本發(fā)明屬于食品加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末。
背景技術(shù)：
：3D打印技術(shù)隨著對(duì)其深入研究已經(jīng)開始逐步從高、精、尖工業(yè)制造向人們生活的方方面面擴(kuò)散，例如，衣、食、住、行。其中，食品是人們生活必不可少的一部分。食品3D打印也將成為未來3D打印市場(chǎng)的主流與大趨勢(shì)。研究表明，食品3D打印適用性廣，操作簡(jiǎn)單方便，靈活性高，不僅可以豐富食品的樣式，滿足個(gè)性化需求，而且可以開發(fā)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品與功能性食品；另外，以食物盡量替代藥物將成為未來食品的發(fā)展趨勢(shì)。據(jù)研究報(bào)道，3D打印材料已經(jīng)比較普遍，如德國弗勞恩霍夫界面工程和生物研究所研制成功3D人體組織打印墨水；唐通鳴等研究制備了用于電子、生物、醫(yī)藥、建筑、服裝等新型3D打印材料ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)(唐通鳴，陸燕，李志揚(yáng)，等.新型3D打印材料ABS的制備及性能[J].現(xiàn)代化工，2015，35(7)：50-52.)；武漢紡織大學(xué)成功研發(fā)可3D打印的光固化樹脂材料(余凌云.武漢紡織大學(xué)成功研發(fā)可3D打印的光固化樹脂材料[EB/OL].http://www.xinhuanet.com,2014-12-10.)，但是，目前適于食品3D打印的材料仍比較少見。中國肉類產(chǎn)量多年來一直居世界首位，尤其是豬肉和雞肉，占肉類結(jié)構(gòu)主要比重。肉類蛋白質(zhì)含量高，種類多，且消化率高，容易被人體吸收利用，有增強(qiáng)體力，強(qiáng)壯身體的作用。因此，由肉類制備肉糜粉末進(jìn)而開發(fā)各種肉制品具有重要營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)意義。氣流超微粉碎機(jī)是利用粉碎刀片高速旋轉(zhuǎn)撞擊并由空氣氣流旋風(fēng)分離的形式來實(shí)現(xiàn)干性物料超微粉碎的設(shè)備。此粉碎過程速度快，可在較短時(shí)間達(dá)到粉碎的目的，配液氮可做超低溫粉碎，因此對(duì)于熱敏性物料而言，可以最大限度地保留粉體的生物活性成分，以利于制成所需的高質(zhì)量的產(chǎn)品，經(jīng)氣流超微粉碎的物料粒徑細(xì)度高，很大程度上增加了微粉的比表面積，使吸附性、粘著性相應(yīng)增大，但目前，氣流超微粉碎主要用于植物或干果的粉碎，肉制品粉碎較為少見。行星式球磨機(jī)利用磨料與試料在研磨罐內(nèi)高速翻滾，對(duì)物料產(chǎn)生強(qiáng)力剪切、沖擊、碾壓達(dá)到粉碎、研磨、分散、乳化物料的目的。行星式球磨機(jī)在食品中應(yīng)用較少。配用真空球磨罐，在真空狀態(tài)下研磨試樣，可防止外界環(huán)境污染，延長(zhǎng)食品保質(zhì)期。經(jīng)行星式球磨機(jī)制得的物料粒徑更小、粘著性和吸附性更好、穩(wěn)定性更高；同時(shí)，該制備方法易于控制，操作簡(jiǎn)便，因此，該技術(shù)在食品材料制備方面有著很好的應(yīng)用前景。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末，從而解決目前食品3D打印材料存在的問題。本發(fā)明的適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末，其制備方法中包含有的步驟如下：將剔除結(jié)締組織和脂肪的原料生鮮肉800g～1200g絞碎；將絞碎樣品在真空條件下進(jìn)行滾揉處理；其中滾揉的真空度0.08MPa～0.09MPa，時(shí)間4h～8h，溫度4℃～6℃；將滾揉處理后的原料肉加水?dāng)嚢韬?，再采用原料生鮮肉重量2％～3％的中性蛋白酶進(jìn)行酶解處理，在30℃～40℃恒溫水解2h～3h，隨后，將酶解液進(jìn)行超高壓(300MPa～500MPa,10min～20min)滅酶處理；再將酶解樣品真空冷凍干燥；采用粗粉碎機(jī)將干燥樣品粗粉碎1次，使粗粉碎樣品粒度達(dá)10mm～15mm；粗粉碎條件為：功率3Kw～5Kw，轉(zhuǎn)速900r/min～1000r/min，時(shí)間20min～30min；采用氣流式超微粉碎機(jī)將粗粉碎樣品超微粉碎1次，制得10μm～20μm的肉糜粉末；超微粉碎條件為：工作壓力0.5MPa～0.8MPa，進(jìn)料氣流0.5MPa～0.8MPa，粉碎氣流0.5MPa～0.8MPa，轉(zhuǎn)速2000r/min～2400r/min，時(shí)間20min～30min；采用行星式球磨機(jī)將微米肉糜粉末納米粉碎1次，制得200nm～400nm適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末；納米粉碎條件為：轉(zhuǎn)速400r/min～600r/min；時(shí)間40min～80min。本發(fā)明提供的一種適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末，通過超微和球磨粉碎技術(shù)對(duì)酶解畜禽精瘦肉進(jìn)行粉碎，使受到高速剪切、高頻振蕩和撞擊等機(jī)械力作用，達(dá)到粉碎而制得納米肉糜粉末；本發(fā)明以畜禽精瘦肉為原料，制備了一種粒徑小、口感細(xì)膩潤(rùn)滑、粘著性和吸附性好、穩(wěn)定性高，適于食品3D打印的納米肉糜粉末。本發(fā)明制備方法易于控制，操作簡(jiǎn)便。附圖說明圖1：兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末粘著性圖(實(shí)施例1)；圖2：兩種不同方法制備的納米肉糜粉末雞肉腸粘著性圖(實(shí)施例1)；圖3：兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末粘著性圖(實(shí)施例2)；圖4：兩種不同方法制備的納米肉糜粉末豬肉腸粘著性圖(實(shí)施例2)。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例的一種適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末及其制備方法包括以下步驟：將剔除結(jié)締組織和脂肪的原料生鮮肉800g～1200g絞碎；將絞碎樣品在真空條件下進(jìn)行滾揉處理；其中滾揉的真空度0.08MPa～0.09MPa，時(shí)間4h～8h，溫度4℃～6℃；將滾揉處理后的原料肉加水?dāng)嚢韬?，再采用原料生鮮肉重量2％～3％的中性蛋白酶(酶活力50,000U/g)進(jìn)行酶解處理，在30℃～40℃恒溫水解2h～3h，隨后，將酶解液進(jìn)行超高壓(300MPa～500MPa,10min～20min)滅酶處理；再將酶解樣品真空冷凍干燥；采用粗粉碎機(jī)將干燥樣品粗粉碎1次，使粗粉碎樣品粒度達(dá)10mm～15mm；粗粉碎條件為：功率3Kw～5Kw，轉(zhuǎn)速900r/min～1000r/min，時(shí)間20min～30min；采用氣流式超微粉碎機(jī)將粗粉碎樣品超微粉碎1次，制得10μm～20μm的肉糜粉末；超微粉碎條件為：工作壓力0.5MPa～0.8MPa，進(jìn)料氣流0.5MPa～0.8MPa，粉碎氣流0.5MPa～0.8MPa，轉(zhuǎn)速2000r/min～2400r/min，時(shí)間20min～30min；采用行星式球磨機(jī)將微米肉糜粉末納米粉碎1次，制得200nm～400nm適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末；納米粉碎條件為：轉(zhuǎn)速400r/min～600r/min，時(shí)間40min～80min。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1：步驟一，選擇原料生鮮雞胸肉1000g，將其剔除結(jié)締組織和脂肪并絞碎；步驟二，將絞碎的雞肉真空滾揉處理；滾揉條件為：真空度0.08MPa，時(shí)間4h，溫度4℃；步驟三，采用2％(肉量重)即20g中性蛋白酶(酶活力50,000U/g)進(jìn)行酶解處理，肉水比為1.0:1.5即1000g肉和1500g水，30℃恒溫水解2h，隨后，進(jìn)行超高壓(400MPa,15min)滅酶處理；步驟四，將滅酶雞肉真空冷凍干燥；步驟五，采用粗粉碎機(jī)將干燥雞肉粗粉碎1次，粗粉碎條件為：功率3Kw，轉(zhuǎn)速900r/min，時(shí)間20min,使粗粉碎樣品粒度達(dá)10mm～15mm；步驟六，采用氣流式超微粉碎機(jī)將粗粉碎雞肉超微粉碎1次，超微粉碎條件為：工作壓力0.5MPa，進(jìn)料氣流0.5MPa，粉碎氣流0.5MPa，轉(zhuǎn)速2000r/min，時(shí)間20min,制得微米(10μm～20μm)肉糜粉末；步驟七，采用行星式球磨機(jī)將微米肉糜粉末納米粉碎1次，納米粉碎條件為：轉(zhuǎn)速400r/min，時(shí)間：40min，制得納米(200nm～400nm)肉糜粉末；步驟八，將納米肉糜粉末真空包裝，即制得適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末。未按發(fā)明工藝制備的納米肉糜粉末：步驟一，選擇原料生鮮雞胸肉1000g，將其剔除結(jié)締組織和脂肪并絞碎；步驟二，采用2％(肉量重)即20g中性蛋白酶(酶活力50,000u/g)將絞碎的雞肉進(jìn)行酶解處理，肉水比為1.0:1.5即1000g肉和1500g水，30℃恒溫水解2h，隨后，進(jìn)行超高壓(400MPa,15min)滅酶處理；步驟三，將已滅酶雞肉真空滾揉處理；滾揉條件為：真空度0.08MPa，時(shí)間4h，溫度4℃；步驟四，將滾揉雞肉真空冷凍干燥；步驟五，采用粗粉碎機(jī)將干燥雞肉粗粉碎1次，粗粉碎條件為：功率3Kw，轉(zhuǎn)速900r/min，時(shí)間20min,使粗粉碎樣品粒度達(dá)100mm～150mm；步驟六，采用氣流式超微粉碎機(jī)將粗粉碎雞肉超微粉碎1次，超微粉碎條件為：工作壓力0.5MPa，進(jìn)料氣流0.5MPa，粉碎氣流0.5MPa，轉(zhuǎn)速2000r/min，時(shí)間20min,制得微米(100μm～200μm)肉糜粉末；步驟七，采用行星式球磨機(jī)將微米肉糜粉末納米粉碎1次，納米粉碎條件為：轉(zhuǎn)速400r/min，時(shí)間40min，制得納米(600nm～800nm)肉糜粉末。兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末的理化性質(zhì)分析如下：1)分別將50g兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末置于平皿中攤平成同樣面積的圓形，再暴露于20℃、400lux日光燈光照強(qiáng)度下，每隔4d用CR-400色差計(jì)(日本美能達(dá)儀器公司)分別測(cè)定其a*值，重復(fù)3次。穩(wěn)定性結(jié)果如表1。表1：兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末穩(wěn)定性2)結(jié)合雞肉腸加工實(shí)例進(jìn)一步說明：將兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末分別加工成雞肉腸，兩組雞肉腸產(chǎn)品分別切片置于0～4℃、400lux日光燈光照強(qiáng)度下，每隔4d用CR-400色差計(jì)(日本美能達(dá)儀器公司)分別測(cè)定其a*值，重復(fù)3次。穩(wěn)定性結(jié)果如表2。表2兩種不同方法制備的納米肉糜粉末雞肉腸色澤穩(wěn)定性由表1和表2可看出，本發(fā)明制備的納米肉糜粉末具有更好的穩(wěn)定性。3)分別將50g兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末在70℃、80℃、90℃、100℃下加熱30min，用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀(英國StableMicroSystems公司)對(duì)其粘著性進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次，求其平均值。粘著性結(jié)果如圖1。4)分別將50g兩種不同方法制備的雞肉納米肉糜粉末加工成雞肉腸，在70℃、80℃、90℃、100℃下加熱30min，用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀(英國StableMicroSystems公司)對(duì)其粘著性進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次，求其平均值。粘著性結(jié)果如圖2。由圖1和圖2可看出，當(dāng)加熱溫度相同時(shí)，納米肉糜粉末和由納米肉糜粉末加工成的雞肉腸的粘著性明顯高于未按發(fā)明工藝制備的納米肉糜粉末及其納米肉糜粉末加工成的雞肉腸；隨著溫度的升高納米肉糜粉末和由納米肉糜粉末加工成的雞肉腸的粘著性先升高后降低，90℃之前升高幅度基本相同，但90℃后未按發(fā)明工藝制備的納米肉糜粉末加工成的雞肉腸粘著性下降幅度明顯大于納米肉糜粉末和由納米肉糜粉末加工成的雞肉腸；由此可以得出，納米肉糜粉末具有更好的粘著性。納米肉糜粉末3D打印:將3D打印機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，在計(jì)算機(jī)上用CAD等軟件建造一個(gè)要求打印的三維模型。將采用實(shí)施例1制備好的納米肉糜粉末放在打印機(jī)中，設(shè)定好溫度進(jìn)行3D打印。將打印好的肉糜從機(jī)器里取出來，冷卻，定型。3D打印的納米肉糜口感細(xì)膩潤(rùn)滑，納米肉糜粉末因其加熱具有良好的粘著性、吸附性和穩(wěn)定性，打印過程中每一層都可以與上一層牢固粘結(jié)，本發(fā)明以雞肉為原料。制備方法易于控制，操作簡(jiǎn)便。實(shí)施例2：步驟一，選原料生鮮豬肉1000g，將其剔除結(jié)締組織和脂肪并絞碎；步驟二，將絞碎的豬肉真空滾揉處理；滾揉條件為：真空度0.08MPa，時(shí)間5h，溫度5℃；步驟三，采用3％(肉量重)即30g中性蛋白酶(酶活力50,000u/g)進(jìn)行酶解處理，肉水比為1.0:1.5即1000g肉和1500g水，35℃恒溫水解3h，隨后，進(jìn)行超高壓(300MPa,20min)滅酶處理；步驟四，將滅酶豬肉真空冷凍干燥；步驟五，采用粗粉碎機(jī)將干燥豬肉粗粉碎1次，粗粉碎條件為：功率4Kw，轉(zhuǎn)速900r/min，時(shí)間20min,使粗粉碎樣品粒度達(dá)10mm～15mm；步驟六，采用氣流式超微粉碎機(jī)將粗粉碎豬肉超微粉碎1次，超微粉碎條件為：工作壓力0.8MPa，進(jìn)料氣流0.8MPa，粉碎氣流0.8MPa，轉(zhuǎn)速2400r/min，時(shí)間20min,制得微米(10μm～20μm)肉糜粉末；步驟七，采用行星式球磨機(jī)將微米肉糜粉末納米粉碎1次，納米粉碎條件為：轉(zhuǎn)速600r/min，時(shí)間40min，制得納米(200nm～400nm)肉糜粉末；步驟八，將納米肉糜粉末真空包裝，即制得適于食品3D打印材料的納米肉糜粉末。未按發(fā)明工藝制備的納米肉糜粉末：步驟一，選擇原料生鮮豬肉1000g，將其剔除結(jié)締組織和脂肪并絞碎；步驟二，采用3％(肉量重)即30g中性蛋白酶(酶活力50,000u/g)將絞碎的豬肉進(jìn)行酶解處理，肉水比為1.0:1.5即1000g肉和1500g水，35℃恒溫水解3h，隨后，進(jìn)行超高壓(300MPa,20min)滅酶處理；步驟三，將已滅酶豬肉真空滾揉處理；滾揉條件為：真空度0.08MPa，時(shí)間5h，溫度5℃；步驟四，將滅酶豬肉真空冷凍干燥；步驟五，采用粗粉碎機(jī)將干燥雞肉粗粉碎1次，粗粉碎條件為：功率4Kw，轉(zhuǎn)速900r/min，時(shí)間20min,使粗粉碎樣品粒度達(dá)100mm～150mm；步驟六，采用氣流式超微粉碎機(jī)將粗粉碎豬肉超微粉碎1次，超微粉碎條件為：工作壓力0.8MPa，進(jìn)料氣流0.8MPa，粉碎氣流0.8MPa，轉(zhuǎn)速2400r/min，時(shí)間20min,制得微米(100μm～200μm)肉糜粉末；步驟七，采用行星式球磨機(jī)將微米肉糜粉末納米粉碎1次，納米粉碎條件為：轉(zhuǎn)速600r/min，時(shí)間40min，制得納米(600nm～800nm)肉糜粉末。兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末的理化性質(zhì)分析如下：1)分別將50g兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末置于平皿中攤平成同樣面積的圓形，再暴露于20℃、400lux日光燈光照強(qiáng)度下，每隔4d用CR-400色差計(jì)(日本美能達(dá)儀器公司)分別測(cè)定其a*值，重復(fù)3次。穩(wěn)定性結(jié)果如表3。表3：兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末穩(wěn)定性2)結(jié)合豬肉腸加工實(shí)例進(jìn)一步說明：將兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末分別加工成豬肉腸，兩組豬肉腸產(chǎn)品分別切片置于0～4℃、400lux日光燈光照強(qiáng)度下，每隔4d用CR-400色差計(jì)(日本美能達(dá)儀器公司)分別測(cè)定其a*值，重復(fù)3次。穩(wěn)定性結(jié)果如表4。表4兩種不同方法制備的納米肉糜粉末豬肉腸色澤穩(wěn)定性3)分別將50g兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末在70℃、80℃、90℃、100℃下加熱30min，用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀(英國StableMicroSystems公司)對(duì)其粘著性進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次，求其平均值。粘著性結(jié)果如圖3。4)分別將50g兩種不同方法制備的豬肉納米肉糜粉末加工成豬肉腸，在70℃、80℃、90℃、100℃下加熱30min，用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀(英國StableMicroSystems公司)對(duì)其粘著性進(jìn)行測(cè)定，重復(fù)3次，求其平均值。粘著性結(jié)果如圖4。由圖3和圖4可看出，當(dāng)加熱溫度相同時(shí)，納米肉糜粉末和由納米肉糜粉末加工成的豬肉腸的粘著性明顯高于未按發(fā)明工藝制備的納米肉糜粉末及其納米肉糜粉末加工成的豬肉腸；隨著溫度的升高納米肉糜粉末和由納米肉糜粉末加工成的豬肉腸的粘著性先升高后降低，90℃之前升高幅度基本相同，但90℃后未按發(fā)明工藝制備的納米肉糜粉末加工成的豬肉腸粘著性下降幅度大于納米肉糜粉末和由納米肉糜粉末加工成的豬肉腸；由此可以得出，納米肉糜粉末具有更好的粘著性。納米肉糜粉末3D打印:將3D打印機(jī)與計(jì)算機(jī)連接，在計(jì)算機(jī)上用CAD等軟件建造一個(gè)要求打印的三維模型。將采用實(shí)施例2制備好的納米肉糜粉末放在打印機(jī)中，設(shè)定好溫度進(jìn)行3D打印。將打印好的肉糜從機(jī)器里取出來，冷卻，定型。3D打印的納米肉糜口感細(xì)膩潤(rùn)滑，納米肉糜粉末因其加熱具有良好的粘著性、吸附性和穩(wěn)定性，打印過程中每一層都可以與上一層牢固粘結(jié)，本發(fā)明以豬肉為原料。制備方法易于控制，操作簡(jiǎn)便。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 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