一种基于3D打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法

本发明属于油脂、乳化脂肪及其植物基食品应用，具体涉及到一种基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法。

背景技术：

1、肉类生产的过程中对环境有多种影响，如大量温室气体排放(占农业排放总量的54％)，导致全球变暖、海平面上升、极端天气、干旱和其他灾难性影响。随着与肉类生产和消费相关环境问题的出现，人们相继提出了一些应对策略，包括饮食变化、创新产品、技术改进以及减少食品废料损失等，饮食变化中的经典策略是通过植物材料如豌豆和大豆等来取代肉类，逐渐引起人们的关注。现已经通过高水分挤压、挤压膨化和3d打印等多种技术开发出类似肉的纤维质地。3d打印技术应用于食品生产中可以满足不同的营养需求，可以开发有针对性的食品，因此将3d打印技术应用到肉及肉类生产中有重要意义。

2、蛋白及其与凝胶和油脂等的复合组分已被证实为适合3d打印的材料并应用于植物蛋白肉的打印中。除了将植物蛋白肉制品中的营养组分按比例充分混合均匀后直接进行3d打印和打印参数优化研究外；为了提升产品品质，模仿肉制品中脂肪的不规则可见分布，已有研究将双通道3d打印和同轴3d打印技术应用于植物蛋白肉的打印制造中；一般来讲，其中一个通道为蛋白、碳水、胶体等组分，另一个通道为油脂或脂肪类似物等组分进行肉制品模拟建模来获得具有脂肪分布的植物蛋白肉。

3、应用食品3d打印技术制造植物蛋白肉迎合了食品定制化和个性化的发展趋势；将结构化脂肪类似物填充于植物蛋白肉中赋予植物基产品脂肪风味与多汁口感。因此，基于3d打印制造新型类脂肪基植物蛋白肉对植物基产品的发展具有重要意义。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

3、本发明的其中一个目的是提供一种基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法，获得有可见脂肪分布、低收缩率、低蒸煮损失、具有多汁效果的新型植物蛋白肉，为植物蛋白肉的构建提供了新策略。

4、为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法，包括，

5、提供植物蛋白肉的蛋白组分；

6、提供植物蛋白肉的油脂组分；

7、将所述油脂组分与所述蛋白组分作为打印墨水，经3d打印获得类脂肪基植物蛋白肉；

8、所述经3d打印，包括，

9、将所述油脂组分与所述蛋白组分经过剪切混匀获得打印墨水，经单通道3d打印程序获得类脂肪基植物蛋白肉；或，

10、将所述油脂组分与所述蛋白组分分别作为打印墨水，经双通道3d打印程序获得类脂肪基植物蛋白肉。

11、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述提供植物蛋白肉的蛋白组分，将马铃薯淀粉、麦芽糊精、水、甜菜红色素、豌豆蛋白、盐、椰子油、菊粉按比例充分混匀，得到蛋白组分；

12、按质量百分比计，由马铃薯淀粉5～10％、麦芽糊精2～6％、水40～60％、甜菜红色素1～4％、豌豆蛋白25～35％、盐0.5～1.5％、椰子油3～6％、菊粉3～6％构成。

13、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述提供植物蛋白肉的油脂组分，包括，

14、提供包含微藻分离蛋白的纳米颗粒分散液；

15、将所述纳米颗粒分散液加入到液态的食用植物油中，高速剪切处理，得到第一种植物蛋白肉专用结构化类脂肪；或，

16、将所述第一种植物蛋白肉专用结构化类脂肪与质量浓度为0.5～4％的食用多糖溶液混合，在水浴条件下剪切处理，后冷却至室温，得到第二种植物蛋白肉专用结构化类脂肪；或，

17、将所述纳米颗粒分散液与质量浓度为0.5～4％的食用多糖溶液剪切、混合，得到均匀的水凝胶相；

18、将天然蜡加入植物油中，在加热条件下剪切溶解，得到油凝胶相；

19、将所述水凝胶相与所述油凝胶相混合高速剪切处理，并迅速冰水浴剪切，得到第三种植物蛋白肉专用结构化类脂肪。

20、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述提供包含微藻分离蛋白的纳米颗粒分散液，包括，

21、配置微藻分离蛋白溶液，水化，得到水化后的分离蛋白溶液；

22、将得到的水化后的分离蛋白溶液经过加热处理，得到分离蛋白胶；

23、在得到的分离蛋白胶中添加稀释液，经过一次高速剪切、高压均质得到纳米颗粒分散液。

24、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述配置分离蛋白溶液，配置分离蛋白溶液质量浓度为10～20％，ph值为6.0～7.5；

25、所述微藻分离蛋白包括螺旋藻分离蛋白、小球藻分离蛋白、杜氏盐藻分离蛋白、裸藻分离蛋白、红球藻分离蛋白中的一种或多种。

26、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述食用植物油包括大豆油、菜籽油、花生油、葵花籽油、米糠油、玉米油、亚麻籽油、橄榄油、小麦胚芽油、棉籽油、杏仁油、茶籽油、芝麻油中的一种或多种。

27、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述食用多糖为黄原胶、瓜尔胶、可得然胶、卡拉胶、刺槐豆胶、亚麻籽胶中的一种或多种的复配。

28、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述天然蜡为葵花籽蜡、蜂蜡、米糠蜡、小烛树蜡、巴西棕榈蜡、玉米蜡中的一种或多种。

29、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述第一种植物蛋白肉专用结构化类脂肪与食用多糖溶液的质量比为1:5～5:1。

30、作为本发明基于3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述油凝胶相中天然蜡为食用植物油质量的1～10％。

31、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述蛋白组分充分混匀为10～100rpm处理5～30min。

32、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述水化为将分离蛋白溶液置于1～10℃低温下冷藏10～24h进行水化。

33、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述蛋白溶液经加热处理为80～95℃下加热10～60min。

34、作为本发明单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述添加稀释液，所述稀释液包括磷酸盐缓冲液、水中的一种或两种，所述稀释液和所述分离蛋白胶的质量比为5：1。

35、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述一次高速剪切为5000～20000rpm处理1～5min；所述高压均质为10～100mpa处理1～5min。

36、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述二次高速剪切处理为5000～20000rpm处理1～4min。

37、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述配置多糖溶液，水浴温度80～90℃，时间5～10min。

38、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述第一种植物蛋白肉专用结构化类脂肪与食用多糖溶液混合水浴温度为80～95℃；所述剪切处理，为500～5000rpm处理5～30min。

39、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述纳米颗粒分散液与多糖溶液剪切混合为500～5000rpm下剪切5～10min。

40、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的一种优选方案，其中：所述油凝胶相与水凝胶相的质量比为20：80～80：20。

41、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述在加热条件下剪切溶解，加热为60～90℃加热10～50min；所述剪切为500～1200rpm下剪切10～50min。

42、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述水凝胶相与油凝胶相混合高速剪切为10000～20000rpm下剪切1～5min。

43、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述冰水浴冷却剪切为50～500rpm下剪切5～20min。

44、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述油脂组分与蛋白组分的质量比为10：90～60：40。

45、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述蛋白组分与油脂组分剪切混匀为10～100rpm处理5～30min。

46、作为本发明基于单通道3d打印制造类脂肪基植物蛋白肉的方法的一种优选方案，其中：所述打印程序中打印参数为喷嘴直径1.2mm，层高1mm，打印速率20mm/s，填充密度60～80％。

47、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

48、本发明以蛋白基组分与结构化类脂肪基油脂组分作为打印墨水，利用墨水直写方式经单通道/双通道3d打印技术获得有可见脂肪分布、低收缩率、低蒸煮损失、具有多汁效果的新型植物蛋白肉，为植物蛋白肉的构建提供了新策略。