CN114287609A - 一种常温储藏的3d打印即食海参加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，包括S1、S2、S3、S4和S5。本发明3D打印即食海参依托高机械性纳米凝胶微球和弹性筋膜原料，实现高仿真海参的加工，纳米凝胶微球独特的物质吸附功能，形成了高度一致的海参皮料，确保3D打印形成与真实海参相同的结构纹理和内部组织间色泽的差异，海参筋膜原料赋予3D打印制备成感官真实的海参，形成了异于现有素海参和仿真海参的感官性状，超高压作用激活了海参蛋白、壳聚糖、胶原蛋白、黄原胶、牛蹄筋蛋白和大豆分离蛋白的协同效应，定型获得与高压海参质量相同的3D打印即食海参。延长了食品保存时间，解决了海参运输、加工难的问题，吸收性好，可以根据特定需要，更好的满足各类消费者。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法。
背景技术
鲜海参无法远途运输，仅能加工后进行储运，传统海参加工技术主要是“高温挂盐”和即食两种类型的产品，但产品储藏困难，保质期短，且消费者使用不方便。无论即食海参还是泡发干海参，因蛋白结构特点，难以消化完全，造成大量营养的浪费。亟需开发一种常温储藏的即食海参加工技术。
3D打印是发展迅猛，该技术能将复杂的材料模型化、数字化操作，其精度高、速度快、成本低，目前在机械设备加工、生物器官等技术方面取得了突破进展，但在食品方面的应用鲜见报道，由于食品原料机械性能无法满足3D打印要求，如何加工感官性质和机械强度优益的食品原料，以取得较好的仿真产品，对推动海参食品3D打印产业具有重大意义，为此，我们提出一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，3D打印即食海参依托高机械性纳米凝胶微球和弹性筋膜原料，实现高仿真海参的加工，纳米凝胶微球独特的物质吸附功能，形成了高度一致的海参皮料，确保3D打印形成与真实海参相同的结构纹理和内部组织间色泽的差异，海参筋膜原料赋予3D打印制备成感官真实的海参，形成了异于现有素海参和仿真海参的感官性状，超高压作用激活了海参蛋白、壳聚糖、胶原蛋白、黄原胶、牛蹄筋蛋白和大豆分离蛋白的协同效应，定型获得与高压海参质量相同的3D打印即食海参。延长了食品保存时间，解决了海参运输、加工难的问题，吸收性好，可以根据特定需要，更好的满足各类消费者。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，包括原料质量份数组成为：纳米凝胶微球55-65份、弹性筋膜15-20份、海参粉5-10份、黑米5-10份、菠菜8-15份、β-胡萝卜素0.36-0.45份、海藻酸钠2-3份、黄原胶0.8-1.2份、氯化钙10-15份，蒸馏水25-30份；具体进行以下步骤：
S1：纳米凝胶微球制备，黄原胶溶于纯净水中，加入30-40％的乙醇，充分混匀后，添加壳聚糖和胶原蛋白，超声波混合均匀，进行喷雾干燥，即得纳米凝胶微球；
S2：海参色素制备，黑米和菠菜混合粉碎，用超临界二氧化碳萃取后使用，萃取条件为：携带剂用量100-200ml、萃取时间15-30min、CO2流速20-25kg·h-1、萃取压力25-30MPa、萃取温度30-45℃；
S3：弹性筋膜制备，牛蹄筋用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液中加入大豆分离蛋白，混合均匀后进行冷冻干燥，水分含量为10-20％停止干燥，备用；
S4：海参粉制备，海参用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液冷冻干燥；
S5：3D打印海参，将步骤S2和S4中物料与β-胡萝卜素溶于水中，加入步骤S1中的纳米凝胶微球，待溶液充分被凝胶微球吸收后，冷冻干燥至水分含量为15-25％，将获得的混合物料放入3D打印机皮料料斗，将步骤S3中物料放入3D打印机筋膜料斗，打印原料打印海参筋膜，打印原料在海参筋膜外继续打印海参皮子，将所得海参浸泡氯化钙溶液，去除表面水分，包装后进行超高压处理，即得常温贮藏即食海参。
作为本发明所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法的一种优选方案，其中，纳米微球由壳聚糖、胶原蛋白、黄原胶组成。
作为本发明所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法的一种优选方案，其中，纳米微球组分质量百分比计为壳聚糖5-8％、胶原蛋白90-92％，余量为黄原胶，所有原料质量百分比之和为100％。
作为本发明所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法的一种优选方案，其中，弹性筋膜由牛蹄筋和大豆分离蛋白组成。
作为本发明所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法的一种优选方案，其中，牛蹄筋和大豆分离蛋白质量比为3：1-3。
作为本发明所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法的一种优选方案，其中，所述步骤S3和S4中真空冷冻干燥的条件为：真空度60-80Pa；温度-40-(-35)℃干燥5-8h，-20-(-18)℃干燥5-10h，(5-15℃)干燥10-16h。
作为本发明所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法的一种优选方案，其中，所述S5步骤中，超高压杀菌条件为：压力200-600MPa，时间10-15min，温度30-45℃。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：3D打印即食海参依托高机械性纳米凝胶微球和弹性筋膜原料，实现高仿真海参的加工，纳米凝胶微球独特的物质吸附功能，形成了高度一致的海参皮料，确保3D打印形成与真实海参相同的结构纹理和内部组织间色泽的差异，海参筋膜原料赋予3D打印制备成感官真实的海参，形成了异于现有素海参和仿真海参的感官性状，超高压作用激活了海参蛋白、壳聚糖、胶原蛋白、黄原胶、牛蹄筋蛋白和大豆分离蛋白的协同效应，定型获得与高压海参质量相同的3D打印即食海参。延长了食品保存时间，解决了海参运输、加工难的问题，吸收性好，可以根据特定需要，更好的满足各类消费者。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
本发明提供一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，3D打印即食海参依托高机械性纳米凝胶微球和弹性筋膜原料，实现高仿真海参的加工，纳米凝胶微球独特的物质吸附功能，形成了高度一致的海参皮料，确保3D打印形成与真实海参相同的结构纹理和内部组织间色泽的差异，海参筋膜原料赋予3D打印制备成感官真实的海参，形成了异于现有素海参和仿真海参的感官性状，超高压作用激活了海参蛋白、壳聚糖、胶原蛋白、黄原胶、牛蹄筋蛋白和大豆分离蛋白的协同效应，定型获得与高压海参质量相同的3D打印即食海参。延长了食品保存时间，解决了海参运输、加工难的问题，吸收性好，可以根据特定需要，更好的满足各类消费者。
实施例1：
一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，包括原料质量份数组成为：纳米凝胶微球60份、弹性筋膜18份、海参粉8份、黑米6份、菠菜12份、β-胡萝卜素0.4份、海藻酸钠3份、黄原胶1.0份、氯化钙13份，蒸馏水28份；具体进行以下步骤：
S1：纳米凝胶微球制备，黄原胶溶于纯净水中，加入36％的乙醇，充分混匀后，添加壳聚糖和胶原蛋白，超声波混合均匀，进行喷雾干燥，即得纳米凝胶微球；纳米微球组分质量百分比计为壳聚糖7％、胶原蛋白91％，余量为黄原胶，所有原料质量百分比之和为100％；
S2：海参色素制备，黑米和菠菜混合粉碎，用超临界二氧化碳萃取后使用，萃取条件为：携带剂用量150ml、萃取时间22min、CO2流速22kg·h-1、萃取压力27MPa、萃取温度38℃；
S3：弹性筋膜制备，牛蹄筋用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液中加入大豆分离蛋白，混合均匀后进行冷冻干燥，水分含量为18％停止干燥，备用；弹性筋膜由牛蹄筋和大豆分离蛋白组成，牛蹄筋和大豆分离蛋白质量比为3：2；真空冷冻干燥的条件为：真空度75Pa；温度-38℃干燥6h，-20℃干燥9h，10℃干燥11h；
S4：海参粉制备，海参用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液冷冻干燥；真空冷冻干燥的条件为：真空度75Pa；温度-35℃干燥6h，-18℃干燥6h，10℃干燥9h；
S5：3D打印海参，将步骤S2和S4中物料与β-胡萝卜素溶于水中，加入步骤S1中的纳米凝胶微球，待溶液充分被凝胶微球吸收后，冷冻干燥至水分含量为23％，将获得的混合物料放入3D打印机皮料料斗，将步骤S3中物料放入3D打印机筋膜料斗，打印原料打印海参筋膜，打印原料在海参筋膜外继续打印海参皮子，将所得海参浸泡氯化钙溶液，去除表面水分，包装后进行超高压处理，即得常温贮藏即食海参，超高压杀菌条件为：压力450MPa，时间12min，温度40℃。
实施例2：
一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，包括原料质量份数组成为：纳米凝胶微球55份、弹性筋膜15份、海参粉5份、黑米5份、菠菜8份、β-胡萝卜素0.36份、海藻酸钠2份、黄原胶0.8份、氯化钙10份，蒸馏水25份；具体进行以下步骤：
S1：纳米凝胶微球制备，黄原胶溶于纯净水中，加入30％的乙醇，充分混匀后，添加壳聚糖和胶原蛋白，超声波混合均匀，进行喷雾干燥，即得纳米凝胶微球；纳米微球组分质量百分比计为壳聚糖5％、胶原蛋白90％，余量为黄原胶，所有原料质量百分比之和为100％；
S2：海参色素制备，黑米和菠菜混合粉碎，用超临界二氧化碳萃取后使用，萃取条件为：携带剂用量100ml、萃取时间15min、CO2流速20kg·h-1、萃取压力25MPa、萃取温度30℃；
S3：弹性筋膜制备，牛蹄筋用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液中加入大豆分离蛋白，混合均匀后进行冷冻干燥，水分含量为10％停止干燥，备用；弹性筋膜由牛蹄筋和大豆分离蛋白组成，牛蹄筋和大豆分离蛋白质量比为3：1；真空冷冻干燥的条件为：真空度60Pa；温度-40℃干燥5-8h，-20℃干燥5-10h，5℃干燥10h；
S4：海参粉制备，海参用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液冷冻干燥；真空冷冻干燥的条件为：真空度60Pa；温度-40℃干燥5h，-20℃干燥5h，5℃干燥10h；
S5：3D打印海参，将步骤S2和S4中物料与β-胡萝卜素溶于水中，加入步骤S1中的纳米凝胶微球，待溶液充分被凝胶微球吸收后，冷冻干燥至水分含量为15％，将获得的混合物料放入3D打印机皮料料斗，将步骤S3中物料放入3D打印机筋膜料斗，打印原料打印海参筋膜，打印原料在海参筋膜外继续打印海参皮子，将所得海参浸泡氯化钙溶液，去除表面水分，包装后进行超高压处理，即得常温贮藏即食海参，超高压杀菌条件为：压力200MPa，时间10min，温度30℃。
实施例3：
一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，包括原料质量份数组成为：纳米凝胶微球65份、弹性筋膜20份、海参粉10份、黑米10份、菠菜15份、β-胡萝卜素0.45份、海藻酸钠3份、黄原胶1.2份、氯化钙15份，蒸馏水30份；具体进行以下步骤：
S1：纳米凝胶微球制备，黄原胶溶于纯净水中，加入40％的乙醇，充分混匀后，添加壳聚糖和胶原蛋白，超声波混合均匀，进行喷雾干燥，即得纳米凝胶微球；纳米微球组分质量百分比计为壳聚糖8％、胶原蛋白92％，余量为黄原胶，所有原料质量百分比之和为100％；
S2：海参色素制备，黑米和菠菜混合粉碎，用超临界二氧化碳萃取后使用，萃取条件为：携带剂用量200ml、萃取时间30min、CO2流速25kg·h-1、萃取压力30MPa、萃取温度45℃；
S3：弹性筋膜制备，牛蹄筋用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液中加入大豆分离蛋白，混合均匀后进行冷冻干燥，水分含量为20％停止干燥，备用；弹性筋膜由牛蹄筋和大豆分离蛋白组成，牛蹄筋和大豆分离蛋白质量比为3：3；真空冷冻干燥的条件为：真空度80Pa；温度-35℃干燥8h，-18℃干燥10h，15℃干燥16h；
S4：海参粉制备，海参用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液冷冻干燥；真空冷冻干燥的条件为：真空度80Pa；温度-35℃干燥8h，-18℃干燥10h，15℃干燥16h；
S5：3D打印海参，将步骤S2和S4中物料与β-胡萝卜素溶于水中，加入步骤S1中的纳米凝胶微球，待溶液充分被凝胶微球吸收后，冷冻干燥至水分含量为25％，将获得的混合物料放入3D打印机皮料料斗，将步骤S3中物料放入3D打印机筋膜料斗，打印原料打印海参筋膜，打印原料在海参筋膜外继续打印海参皮子，将所得海参浸泡氯化钙溶液，去除表面水分，包装后进行超高压处理，即得常温贮藏即食海参，超高压杀菌条件为：压力600MPa，时间15min，温度45℃。
对比例1
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤1)中不添加黄原胶。
对比例2
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤S1中不添加壳聚糖。
对比例3
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤S1中不添加胶原蛋白。
对比例4
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤S5中不添加海参粉。
对比例5
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤S3都不使用牛蹄筋。
对比例6
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤S3中不添加大豆分离蛋白。
对比例7
在本实施例中，方法和实施例1基本相同，其区别在于：在步骤S5中不使用氯化钙处理。
对比例8
在本实施例中，使用真实的超高压海参。
将上述实施例和对比例进行质构评价，通过TPA质构分析法，测试海参的硬度、弹性、咀嚼性指标，结果见表1所示。
表1质构分析结果
表1结果显示，硬度的主要影响因素是胶原蛋白和海参粉；弹性和咀嚼性的主要影响因素与硬度相似，出人意料的氯化钙也影响海参的弹性和咀嚼性。对比例8与实施例1-3和对比例1-7比较表明，胶原蛋白、海参粉和氯化钙决定了3D打印海参的质构，与其他原料协同施效，能加工出与真实海参高压海参质量质构相同海参。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (7)
1.一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，包括原料质量份数组成为：纳米凝胶微球55-65份、弹性筋膜15-20份、海参粉5-10份、黑米5-10份、菠菜8-15份、β-胡萝卜素0.36-0.45份、海藻酸钠2-3份、黄原胶0.8-1.2份、氯化钙10-15份，蒸馏水25-30份；具体进行以下步骤：
S1：纳米凝胶微球制备，黄原胶溶于纯净水中，加入30-40％的乙醇，充分混匀后，添加壳聚糖和胶原蛋白，超声波混合均匀，进行喷雾干燥，即得纳米凝胶微球；
S2：海参色素制备，黑米和菠菜混合粉碎，用超临界二氧化碳萃取后使用，萃取条件为：携带剂用量100-200ml、萃取时间15-30min、CO2流速20-25kg·h-1、萃取压力25-30MPa、萃取温度30-45℃；
S3：弹性筋膜制备，牛蹄筋用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液中加入大豆分离蛋白，混合均匀后进行冷冻干燥，水分含量为10-20％停止干燥，备用；
S4：海参粉制备，海参用钝齿棒杆菌AS 1.998进行发酵，发酵液冷冻干燥；
S5：3D打印海参，将步骤S2和S4中物料与β-胡萝卜素溶于水中，加入步骤S1中的纳米凝胶微球，待溶液充分被凝胶微球吸收后，冷冻干燥至水分含量为15-25％，将获得的混合物料放入3D打印机皮料料斗，将步骤S3中物料放入3D打印机筋膜料斗，打印原料打印海参筋膜，打印原料在海参筋膜外继续打印海参皮子，将所得海参浸泡氯化钙溶液，去除表面水分，包装后进行超高压处理，即得常温贮藏即食海参。
2.根据权利要求1所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，纳米微球由壳聚糖、胶原蛋白、黄原胶组成。
3.根据权利要求2所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，纳米微球组分质量百分比计为壳聚糖5-8％、胶原蛋白90-92％，余量为黄原胶，所有原料质量百分比之和为100％。
4.根据权利要求3所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，弹性筋膜由牛蹄筋和大豆分离蛋白组成。
5.根据权利要求4所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，牛蹄筋和大豆分离蛋白质量比为3：1-3。
6.根据权利要求5所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，所述步骤S3和S4中真空冷冻干燥的条件为：真空度60-80Pa；温度-40-(-35)℃干燥5-8h，-20-(-18)℃干燥5-10h，(5-15℃)干燥10-16h。
7.根据权利要求6所述的一种常温储藏的3D打印即食海参加工方法，其特征在于，所述S5步骤中，超高压杀菌条件为：压力200-600MPa，时间10-15min，温度30-45℃。
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