CN110250466A - 一种用于3d打印荔枝风味果酱的制备方法以及其应用 - Google Patents

一种用于3d打印荔枝风味果酱的制备方法以及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于3D打印荔枝风味果酱的制备方法以及其应用,以重量份数计算,荔枝膏40~70份,食用糖0~10份,有机酸溶液0.05~3份,食品胶0.1~3份,钙盐溶液0.01~1份,消泡剂0.01~0.3份,水20~55份。荔枝果肉中含有多糖、维生素和γ‑氨基丁酸等营养元素,其中γ‑氨基丁酸具备降低血压、改善脑机能和提高视觉功能;本发明以荔枝果肉为原料,处理方法简单实用,可操作性强,制备的果酱荔枝味浓厚,口感极佳;产品流变学性能好,精度高,能满足其独特的食品3D结构设计,适用于3D打印领域;同时定制化食品结构、个性化食品营养不仅促进食品3D打印产业的发展,而且丰富了荔枝加工产品。

Description

一种用于3D打印荔枝风味果酱的制备方法以及其应用
技术领域
本发明涉及食品加工和3D打印技术领域,更具体地,涉及一种用于3D打印荔枝风味果酱的制备方法以及其应用。
背景技术
荔枝味甘、酸、性温,是治疗顽固性呃逆和五更泻者的食疗佳品,同时还有健身补脑,促进食欲的功效;荔枝果肉中含有丰富的维生素和蛋白质,可促进微细血管的血液循环,可以使皮肤更加光滑。荔枝果肉中营养成分含量丰富,果品价值较高,享有“岭南果王”和“果中珍品”的美誉。但荔枝的收获期集中且鲜果不耐储藏,因此,有必要丰富其加工品种。
果酱是果品普遍的一种深加工方式,有利于延长果品供应时间,提高综合效益的有效途径。传统的荔枝果酱是以果汁或果浆、水果和糖等为主要原料,经预处理、煮制、打浆、配料、浓缩、包装等工序制成的酱状产品,制作工艺复杂,制成的果酱产品颜色,形态单一且煮制时会产生浓烈的煮制气味产生。
近年来,在食品加工行业中,美食和烹饪对3D打印技术越来越感兴趣,与传统食品加工技术相比,3D食品印刷具有许多潜在优势,例如定制食品结构,个性化食品营养,简化食品供应链和扩大可用食品来源。3D打印技术以其独特的食品设计、个性化的营养及简易化的供应链在食品领域得到了广泛研究。但食品3D打印材料的种类数量远远不能满足实际生产的需要,食品材料是3D打印技术发展的重要物质,在某种程度上,材料的发展决定着食品3D打印能否得到更加广泛的应用及其产业化推广。因此,寻找探索食品3D打印材料成为当前促进3 D打印产业发展及推广的迫切任务之一。
为了扩大食品3D打印的应用领域及实现其产业化生产,3D打印材料的开发势在必行,目前尚未发现荔枝果酱作为3D打印材料的报道。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种用于3D打印荔枝风味果酱的制备方法以及其应用。
本发明的第一个目的是提供一种用于3D打印的荔枝风味果酱。
本发明的第二个目的是提供任一所述的荔枝风味果酱制备方法。
本发明的第三个目的是提供所述荔枝风味果酱在3D打印中的应用。
本发明的第四个目的是提供一种利用所述荔枝风味果酱的进行3D打印的方法。
为了实现上述目的,本发明是通过以下技术方案予以实现的:
本发明用新的方法制备荔枝果酱,制备的荔枝果酱无异味产生;将荔枝果酱作为3D打印的原材料,简化了加工流程,实现产品的多元化、个性化、自动化的制作,使人产生强烈的食欲,同时丰富了3D打印食品材料的种类。实现荔枝的综合利用和深加工,提高其经济价值。
因此本发明要求保护一种用于3D打印的荔枝风味果酱,以重量份数计算,含有以下成分:含水量为8~12%的荔枝膏体40~70份,食用糖0~10份,质量浓度为20~40%有机酸溶液0.05~3份,食品胶0.1~3份,质量浓度为5~10%钙盐溶液0.01~1份,消泡剂0.01~0.3份,水20~55份。
优选地,所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸或抗坏血酸中的一种。
更优选地,所述有机酸为柠檬酸。
优选地,所述食品胶为低甲氧基果胶、高甲氧基果胶、卡拉胶、黄原胶或海藻酸钠中的一种或几种。
优选地,所述食品胶为低甲氧基果胶。
优选地,所述钙盐为葡萄糖酸钙、乳酸钙或氯化钙中的一种或几种。
优选地,所述钙盐为氯化钙。
优选地,所述食用糖为白糖、白砂糖、蔗糖、木糖醇、葡萄糖、糖浆、冰糖其中的一种或几种的混合物。
更优选地,所述食用糖为白沙糖。
进一步最优选地,以重量份数计算,含有以下成分:含水量为8~12%的荔枝膏体50份,质量浓度为30%有机酸溶液1.5份,食品胶0.5份,质量浓度为 5%钙盐溶液0.6份,消泡剂0.01份,水32份。
最优选地,以重量份数计算,含有以下成分:含水量为8~12%的荔枝膏体50份,质量浓度为30%有柠檬酸溶液1.5份,食品胶0.5份,质量浓度为5%氯化钙溶液0.6份,消泡剂0.01份,水32份。
优选地,所述荔枝膏的制备方法为:荔枝干复水后粉碎,得到荔枝果浆,冷冻浓缩,得到含水量为含量为8~12%的荔枝膏体。
荔枝膏体含水量不同对于后面制备终产品基本无区别,浓缩的过程不能保证每批样品水分含量一致,如果是同一批次样品固定水分含量即可,且果酱在制备的过程中也会有水分挥发的损失,因此在可控范围内可有少许偏差。
更优选地,荔枝干复水时,荔枝干与水混合后浸泡10~50min。
更优选地,荔枝干复水时,荔枝干与水混合后浸泡30min。
更优选地,荔枝干复水时,以重量计算,荔枝干与水的质量比为1︰1~1︰ 1.5。
更优选地,荔枝干复水时,以重量计算,荔枝干与水的质量比为1︰1.2。
优选地,胶体磨研磨以粉碎复水后的荔枝果肉。
更优选地,胶体磨研磨以粉碎复水后的荔枝果肉,研磨10~40min。
更优选地,胶体磨研磨以粉碎复水后的荔枝果肉,研磨20min,分2次,间隔5min。
更优选地,荔枝果浆-80℃冷冻24h,冷冻浓缩48h。
更优选地,荔枝干的含水量为15~35%。
更优选地,所述荔枝干的制备方法为:荔枝果肉置于烘干盘中40~80℃进行热泵烘干,烘干至水分含量为15~35%时冷却备用。
更优选地,所述荔枝干制备方法为:荔枝果肉置于烘干盘中50℃进行热泵烘干,烘干至水分含量为15~35%时冷却备用。
最优选地,所述荔枝膏的制备方法为:质量比为1︰1~1︰1.5的荔枝干与水混合后浸泡10~50min,使得荔枝干复水,胶体磨研磨以粉碎复水后的荔枝果肉,研磨10~40min,得到荔枝果浆,冷冻浓缩,得到含水量为含量为8~12%的荔枝膏体。
最优选地,所述荔枝膏的制备方法为:质量比为1︰1.2的荔枝干与水混合后浸泡30min,使得荔枝干复水,胶体磨研磨以粉碎复水后的荔枝果肉,研磨 20min,分2次,间隔5min,得到荔枝果浆,荔枝果浆-80℃冷冻24h,冷冻浓缩48h冷冻浓缩,得到含水量为含量为8~12%的荔枝膏体。
优选地,所述荔枝为井冈红糯、妃子笑、淮枝、桂味中的一种或几种。
任一所述的荔枝风味果酱制备方法,其特征在于,荔枝膏体与融化后的食品胶溶液充分混合,均匀分散;加入食用糖、有机酸、钙盐溶液和消泡剂,充分混合,均匀分散。
优选地,食品胶融化的方法为:在沸水浴的条件下将食品胶加入水中,2000~5000r/min高速搅拌5~10min,使食品胶均匀分散在水中。
优选地,食品胶融化的方法为:在沸水浴的条件下将食品胶加入水中,4000 r/min高速搅拌10min,使食品胶均匀分散在水中。
优选地,荔枝膏体与融化后的食品胶充分混合的方法为:融化后的食用胶冷却至室温后与荔枝膏体混合,高速分散5~10min。
优选地,荔枝膏体与融化后的食品胶充分混合的方法为:融化后的食用胶冷却至室温后与荔枝膏体混合,高速分散10min。
优选地,有机酸溶液、钙盐溶液加入后充分混合20~40min。
优选地,有机酸溶液、钙盐溶液加入后充分混合40min。
更优选地,在沸水浴的条件下将食品胶加入水中,2000~5000r/min高速搅拌5~10min,使食品胶均匀分散在水中,融化后的食用胶冷却至室温后与荔枝膏体混合,高速分散5~10min;加入食用糖、有机酸、钙盐溶液和消泡剂,充分混合20~40min。
最优选地,在沸水浴的条件下将食品胶加入水中,4000r/min高速搅拌10min,使食品胶均匀分散在水中,融化后的食用胶冷却至室温后与荔枝膏体混合,高速分散10min;加入食用糖、有机酸、钙盐溶液和消泡剂,充分混合40min。
所述荔枝风味果酱在3D打印中的应用,也属于本发明的保护范围。
一种利用所述荔枝风味果酱的进行3D打印的方法,操作步骤为:用3DS MAX软件建立需要打印的3D立体模型,导出stl文件后用Cura切片软件打开,设定参数,进行切片,然后导出GCODE文件,将文件拷贝至3D打印机,进行识别打印,将权利要求1所述的荔枝风味果酱灌入打印机的料筒中,设置3D打印机的打印参数,进行打印。
优选地,3D打印的参数为:切片底层厚度为0.1~2mm,层厚为0.1~0.4mm,壁厚为打印喷头的1~5倍,打印喷头与底板间距为喷头孔径的0.2~1倍,填充密度为20~150%,打印温度为30~200℃,打印速度的打印速度为25~80mm/s,打印喷头孔径为0.2到1.4mm中的任一种。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
荔枝果肉中含有多糖、维生素和γ-氨基丁酸等营养元素,其中γ-氨基丁酸具备降低血压、改善脑机能和提高视觉功能;本发明以荔枝果肉为原料,处理方法简单实用,可操作性强,制备的果酱荔枝味浓厚,口感极佳;产品流变学性能好,精度高,能满足其独特的食品3D结构设计,适用于3D打印领域;同时定制化食品结构、个性化食品营养不仅促进食品3D打印产业的发展,而且丰富了荔枝加工产品。
与现有技术相比具有以下优势:1、加工方法简单适用,可操作性强,制备的荔枝果酱荔枝味浓厚,口感极佳。2、可根据需求制备成不同水分含量的荔枝果酱。3、产品打印性能好,精度高,能满足其独特的食品结构设计。同时,本发明扩展食品3D打印机的应用领域;改进制备荔枝果酱的条件和方法,减少异味的产生;定制食品结构、个性化食品营养、简化食品供应链和扩大可用食品来源,促进食品3D产业的发展。
附图说明
图1为实施例一中配方1至5荔枝果酱打印的五角星。
图2为实施例一中配方1至5荔枝果酱的振幅扫描图。
图3为实施例一中配方1至5荔枝果酱的频率扫描图。
图4为实施例一中配方1至5荔枝果酱的粘度扫描图。
图5为实施例一中配方4荔枝果酱的变温-粘度扫描图。
图6为实施例四中最优荔枝果酱3D打印的喷头挤出图。
图7为实施例四中最优荔枝果酱及打印参数的建筑物图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述,所述实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。下述实施例中所使用的试验方法如无特殊说明,均为常规方法;所使用的材料、试剂等,如无特殊说明,为可从商业途径得到的试剂和材料。
实施例1一种用于3D打印的荔枝风味果酱
1、制备方法
取水分含量为24%的阳西井冈红糯荔枝干,按照质量分数1∶1.2加水,浸泡30min,胶体研磨20min,分2次,间隔5min,浆体置于-80℃冰箱冷冻24h,冷冻浓缩至水分含量为8~12%荔枝膏备用。
配置柠檬酸溶液,质量浓度为30%。
配置氯化钙溶液,质量浓度为5%。
取0.5份低甲氧基果胶,在沸水浴的条件下分别溶解于50份、44份、38份、 32份、26份热水中,同时4000r/min高速搅拌10min;冷却至室温后,加入50 份荔枝膏体,高速分散10min,加入柠檬酸溶液0.5份,氯化钙溶液0.4份,消泡剂0.1份,再次高速分散40min,制得荔枝果酱打印原料,将制备的荔枝果酱装入打印机的料筒中备用,编号分别为1、2、3、4、5,水分含量依次减小,1 号样品指水分含量最高的样品。
2、实验结果
制备得到的果酱荔枝味浓厚,口感丝滑细腻,无粘牙感和纤维感,同时打印的产品精度高、层次分明、稳定性好,能打印较高的立体结构。根据流变仪振幅扫描、频率扫描图可知该果酱是触变假塑性流体,具有剪切变稀的作用能够满足打印成型,由粘度扫描可知,果酱的含水量直接影响果酱的粘度和强度。
根据图1到图5所示的结果可知配方5精度最高,打印产品的强度较高,但粘度较高,容易造成喷头堵塞,不易挤出;配方4是最适于打印的配方,由图5 温度和粘度扫描图谱可知果酱在升温过程中粘度减小,符合3D打印的基本要求,既打印过程中温度升高,促使荔枝果酱转换为半固体形态,有助于打印机喷头挤出成丝状,不会造成喷头堵塞;同时在降温过程中,粘度迅速升高,表明挤出后丝状的样品不易断节(图6),粘度恢复性好,打印过程中具备较好的粘合性;配方1、2、3亦能适用于打印,但精度较前两者低,水分含量较前两者高,适用于高水分含量的产品裱饰。
实施例2一种用于3D打印的荔枝风味果酱
1、制备方法
制备果酱的方法如实施例1,进一步优化配方4,改变氯化钙溶液的添加量,其它物质百分含量不变,分别添加氯化钙溶液的重量份数为0.2、0.4、0.6、0.8、 1.0,制得5份不同果酱。
2、实验结果
打印结果:不同配方的荔枝果酱均能适合3D打印的基本要求,当氯化钙的添加量较低时,打印产品的硬度较小,不能适合具有一定高度的产品的打印,但氯化钙的添加量较高时,打印出来产品的感官评价较差。综上所述添加钙盐溶液的最佳重量份数为0.6。
实施例3一种用于3D打印的荔枝风味果酱
1、制备方法
制备果酱的方法如实施例2,进一步优化柠檬酸的添加量,其它物质百分含量不变,改变柠檬酸溶液的添加量为0.3、0.7、1.1、1.5、1.9,分别制得5份不同果酱。
2、实验结果
实验结果:采用不同添加柠檬酸含量的荔枝果酱均能适合3D打印的基本要求,当柠檬酸含量较高时,果酱的硬度有所下降,只适合平面结构食品的打印,当柠檬酸含量较低时,该果酱的口感较差,因此柠檬酸的添加量为1.5份最佳。
实施例4一种用于3D打印的荔枝风味果酱
1、制备方法
制备果酱的方法如实施例3,进一步优化白沙糖的添加量,其它物质百分含量不变,改变白沙糖的添加量为0、2、4、6、8,分别制得5份不同果酱。
2、实验结果
实验结果:采用不同添加白沙糖含量的荔枝果酱均能适合3D打印的基本要求,当白沙糖含量较高时,果酱的粘度增大,口感过于甜腻。当白沙糖含量降低时,该果酱的粘度适中,酸甜比适中,适合3D打印,根据不同喜好,可适量添加。
实施例5一种用于3D打印的荔枝风味果酱的使用方法
1、果酱的制备
取水分含量为24%的阳西井冈红糯荔枝干,按照质量分数1∶1.2加水,浸泡30min,胶体研磨20min,分2次,间隔5min,浆体置于-80℃冰箱冷冻24h,冷冻浓缩至水分含量为8~12%荔枝膏备用。
取0.5份低甲氧基果胶,在沸水浴的条件下分别溶解于32份热水中,同时 4000r/min高速搅拌10min;冷却至室温后,加入50份荔枝膏体,高速分散10min,加入质量浓度为30%柠檬酸溶液1.5份,质量浓度为5%氯化钙溶液0.6份,消泡剂0.1份,再次高速分散40min,制得荔枝果酱打印原料,将制备的荔枝果酱装入打印机的料筒中备用。
用3DS MAX软件建立需要打印的建筑物3D立体模型,调节尺寸,导出stl 文件后用Cura切片软件打开,设定切片底层厚度为0.5mm,层厚为0.2mm,壁厚为打印喷头的2倍,填充密度为100%,进行切片,然后导出GCODE文件,将文件拷贝至3D打印机,进行识别打印;调节打印速度25mm/s,打印喷头的孔径为0.8mm,打印温度为40℃,进行打印。
2、实验结果
该果酱粘性好,打印过程中不会断丝,能连续挤料,同时反映了引发果酱流动所需的最小压力低于打印机的压力,果酱表现出像半固体的行为而不是类似液体或固体的行为,果酱能顺利挤出,证明复合荔枝果酱是较理想的打印原料;根据三维立体模型可知立体建筑物精度高、层次分明、稳定性好,能打印较高立体结构,打印层厚能高达35层以上(图7),能够与较早的印刷层熔合,无坍塌现象出现,自立能力好。
实施例6一种用于3D打印的荔枝风味果酱
取水分含量为15%的妃子笑荔枝干,按照质量分数1∶1.3加水,浸泡20min,胶体研磨20min,分2次,间隔5min,浆体置于-80℃冰箱冷冻24h,冷冻浓缩至水分含量为8~12%荔枝膏备用。
取2份海藻酸钠,在沸水浴的条件下分别溶解于40份热水中,同时2000r/min 高速搅拌5min;冷却至室温后,加入60份荔枝膏体,高速分散8min,加入质量浓度为30%柠檬酸溶液0.5份,质量浓度为5%氯化钙溶液0.2份,蔗糖3份,消泡剂0.3份,再次高速分散30min,制得荔枝果酱打印原料,将制备的荔枝果酱装入打印机的料筒中备用。
所得果酱按照实施例5中的方法进行3D打印,打印效果好。
实施例7一种用于3D打印的荔枝风味果酱
取水分含量为30%的桂味荔枝干,按照质量分数1∶1.5加水,浸泡10min,胶体研磨20min,分2次,间隔5min,浆体置于-80℃冰箱冷冻24h,冷冻浓缩至水分含量为8~12%荔枝膏备用。
取0.1份卡拉胶,在沸水浴的条件下分别溶解于20份热水中,同时3000r/min 高速搅拌8min;冷却至室温后,加入40份荔枝膏体,高速分散5min,加入质量浓度为30%柠檬酸溶液3份,质量浓度为5%乳酸钙溶液0.8份,糖浆6份,消泡剂0.2份,再次高速分散20min,制得荔枝果酱打印原料,将制备的荔枝果酱装入打印机的料筒中备用。
所得果酱按照实施例5中的方法进行3D打印,打印效果好。
实施例8一种用于3D打印的荔枝风味果酱
取水分含量为35%的淮枝荔枝干,按照质量分数1∶1加水,浸泡40min,胶体研磨20min,分2次,间隔5min,浆体置于-80℃冰箱冷冻24h,冷冻浓缩至水分含量为8~12%荔枝膏备用。
取3份黄原胶,在沸水浴的条件下分别溶解于55份热水中,同时5000r/min 高速搅拌10min;冷却至室温后,加入70份荔枝膏体,高速分散10min,加入质量浓度为30%柠檬酸溶液2份,质量浓度为5%葡萄糖酸钙溶液10份,冰糖 10份,消泡剂0.05份,再次高速分散40min,制得荔枝果酱打印原料,将制备的荔枝果酱装入打印机的料筒中备用。
所得果酱按照实施例5中的方法进行3D打印,打印效果好。
综上所述,本发明的一种用于食品3D打印荔枝果酱材料的制备及其加工方法,其制备荔枝果酱的方法简单适用,可操作性强,适用性强,制备成本低廉,极大程度上保存了荔枝的香气,同时无异味产生;将荔枝果酱应用在食品3D打印上,其打印的产品具有精度高、机械稳定性好、产品多样化等特性,能实现了定制食品结构、个性化食品营养、简化食品供应链和扩大可用食品来源,扩展了食品3D打印材料的种类,满足实际生产的需要,促进食品3D产业的发展,可实现工厂大量生产。

Claims (9)

1.一种用于3D打印的荔枝风味果酱,以重量份数计算,含有以下成分:以重量份数计算,含有以下成分:含水量为8~12%的荔枝膏体40~70份,食用糖0~10份,质量浓度为20~40%有机酸溶液0.05~3份,食品胶0.1~3份,质量浓度为5~10%钙盐溶液0.01~1份,消泡剂0.01~0.3份,水20~55份。
2.根据权利要求1所述的荔枝风味果酱,其特征在于,所述有机酸为柠檬酸、苹果酸、酒石酸或抗坏血酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的荔枝风味果酱,其特征在于,所述食品胶为低甲氧基果胶、高甲氧基果胶、卡拉胶、黄原胶或海藻酸钠中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的荔枝风味果酱,其特征在于,所述钙盐为葡萄糖酸钙、乳酸钙或氯化钙中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的荔枝风味果酱,其特征在于,所述荔枝膏的制备方法为:荔枝干复水后粉碎,得到荔枝果浆,冷冻浓缩,得到含水量为含量为8~12%的荔枝膏体。
6.权利要求1到5任一所述的荔枝风味果酱的制备方法,其特征在于,荔枝膏体与融化后的食品胶溶液充分混合,均匀分散;加入食用糖、有机酸、钙盐溶液和消泡剂,充分混合,均匀分散。
7.权利要求1所述荔枝风味果酱在3D打印中的应用。
8.一种利用权利要求1所述荔枝风味果酱的进行3D打印的方法,其特征在于,操作步骤为:用3DS MAX软件建立需要打印的3D立体模型,导出stl文件后用Cura切片软件打开,设定参数,进行切片,然后导出GCODE文件,将文件拷贝至3D打印机,进行识别打印,将权利要求1所述的荔枝果酱灌入打印机的料筒中,设置3D打印机的打印参数,进行打印。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,3D打印的参数为:切片底层厚度为0.1~2mm,层厚为0.1~0.4mm,壁厚为打印喷头的1~5倍,打印喷头与底板间距为喷头孔径的0.2~1倍,填充密度为20~150%,打印温度为30~200℃,打印速度的打印速度为25~80mm/s,打印喷头孔径为0.2到1.4mm中的任一种。
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