需要经过加热等简单操作,在打印后仅需要进行简单的烹饪即可食用。
34.本发明所述肉排产品中,还可以增加培养的肌肉、脂肪细胞,使“肉排”更具真实肉类产品的口感、风味及营养。
35.作为传统畜牧养殖业的补充肉类产品,可以极大地缓解畜牧业排放的甲烷等温室气体对环境造成的压力、减少抗生素使用对人体造成的负担,同时为素食主义者提供了一种新的选择。
附图说明
36.图1为打印过程示意图。
37.图2为实施例1、对比例1~3可食用脂肪悬浮介质(脂肪支撑液)成胶图。
38.图3为实施例1~2可食用脂肪悬浮介质(脂肪支撑液)质构结果;其中, a为硬度,b为粘结性,c为弹性,d为粘结性,e为胶着性,f为咀嚼性,g 为恢复力,h为弹性模量。
39.图4为实施例5打印过程图。
40.图5为实施例5打印建模图,左图:三维模型,右图:生成的打印路径。
41.图6为实施例5最终打印效果图。
42.图7为实施例6最终打印效果图。
43.图8为对比例4~5打印效果图。
具体实施方式
44.本发明采用悬浮打印的方式制造肉类替代物,所述悬浮打印的主要过程是在具有自愈能力的悬浮介质中打印墨水,运动的针头深入到悬浮介质中克服悬浮介质的屈服应力,使其具有流体性质,在其中挤出墨水;当针头离开某位置时,该位置周围含有的大量微颗粒的悬浮介质会迅速填补针头造成的空隙,并使得悬浮介质恢复类似于固体的性质;墨水在悬浮介质中微颗粒的支撑作用下可以停留在挤出位置,并且在其中交联剂的作用下交联固化,所述交联固化可以在打印过程中进行,也可以在打印完成后进行;打印完成后对样品整体进行加热处理使悬浮介质固化,得到整块替代肉排产品。特别的,本发明将悬浮介质制成脂肪组合物,打印墨水制成蛋白组合物,使蛋白组合物在悬浮介质中打印出具有纤维感的结构以模拟肌肉纹理和纤维结构。
45.本发明提供了一种可食用脂肪悬浮介质,所述悬浮介质用于模拟脂肪,其具有支撑作用及自愈能力,能够通过加热等后处理方式固化,并且能完整保留内部打印结构及肌肉纹理和纤维结构,具有脂肪口感及味道。
46.所述可食用脂肪悬浮介质(可食用脂肪悬浮介质)主要包括可食用支撑颗粒(或微颗粒)和分散体系,所述颗粒起支撑作用,所述分散体系含有交联成分,可经过加热等方式固化。
47.所述悬浮介质中,所述颗粒可以由各种非动物源可食用凝胶组成,包括但不限于结冷胶、海藻酸钠、卡拉胶、魔芋胶、甲基纤维素等中的一种或几种;也可由其他含脂肪的组分组成,包括但不限于包裹脂肪的微胶囊颗粒、非人脂肪细胞等,其中非人脂肪细胞包括但不限于成脂细胞、脂肪的成纤维细胞、脂肪干细胞、多潜能成体祖细胞、胚胎干细胞及其任
何组合所组成的群组以及悬浮驯化后的上述细胞。
48.其中,所述颗粒的粒径可以是任意合适的粒径。在一些优选实施方式中,所述颗粒的粒径10μm-1mm,可以是10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、 400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm。
49.当体系既包含非动物源可食用凝胶,又包含包裹脂肪的微胶囊颗粒、非人脂肪细胞时,可以将可食用凝胶颗粒加入可食用分散体系后,再加入包裹植物油的微胶囊颗粒或非人脂肪细胞,也可以将可食用凝胶和包裹脂肪的微胶囊颗粒以及非人脂肪细胞共同加入可食用分散体系。
50.本发明所述可食用脂肪悬浮介质中,所述可食用分散体系包含具有以下性质的组分:
51.食用胶,其能够在加热后成热不可逆凝胶,包含但不限于魔芋胶、可得然胶等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,所述食用胶为可得然胶。
52.交联剂,其能使可食用肌肉打印墨水快速成胶,包含但不限于溶解后电离生成钙离子的氯化钙、可溶性乳酸钙、谷氨酰胺转氨酶(tg酶)等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,所述交联剂为氯化钙。
53.所述食用胶、交联剂的质量比为7:(0.1-2),可以是7:(0.1-0.3)、7:(0.3
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0.5)、7:(0.5-0.8)、7:(0.8-1.1)、7:(1.1-1.5)、7:(1.5-1.8)、7:(1.8-2.0);具体可以是7:0.1、7:0.2、7:0.3、7:0.4、7:0.5、7:0.6、7:0.7、7:0.8、7:0.9、7:1.0、7: 1.1、7:1.2、7:1.3、7:1.4、7:1.5、7:1.6、7:1.7、7:1.8、7:1.9、7:2.0。在一些优选实施方式中,所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.6。在一些优选实施方式中,所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.7。在一些优选实施方式中,所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.8。在一些优选实施方式中,所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.88。
54.作为优选,所述可食用分散体系还包括风味物质,其能够使体系具有脂肪味道,包括但不限于长链菊粉、脂肪风味香精香料等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,所述风味物质为长链菊粉。
55.所述食用胶、风味物质的质量比为7:(1.5-6.5),可以是7:(2.5-4)、7:(1.5
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2.0)、7:(2.0-2.5)、7:(2.5-3.0)、7:(3.0-3.5)、7:(3.5-4.0)、7:(4.0-4.5)、7:(4.5
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5.0)、7:(5.0-5.5)、7:(5.5-6.0)、7:(6.-6.5);具体可以是7:1.5、7:1.7、7:1.9、7: 2.0、7:2.5、7:3.0、7:3.5、7:4.0、7:4.5、7:5.0、7:5.5、7:6.0。在一些优选实施方式中,所述食用胶、风味物质的质量比为7:2。在一些优选实施方式中,所述食用胶、风味物质的质量比为7:3。在一些优选实施方式中,所述食用胶、风味物质的质量比为7:3.5。在一些优选实施方式中,所述食用胶、风味物质的质量比为7:4。
56.作为优选,所述可食用分散体系还包括水。
57.所述食用胶和水的质量比为7:(60-95),可以是7:(75-92)、7:(60-65)、7: (65-70)、7:(70-75)、7:(75-80)、7:(80-85)、7:(85-90);具体可以是7:60、7: 65、7:70、7:75、7:80、7:85、7:87、7:90。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:60。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:70。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:75。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:80。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:85。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质
量比为7:87。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:87.5。在一些优选实施方式中,所述食用胶和水的质量比为7:90。
58.将所述可食用支撑颗粒加入可食用分散体系中,进行交联,打碎,离心,去除上清和气泡等,得到沉淀物,即所述可食用脂肪悬浮介质。
59.在一些优选实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质中还包括植物油、乳化剂、固形剂中的一种或几种,所述植物油、乳化剂、固形剂在沉淀物中加入,得到所述可食用脂肪悬浮介质。
60.当所述可食用脂肪悬浮介质中包括植物油时,所述植物油能够使体系具有油脂感,其包含但不限于玉米油、大豆油、葵花籽油、橄榄油、椰子油、菜籽油、棕榈油等中的一种或几种。
61.所述沉淀物、植物油的质量比为7:(0.2-3),可以是7:(0.2-0.4)、7:(0.4-0.6)、 7:(0.6-0.8)、7:(0.8-1.0)、7:(1.0-1.2)、7:(1.2-1.4)、7:(1.4-1.6)、7:(1.5-2.5)、7:(1.6
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1.8)、7:(1.8-2.0)、7:(2.0-2.2)、7:(2.2-2.4)、7:(2.4-2.6);具体可以是7:0.2、 7:0.3、7:0.4、7:0.6、7:0.8、7:1.0、7:1.2、7:1.4、7:1.6、7:1.8、7:2.0、7:2.2、 7:2.33、7:2.4、7:2.6、7:2.8、7:3.0。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、植物油的质量比为7:(1.5-2.5)。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、植物油的质量比为7:(1.75-2.33)。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、植物油的质量比为 7:1.75。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、植物油的质量比为7:2.33。
62.当所述可食用脂肪悬浮介质包括乳化剂(可食用表面活性剂)时,所述乳化剂能够使油脂与水相体系充分乳化。所述乳化剂包含但不限于大豆卵磷脂、皂苷、具有乳化作用的食用胶等中的一种或几种;其中,所述具有乳化作用的食用胶,包含但不限于阿拉伯胶、黄原胶等。在一些实施方式中,所述乳化剂为大豆卵磷脂。
63.所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:(0.05-0.2),可以是7:(0.05-0.10)、7: (0.10-0.15)、7:(0.15-0.20);具体可以是7:0.05、7:0.06、7:0.07、7:0.08、 7:0.09、7:0.10、7:0.11、7:0.12、7:0.13、7:0.14、7:0.15、7:0.16、7:0.17、 7:0.18、7:0.2。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、乳化剂的质量比为 7:0.05。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:0.07。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:0.1。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:0.15。
64.当所述可食用脂肪悬浮介质中包括固形剂时,所述固形剂能够增强可食用脂肪悬浮介质体系的固形能力,包括但不限于淀粉(包括玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉)、磷酸酯双淀粉、乙酰化二淀粉醋酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,当所述可食用脂肪悬浮介质中包含植物油时,所述固形成分用于增强加入植物油后的体系的固形能力。
65.所述沉淀物、淀粉的质量比为7:(0.1-2),可以是7:(0.1-0.5)、7:(0.5-2)、7: (0.1-0.2)、7:(0.2-0.4)、7:(0.4-0.6)、7:(0.5-0.6)、7:(0.6-0.8)、7:(0.8-0.1)、7: (0.10-0.12)、7:(0.12-0.14)、7:(0.14-0.16)、7:(0.16-0.18)、7:(0.18-0.2)。具体可以是7:0.2、7:0.3、7:0.4、7:0.5、7:0.6、7:0.7、7:0.8、7:0.9、7:1.0、7: 1.2、、7:1.4、、7:1.6、7:1.8、7:2。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、淀粉的质量比为7:(0.3-1)。在一些优选实施方式中,所述沉淀物、淀粉的质量比为 7:0.5。
66.本发明所述可食用脂肪悬浮介质中,食用胶、交联剂是必需加入的成分,植物油、乳化剂、固形剂和风味物质是优选加入的成分,其中可以选择加入其中的任意一种或几种。在一些实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质中,除包含食用胶和交联剂外,还包括食用油。在一些实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质中,除包含食用胶和交联剂外,还包括食用油和乳化剂。在一些实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质中,除包含食用胶和交联剂外,还包括食用油和固形剂。在一些实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质中,除包含食用胶和交联剂外,还包括食用油、乳化剂和风味物质。在一些实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质中,除包含食用胶和交联剂外,还包括玉米油、淀粉和长链菊粉。
67.所述可食用脂肪悬浮介质中,所述可食用支撑颗粒和可食用分散体系的质量比为1:(0.6-1.8),可以是1:(0.6-0.8)、1:(0.8-1.0)、1:(1.0-1.2)、1:(1.2-1.4)、 1:(1.4-1.6)、1:(1.6-1.8);例如可以是1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、1: 1.6、1:1.8。在一些优选实施方式中,所述可食用支撑颗粒和可食用分散体系的质量比为1:1。
68.所述可食用脂肪悬浮介质的制备方法包括:
69.(1)制备可食用支撑颗粒,将非动物源可食用凝胶加热,溶解;
70.(2)制备分散体系,将分散体系的各成分混匀;
71.(3)制备可食用脂肪悬浮介质,将(1)的可食用支撑颗粒和(2)的分散体系混合,使(1)中的可食用支撑颗粒交联成胶,打碎,离心,分离得到沉淀物,即可食用脂肪悬浮介质。
72.(4)将可食用脂肪悬浮介质固化,为直接得到脂肪部分成品或得到打印后包含肌肉部分的整块人造肉成品,将(3)中的可食用脂肪悬浮介质加热,冷却,制备得到脂肪部分或整块人造肉成品。
73.步骤(1)中,所述加热的温度为40-100℃,可以是40-100℃、40-60℃、 60-80℃、40-100℃、80-100℃。在一些实施方式中,所述加热的温度为60℃。
74.步骤(1)中,作为可选,所述加热在水浴中进行。
75.步骤(2)中,所述混匀的方法可以采用任何合适的方法进行。在一实施方式中,所述混匀在匀浆机中进行。
76.步骤(2)中,分散体系中,若含有植物油和/或固形剂时,可以在制备分散体系时,先不加入植物油和/或固形剂,待步骤(3)分离得到沉淀物后,向沉淀物中加入植物油和/或固形剂,然后进行乳化,并进行步骤(4)的操作。
77.步骤(2)中,分散体系中,若含有植物油,可以在制备分散体系时,先不加入植物油,待步骤(3)分离得到沉淀物后,向沉淀物中加入植物油,然后进行乳化操作。
78.步骤(3)中,所述交联的温度为4-70℃。在一优选实施方式中,所述交联时间为26℃。
79.步骤(3)中,所述交联的时间为1-30min,可以是1-5、5-10、10-20、20
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30min。在一优选实施方式中,所述交联时间为10min。
80.步骤(3)中,所述离心的转速为500-10000,可以是500-1000、1000
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2000、2000-3000、3000-4000、4000-5000、5000-6000、6000-8000、8000
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10000rpm。在一优选实施方式中,所述离心的转速为2000rpm。
81.步骤(3)中,所述离心的时间为3-20min,可以是3-6、6-8、8-10、10
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12、12-15、15-20min。在一优选实施方式中,所述离心的时间为5min。
82.步骤(4)中,所述加热的温度为70-100℃,可以是70-80℃、80-90℃、 90-100℃。在一些实施方式中,所述加热的温度为90℃。
83.步骤(4)中,所述加热的时间为10-60min,可以是10-15、15-20、20
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30、30-60min。在一优选实施方式中,所述加热的时间为20min。
84.在一具体实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质的制备步骤包括:
85.(1)将可食用分散体系中除植物油、乳化剂及固形剂以外的组分在水中溶解,并用搅拌机充分混匀;
86.(2)将作为悬浮介质颗粒的原材料,可以是已成凝胶的可食用凝胶组分和 /或未交联成胶的食用凝胶溶液倒入可食用分散体系中,搅拌,使其中的未成胶组分充分交联后,用搅拌机充分打碎;
87.(3)将步骤(2)的混合物离心后去除上层气泡及上清液,保留下层均匀分散在可食用分散体系中的悬浮介质颗粒;
88.(4)将步骤(3)得到的悬浮介质颗粒与植物油、乳化剂及固形剂混合,用均质机充分乳化后可加入包裹脂肪的微胶囊颗粒或脂肪细胞等充分搅匀备用。
89.本发明还提供了一种如上所述方法制备得到的可食用脂肪悬浮介质。
90.本发明还提供了如上所述的可食用脂肪悬浮介质在制备人造肉中的应用。
91.本发明还提供了一种可食用肌肉打印墨水,所述可食用肌肉打印墨水用于模拟肌肉,其为包含一种、两种或两种以上的具有良好打印性能的蛋白组合物,能在打印时迅速交联固化,且具有肌肉的口感和风味;
92.所述可食用肌肉打印墨水主要包含可食用蛋白和可食用多糖。
93.所述可食用蛋白包含具有良好打印性能的蛋白,包含但不限于大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、豌豆蛋白、面筋蛋白、土豆蛋白、大米水解蛋白、大米蛋白、鹰嘴豆蛋白、绿豆蛋白、花生蛋白、海藻蛋白、酵母蛋白、玉米蛋白、杏仁蛋白、藜麦蛋白等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,所述蛋白为大豆分离蛋白。在一些优选实施方式中,所述蛋白为大豆分离蛋白和土豆蛋白的混合物,所述大豆分离蛋白和土豆蛋白的质量比为8.4:4.2。在一些优选实施方式中,所述蛋白为大豆分离蛋白和土豆蛋白的混合物,所述大豆分离蛋白和土豆蛋白的质量比为8.43:4.21。
94.所述可食用多糖为具有假塑性的可食用多糖,其能使墨水具有剪切稀化性质,是使墨水材料具有良好打印性质的关键组分,包含但不限于阿拉伯胶、黄原胶、透明质酸、刺槐豆胶、瓜尔豆胶等中的一种或几种。具有剪切稀化性质的非牛顿流体在剪切力的作用下表现出粘度降低的性质,这有利于打印料筒内材料的顺畅挤出,同时减少挤出过程中对细胞的破坏。在一些优选实施方式中,所述可食用多糖为黄原胶。
95.所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12:(0.02-2.0),可以是12:(0.02
‑ꢀ
0.05)、12:(0.03-0.1)、12:(0.1-0.3)、12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、 12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0);具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12:0.8、12:0.9、12:1.0、12: 1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12:1.6、12:1.7、12:1.8、12: 1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12:0.7。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为 12:0.75。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和可食
用多糖的质量比为12: 0.8。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12: 0.85。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12: 1.0。
96.作为优选,所述肌肉打印墨水还包括非人细胞组分,包括但不限于肌细胞、肝细胞、成骨细胞、成纤维细胞、成脂细胞、造牙本质细胞、成体神经元祖细胞、神经干细胞、来自脑室下前脑区的多个多潜能干细胞、室管膜神经干细胞、造血干细胞、肝造血干细胞、骨髓干细胞、脂肪的成纤维细胞、脂肪干细胞、产生多个胰岛细胞的干细胞、胰源性多能产生胰岛干细胞、间质干细胞、胎盘细胞、骨髓基质细胞、肌肉侧群细胞、骨髓来源的回收细胞、血液来源的间质前体细胞、骨髓来源的侧群细胞、肌肉前体细胞、循环的骨骼干细胞、神经祖细胞、多潜能成体祖细胞、中胚层祖细胞、脊髓祖细胞及孢子样细胞及其任何组合所组成的群组以及悬浮驯化后的上述细胞。
97.所述细胞组分占肌肉打印墨水总质量的质量占比为1-90%,可以是1%、 5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%。
98.作为优选,所述肌肉打印墨水还包括固化组分,其能够使肌肉打印墨水在打印过程中能快速固化,包含但不限于海藻酸钠、结冷胶、果胶等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,所述固化组分为海藻酸钠。
99.所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12:(0.02-2.0),可以是12:(0.02
‑ꢀ
0.05)、12:(0.03-0.1)、12:(0.1-0.3)、12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、 12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0);具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12:0.8、12:0.9、12:1.0、12: 1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12:1.6、12:1.7、12:1.8、12: 1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和固化组分的质量比为 12:0.7。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 0.75。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 0.8。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 0.85。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 1.0。
100.作为优选,所述肌肉打印墨水还包括纤维状组分,其能增强挤出的纤维机械强度,例如是膳食纤维或其他纤维状组分,包含但不限于燕麦膳食纤维、微晶纤维素、海带膳食纤维、大豆膳食纤维、蘑菇纤维、柑橘纤维、番茄纤维等中的一种或几种。在一些优选实施方式中,所述纤维状组分为大豆膳食纤维。
101.所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12:(0.02-2.0),可以是12:(0.02
‑ꢀ
0.05)、12:(0.03-0.1)、12:(0.1-0.3)、12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0);具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12:0.8、12:0.9、12:1.0、12: 1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12:1.6、12:1.7、12:1.8、12: 1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12:0.7。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为 12:0.75。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12: 0.8。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12: 0.85。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12: 1.0。
(0.05-0.08)、12:(0.05-0.1)、12:(0.1-0.2)、12:(0.2-0.4)、12:(0.4-0.6)、12:(0.6
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0.8)、12:(0.8-1.0)、12:(1.2-1.4)、12:(1.4-1.6)、12:(1.6-1.8)、12:(1.8-2);具体可以是12:0.05、12:0.08、12:0.1、12:0.3、12:0.5、12:0.7、12:0.9、12:1、 12:1.1、12:1.3、12:1.5、12:1.7、12:1.9、12:2。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:0.1。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:0.5。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:1。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:1.1。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:1.3。
110.作为优选,所述肌肉打印墨水还包括水。
111.所述可食用蛋白和水的质量比为12:(24-120),可以是12:(24-50)、12:(45
‑ꢀ
70)、12:(75-92)、12:(60-65)、12:(65-70)、12:(70-75)、12:(75-80)、12:(80
‑ꢀ
85)、12:(85-90)、12:(90-100)、12:(90-120);具体可以是12:25、12:40、 12:60、12:65、12:70、12:75、12:80、12:85、12:90。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和水的质量比为12:60。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和水的质量比为12:70。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和水的质量比为12:75。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和水的质量比为12:80。在一些优选实施方式中,所述可食用蛋白和水的质量比为12:85。
112.所述可食用肌肉打印墨水的制备方法包括:将上述材料混合后用搅拌机充分混匀,去除气泡,灌入打印料筒中备用。
113.所述去除气泡的方法可以采用任何合适的方式,包括但不限于是静置、离心、超声等中的至少一种。
114.本发明还提供了一种如上所述方法制备得到的可食用肌肉打印墨水。
115.本发明还提供了所述可食用肌肉打印墨水在制备人造肉中的应用。
116.本发明还提供了一种食品3d打印材料,所述打印材料包含如上所述的可食用脂肪悬浮介质和如上所述的可食用肌肉打印墨水。
117.本发明还提供了一种采用上述可食用脂肪悬浮介质和上述可食用肌肉打印墨水用于制备人造肉的打印方法,采用模仿肉质纹理的打印方法和后处理过程,主要包括模仿肌肉纹理和纤维结构的打印路径的生成,选择适宜的打印头,调整适宜的打印参数,通过3d打印的方式,制备人造肉,例如混合肉排。
118.所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:(0.1-1.8),可以是1:(0.1-0.3)、1:(0.3-0.6)、1:(0.6-0.8)、1:(0.8-1.0)、1:(1.0-1.2)、1:(1.2
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1.4)、1:(1.4-1.6)、1:(1.6-1.8);具体可以是1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1: 0.7、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8。优选地,为1:(0.5-1);在一些优选实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为 1:1。更优选地,为1:(0.6-0.7);在一些优选实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.6;在另一些优选实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.7。
119.所述打印的气压为0.2-0.35mpa,可以是0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、 0.30mpa。
120.所述打印的速度为5-30mm/s,可以是5、7、10、12、14、16、18、20、 22、24、26、28、30mm/s。
121.所述打印完成中,还包括对产品进行加热使得可食用脂肪悬浮介质固化的步骤,
所述加热的温度为70-100℃,可以是70-80℃、80-90℃、90-100℃。在一些实施方式中,所述加热的温度为90℃。所述加热的时间为10-30min,可以是10-15、15-20、20-30min。在一优选实施方式中,所述加热的时间为20min。
122.在一些具体实施方式中,所述打印方法的具体步骤如下:
123.(1)模拟肉质纹理生成可被3d打印机调用的控制打印路径的程序,包括但不限于g-code文件:
124.打印路径的生成实现路径(i):以肉排图片为参考依据,建立肌肉部分三维模型,用切片软件根据打印针头尺寸生成打印路径;
125.打印路径的生成实现路径(ii):以肉质纹理为参考依据,由控制代码生成完整三维运动路径,以三维坐标点(x,y,z)形式呈现并由程序自动转换为可被3d 打印机调用的打印路径文件;
126.(2)上述打印材料被装入料筒中并通过打印头的推动进行材料挤出,打印头的传动方式可选择但不限于由电机带动的螺杆挤压或由压缩气体带动的气动传动。打印针头孔径为1μm-3mm;
127.(3)将第一部分所述可食用脂肪悬浮介质倒入器皿中,第二部分所述蛋白组合物加入打印料筒中,启动3d打印机调用步骤(1)中生成的g-code文件控制打印过程,打印时针头深入可食用脂肪悬浮介质进行液下打印;
128.(4)完成打印的样品进行加热等后处理过程使脂肪支撑体系成胶固化后取出即完成制备过程,可进行后续煎煮等烹饪。
129.本发明还提供了一种如上所述的打印方法在制备人造肉中的应用。
130.本发明还提供了一种如上所述的打印方法制备的人造肉。所述人造肉具有肌肉纹理、纤维结构,及脂肪组织外观和结构;具体地,所述人造肉由分散在可食用脂肪悬浮介质中的内部组织化处理的、蛋白质性质的可食用肌肉打印墨水构成,所述可食用脂肪悬浮介质如上所述或如上文所述的制备方法获得,所述可食用肌肉打印墨水如上所述或如上文所述的制备方法获得,其中所述可食用肌肉打印墨水的内部组织具有肌肉纹理和纤维结构。所述可食用脂肪悬浮介质具有脂肪外观和结构、具有脂肪组织纹理。
131.所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:(0.1-1.8),可以是1:(0.1-0.3)、1:(0.3-0.6)、1:(0.6-0.8)、1:(0.8-1.0)、1:(1.0-1.2)、1:(1.2
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1.4)、1:(1.4-1.6)、1:(1.6-1.8);具体可以是1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、 1:1.6、1:1.8。在一些优选实施方式中,所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:1。
132.本发明还提供了一种食品,所述产品包含如上所述的人造肉,或由如上所述的人造肉制备获得。
133.本发明中,所述人造肉可以是人造猪排,人造牛排,人造鸡排等。
134.以下列举具体实施例进一步阐述本发明,应理解,实施例并非用于限制本发明的保护范围。应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围;在本发明说明书和权利要求书中,除非文中另外明确指出,单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
135.当实施例给出数值范围时,应理解,除非本发明另有说明,每个数值范围的两个端
点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外,根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
136.除非另外说明,本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、细胞培养、重组dna技术及相关领域的常规技术。
137.实施例1:可食用脂肪悬浮介质制备
138.制备步骤如下:
139.(1)支撑结构组分:在水中加入0.5w/v%的低酰基结冷胶,在60℃水浴中搅拌直至完全溶解,作为支撑结构组分;
140.(2)分散液组分:将下述组分用匀浆机充分混匀,作为可食用分散体系组分;
141.成分质量(g)可得然胶7.08氯化钙0.89长链菊粉3.54水88.49总和100
142.(3)将步骤(1)作为支撑结构组分的结冷胶液与步骤(2)的分散液以质量比1:1混合,搅拌,使结冷胶充分成胶,然后用搅拌机将结冷胶充分打碎,放入离心管中,2000rpm转速条件下离心5min,得沉淀物,备用;
143.(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、玉米油用匀浆机充分混合,使沉淀物、大豆卵磷脂的质量比为7:0.07,沉淀物、玉米油的质量比分别为7:0,7:0.37,7:0.78,7:1.24,7:1.75,7:2.33(见图2第一行和第二行图);
144.(5)分别将100g步骤(4)中得到的含不同质量百分比例的玉米油的可食用脂肪悬浮介质倒入烧杯中,90℃加热20min。
145.结果如图2所示,由图2可知,上述样品均能成胶;
146.各样品质构结果见附图3;其中沉淀物、玉米油的质量比分别为7:0,7: 0.37,7:0.78,7:1.24,7:1.75,7:2.33的样品分别对应图3中的 100:00:00、95:05:00、90:10:00、85:15:00、80:20:00、75:25:00。由图3结果及感官评价可知,随着加入玉米油含量的增高,可食用脂肪悬浮介质成胶后样品硬度、粘合度、胶着性、咀嚼性、弹性模量有明显下降的趋势,弹性、粘结性和恢复力也有所下降但变化不明显,其中,沉淀物、玉米油比为7:1.75和7: 2.33的样品有明显油脂感且入口后有油脂融化的感觉。
147.对比例1:可食用脂肪悬浮介质(沉淀物、玉米油质量比为7:3)
148.步骤(1)-(3):同实施例1;
149.(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、玉米油用匀浆机充分混合,使沉淀物、大豆卵磷脂的质量比为7:0.07,沉淀物、玉米油的质量比分别为7:3;
150.(5)将100g步骤(4)中得到的可食用脂肪悬浮介质倒入烧杯中,90℃加热20min。
151.结果如图2所示;由图可知,上述样品虽然能成胶,但结构松散易塌陷 (如附图2)。
152.对比例2:可食用脂肪悬浮介质(沉淀物、玉米油质量比为7:4.67)
153.步骤(1)-(3):同实施例1;
154.(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、玉米油用匀浆机充分混合,使沉淀物、大豆卵磷脂的质量比为7:0.07,沉淀物、玉米油的质量比分别为7:4.67;
155.(5)将100g步骤(4)中得到的可食用脂肪悬浮介质倒入烧杯中,90℃加热20min。
156.结果如图2所示;由图可知,上述样品中有小块角状物,且有油脂析出,整体可食用脂肪悬浮介质处于流动状态(如附图2)。
157.实施例2:可食用脂肪悬浮介质中加入淀粉组分
158.步骤(1)-(3):同实施例1;
159.(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、木薯淀粉和玉米油用匀浆机充分混合,使沉淀物、大豆卵磷脂、木薯淀粉的质量比为7:0.07:0.5,沉淀物、玉米油的质量比分别为7:3和7:2.5;
160.(5)将步骤100g(4)中得到的两种配比的混合物倒入烧杯中,90℃加热20min。
161.结果如图2所示;由图可知,上述两种样品均能成胶,且结构完整并富有油脂感,沉淀物:玉米油:木薯淀粉为7:3:0.5的样品有少量油脂析出,且质地软于沉淀物:玉米油:木薯淀粉为7:2.5:0.5样品,质构测试结果见附图3。沉淀物:玉米油:木薯淀粉为7:3:0.5、7:2.5:0.5样品分别对应图3中的70:30:5、 70:25:5,由附图3可知,沉淀物:玉米油:木薯淀粉为7:2.5:0.5的样品(即图 3中的70:25:5样品)的硬度、粘合度、胶着性、咀嚼性、弹性模量显著优于 7:3:0.5的样品,弹性、粘结性和恢复力于7:3:0.5样品差异不明显。
162.实施例3:肌肉打印墨水制备(以大豆分离蛋白和豌豆蛋白为主要组分)
163.(1)肌肉打印墨水组分:将以下列配比的组分用匀浆机充分混匀,作为肌肉打印墨水组分:
164.成分质量(g)大豆分离蛋白8.43土豆蛋白4.21纯碱0.17黄原胶0.84海藻酸钠0.84六偏磷酸钠0.84甜菜红色素0.31风味物质0.08水84.28总和100
165.(2)将上述原料隔夜静置后,用离心机反复离心去除气泡。
166.将上述制备的肌肉打印墨水用于打印时,墨水出丝连续,不易断裂。
167.实施例4:肌肉打印墨水制备(加入大豆膳食纤维)
168.(1)肌肉打印墨水组分:将以下列配比的组分用匀浆机充分混匀,作为肌肉打印墨水组分:
[0169][0170][0171]
(2)将上述原料隔夜静置后,用离心机反复离心去除气泡。
[0172]
将上述制备的肌肉打印墨水用于打印时,墨水出丝连续,不易断裂。
[0173]
对比例3:肌肉打印墨水制备(无假塑性可食用多糖(食用胶黄原胶))
[0174]
(1)为准备肌肉打印墨水,用匀浆机将原料以下列配比充分混匀:
[0175]
成分质量(g)大豆分离蛋白8.5土豆蛋白4.25纯碱0.17海藻酸钠0.85六偏磷酸钠0.85甜菜红混合色素0.31风味物质0.08水84.99总和100
[0176]
(2)将上述原料隔夜静置后,用离心机离心去除气泡。
[0177]
将上述制备的肌肉打印墨水用于打印时,打印不顺畅、易断丝。
[0178]
实施例5:完整打印过程(使用切片软件进行切片)
[0179]
(1)可食用脂肪悬浮介质的制备:
[0180]
(i)支撑结构组分:在水中加入0.5w/v%的低酰基结冷胶,在60℃水浴中搅拌直至完全溶解,作为支撑结构组分;
[0181]
(ii)分散液组分:将下述组分用匀浆机充分混匀,作为可食用分散体系组分;
[0182]
成分质量(g)可得然胶7.08氯化钙0.89长链菊粉3.54水88.49总和100
[0183]
(iii)将步骤(i)作为支撑结构组分的结冷胶液与步骤(ii)的分散液以质量比1:1混合,搅拌,使结冷胶充分成胶,然后用搅拌机将结冷胶充分打碎,放入离心管中,2000rpm转速条件下离心5min,得沉淀物,备用;
[0184]
(iv)将(iii)得到的沉淀物与大豆软磷脂、玉米油和木薯淀粉以质量比为 70:0.7:30:5混合,用匀浆机充分乳化混合均匀后倒入离心管备用。
[0185]
(2)肌肉打印墨水的制备
[0186]
(i)肌肉打印墨水组分;将以下列配比的组分用匀浆机充分混匀,作为肌肉打印墨水组分:
[0187]
成分质量(g)大豆分离蛋白12.64纯碱0.17黄原胶0.84海藻酸钠0.84六偏磷酸钠0.84甜菜红混合色素0.31风味物质0.08水84.28总和100
[0188]
(ii)将上述原料隔夜静置后,用离心机反复离心去除气泡,装入料筒后再次离心去除料筒中气泡。
[0189]
(3)打印及后加工过程
[0190]
(i)使用气动推动的3d打印机,将装有肌肉打印墨水的料筒安装到打印机上,见附图4,以肉排图片为参考依据,建立肌肉部分三维模型,用切片软件根据打印针头尺寸生成打印路径,打印模型及生成路径见附图5,其中打印气压为0.25mpa,打印速度为20mm/s,针头深入可食用脂肪悬浮介质进行液下打印;其中,可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.6。
[0191]
(ii)打印得到的样品置于蒸烤箱中90℃加热20min,可食用脂肪悬浮介质部分加热固化,加热后样品表面、底部和剖面图见附图6;由图6可知,打印后得到的样品形态完整,内部肌肉组织具有纤维结构。
[0192]
实施例6:完整打印过程(根据肉排纹理程序自动生成打印路径,肌肉打印墨水中加入牛肌肉细胞)
[0193]
(1)可食用脂肪悬浮介质的制备:
[0194]
步骤(i)-(iii):同实施例1步骤(1)-(3);
[0195]
(iv)将步骤(iii)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、木薯淀粉和玉米油用匀浆机充分混合,使沉淀物、大豆卵磷脂、木薯淀粉的质量比为7:0.07:0.5,沉淀物、玉米油的质量比分别为7:2.5;
[0196]
(5)将步骤100g(4)中得到的两种配比的混合物倒入烧杯中,90℃加热20min。
[0197]
(2)肌肉打印墨水的制备:
[0198]
制备步骤同实施例3。
[0199]
将实施例3中肌肉打印墨水与牛肌肉细胞共混,肌肉打印墨水、细胞质量比为10:1。
[0200]
(3)打印及后加工过程
[0201]
(i)使用气动推动的3d打印机,将装有肌肉打印墨水的料筒安装到打印机上,以肉质纹理为参考依据,由控制代码生成完整三维运动路径,其中打印气压为0.2mpa,打印速度为10mm/s,针头深入可食用脂肪悬浮介质进行液下打印,每完成一根肌纤维打印,针头均提升到液面以上;其中,可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.7。
[0202]
(ii)打印得到的样品加热前见附图7左图,置于蒸烤箱中90℃加热20 min,可食用脂肪悬浮介质部分加热固化,加热后沿肌束方向切片得到的切面见附图7中图,垂直肌束方向切片得到的切面见附图7右图。
[0203]
由图7可知,用上述方法打印得到的样品纵向具有类似于牛肉的肌束结构,切面具有类似于和牛的纹理结构,打印并固化后打印结构良好。
[0204]
表1:其他打印过程同实施例6,部分打印参数改变
[0205][0206][0207]
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明任何形式上和实质上的限制,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明方法的前提下,还将可以做出若干改进和补充,这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变,均仍属于本发明的技术方案的范围内。
再多了解一些

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