CN108477363A - 一种可用于3d打印的巧克力及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使巧克力颗粒更细腻、解决堵塞打印头问题的可用于3D打印的巧克力及其制备方法，包括以下组分：代可可脂、木糖醇、麦芽糖醇、奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素、食盐与香精。本发明巧克力适用于3D打印巧克力设备，在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连。通过优化配方，增强巧克力流动性及加热后快速凝固，适合于塑造各种巧克力造型，同时利用低热量复合甜味剂，降低了巧克力中的热量值。
Description
技术领域
本发明涉及食品领域，具体涉及一种使巧克力颗粒更细腻、解决堵塞打印头问题的可用于3D打印的巧克力及其制备方法。
背景技术
巧克力（chocolate），原产中南美洲，其鼻祖是“xocolatl”，意为“苦水”。其主要原料可可豆产于赤道南北纬18度以内的狭长地带。
巧克力的主要成分是可可脂，可可脂中含有可可碱，对多种动物有毒，但对人类来说，可可碱是一种健康的反镇静成分，故食用巧克力有提升精神，增强兴奋等功效，可可含有苯乙胺，坊间流传着能够使人有恋爱的感觉的流言。
巧克力含有超过300种已知的化学物质。科学家们上百年来对这些物质进行逐一分析与实验，并不断在此过程中发现和证明了巧克力其各种成分对人体惟妙惟肖的药理作用。
巧克力是防止心脏病的天然卫士。含有丰富的多源苯酚复合物，这种复合物对脂肪性物质在人体动脉中氧化或积聚起相当大的阻止作用。
心脏病的主要病症冠心病通常是由于脂肪类物质LDL（低浓度脂蛋白）在人体血脉中氧化并形成障碍物而引起心血管阻塞。
巧克力的苯酚复合物不单能防止巧克力本身脂肪腐化变酸，更能在被食入人体后，迅速给血管吸收，在血液中抗氧化物成分明显增加，并很快积极作用为一种强有力的阻止LDL氧化及抑制血小板在血管中活动的抗氧化剂。这些苯酚物质对人体血管保持血液畅通起着重要作用。
营养学家已证明在水果，蔬菜，红酒及茶叶等植物性食品中均含有此类天然的抗氧化苯酚复合物。
现有巧克力的配方参数为：代可可脂：35%；白砂糖：49.58%；奶粉：15%；磷脂：0.20%；香兰素：0.10%；食盐：0.10%；香精：0.02%。
工艺流程：
熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
粉糖机粉糖：将白砂糖投料至粉糖机中磨碎；
配料混合及投料：将配方中其他配料称量后混合均匀，投入至精磨机中；
精磨：所有物料在精磨机中精磨8-10小时；
保温：物料置于保温缸中，温度42-45℃，4小时以上；
浇注成型，注模温度42-45℃，浇注温度35-40℃；
出模及包装。
由于3D打印使用打印头直径小，而普通巧克力颗粒相对较大，会产生堵塞现象。
普通巧克力配方用于3D打印粘性较大，不利于设备挤出成型，并且不能实现瞬间凝固，因此在成型性方面缺陷严重。普通巧克力采用白砂糖作为甜味剂，热量较高，具有引发肥胖等疾病的风险。普通巧克力通过注模成型，现有形状不适用于3D打印设备。
目前，市面上还没有出手食品用3D打印用巧克力，现有技术中的巧克力存在的缺陷是浆料的流动性不好控制，太稀，打印不能成型；太稠，容易堵孔。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有巧克力配方用于3D打印粘性较大，不利于设备挤出成型，并且不能实现瞬间凝固的缺陷而提供一种使巧克力颗粒更细腻、解决堵塞打印头问题的可用于3D打印的巧克力及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可用于3D打印的巧克力，所述巧克力的原料按重量份数包括以下组分：代可可脂：37份-45份、木糖醇：20份-25份、麦芽糖醇：19份-25份、奶粉：12份-15份、磷脂：0.4份-0.5份、聚甘油蓖麻醇酯：0.2份-0.3份、香兰素：0.08份-0.1份、食盐：0.1份-0.15份与香精：0.01份-0.03份。
在本技术方案中，细化巧克力颗粒，解决堵塞打印头问题；优化现有巧克力配方，配方上增加聚甘油蓖麻醇酯以及调整各种原料配比，增强流动性的同时具有瞬间凝固特性，以适合3D打印成型；使用木糖醇和麦芽糖醇作为复合甜味剂代替原有配方中的白砂糖，大大降低巧克力中的热量值，更有利于人体健康。
作为优选，所述巧克力的原料按重量份数还包括：胞外多糖：0.05份-0.25份以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素：0.03份-0.06份。
在本技术方案中，胞外多糖起到安全的食品添加剂的作用，用于各种食品的增稠、稳定、乳化、胶凝及持水，在本发明中加入胞外多糖，使其作为加热融化后瞬间凝固的组分之一；同时其可以与β-胡萝卜素一起产生协同效应，提高模型立体成型率，同时减少巧克力产品发花发白；若是单独添加胞外多糖，会使得后续打印出来的巧克力产品经过较长时间贮藏后出现起霜现象。β-胡萝卜素是一种抗氧化剂，具有解毒作用，是维护人体健康不可缺少的营养素，本发明采用乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，一方面是采用乳铁蛋白使得β-胡萝卜素性质稳定，可以应用于巧克力中，另一方面乳铁蛋白不仅参与铁的转运，而且具有广谱抗菌、抗氧化、抗癌、调节免疫系统等强大生物功能，被认为是一种新型抗菌、抗癌药物和极具开发潜力的食品和饲料添加剂，从而可以使得巧克力制成之后具有较好的抗菌性，良好的抗氧化性。
两者同用可以避免出现打印后巧克力浆料在喷嘴出口存在挂流现象，出现挂流会使得挂在喷嘴出口的材料会被喷头带入到下一段挤出行程中，或者附着在打印件上，造成打印精度下降。
作为优选，所述胞外多糖由多粘芽孢杆菌接种于培养基上培养36h后提取得到，多粘芽孢杆菌的接种量为培养基质量的1.3%，培养温度为30℃。
作为优选，乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素的制备方法为：将β-胡萝卜素完全溶于MCT中，得到质量分数为7%的β-胡萝卜素-MCT溶液备用；按重量份数为10份的乳铁蛋白、3份过氧化氢、0.3份绿原酸加入1200份去离子水中，30℃下搅拌反应3h后得到水相溶液；在高速乳化均质机中缓慢将β-胡萝卜素-MCT溶液加入到水相溶液中，搅拌15min后冷冻干燥得到乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素。
作为优选，木糖醇及麦芽糖醇的粒径小于100μm。
一种可用于3D打印的巧克力的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
2）粉糖机粉糖：将木糖醇及麦芽糖醇投料至粉糖机中磨碎，粒径小于100μm；
3）配料混合及投料：将配方中的奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素：、食盐与香精用电子秤准确称量后混合均匀，投入至精磨机中；
4）步骤3）物料在精磨机中精磨24小时，使其物料颗粒直径小于15μm；
5）将步骤4）得到的物料加入胞外多糖以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，然后进行精炼，调温至28℃，精炼24小时，得到巧克力酱料；
6）将步骤5）得到的巧克力酱料过250目筛，然后灌装至3D打印机专用巧克力容器中，灌装温度为37℃；
7）冷冻成型：将步骤6）灌装好的巧克力置于冷库中冷冻2小时，温度11-12℃；
8）包装及打码。
在本技术方案中，从工艺上延长精磨机精磨时间，从现有8小时增加到24小时，并将巧克力浆料过250目筛，使巧克力颗粒更细腻，解决打印时堵塞打印头的问题；开发适合3D打印的巧克力灌装方式。
本发明的有益效果是：
1）细化巧克力颗粒，解决堵塞打印头问题；
2）优化现有巧克力配方，增强巧克力流动性，并且具有加热融化后瞬间凝固特性，以适合3D打印成型；
3）同时降低配方中的热量值；
4）开发合适的3D巧克力灌装方式，使其良好适用于3D打印设备；
5）本发明巧克力适用于3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连。通过优化配方，增强巧克力流动性及加热后快速凝固，适合于塑造各种巧克力造型，同时利用低热量复合甜味剂，降低了巧克力中的热量值。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明做进一步的解释，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。
本发明中所用的原料均可从市场购得，其中，胞外多糖的制备可参考多粘芽孢杆菌204产生的高粘性多糖性质的研究，根据其修改而来。
胞外多糖由多粘芽孢杆菌接种于培养基上培养36h后提取得到，多粘芽孢杆菌的接种量为培养基质量的1.3%，培养温度为30℃。
乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素的制备方法为：将β-胡萝卜素完全溶于MCT中，得到质量分数为7%的β-胡萝卜素-MCT溶液备用；按重量份数为10份的乳铁蛋白、3份过氧化氢、0. 3份绿原酸加入1200份去离子水中，30℃下搅拌反应3h后得到水相溶液；在高速乳化均质机中缓慢将β-胡萝卜素-MCT溶液加入到水相溶液中，搅拌15min后冷冻干燥得到乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素。
实施例1
一种可用于3D打印的巧克力，所述巧克力的原料按重量份数包括以下组分：代可可脂：37份、木糖醇：20份、麦芽糖醇：19份、奶粉：12份、磷脂：0.4份、聚甘油蓖麻醇酯：0.2份、香兰素：0.08份、食盐：0.1份与香精：0.01份。
一种可用于3D打印的巧克力的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
2）粉糖机粉糖：将木糖醇及麦芽糖醇投料至粉糖机中磨碎，粒径小于100μm；
3）配料混合及投料：将配方中的奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素：、食盐与香精用电子秤准确称量后混合均匀，投入至精磨机中；
4）步骤3）物料在精磨机中精磨24小时，使其物料颗粒直径小于15μm；
5）将步骤4）得到的物料加入胞外多糖以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，然后进行精炼，调温至28℃，精炼24小时，得到巧克力酱料；
6）将步骤5）得到的巧克力酱料过250目筛，然后灌装至3D打印机专用巧克力容器中，灌装温度为37℃；
7）冷冻成型：将步骤6）灌装好的巧克力置于冷库中冷冻2小时，温度11-12℃；
8）包装及打码。
将制备得到的巧克力添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连；然而在多次打印后（20次以上）喷嘴出现挂流现象。
实施例2
一种可用于3D打印的巧克力，所述巧克力的原料按重量份数包括以下组分：代可可脂：40份、木糖醇：22份、麦芽糖醇：23份、奶粉：13份、磷脂：0.45份、聚甘油蓖麻醇酯：0.27份、香兰素：0.09份、食盐：0.12份、香精：0.02份、胞外多糖：0.13份以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素：0.04份。
一种可用于3D打印的巧克力的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
2）粉糖机粉糖：将木糖醇及麦芽糖醇投料至粉糖机中磨碎，粒径小于100μm；
3）配料混合及投料：将配方中的奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素：、食盐与香精用电子秤准确称量后混合均匀，投入至精磨机中；
4）步骤3）物料在精磨机中精磨24小时，使其物料颗粒直径小于15μm；
5）将步骤4）得到的物料加入胞外多糖以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，然后进行精炼，调温至28℃，精炼24小时，得到巧克力酱料；
6）将步骤5）得到的巧克力酱料过250目筛，然后灌装至3D打印机专用巧克力容器中，灌装温度为37℃；
7）冷冻成型：将步骤6）灌装好的巧克力置于冷库中冷冻2小时，温度11-12℃；
8）包装及打码。
将制备得到的巧克力添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连，在多次打印后（35次以上）喷嘴并未出现挂流现象。
实施例3
一种可用于3D打印的巧克力，所述巧克力的原料按重量份数包括以下组分：代可可脂：45份、木糖醇：25份、麦芽糖醇：25份、奶粉：15份、磷脂：0.5份、聚甘油蓖麻醇酯：0.3份、香兰素：0.1份、食盐：0.15份、香精：0.03份、胞外多糖：0.25份以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素：0.06份。
一种可用于3D打印的巧克力的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
2）粉糖机粉糖：将木糖醇及麦芽糖醇投料至粉糖机中磨碎，粒径小于100μm；
3）配料混合及投料：将配方中的奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素：、食盐与香精用电子秤准确称量后混合均匀，投入至精磨机中；
4）步骤3）物料在精磨机中精磨24小时 ，使其物料颗粒直径小于15μm；
5）将步骤4）得到的物料加入胞外多糖以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，然后进行精炼，调温至28℃，精炼24小时，得到巧克力酱料；
6）将步骤5）得到的巧克力酱料过250目筛，然后灌装至3D打印机专用巧克力容器中，灌装温度为37℃；
7）冷冻成型：将步骤6）灌装好的巧克力置于冷库中冷冻2小时，温度11-12℃；
8）包装及打码。
将制备得到的巧克力添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连，在多次打印后（40次以上）喷嘴并未出现挂流现象。
实施例4
一种可用于3D打印的巧克力，所述巧克力的原料按重量份数包括以下组分：代可可脂：45份、木糖醇：25份、麦芽糖醇：25份、奶粉：15份、磷脂：0.5份、聚甘油蓖麻醇酯：0.3份、香兰素：0.1份、食盐：0.15份、香精：0.03份、胞外多糖：0.05份以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素：0.03份。
一种可用于3D打印的巧克力的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
1）熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
2）粉糖机粉糖：将木糖醇及麦芽糖醇投料至粉糖机中磨碎，粒径小于100μm；
3）配料混合及投料：将配方中的奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素：、食盐与香精用电子秤准确称量后混合均匀，投入至精磨机中；
4）步骤3）物料在精磨机中精磨24小时，使其物料颗粒直径小于15μm；
5）将步骤4）得到的物料加入胞外多糖以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，然后进行精炼，调温至28℃，精炼24小时，得到巧克力酱料；
6）将步骤5）得到的巧克力酱料过250目筛，然后灌装至3D打印机专用巧克力容器中，灌装温度为37℃；
7）冷冻成型：将步骤6）灌装好的巧克力置于冷库中冷冻2小时，温度11-12℃；
8）包装及打码。
将制备得到的巧克力添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连，在多次打印后（50次以上）喷嘴并未出现挂流现象。
实施例5
配方与制备工艺和实施例1相同，唯一区别是配方中加入胞外多糖：0.05份。
将制备得到的巧克力添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连，在多次打印后（20次以上）喷嘴出现挂流现象。
实施例6
配方与制备工艺和实施例1相同，唯一区别是配方中加入乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素：0.03份。
将制备得到的巧克力添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，实现流畅打印，不堵头，不粘连，在多次打印后（18次以上）喷嘴出现挂流现象。
对比例1
采用市售巧克力，添加到3D打印巧克力设备（长兴时印科技有限公司各型号3D打印机），在33℃加热温度下，打印出来的产品模糊，堵头，在多次打印后（3次以上）喷嘴严重出现挂流现象。
应当注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例，因此，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可用于3D打印的巧克力，其特征在于，所述巧克力的原料按重量份数包括以下组分：代可可脂：37份-45份、木糖醇：20份-25份、麦芽糖醇：19份-25份、奶粉：12份-15份、磷脂：0.4份-0.5份、聚甘油蓖麻醇酯：0.2份-0.3份、香兰素：0.08份-0.1份、食盐：0.1份-0.15份与香精：0.01份-0.03份。
2.根据权利要求1所述的一种可用于3D打印的巧克力，其特征在于，所述巧克力的原料按重量份数还包括：胞外多糖：0.05份-0.25份以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素：0.03份-0.06份。
3.根据权利要求2所述的一种可用于3D打印的巧克力，其特征在于，所述胞外多糖由多粘芽孢杆菌接种于培养基上培养36h后提取得到，多粘芽孢杆菌的接种量为培养基质量的1.3%，培养温度为30℃。
4.根据权利要求2所述的一种可用于3D打印的巧克力，其特征在于，乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素的制备方法为：将β-胡萝卜素完全溶于MCT中，得到质量分数为7%的β-胡萝卜素-MCT溶液备用；按重量份数为10份的乳铁蛋白、3份过氧化氢、0. 3份绿原酸加入1200份去离子水中，30℃下搅拌反应3h后得到水相溶液；在高速乳化均质机中缓慢将β-胡萝卜素-MCT溶液加入到水相溶液中，搅拌15min后冷冻干燥得到乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素。
5.根据权利要求1或2所述的一种可用于3D打印的巧克力，其特征在于，木糖醇及麦芽糖醇的粒径小于100μm。
6.一种如权利要求1或2所述的可用于3D打印的巧克力的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
1）熔油缸化油：将代可可脂置于溶油缸中加热搅拌使其融化，温度为50℃；
2）粉糖机粉糖：将木糖醇及麦芽糖醇投料至粉糖机中磨碎，粒径小于100μm；
3）配料混合及投料：将配方中的奶粉、磷脂、聚甘油蓖麻醇酯、香兰素：、食盐与香精用电子秤准确称量后混合均匀，投入至精磨机中；
4）步骤3）物料在精磨机中精磨24小时，使其物料颗粒直径小于15μm；
5）将步骤4）得到的物料加入胞外多糖以及乳铁蛋白修饰的β-胡萝卜素，然后进行精炼，调温至28℃，精炼24小时，得到巧克力酱料；
6）将步骤5）得到的巧克力酱料过250目筛，然后灌装至3D打印机专用巧克力容器中，灌装温度为37℃；
7）冷冻成型：将步骤6）灌装好的巧克力置于冷库中冷冻2小时，温度11-12℃；
8）包装及打码。
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| CN108477363B (zh) | 2021-04-09 |
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