CN114711326A - 一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用 - Google Patents
一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114711326A CN114711326A CN202111669028.0A CN202111669028A CN114711326A CN 114711326 A CN114711326 A CN 114711326A CN 202111669028 A CN202111669028 A CN 202111669028A CN 114711326 A CN114711326 A CN 114711326A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- edible
- protein
- printing
- muscle
- mass ratio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007639 printing Methods 0.000 title claims abstract description 176
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 122
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 title claims abstract description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 235000013305 food Nutrition 0.000 title claims abstract description 20
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 107
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 107
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims abstract description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 56
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 41
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 claims description 108
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 105
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 44
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 38
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 229920000591 gum Polymers 0.000 claims description 36
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 claims description 27
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 claims description 27
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 26
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 26
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 25
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 20
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 20
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 20
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 20
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 20
- 239000000499 gel Substances 0.000 claims description 18
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 claims description 17
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 claims description 17
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 claims description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 14
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 claims description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 12
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 claims description 11
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 claims description 9
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims description 9
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 9
- 235000013325 dietary fiber Nutrition 0.000 claims description 9
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 claims description 8
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 8
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 8
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 claims description 8
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 8
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 claims description 8
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 claims description 8
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 6
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 6
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 claims description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229920002752 Konjac Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 5
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 108010010779 glutamine-pyruvate aminotransferase Proteins 0.000 claims description 5
- 239000000252 konjac Substances 0.000 claims description 5
- 235000019823 konjac gum Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000001879 Curdlan Substances 0.000 claims description 4
- 229920002558 Curdlan Polymers 0.000 claims description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 claims description 4
- 108010084695 Pea Proteins Proteins 0.000 claims description 4
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019316 curdlan Nutrition 0.000 claims description 4
- 229940078035 curdlan Drugs 0.000 claims description 4
- 235000019702 pea protein Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 claims description 3
- 244000144725 Amygdalus communis Species 0.000 claims description 3
- 235000011437 Amygdalus communis Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 claims description 3
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 claims description 3
- 241001474374 Blennius Species 0.000 claims description 3
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical group [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 240000006162 Chenopodium quinoa Species 0.000 claims description 3
- 108010058643 Fungal Proteins Proteins 0.000 claims description 3
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 claims description 3
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 3
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 claims description 3
- 108010009736 Protein Hydrolysates Proteins 0.000 claims description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000020224 almond Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000019705 chickpea protein Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 3
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 3
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 claims description 3
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 claims description 3
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 claims description 3
- 235000019707 mung bean protein Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000003531 protein hydrolysate Substances 0.000 claims description 3
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 claims description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 claims description 2
- 241000512259 Ascophyllum nodosum Species 0.000 claims description 2
- 241000207199 Citrus Species 0.000 claims description 2
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 claims description 2
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 claims description 2
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 claims description 2
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 claims description 2
- MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L calcium lactate Chemical compound [Ca+2].CC(O)C([O-])=O.CC(O)C([O-])=O MKJXYGKVIBWPFZ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001527 calcium lactate Substances 0.000 claims description 2
- 229960002401 calcium lactate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011086 calcium lactate Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims description 2
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims description 2
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims description 2
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 2
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 2
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 claims description 2
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 claims 2
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 abstract description 4
- 239000000306 component Substances 0.000 description 69
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 24
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 23
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 23
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 19
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 17
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 16
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 13
- JLPULHDHAOZNQI-ZTIMHPMXSA-N 1-hexadecanoyl-2-(9Z,12Z-octadecadienoyl)-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCCCCCC\C=C/C\C=C/CCCCC JLPULHDHAOZNQI-ZTIMHPMXSA-N 0.000 description 12
- 229940083466 soybean lecithin Drugs 0.000 description 12
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 11
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 10
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 10
- 235000015278 beef Nutrition 0.000 description 10
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 10
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 10
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 description 9
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 description 5
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 description 5
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 5
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 5
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 5
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 5
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 5
- 229940071440 soy protein isolate Drugs 0.000 description 5
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 5
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 5
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 4
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 4
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 4
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 4
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 4
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 4
- 239000008157 edible vegetable oil Substances 0.000 description 4
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 210000000663 muscle cell Anatomy 0.000 description 4
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 4
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 4
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 3
- 108010082495 Dietary Plant Proteins Proteins 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 3
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 3
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 3
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 230000001804 emulsifying effect Effects 0.000 description 3
- 210000002950 fibroblast Anatomy 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 3
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 3
- 210000001178 neural stem cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 235000019710 soybean protein Nutrition 0.000 description 3
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 2
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 2
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 2
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001785 acacia senegal l. willd gum Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 2
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 2
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 2
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 210000003958 hematopoietic stem cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 108010082117 matrigel Proteins 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 235000015277 pork Nutrition 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 210000001646 side-population cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 2
- PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 1-hexadecanoyl-2-octadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical group CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)O[C@@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCC PZNPLUBHRSSFHT-RRHRGVEJSA-N 0.000 description 1
- MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 3,5-dimethylcyclopentane-1,2-dione Chemical compound CC1CC(C)C(=O)C1=O MIDXCONKKJTLDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 235000021537 Beetroot Nutrition 0.000 description 1
- 108010077544 Chromatin Proteins 0.000 description 1
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 1
- 244000131522 Citrus pyriformis Species 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- SEBIKDIMAPSUBY-ARYZWOCPSA-N Crocin Chemical compound C([C@H]1O[C@H]([C@@H]([C@@H](O)[C@@H]1O)O)OC(=O)C(C)=CC=CC(C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(C)C(=O)O[C@H]1[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1)O)O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O SEBIKDIMAPSUBY-ARYZWOCPSA-N 0.000 description 1
- 241000238557 Decapoda Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N Lycopene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/C1C(=C)CCCC1(C)C)C=CC=C(/C)C=CC2C(=C)CCCC2(C)C UPYKUZBSLRQECL-UKMVMLAPSA-N 0.000 description 1
- JEVVKJMRZMXFBT-XWDZUXABSA-N Lycophyll Natural products OC/C(=C/CC/C(=C\C=C\C(=C/C=C/C(=C\C=C\C=C(/C=C/C=C(\C=C\C=C(/CC/C=C(/CO)\C)\C)/C)\C)/C)\C)/C)/C JEVVKJMRZMXFBT-XWDZUXABSA-N 0.000 description 1
- 241000228347 Monascus <ascomycete fungus> Species 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 206010034203 Pectus Carinatum Diseases 0.000 description 1
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 108020004511 Recombinant DNA Proteins 0.000 description 1
- 240000003829 Sorghum propinquum Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 108060008539 Transglutaminase Proteins 0.000 description 1
- 244000273928 Zingiber officinale Species 0.000 description 1
- 235000006886 Zingiber officinale Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 235000021120 animal protein Nutrition 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 235000019568 aromas Nutrition 0.000 description 1
- 235000016614 betalains Nutrition 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000003633 blood substitute Substances 0.000 description 1
- 210000002798 bone marrow cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004271 bone marrow stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 235000013736 caramel Nutrition 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 210000003483 chromatin Anatomy 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000002354 daily effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 210000004268 dentin Anatomy 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 235000005686 eating Nutrition 0.000 description 1
- 235000006694 eating habits Nutrition 0.000 description 1
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 235000013341 fat substitute Nutrition 0.000 description 1
- 239000003778 fat substitute Substances 0.000 description 1
- 235000019581 fat taste sensations Nutrition 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 239000005428 food component Substances 0.000 description 1
- 239000009627 gardenia yellow Substances 0.000 description 1
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 1
- 235000008397 ginger Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 210000004153 islets of langerhan Anatomy 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 210000005229 liver cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 229960004999 lycopene Drugs 0.000 description 1
- OAIJSZIZWZSQBC-GYZMGTAESA-N lycopene Chemical compound CC(C)=CCC\C(C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C(\C)=C\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)\C=C\C=C(/C)CCC=C(C)C OAIJSZIZWZSQBC-GYZMGTAESA-N 0.000 description 1
- 235000012661 lycopene Nutrition 0.000 description 1
- 239000001751 lycopene Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 210000002901 mesenchymal stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000002894 multi-fate stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003130 muscle precursor cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001087 myotubule Anatomy 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 239000004006 olive oil Substances 0.000 description 1
- 235000008390 olive oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000003169 placental effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 210000004129 prosencephalon Anatomy 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 239000001397 quillaja saponaria molina bark Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229930182490 saponin Natural products 0.000 description 1
- 150000007949 saponins Chemical class 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000527 sonication Methods 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008347 soybean phospholipid Substances 0.000 description 1
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 1
- 210000002536 stromal cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- ZCIHMQAPACOQHT-ZGMPDRQDSA-N trans-isorenieratene Natural products CC(=C/C=C/C=C(C)/C=C/C=C(C)/C=C/c1c(C)ccc(C)c1C)C=CC=C(/C)C=Cc2c(C)ccc(C)c2C ZCIHMQAPACOQHT-ZGMPDRQDSA-N 0.000 description 1
- 102000003601 transglutaminase Human genes 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/22—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising
- A23J3/225—Texturised simulated foods with high protein content
- A23J3/227—Meat-like textured foods
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/14—Vegetable proteins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/14—Vegetable proteins
- A23J3/16—Vegetable proteins from soybean
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23J—PROTEIN COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS; WORKING-UP PROTEINS FOR FOODSTUFFS; PHOSPHATIDE COMPOSITIONS FOR FOODSTUFFS
- A23J3/00—Working-up of proteins for foodstuffs
- A23J3/22—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising
- A23J3/26—Working-up of proteins for foodstuffs by texturising using extrusion or expansion
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/015—Inorganic compounds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/03—Organic compounds
- A23L29/035—Organic compounds containing oxygen as heteroatom
- A23L29/04—Fatty acids or derivatives
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
- A23L29/00—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
- A23L29/30—Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing carbohydrate syrups; containing sugars; containing sugar alcohols, e.g. xylitol; containing starch hydrolysates, e.g. dextrin
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
- A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nutrition Science (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
Abstract
本发明属于食品行业领域，涉及一种基于悬浮3D打印技术的人造肉及其制备方法和应用。所述人造肉由分散在可食用脂肪悬浮介质中的内部组织化处理的、具有蛋白质性质的可食用肌肉打印墨水构成；其中所述可食用脂肪悬浮介质包括可食用支撑颗粒和可食用分散体系，具有脂肪外观和结构；所述可食用肌肉打印墨水的内部组织具有肌肉纹理和纤维结构。本发明还公开了一种食品3D打印材料，其包含所述的可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水。通过本发明方法获得的人造肉可以作为肉类替代品和可定制化蛋白质类食品，应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及食品行业领域，特别涉及肉类替代品和可定制化蛋白质类食品领域，涉及一种基于悬浮3D打印的食品打印材料、其制备方法和应用，具体涉及一种基于悬浮3D打印的食品打印材料、其制备方法和在制备人造肉中的应用。
背景技术
蛋白质是人体内细胞、组织组成的重要成分，为人体提供氨基酸等营养，是人体每日需摄取的不可或缺的食物成分。肉类产品是日常生活中蛋白质的主要来源之一，同时食用肉制品也是人类延续千年的饮食习惯。随着人口增长，全球肉类产品需求量极大上升，由于畜牧用地限制，养殖动物的生存空间越来越小，这引发了动物保护者对动物福利的关注。同时高密度的养殖会造成动物生存环境的恶化，动物染病几率上升，进而导致抗生素的滥用。传统畜牧业排放的甲烷等温室气体极大的加重了对环境的压力，单纯依靠传统畜牧业不利于人类的可持续发展。因此，人们提出了用植物蛋白替代传统动物蛋白的解决方案。
近年来细胞培育肉以其接近真实肉类口感、风味、营养组成，引起了人们的关注。采用大豆蛋白等植物成分通过挤压方式来模拟肉类的方式是生产具有肉类口感蛋白产品的一个有效途径，其中采用3D打印技术辅助挤压方式来进行肌肉、脂肪的重新排布能够较好地模拟肉类纹理及质感。
目前针对应用3D打印加工的人造肉，普遍采用传统挤压式打印的方式，例如专利文献CN112839522A中提出了一种3D打印包含蛋白质和假塑性聚合物的可食用粘弹性组合物来生产肌肉替代产品的方法，该发明主要从打印结构和打印墨水的力学和流变性质角度考虑打印墨水的配方，从而得到在适宜打印粘度范围内，打印性能好，力学特性与牛肌肉、鸡胸肉等真实肉类处于同一数量级的替代肉产品，同时该发明还提供了一种明胶、藻酸盐墨水配方用于细胞培育肉的打印实现了打印细胞活率大于70％的多层细胞挤出产品。专利文献WO2020/1526890A1中通过使用3D打印技术控制包括蛋白基材料、脂肪基材料、血液替代物三种材料在内的排布制造肉排类产品，特别提供了一种模拟肉类纤维感和各向异性特质以接近真实肉质纹理的切片方式。以上专利文献均是采用传统挤压式打印的方式，即通过下层材料对上层材料的自支撑作用实现材料的层层堆叠，但是这种层与层堆叠支撑的方式很有可能造成层间或同层材料的彼此粘合而导致纤维感的缺失。
悬浮打印是一种近年来广泛用于生物医疗领域的打印技术，该技术在传统挤出式打印的基础上增加凝胶类物质和液体混合的支撑介质，其液下打印的方式能够防止打印结构内部的水分流失，实现三维空间的全方向打印。悬浮打印的实现主要依赖于悬浮介质的支撑作用。悬浮介质在静置状态下处于类似固体的状态，在挤出针头和墨水扰动下产生屈服应力，从而产生介质流化现象，即悬浮介质由原有固体状态变成具有流动性的液体状态。由于悬浮介质具有自愈能力，在挤出针头运动过的区域悬浮介质能够自动填充针头划过的裂缝并恢复至原来的固体状态，提供克服挤出材料重力的支撑力，从而起到支撑打印材料的作用，因此这种打印方式能实现三维空间的全方向打印。
悬浮3D打印技术因其高生物兼容性被广泛应用于生物医学领域，LEE等报道了通过使用含有高浓度细胞和胶原蛋白的生物墨水并经过后期培养实现了小型心脏组织的打印(LEE,A.R.H.A.,et al.3D bioprinting of collagen to rebuild components of thehuman heart.Science,365.6452:482-487(2019).)。在细胞培养肉领域，日本大阪大学Dong-Hee Kang分别以纤维蛋白原、Matrigel或胶原蛋白为主要生物墨水成分，以结冷胶和明胶体系作为悬浮介质，通过悬浮打印肌肉束、血管束并经过培养、分化成熟后，使用TG酶与3D培养的脂肪组织粘合成完整组织结构，得到了类似于和牛的细胞培养肉(Kang,DH.,etal.Engineered whole cut meat-like tissue by the assembly of cell fibers usingtendon-gel integrated bioprinting.Nat Commun 12,5059(2021).)。该研究完整地模拟了牛肉包括肌肉、脂肪、血管在内的组织结构，但其主要成分胶原蛋白、纤维蛋白原和Matrigel都是不可食用或未得到食品添加许可的材料，因此只处于实验室研发阶段而不可应用于实际食品生产中，且其打印后需经过长时间的细胞培养以及进行纤维粘合等复杂的后处理过程，不利于规模化生产。
英国爱丁堡赫瑞瓦特大学的Melchels团队发表的有关悬浮打印的综述中指出悬浮打印在生物打印中通常有两种技术路径，一种是墨水打印后使打印墨水交联固定，去除悬浮介质保留下打印结构；另一种是墨水打印后使悬浮介质交联固定，去除打印墨水以形成仿血管结构等的内部结构(McCormack,Andrew, et al."3D printing in suspensionbaths:keeping the promises of bioprinting afloat." Trends in biotechnology38.6(2020):584-593.)。这两种技术路径均需要进行后期去除部分材料的过程，会增加后处理过程以及造成材料的浪费。
因此，需要开发一种制备能模拟肌肉纤维感的肉类替代物，且无需经过去除材料、打印纤维后期重新整合粘合的复杂后处理过程的方法。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于液下悬浮 3D打印技术的人造肉及其制备方法和应用，解决传统挤出式打印肉类替代品缺乏肉类纤维感、后处理繁琐等问题，进而通过简单的操作制备出更加接近真实肉类纹理、肌肉脂肪配比、营养及口感的细胞培育肉。
本发明的目的之一是提供一种人造肉，所述人造肉由分散在可食用脂肪悬浮介质中的内部组织化处理的、具有蛋白质性质的可食用肌肉打印墨水构成；其中所述可食用脂肪悬浮介质包括可食用支撑颗粒和可食用分散体系，具有脂肪组织外观和结构；所述可食用肌肉打印墨水包括蛋白和可食用多糖，其具有肌肉纹理和纤维结构。
本发明另一目的是提供一种可食用脂肪悬浮介质，所述可食用脂肪悬浮介质包括可食用支撑颗粒和可食用分散体系；
所述可食用支撑颗粒为非动物源可食用凝胶；所述可食用分散体系包含食用胶和交联剂；
所述食用胶选自魔芋胶、可得然胶中的一种或几种；
所述交联剂选自钙离子、谷氨酰胺转氨酶(TG酶)中的一种或几种。
本发明另一方面是提供如上所述的可食用脂肪悬浮介质的制备方法，所述方法包括：
(1)制备可食用支撑颗粒，将可食用支撑颗粒原料加热，溶解；
(2)制备分散体系，将分散体系的各原料成分混匀；
(3)将(1)中的可食用支撑颗粒和(2)中的分散体系混合，使(1)中的可食用支撑颗粒交联成胶，打碎，离心，分离得到沉淀物，即可食用脂肪悬浮介质。
可以将本发明制备得到的可食用脂肪悬浮介质加热，冷却，制备得到单一脂肪部分成品。也可以将本发明制备的可食用脂肪悬浮介质作为介质，用于打印肌肉打印墨水后，加热，冷却，制备得到含肌肉部分的整块人造肉成品。
本发明另一目的是提供一种如上所述的可食用脂肪悬浮介质在制备人造肉中的应用。
本发明另一目的是提供一种可食用肌肉打印墨水，其包含可食用蛋白和可食用多糖；
所述可食用蛋白为具有打印性能的蛋白，选自大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、豌豆蛋白、面筋蛋白、土豆蛋白、大米水解蛋白、大米蛋白、鹰嘴豆蛋白、绿豆蛋白、花生蛋白、海藻蛋白、酵母蛋白、玉米蛋白、杏仁蛋白、藜麦蛋白中的一种或几种。
所述可食用多糖为具有假塑性的可食用多糖，其能使墨水具有剪切稀化性质，选自阿拉伯胶、黄原胶、透明质酸、刺槐豆胶、瓜尔豆胶中的一种或几种。
本发明另一目的是提供一种如上所述的可食用肌肉打印墨水在制备人造肉中的应用。
本发明另一目的是提供一种食品3D打印材料，所述的打印材料包含如上所述的可食用脂肪悬浮介质和如上所述的可食用肌肉打印墨水。
本发明另一目的是提供一种基于悬浮3D打印技术打印人造肉的方法，所述方法包括：
(1)生成模仿肌肉纹理和纤维结构的打印路径；
(2)采用如上所述的食品3D打印材料，通过3D打印的方式在可食用脂肪悬浮介质中打印可食用肌肉打印墨水，得到所述人造肉。
将所述人造肉加热，固化，得到最终人造肉成品。所述加热的温度为70- 100℃。所述人造肉具有肌肉纹理、纤维结构，及脂肪组织外观和结构。
相对于现有技术，本发明的有益效果包括：
本发明提供了一种使用悬浮打印方法制造含有仿照脂肪和肌肉两部分结构的完整替代肉排产品，其中“肌肉”部分具有模拟真实肉类的纹理结构和纤维感；“脂肪”部分作为脂肪替代品，能够模拟脂肪的口感和弹性，通过加入植物油，还可以使“脂肪”部分富有油脂感，煎煮过程中有油脂融化的感觉、质地嫩滑。所述肉排产品同时具有肌肉的纤维感和脂肪的口感。
本发明3D打印过程中只需要打印“肌肉”部分，“脂肪”部分可在“肌肉”材料排布作用下被动进行排布，极大地节约了打印时间成本、提高加工效率。
与现有多数悬浮打印方法相比，经过材料配方的优化同时保留了打印材料和支撑材料，使其各自发挥在整个结构中的作用，即分别模拟了肌肉结构和脂肪结构，避免了因去除材料造成的材料浪费。同时，后续加工处理过程只需要经过加热等简单操作，在打印后仅需要进行简单的烹饪即可食用。
本发明所述肉排产品中，还可以增加培养的肌肉、脂肪细胞，使“肉排”更具真实肉类产品的口感、风味及营养。
作为传统畜牧养殖业的补充肉类产品，可以极大地缓解畜牧业排放的甲烷等温室气体对环境造成的压力、减少抗生素使用对人体造成的负担，同时为素食主义者提供了一种新的选择。
附图说明
图1为打印过程示意图。
图2为实施例1、对比例1～3可食用脂肪悬浮介质(脂肪支撑液)成胶图。
图3为实施例1～2可食用脂肪悬浮介质(脂肪支撑液)质构结果；其中， A为硬度，B为粘结性，C为弹性，D为粘结性，E为胶着性，F为咀嚼性，G 为恢复力，H为弹性模量。
图4为实施例5打印过程图。
图5为实施例5打印建模图，左图：三维模型，右图：生成的打印路径。
图6为实施例5最终打印效果图。
图7为实施例6最终打印效果图。
图8为对比例4～5打印效果图。
具体实施方式
本发明采用悬浮打印的方式制造肉类替代物，所述悬浮打印的主要过程是在具有自愈能力的悬浮介质中打印墨水，运动的针头深入到悬浮介质中克服悬浮介质的屈服应力，使其具有流体性质，在其中挤出墨水；当针头离开某位置时，该位置周围含有的大量微颗粒的悬浮介质会迅速填补针头造成的空隙，并使得悬浮介质恢复类似于固体的性质；墨水在悬浮介质中微颗粒的支撑作用下可以停留在挤出位置，并且在其中交联剂的作用下交联固化，所述交联固化可以在打印过程中进行，也可以在打印完成后进行；打印完成后对样品整体进行加热处理使悬浮介质固化，得到整块替代肉排产品。特别的，本发明将悬浮介质制成脂肪组合物，打印墨水制成蛋白组合物，使蛋白组合物在悬浮介质中打印出具有纤维感的结构以模拟肌肉纹理和纤维结构。
本发明提供了一种可食用脂肪悬浮介质，所述悬浮介质用于模拟脂肪，其具有支撑作用及自愈能力，能够通过加热等后处理方式固化，并且能完整保留内部打印结构及肌肉纹理和纤维结构，具有脂肪口感及味道。
所述可食用脂肪悬浮介质(可食用脂肪悬浮介质)主要包括可食用支撑颗粒(或微颗粒)和分散体系，所述颗粒起支撑作用，所述分散体系含有交联成分，可经过加热等方式固化。
所述悬浮介质中，所述颗粒可以由各种非动物源可食用凝胶组成，包括但不限于结冷胶、海藻酸钠、卡拉胶、魔芋胶、甲基纤维素等中的一种或几种；也可由其他含脂肪的组分组成，包括但不限于包裹脂肪的微胶囊颗粒、非人脂肪细胞等，其中非人脂肪细胞包括但不限于成脂细胞、脂肪的成纤维细胞、脂肪干细胞、多潜能成体祖细胞、胚胎干细胞及其任何组合所组成的群组以及悬浮驯化后的上述细胞。
其中，所述颗粒的粒径可以是任意合适的粒径。在一些优选实施方式中，所述颗粒的粒径10μm-1mm，可以是10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、 400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm。
当体系既包含非动物源可食用凝胶，又包含包裹脂肪的微胶囊颗粒、非人脂肪细胞时，可以将可食用凝胶颗粒加入可食用分散体系后，再加入包裹植物油的微胶囊颗粒或非人脂肪细胞，也可以将可食用凝胶和包裹脂肪的微胶囊颗粒以及非人脂肪细胞共同加入可食用分散体系。
本发明所述可食用脂肪悬浮介质中，所述可食用分散体系包含具有以下性质的组分：
食用胶，其能够在加热后成热不可逆凝胶，包含但不限于魔芋胶、可得然胶等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述食用胶为可得然胶。
交联剂，其能使可食用肌肉打印墨水快速成胶，包含但不限于溶解后电离生成钙离子的氯化钙、可溶性乳酸钙、谷氨酰胺转氨酶(TG酶)等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述交联剂为氯化钙。
所述食用胶、交联剂的质量比为7:(0.1-2)，可以是7:(0.1-0.3)、7:(0.3- 0.5)、7:(0.5-0.8)、7:(0.8-1.1)、7:(1.1-1.5)、7:(1.5-1.8)、7:(1.8-2.0)；具体可以是7:0.1、7:0.2、7:0.3、7:0.4、7:0.5、7:0.6、7:0.7、7:0.8、7:0.9、7:1.0、7: 1.1、7:1.2、7:1.3、7:1.4、7:1.5、7:1.6、7:1.7、7:1.8、7:1.9、7:2.0。在一些优选实施方式中，所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.6。在一些优选实施方式中，所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.7。在一些优选实施方式中，所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.8。在一些优选实施方式中，所述食用胶、交联剂的质量比为7:0.88。
作为优选，所述可食用分散体系还包括风味物质，其能够使体系具有脂肪味道，包括但不限于长链菊粉、脂肪风味香精香料等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述风味物质为长链菊粉。
所述食用胶、风味物质的质量比为7:(1.5-6.5)，可以是7:(2.5-4)、7:(1.5-2.0)、7:(2.0-2.5)、7:(2.5-3.0)、7:(3.0-3.5)、7:(3.5-4.0)、7:(4.0-4.5)、7:(4.5-5.0)、7:(5.0-5.5)、7:(5.5-6.0)、7:(6.-6.5)；具体可以是7:1.5、7:1.7、7:1.9、7: 2.0、7:2.5、7:3.0、7:3.5、7:4.0、7:4.5、7:5.0、7:5.5、7:6.0。在一些优选实施方式中，所述食用胶、风味物质的质量比为7:2。在一些优选实施方式中，所述食用胶、风味物质的质量比为7:3。在一些优选实施方式中，所述食用胶、风味物质的质量比为7:3.5。在一些优选实施方式中，所述食用胶、风味物质的质量比为7:4。
作为优选，所述可食用分散体系还包括水。
所述食用胶和水的质量比为7:(60-95)，可以是7:(75-92)、7:(60-65)、7: (65-70)、7:(70-75)、7:(75-80)、7:(80-85)、7:(85-90)；具体可以是7:60、7: 65、7:70、7:75、7:80、7:85、7:87、7:90。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:60。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:70。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:75。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:80。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:85。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:87。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:87.5。在一些优选实施方式中，所述食用胶和水的质量比为7:90。
将所述可食用支撑颗粒加入可食用分散体系中，进行交联，打碎，离心，去除上清和气泡等，得到沉淀物，即所述可食用脂肪悬浮介质。
在一些优选实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质中还包括植物油、乳化剂、固形剂中的一种或几种，所述植物油、乳化剂、固形剂在沉淀物中加入，得到所述可食用脂肪悬浮介质。
当所述可食用脂肪悬浮介质中包括植物油时，所述植物油能够使体系具有油脂感，其包含但不限于玉米油、大豆油、葵花籽油、橄榄油、椰子油、菜籽油、棕榈油等中的一种或几种。
所述沉淀物、植物油的质量比为7:(0.2-3)，可以是7:(0.2-0.4)、7:(0.4-0.6)、7:(0.6-0.8)、7:(0.8-1.0)、7:(1.0-1.2)、7:(1.2-1.4)、7:(1.4-1.6)、7:(1.5-2.5)、7:(1.6- 1.8)、7:(1.8-2.0)、7:(2.0-2.2)、7:(2.2-2.4)、7:(2.4-2.6)；具体可以是7:0.2、7:0.3、7:0.4、7:0.6、7:0.8、7:1.0、7:1.2、7:1.4、7:1.6、7:1.8、7:2.0、7:2.2、 7:2.33、7:2.4、7:2.6、7:2.8、7:3.0。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、植物油的质量比为7:(1.5-2.5)。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、植物油的质量比为7:(1.75-2.33)。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、植物油的质量比为 7:1.75。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、植物油的质量比为7:2.33。
当所述可食用脂肪悬浮介质包括乳化剂(可食用表面活性剂)时，所述乳化剂能够使油脂与水相体系充分乳化。所述乳化剂包含但不限于大豆卵磷脂、皂苷、具有乳化作用的食用胶等中的一种或几种；其中，所述具有乳化作用的食用胶，包含但不限于阿拉伯胶、黄原胶等。在一些实施方式中，所述乳化剂为大豆卵磷脂。
所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:(0.05-0.2)，可以是7:(0.05-0.10)、7: (0.10-0.15)、7:(0.15-0.20)；具体可以是7:0.05、7:0.06、7:0.07、7:0.08、 7:0.09、7:0.10、7:0.11、7:0.12、7:0.13、7:0.14、7:0.15、7:0.16、7:0.17、 7:0.18、7:0.2。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、乳化剂的质量比为 7:0.05。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:0.07。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:0.1。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、乳化剂的质量比为7:0.15。
当所述可食用脂肪悬浮介质中包括固形剂时，所述固形剂能够增强可食用脂肪悬浮介质体系的固形能力，包括但不限于淀粉(包括玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉)、磷酸酯双淀粉、乙酰化二淀粉醋酸酯、乙酰化二淀粉磷酸酯等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，当所述可食用脂肪悬浮介质中包含植物油时，所述固形成分用于增强加入植物油后的体系的固形能力。
所述沉淀物、淀粉的质量比为7:(0.1-2)，可以是7:(0.1-0.5)、7:(0.5-2)、7:(0.1-0.2)、7:(0.2-0.4)、7:(0.4-0.6)、7:(0.5-0.6)、7:(0.6-0.8)、7:(0.8-0.1)、7:(0.10-0.12)、7:(0.12-0.14)、7:(0.14-0.16)、7:(0.16-0.18)、7:(0.18-0.2)。具体可以是7：0.2、7：0.3、7:0.4、7:0.5、7:0.6、7:0.7、7:0.8、7:0.9、7:1.0、7: 1.2、、7:1.4、、7:1.6、7:1.8、7:2。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、淀粉的质量比为7:(0.3-1)。在一些优选实施方式中，所述沉淀物、淀粉的质量比为 7:0.5。
本发明所述可食用脂肪悬浮介质中，食用胶、交联剂是必需加入的成分，植物油、乳化剂、固形剂和风味物质是优选加入的成分，其中可以选择加入其中的任意一种或几种。在一些实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质中，除包含食用胶和交联剂外，还包括食用油。在一些实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质中，除包含食用胶和交联剂外，还包括食用油和乳化剂。在一些实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质中，除包含食用胶和交联剂外，还包括食用油和固形剂。在一些实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质中，除包含食用胶和交联剂外，还包括食用油、乳化剂和风味物质。在一些实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质中，除包含食用胶和交联剂外，还包括玉米油、淀粉和长链菊粉。
所述可食用脂肪悬浮介质中，所述可食用支撑颗粒和可食用分散体系的质量比为1:(0.6-1.8)，可以是1:(0.6-0.8)、1:(0.8-1.0)、1:(1.0-1.2)、1:(1.2-1.4)、 1:(1.4-1.6)、1:(1.6-1.8)；例如可以是1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、1: 1.6、1:1.8。在一些优选实施方式中，所述可食用支撑颗粒和可食用分散体系的质量比为1:1。
所述可食用脂肪悬浮介质的制备方法包括：
(1)制备可食用支撑颗粒，将非动物源可食用凝胶加热，溶解；
(2)制备分散体系，将分散体系的各成分混匀；
(3)制备可食用脂肪悬浮介质，将(1)的可食用支撑颗粒和(2)的分散体系混合，使(1)中的可食用支撑颗粒交联成胶，打碎，离心，分离得到沉淀物，即可食用脂肪悬浮介质。
(4)将可食用脂肪悬浮介质固化，为直接得到脂肪部分成品或得到打印后包含肌肉部分的整块人造肉成品，将(3)中的可食用脂肪悬浮介质加热，冷却，制备得到脂肪部分或整块人造肉成品。
步骤(1)中，所述加热的温度为40-100℃，可以是40-100℃、40-60℃、 60-80℃、40-100℃、80-100℃。在一些实施方式中，所述加热的温度为60℃。
步骤(1)中，作为可选，所述加热在水浴中进行。
步骤(2)中，所述混匀的方法可以采用任何合适的方法进行。在一实施方式中，所述混匀在匀浆机中进行。
步骤(2)中，分散体系中，若含有植物油和/或固形剂时，可以在制备分散体系时，先不加入植物油和/或固形剂，待步骤(3)分离得到沉淀物后，向沉淀物中加入植物油和/或固形剂，然后进行乳化，并进行步骤(4)的操作。
步骤(2)中，分散体系中，若含有植物油，可以在制备分散体系时，先不加入植物油，待步骤(3)分离得到沉淀物后，向沉淀物中加入植物油，然后进行乳化操作。
步骤(3)中，所述交联的温度为4-70℃。在一优选实施方式中，所述交联时间为26℃。
步骤(3)中，所述交联的时间为1-30min，可以是1-5、5-10、10-20、20- 30min。在一优选实施方式中，所述交联时间为10min。
步骤(3)中，所述离心的转速为500-10000，可以是500-1000、1000- 2000、2000-3000、3000-4000、4000-5000、5000-6000、6000-8000、8000- 10000rpm。在一优选实施方式中，所述离心的转速为2000rpm。
步骤(3)中，所述离心的时间为3-20min，可以是3-6、6-8、8-10、10- 12、12-15、15-20min。在一优选实施方式中，所述离心的时间为5min。
步骤(4)中，所述加热的温度为70-100℃，可以是70-80℃、80-90℃、 90-100℃。在一些实施方式中，所述加热的温度为90℃。
步骤(4)中，所述加热的时间为10-60min，可以是10-15、15-20、20- 30、30-60min。在一优选实施方式中，所述加热的时间为20min。
在一具体实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质的制备步骤包括：
(1)将可食用分散体系中除植物油、乳化剂及固形剂以外的组分在水中溶解，并用搅拌机充分混匀；
(2)将作为悬浮介质颗粒的原材料，可以是已成凝胶的可食用凝胶组分和 /或未交联成胶的食用凝胶溶液倒入可食用分散体系中，搅拌，使其中的未成胶组分充分交联后，用搅拌机充分打碎；
(3)将步骤(2)的混合物离心后去除上层气泡及上清液，保留下层均匀分散在可食用分散体系中的悬浮介质颗粒；
(4)将步骤(3)得到的悬浮介质颗粒与植物油、乳化剂及固形剂混合，用均质机充分乳化后可加入包裹脂肪的微胶囊颗粒或脂肪细胞等充分搅匀备用。
本发明还提供了一种如上所述方法制备得到的可食用脂肪悬浮介质。
本发明还提供了如上所述的可食用脂肪悬浮介质在制备人造肉中的应用。
本发明还提供了一种可食用肌肉打印墨水，所述可食用肌肉打印墨水用于模拟肌肉，其为包含一种、两种或两种以上的具有良好打印性能的蛋白组合物，能在打印时迅速交联固化，且具有肌肉的口感和风味；
所述可食用肌肉打印墨水主要包含可食用蛋白和可食用多糖。
所述可食用蛋白包含具有良好打印性能的蛋白，包含但不限于大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、豌豆蛋白、面筋蛋白、土豆蛋白、大米水解蛋白、大米蛋白、鹰嘴豆蛋白、绿豆蛋白、花生蛋白、海藻蛋白、酵母蛋白、玉米蛋白、杏仁蛋白、藜麦蛋白等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述蛋白为大豆分离蛋白。在一些优选实施方式中，所述蛋白为大豆分离蛋白和土豆蛋白的混合物，所述大豆分离蛋白和土豆蛋白的质量比为8.4:4.2。在一些优选实施方式中，所述蛋白为大豆分离蛋白和土豆蛋白的混合物，所述大豆分离蛋白和土豆蛋白的质量比为8.43:4.21。
所述可食用多糖为具有假塑性的可食用多糖，其能使墨水具有剪切稀化性质，是使墨水材料具有良好打印性质的关键组分，包含但不限于阿拉伯胶、黄原胶、透明质酸、刺槐豆胶、瓜尔豆胶等中的一种或几种。具有剪切稀化性质的非牛顿流体在剪切力的作用下表现出粘度降低的性质，这有利于打印料筒内材料的顺畅挤出，同时减少挤出过程中对细胞的破坏。在一些优选实施方式中，所述可食用多糖为黄原胶。
所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12:(0.02-2.0)，可以是12:(0.02-0.05)、12:(0.03-0.1)、12:(0.1-0.3)、12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、 12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0)；具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12:0.8、12:0.9、12:1.0、12: 1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12:1.6、12:1.7、12:1.8、12: 1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12:0.7。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为 12:0.75。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12: 0.8。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12: 0.85。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12:1.0。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括非人细胞组分，包括但不限于肌细胞、肝细胞、成骨细胞、成纤维细胞、成脂细胞、造牙本质细胞、成体神经元祖细胞、神经干细胞、来自脑室下前脑区的多个多潜能干细胞、室管膜神经干细胞、造血干细胞、肝造血干细胞、骨髓干细胞、脂肪的成纤维细胞、脂肪干细胞、产生多个胰岛细胞的干细胞、胰源性多能产生胰岛干细胞、间质干细胞、胎盘细胞、骨髓基质细胞、肌肉侧群细胞、骨髓来源的回收细胞、血液来源的间质前体细胞、骨髓来源的侧群细胞、肌肉前体细胞、循环的骨骼干细胞、神经祖细胞、多潜能成体祖细胞、中胚层祖细胞、脊髓祖细胞及孢子样细胞及其任何组合所组成的群组以及悬浮驯化后的上述细胞。
所述细胞组分占肌肉打印墨水总质量的质量占比为1-90％，可以是1％、 5％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括固化组分，其能够使肌肉打印墨水在打印过程中能快速固化，包含但不限于海藻酸钠、结冷胶、果胶等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述固化组分为海藻酸钠。
所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12:(0.02-2.0)，可以是12:(0.02-0.05)、12:(0.03-0.1)、12:(0.1-0.3)、12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、 12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0)；具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12:0.8、12:0.9、12:1.0、12: 1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12:1.6、12:1.7、12:1.8、12: 1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和固化组分的质量比为 12:0.7。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 0.75。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 0.8。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 0.85。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12: 1.0。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括纤维状组分，其能增强挤出的纤维机械强度，例如是膳食纤维或其他纤维状组分，包含但不限于燕麦膳食纤维、微晶纤维素、海带膳食纤维、大豆膳食纤维、蘑菇纤维、柑橘纤维、番茄纤维等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述纤维状组分为大豆膳食纤维。
所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12:(0.02-2.0)，可以是12:(0.02-0.05)、12:(0.03-0.1)、12:(0.1-0.3)、12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0)；具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12:0.8、12:0.9、12:1.0、12: 1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12:1.6、12:1.7、12:1.8、12: 1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12:0.7。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为 12:0.75。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12: 0.8。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12: 0.85。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12:1.0。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括pH值调节剂，其能提高植物蛋白溶解度，用于控制pH值，包含但不限于纯碱、小苏打、食用醋酸、柠檬酸等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述pH值调节剂为纯碱。所述pH值为10-11.5；优选地，所述pH值为10.9。
所述可食用蛋白和pH值调节剂的质量比为12:(0.05-0.5)，可以是12: (0.05-0.3)、12:(0.05-0.1)、12:(0.1-0.2)、12:(0.2-0.3)、12:(0.3-0.4)、12:(0.4- 0.5)；具体可以是12:0.05、12:0.08、12:0.1、12:0.12、12:0.15、12:0.18、12: 0.21、12:0.24、12:0.27、12:0.30、12:0.35、12:0.4、12:0.45、12:0.5。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.1。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.16。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.2。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括交联组分，其能使植物蛋白交联，包含但不限于谷氨酰胺转氨酶、半胱氨酸等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述交联组分为谷氨酰胺转氨酶。
所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:(0.3-2.0)，可以是12:(0.5-1.5)、12:(0.3-0.5)、12:(0.5-0.8)、12:(0.8-1.0)、12:(1.0-1.2)、12:(1.2-1.5)、12:(1.5-1.8)、12:(1.8-2.0)；具体可以是12:0.3、12:0.4、12:0.5、12:0.6、12:0.7、12: 0.8、12:0.9、12:1.0、12:1.0、12:1.1、12:1.2、12:1.3、12:1.4、12:1.5、12: 1.6、12:1.7、12:1.8、12:1.9、12:2.0。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.7。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.75。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.8。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:0.85。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:1.0。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括风味物质，其能够提供肌肉风味，包含但不限于鸡肉风味物质、猪肉风味物质、牛肉风味物质、虾肉风味物质、鱼肉风味物质等中的一种或几种。在一些优选实施方式中，所述风味物质为牛肉风味物质。
所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:(0.03-0.5)，可以是12:(0.05- 0.3)、12:(0.03-0.05)、12:(0.05-0.08)、12:(0.05-0.1)、12:(0.1-0.2)、12:(0.2- 0.3)、12:(0.3-0.4)、12:(0.4-0.5)；具体可以是12:0.03、12:0.05、12:0.08、12: 0.1、12:0.12、12:0.15、12:0.18、12:0.21、12:0.24、12:0.27、12:0.30、12: 0.35、12:0.4、12:0.45、12:0.5。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:0.03。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:0.05。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:0.08。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:0.1。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:0.15。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括着色剂，例如是食用色素和固色成分，包含但不限于甜菜红色素、红甜菜根粉、番茄红素、高粱红色素、红曲红色素、橙红色素、焦糖色素、柠檬黄色素、栀子黄色素、姜黄色素、六偏磷酸钠等中的一种或几种。在一优选实施方式中，所述着色剂为甜菜红色素和六偏磷酸钠的混合物。
所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:(0.05-2)，可以是12:(0.1-0.5)、12:(0.05-0.08)、12:(0.05-0.1)、12:(0.1-0.2)、12:(0.2-0.4)、12:(0.4-0.6)、12:(0.6-0.8)、12:(0.8-1.0)、12:(1.2-1.4)、12:(1.4-1.6)、12:(1.6-1.8)、12:(1.8-2)；具体可以是12:0.05、12:0.08、12:0.1、12:0.3、12:0.5、12:0.7、12:0.9、12:1、 12:1.1、12:1.3、12:1.5、12:1.7、12:1.9、12:2。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:0.1。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:0.5。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:1。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:1.1。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:1.3。
作为优选，所述肌肉打印墨水还包括水。
所述可食用蛋白和水的质量比为12:(24-120)，可以是12:(24-50)、12:(45- 70)、12:(75-92)、12:(60-65)、12:(65-70)、12:(70-75)、12:(75-80)、12:(80- 85)、12:(85-90)、12:(90-100)、12:(90-120)；具体可以是12：25、12：40、 12:60、12:65、12:70、12:75、12:80、12:85、12:90。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和水的质量比为12:60。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和水的质量比为12:70。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和水的质量比为12:75。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和水的质量比为12:80。在一些优选实施方式中，所述可食用蛋白和水的质量比为12:85。
所述可食用肌肉打印墨水的制备方法包括：将上述材料混合后用搅拌机充分混匀，去除气泡，灌入打印料筒中备用。
所述去除气泡的方法可以采用任何合适的方式，包括但不限于是静置、离心、超声等中的至少一种。
本发明还提供了一种如上所述方法制备得到的可食用肌肉打印墨水。
本发明还提供了所述可食用肌肉打印墨水在制备人造肉中的应用。
本发明还提供了一种食品3D打印材料，所述打印材料包含如上所述的可食用脂肪悬浮介质和如上所述的可食用肌肉打印墨水。
本发明还提供了一种采用上述可食用脂肪悬浮介质和上述可食用肌肉打印墨水用于制备人造肉的打印方法，采用模仿肉质纹理的打印方法和后处理过程，主要包括模仿肌肉纹理和纤维结构的打印路径的生成，选择适宜的打印头，调整适宜的打印参数，通过3D打印的方式，制备人造肉，例如混合肉排。
所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:(0.1-1.8)，可以是1:(0.1-0.3)、1:(0.3-0.6)、1:(0.6-0.8)、1:(0.8-1.0)、1:(1.0-1.2)、1:(1.2- 1.4)、1:(1.4-1.6)、1:(1.6-1.8)；具体可以是1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1: 0.7、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.6、1:1.8。优选地，为1:(0.5-1)；在一些优选实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为 1:1。更优选地，为1:(0.6-0.7)；在一些优选实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.6；在另一些优选实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.7。
所述打印的气压为0.2-0.35MPa，可以是0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、 0.30MPa。
所述打印的速度为5-30mm/s，可以是5、7、10、12、14、16、18、20、 22、24、26、28、30mm/s。
所述打印完成中，还包括对产品进行加热使得可食用脂肪悬浮介质固化的步骤，所述加热的温度为70-100℃，可以是70-80℃、80-90℃、90-100℃。在一些实施方式中，所述加热的温度为90℃。所述加热的时间为10-30min，可以是10-15、15-20、20-30min。在一优选实施方式中，所述加热的时间为20min。
在一些具体实施方式中，所述打印方法的具体步骤如下：
(1)模拟肉质纹理生成可被3D打印机调用的控制打印路径的程序，包括但不限于G-code文件：
打印路径的生成实现路径(i)：以肉排图片为参考依据，建立肌肉部分三维模型，用切片软件根据打印针头尺寸生成打印路径；
打印路径的生成实现路径(ii)：以肉质纹理为参考依据，由控制代码生成完整三维运动路径，以三维坐标点(x,y,z)形式呈现并由程序自动转换为可被3D 打印机调用的打印路径文件；
(2)上述打印材料被装入料筒中并通过打印头的推动进行材料挤出，打印头的传动方式可选择但不限于由电机带动的螺杆挤压或由压缩气体带动的气动传动。打印针头孔径为1μm-3mm；
(3)将第一部分所述可食用脂肪悬浮介质倒入器皿中，第二部分所述蛋白组合物加入打印料筒中，启动3D打印机调用步骤(1)中生成的G-code文件控制打印过程，打印时针头深入可食用脂肪悬浮介质进行液下打印；
(4)完成打印的样品进行加热等后处理过程使脂肪支撑体系成胶固化后取出即完成制备过程，可进行后续煎煮等烹饪。
本发明还提供了一种如上所述的打印方法在制备人造肉中的应用。
本发明还提供了一种如上所述的打印方法制备的人造肉。所述人造肉具有肌肉纹理、纤维结构，及脂肪组织外观和结构；具体地，所述人造肉由分散在可食用脂肪悬浮介质中的内部组织化处理的、蛋白质性质的可食用肌肉打印墨水构成，所述可食用脂肪悬浮介质如上所述或如上文所述的制备方法获得，所述可食用肌肉打印墨水如上所述或如上文所述的制备方法获得，其中所述可食用肌肉打印墨水的内部组织具有肌肉纹理和纤维结构。所述可食用脂肪悬浮介质具有脂肪外观和结构、具有脂肪组织纹理。
所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:(0.1-1.8)，可以是1：(0.1-0.3)、1:(0.3-0.6)、1:(0.6-0.8)、1:(0.8-1.0)、1:(1.0-1.2)、1:(1.2- 1.4)、1:(1.4-1.6)、1:(1.6-1.8)；具体可以是1:0.6、1:0.8、1:1、1:1.2、1:1.4、 1:1.6、1:1.8。在一些优选实施方式中，所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:1。
本发明还提供了一种食品，所述产品包含如上所述的人造肉，或由如上所述的人造肉制备获得。
本发明中，所述人造肉可以是人造猪排，人造牛排，人造鸡排等。
以下列举具体实施例进一步阐述本发明，应理解，实施例并非用于限制本发明的保护范围。应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围；在本发明说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
除非另外说明，本发明中所公开的实验方法、检测方法、制备方法均采用本技术领域常规的分子生物学、生物化学、染色质结构和分析、分析化学、细胞培养、重组DNA技术及相关领域的常规技术。
实施例1：可食用脂肪悬浮介质制备
制备步骤如下：
(1)支撑结构组分：在水中加入0.5w/v％的低酰基结冷胶，在60℃水浴中搅拌直至完全溶解，作为支撑结构组分；
(2)分散液组分：将下述组分用匀浆机充分混匀，作为可食用分散体系组分；
| 成分 | 质量(g) |
| 可得然胶 | 7.08 |
| 氯化钙 | 0.89 |
| 长链菊粉 | 3.54 |
| 水 | 88.49 |
| 总和 | 100 |
(3)将步骤(1)作为支撑结构组分的结冷胶液与步骤(2)的分散液以质量比1：1混合，搅拌，使结冷胶充分成胶，然后用搅拌机将结冷胶充分打碎，放入离心管中，2000rpm转速条件下离心5min，得沉淀物，备用；
(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、玉米油用匀浆机充分混合，使沉淀物、大豆卵磷脂的质量比为7：0.07，沉淀物、玉米油的质量比分别为7：0，7：0.37，7：0.78，7：1.24，7：1.75，7：2.33(见图2第一行和第二行图)；
(5)分别将100g步骤(4)中得到的含不同质量百分比例的玉米油的可食用脂肪悬浮介质倒入烧杯中，90℃加热20min。
结果如图2所示，由图2可知，上述样品均能成胶；
各样品质构结果见附图3；其中沉淀物、玉米油的质量比分别为7：0，7： 0.37，7：0.78，7：1.24，7：1.75，7：2.33的样品分别对应图3中的 100:00:00、95:05:00、90:10:00、85:15:00、80:20:00、75:25:00。由图3结果及感官评价可知，随着加入玉米油含量的增高，可食用脂肪悬浮介质成胶后样品硬度、粘合度、胶着性、咀嚼性、弹性模量有明显下降的趋势，弹性、粘结性和恢复力也有所下降但变化不明显，其中，沉淀物、玉米油比为7：1.75和7：2.33的样品有明显油脂感且入口后有油脂融化的感觉。
对比例1：可食用脂肪悬浮介质(沉淀物、玉米油质量比为7：3)
步骤(1)-(3)：同实施例1；
(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、玉米油用匀浆机充分混合，使沉淀物、大豆卵磷脂的质量比为7：0.07，沉淀物、玉米油的质量比分别为7：3；
(5)将100g步骤(4)中得到的可食用脂肪悬浮介质倒入烧杯中，90℃加热20min。
结果如图2所示；由图可知，上述样品虽然能成胶，但结构松散易塌陷 (如附图2)。
对比例2：可食用脂肪悬浮介质(沉淀物、玉米油质量比为7：4.67)
步骤(1)-(3)：同实施例1；
(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、玉米油用匀浆机充分混合，使沉淀物、大豆卵磷脂的质量比为7：0.07，沉淀物、玉米油的质量比分别为7：4.67；
(5)将100g步骤(4)中得到的可食用脂肪悬浮介质倒入烧杯中，90℃加热20min。
结果如图2所示；由图可知，上述样品中有小块角状物，且有油脂析出，整体可食用脂肪悬浮介质处于流动状态(如附图2)。
实施例2：可食用脂肪悬浮介质中加入淀粉组分
步骤(1)-(3)：同实施例1；
(4)将步骤(3)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、木薯淀粉和玉米油用匀浆机充分混合，使沉淀物、大豆卵磷脂、木薯淀粉的质量比为7：0.07：0.5，沉淀物、玉米油的质量比分别为7：3和7：2.5；
(5)将步骤100g(4)中得到的两种配比的混合物倒入烧杯中，90℃加热20min。
结果如图2所示；由图可知，上述两种样品均能成胶，且结构完整并富有油脂感，沉淀物：玉米油：木薯淀粉为7:3:0.5的样品有少量油脂析出，且质地软于沉淀物：玉米油：木薯淀粉为7:2.5:0.5样品，质构测试结果见附图3。沉淀物：玉米油：木薯淀粉为7:3:0.5、7:2.5:0.5样品分别对应图3中的70:30:5、 70:25:5，由附图3可知，沉淀物：玉米油：木薯淀粉为7:2.5:0.5的样品(即图 3中的70:25:5样品)的硬度、粘合度、胶着性、咀嚼性、弹性模量显著优于 7:3:0.5的样品，弹性、粘结性和恢复力于7:3:0.5样品差异不明显。
实施例3：肌肉打印墨水制备(以大豆分离蛋白和豌豆蛋白为主要组分)
(1)肌肉打印墨水组分：将以下列配比的组分用匀浆机充分混匀，作为肌肉打印墨水组分：
| 成分 | 质量(g) |
| 大豆分离蛋白 | 8.43 |
| 土豆蛋白 | 4.21 |
| 纯碱 | 0.17 |
| 黄原胶 | 0.84 |
| 海藻酸钠 | 0.84 |
| 六偏磷酸钠 | 0.84 |
| 甜菜红色素 | 0.31 |
| 风味物质 | 0.08 |
| 水 | 84.28 |
| 总和 | 100 |
(2)将上述原料隔夜静置后，用离心机反复离心去除气泡。
将上述制备的肌肉打印墨水用于打印时，墨水出丝连续，不易断裂。
实施例4：肌肉打印墨水制备(加入大豆膳食纤维)
(1)肌肉打印墨水组分：将以下列配比的组分用匀浆机充分混匀，作为肌肉打印墨水组分：
(2)将上述原料隔夜静置后，用离心机反复离心去除气泡。
将上述制备的肌肉打印墨水用于打印时，墨水出丝连续，不易断裂。
对比例3：肌肉打印墨水制备(无假塑性可食用多糖(食用胶黄原胶))
(1)为准备肌肉打印墨水，用匀浆机将原料以下列配比充分混匀：
| 成分 | 质量(g) |
| 大豆分离蛋白 | 8.5 |
| 土豆蛋白 | 4.25 |
| 纯碱 | 0.17 |
| 海藻酸钠 | 0.85 |
| 六偏磷酸钠 | 0.85 |
| 甜菜红混合色素 | 0.31 |
| 风味物质 | 0.08 |
| 水 | 84.99 |
| 总和 | 100 |
(2)将上述原料隔夜静置后，用离心机离心去除气泡。
将上述制备的肌肉打印墨水用于打印时，打印不顺畅、易断丝。
实施例5:完整打印过程(使用切片软件进行切片)
(1)可食用脂肪悬浮介质的制备：
(i)支撑结构组分：在水中加入0.5w/v％的低酰基结冷胶，在60℃水浴中搅拌直至完全溶解，作为支撑结构组分；
(ii)分散液组分：将下述组分用匀浆机充分混匀，作为可食用分散体系组分；
| 成分 | 质量(g) |
| 可得然胶 | 7.08 |
| 氯化钙 | 0.89 |
| 长链菊粉 | 3.54 |
| 水 | 88.49 |
| 总和 | 100 |
(iii)将步骤(i)作为支撑结构组分的结冷胶液与步骤(ii)的分散液以质量比1：1混合，搅拌，使结冷胶充分成胶，然后用搅拌机将结冷胶充分打碎，放入离心管中，2000rpm转速条件下离心5min，得沉淀物，备用；
(iv)将(iii)得到的沉淀物与大豆软磷脂、玉米油和木薯淀粉以质量比为 70:0.7:30:5混合，用匀浆机充分乳化混合均匀后倒入离心管备用。
(2)肌肉打印墨水的制备
(i)肌肉打印墨水组分；将以下列配比的组分用匀浆机充分混匀，作为肌肉打印墨水组分：
| 成分 | 质量(g) |
| 大豆分离蛋白 | 12.64 |
| 纯碱 | 0.17 |
| 黄原胶 | 0.84 |
| 海藻酸钠 | 0.84 |
| 六偏磷酸钠 | 0.84 |
| 甜菜红混合色素 | 0.31 |
| 风味物质 | 0.08 |
| 水 | 84.28 |
| 总和 | 100 |
(ii)将上述原料隔夜静置后，用离心机反复离心去除气泡，装入料筒后再次离心去除料筒中气泡。
(3)打印及后加工过程
(i)使用气动推动的3D打印机，将装有肌肉打印墨水的料筒安装到打印机上，见附图4，以肉排图片为参考依据，建立肌肉部分三维模型，用切片软件根据打印针头尺寸生成打印路径，打印模型及生成路径见附图5，其中打印气压为0.25MPa，打印速度为20mm/s，针头深入可食用脂肪悬浮介质进行液下打印；其中，可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.6。
(ii)打印得到的样品置于蒸烤箱中90℃加热20min，可食用脂肪悬浮介质部分加热固化，加热后样品表面、底部和剖面图见附图6；由图6可知，打印后得到的样品形态完整，内部肌肉组织具有纤维结构。
实施例6:完整打印过程(根据肉排纹理程序自动生成打印路径，肌肉打印墨水中加入牛肌肉细胞)
(1)可食用脂肪悬浮介质的制备：
步骤(i)-(iii)：同实施例1步骤(1)-(3)；
(iv)将步骤(iii)得到的沉淀物与大豆卵磷脂、木薯淀粉和玉米油用匀浆机充分混合，使沉淀物、大豆卵磷脂、木薯淀粉的质量比为7：0.07：0.5，沉淀物、玉米油的质量比分别为7：2.5；
(5)将步骤100g(4)中得到的两种配比的混合物倒入烧杯中，90℃加热20min。
(2)肌肉打印墨水的制备：
制备步骤同实施例3。
将实施例3中肌肉打印墨水与牛肌肉细胞共混，肌肉打印墨水、细胞质量比为10：1。
(3)打印及后加工过程
(i)使用气动推动的3D打印机，将装有肌肉打印墨水的料筒安装到打印机上，以肉质纹理为参考依据，由控制代码生成完整三维运动路径，其中打印气压为0.2MPa，打印速度为10mm/s，针头深入可食用脂肪悬浮介质进行液下打印，每完成一根肌纤维打印，针头均提升到液面以上；其中，可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:0.7。
(ii)打印得到的样品加热前见附图7左图，置于蒸烤箱中90℃加热20 min，可食用脂肪悬浮介质部分加热固化，加热后沿肌束方向切片得到的切面见附图7中图，垂直肌束方向切片得到的切面见附图7右图。
由图7可知，用上述方法打印得到的样品纵向具有类似于牛肉的肌束结构，切面具有类似于和牛的纹理结构，打印并固化后打印结构良好。
表1：其他打印过程同实施例6，部分打印参数改变
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (18)
1.一种人造肉，其特征在于，所述人造肉由在可食用脂肪悬浮介质中，采用可食用肌肉打印墨水经液下打印形成；
其中，所述可食用脂肪悬浮介质包括可食用支撑颗粒和可食用分散体系；所述可食用肌肉打印墨水包括可食用蛋白和可食用多糖。
2.如权利要求1所述的人造肉，其特征在于，包含下列特征1)～6)中的任意一项或几项：
1)所述可食用支撑颗粒为非动物源可食用凝胶；优选地，所述可食用支撑颗粒选自结冷胶、海藻酸钠、卡拉胶、魔芋胶、甲基纤维素中的一种或几种；
2)所述可食用支撑颗粒为微胶囊颗粒或非人脂肪细胞；所述微胶囊颗粒内包裹植物油；
3)所述可食用分散体系包含食用胶和交联剂；
4)所述可食用蛋白为具有打印性能的蛋白；优选地，所述可食用蛋白选自大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、豌豆蛋白、面筋蛋白、土豆蛋白、大米水解蛋白、大米蛋白、鹰嘴豆蛋白、绿豆蛋白、花生蛋白、海藻蛋白、酵母蛋白、玉米蛋白、杏仁蛋白、藜麦蛋白中的一种或几种；
5)所述可食用多糖为具有假塑性的可食用多糖，其能使墨水具有剪切稀化性质；优选地，所述可食用多糖选自阿拉伯胶、黄原胶、透明质酸、刺槐豆胶、瓜尔豆胶中的一种或几种；
6)所述人造肉具有肌肉纹理、纤维结构，及脂肪组织外观和结构。
3.如权利要求2所述的人造肉，其特征在于，所述食用胶选自魔芋胶和/或可得然胶中的一种或两种；和/或，
所述交联剂选自钙离子和/或谷氨酰胺转氨酶；优选地，所述交联剂来源于氯化钙和/或可溶性乳酸钙。
4.如权利要求2所述的人造肉，其特征在于，包含下列特征1)～4)中的任意一项或几项：
1)所述可食用脂肪悬浮介质和可食用肌肉打印墨水的质量比为1:(0.1-1.8)；
2)所述可食用支撑颗粒的粒径为10μm-1mm；
3)所述食用胶、交联剂的质量比为7:(0.1-2)；
4)所述可食用蛋白和可食用多糖的质量比为12:(0.02-2.0)。
5.如权利要求2所述的人造肉，其特征在于，包含下列特征1)～3)中的任意一项或几项：
1)所述可食用分散体系还包括风味物质和/或水；
2)所述可食用脂肪悬浮介质还包括植物油、乳化剂、固形剂中的一种或几种；
3)所述可食用肌肉打印墨水还包括非人细胞组分、固化组分、纤维状组分、pH值调节剂、交联组分、风味物质、着色剂、水中的一种或几种。
6.如权利要求5所述的人造肉，其特征在于，包含下列特征1)～10)中的任意一项或几项：
1)所述食用胶、风味物质的质量比为7:(1.5-6.5)；
2)当所述可食用分散体系还包括水时，所述食用胶和水的质量比为7:(60-95)；
3)所述非人细胞组分占可食用肌肉打印墨水总质量的质量占比为1-90％；
4)所述固化组分选自海藻酸钠、结冷胶、果胶中的一种或几种；优选地，所述可食用蛋白和固化组分的质量比为12:(0.02-2.0)；
5)所述纤维状组分选自燕麦膳食纤维、微晶纤维素、海带膳食纤维、大豆膳食纤维、蘑菇纤维、柑橘纤维、番茄纤维中的一种或几种；优选地，所述可食用蛋白和纤维状组分的质量比为12:(0.02-2.0)；
6)所述pH值调节剂选自纯碱、小苏打、食用醋酸、柠檬酸中的一种或几种；优选地，所述可食用蛋白和pH值调节剂的质量比为12:(0.05-0.5)；
7)所述交联组分选自谷氨酰胺转氨酶和/或半胱氨酸；优选地，所述可食用蛋白和交联组分的质量比为12:(0.3-2.0)；
8)所述可食用蛋白和风味物质的质量比为12:(0.03-0.5)；
9)所述可食用蛋白和着色剂的质量比为12:(0.05-2)；
10)当所述可食用肌肉打印墨水还包括水时，所述可食用蛋白和水的质量比为12:(24-120)。
7.一种可食用脂肪悬浮介质，为权利要求1～6任一所述的人造肉中所述的可食用脂肪悬浮介质。
8.如权利要求7所述的可食用脂肪悬浮介质的制备方法，其特征在于，所述方法包括：使所述可食用支撑颗粒和可食用分散体系接触，交联成胶，获得所述可食用脂肪悬浮介质；
可选择的，向所述可食用脂肪悬浮介质中添加植物油、乳化剂、固形剂中的一种或多种。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)制备可食用支撑颗粒，将可食用支撑颗粒原料加热，溶解；
(2)制备可食用分散体系，将可食用分散体系的各原料成分混匀；
(3)将(1)中的可食用支撑颗粒和(2)中的可食用分散体系混合，使(1)中的可食用支撑颗粒交联成胶，打碎，分离得到沉淀物，即所述可食用脂肪悬浮介质。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包含下列特征1)～7)中的任意一项或几项：
1)步骤(1)中，所述加热的温度为40-100℃；
2)步骤(1)中，所述加热在水浴中进行；
3)步骤(3)中，所述交联的温度为4-70℃；
4)步骤(3)中，所述交联的时间为1-30min；
5)步骤(3)中，所述分离的方法为离心；优选地，所述离心的转速为500-10000；
6)步骤(3)中，所述分离的方法为离心；优选地，所述离心的时间为3-20min
7)当所述可食用脂肪悬浮介质中还包括植物油、乳化剂、固形剂之任一时，向步骤(3)得到的沉淀物中加入所述植物油、乳化剂、固形剂之任一，制备得到可食用脂肪悬浮介质。
11.一种如权利要求9或10所述的方法制备得到的可食用脂肪悬浮介质。
12.如权利要求7或11所述的可食用脂肪悬浮介质在制备单一脂肪产品或人造肉中的应用。
13.一种脂肪产品的制备方法，其特征在于，将如权利要求7或11所述的可食用脂肪悬浮介质加热，冷却，制备得到单一脂肪产品；优选地，所述加热的温度为70-100℃。
14.一种可食用肌肉打印墨水，为权利要求1～6任一所述的人造肉中所述的可食用肌肉打印墨水。
15.一种如权利要求14所述的可食用肌肉打印墨水在制备人造肉中的应用。
16.一种食品打印材料，其特征在于，所述打印材料包含如权利要求7或11所述的可食用脂肪悬浮介质和如权利要求14所述的可食用肌肉打印墨水。
17.一种基于悬浮3D打印技术制备人造肉的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)生成模仿肌肉纹理和纤维结构的打印路径；
(2)利用如权利要求16所述的食品打印材料，采用可食用肌肉打印墨水经液下打印形成所述人造肉。
18.如权利要求17所述的基于悬浮3D打印技术制备人造肉的方法，其特征在于，打印完成后，还包括加热固化的步骤；优选地，所述加热的温度为70-100℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111669028.0A CN114711326B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111669028.0A CN114711326B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114711326A true CN114711326A (zh) | 2022-07-08 |
| CN114711326B CN114711326B (zh) | 2023-09-22 |
Family
ID=82235079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111669028.0A Active CN114711326B (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114711326B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115444071A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-09 | 上海食未生物科技有限公司 | 混合型细胞培养肉及其制备方法 |
| CN115474648A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-16 | 佛山澳加联盈生物科技有限公司 | 一种功能性植物蛋白肉的制备方法 |
| WO2024087547A1 (zh) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 浙江大学 | 一种适用于高精度打印的复合食品墨水及3d打印方法 |
| WO2024146235A1 (zh) * | 2023-01-06 | 2024-07-11 | 中国肉类食品综合研究中心 | 一种可食用3d打印生物墨水及其制备方法和在培育肉中的应用 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070087941A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-19 | Bj Services Company | Storable fracturing suspensions containing ultra lightweight proppants in xanthan based carriers and methods of using the same |
| WO2015115897A1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-08-06 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for the production of an edible object by powder bed (3d) printing and food products obtainable therewith |
| US20160303281A1 (en) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Rochal Industries, Llc | Composition and kits for pseudoplastic microgel matrices |
| CN106581762A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 杭州铭众生物科技有限公司 | 一种3d打印生物墨水、制备方法及3d打印成型方法 |
| WO2020152689A1 (en) * | 2019-01-26 | 2020-07-30 | Redefine Meat Ltd. | Meat analogues and methods of producing the same |
| US20210045409A1 (en) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | Givaudan S.A. | Fat delivery system, fat delivery method and food product containing the fat delivery system |
| WO2021095034A1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | Redefine Meat Ltd. | Whole muscle meat substitute and methods of obtaining the same |
| US20210154368A1 (en) * | 2018-04-09 | 2021-05-27 | Case Western Reserve University | Bioink and crosslinkable support medium for printing |
| US20210207083A1 (en) * | 2018-06-04 | 2021-07-08 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | Support medium for 3d printing of biomaterials |
| US20210345643A1 (en) * | 2018-08-07 | 2021-11-11 | Novameat Tech, S.L. | Process of manufacturing edible microextruded product comprising protein,composition thereby obtained and the use thereof |
-
2021
- 2021-12-31 CN CN202111669028.0A patent/CN114711326B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070087941A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-04-19 | Bj Services Company | Storable fracturing suspensions containing ultra lightweight proppants in xanthan based carriers and methods of using the same |
| WO2015115897A1 (en) * | 2014-02-03 | 2015-08-06 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Method for the production of an edible object by powder bed (3d) printing and food products obtainable therewith |
| US20160303281A1 (en) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Rochal Industries, Llc | Composition and kits for pseudoplastic microgel matrices |
| CN106581762A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-04-26 | 杭州铭众生物科技有限公司 | 一种3d打印生物墨水、制备方法及3d打印成型方法 |
| US20210154368A1 (en) * | 2018-04-09 | 2021-05-27 | Case Western Reserve University | Bioink and crosslinkable support medium for printing |
| US20210207083A1 (en) * | 2018-06-04 | 2021-07-08 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd. | Support medium for 3d printing of biomaterials |
| US20210345643A1 (en) * | 2018-08-07 | 2021-11-11 | Novameat Tech, S.L. | Process of manufacturing edible microextruded product comprising protein,composition thereby obtained and the use thereof |
| WO2020152689A1 (en) * | 2019-01-26 | 2020-07-30 | Redefine Meat Ltd. | Meat analogues and methods of producing the same |
| CN113631045A (zh) * | 2019-01-26 | 2021-11-09 | 再定义肉品有限公司 | 肉类似物及其制造方法 |
| US20210045409A1 (en) * | 2019-08-13 | 2021-02-18 | Givaudan S.A. | Fat delivery system, fat delivery method and food product containing the fat delivery system |
| WO2021095034A1 (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | Redefine Meat Ltd. | Whole muscle meat substitute and methods of obtaining the same |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| GENGHAN YANG, ET AL.: "Optimizing 3D printing of chicken meat by response surface methodology and genetic algorithm: Feasibility study of 3D printed chicken product", LWT, no. 154, pages 1 - 10 * |
| SOHYEON PARK, ET AL.: "Gelatin MAGIC powder as nutrient-delivering 3D spacer for growing cell sheets into cost-effective cultured meat", BIOMATERIALS, no. 278, pages 1 - 10 * |
| 韩野;刘艳秋;孙广仁;高志光;耿业业;: "3D食品打印技术及影响因素的研究进展", 食品工业科技, no. 24, pages 344 - 349 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115474648A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-16 | 佛山澳加联盈生物科技有限公司 | 一种功能性植物蛋白肉的制备方法 |
| CN115444071A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-09 | 上海食未生物科技有限公司 | 混合型细胞培养肉及其制备方法 |
| WO2024087547A1 (zh) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 浙江大学 | 一种适用于高精度打印的复合食品墨水及3d打印方法 |
| WO2024146235A1 (zh) * | 2023-01-06 | 2024-07-11 | 中国肉类食品综合研究中心 | 一种可食用3d打印生物墨水及其制备方法和在培育肉中的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114711326B (zh) | 2023-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114711326B (zh) | 一种基于悬浮3d打印的食品打印材料、其制备方法和在人造肉中的应用 | |
| Ng et al. | Integrating biomaterials and food biopolymers for cultured meat production | |
| McClements et al. | The science of plant‐based foods: Constructing next‐generation meat, fish, milk, and egg analogs | |
| JP7297825B2 (ja) | 摂食可能品のための方法および組成物 | |
| CN114847396B (zh) | 一种可打印蛋白网络的双凝胶及其制备方法和应用 | |
| Wen et al. | Development of plant-based meat analogs using 3D printing: Status and opportunities | |
| Singh et al. | Meat analogues: Types, methods of production and their effect on attributes of developed meat analogues | |
| Wang et al. | Construction of 3D printable Pickering emulsion gels using complexes of fiber polysaccharide-protein extracted from Haematococcus pluvialis residues and gelatin for fat replacer | |
| Wang et al. | Recent advances in the processing and manufacturing of plant-based meat | |
| Lee et al. | Studies on meat alternatives with a focus on structuring technologies | |
| Du et al. | Plant-based meat analogs and fat substitutes, structuring technology and protein digestion: A review | |
| Wang et al. | The development process of plant-based meat alternatives: Raw material formulations and processing strategies | |
| WO2022197249A1 (en) | Fat tissue substitutes and methods of making the same | |
| CN106750393A (zh) | 一种酶法与热处理复合制备双网络凝胶的方法 | |
| Ozturk et al. | Texturization of plant protein-based meat alternatives: Processing, base proteins, and other constructional ingredients | |
| JP2024514667A (ja) | 非動物ベースのホールカット食品 | |
| Tibrewal et al. | Extrusion-based sustainable 3D bioprinting of meat & its analogues: A review | |
| CN113647568A (zh) | 一种植物基人造肉及其制备方法 | |
| Gasparre et al. | High-moisture shear processes: Molecular changes of wheat gluten and potential plant-based proteins for its replacement | |
| Moslemy et al. | Review in edible materials for sustainable cultured meat: Scaffolds and microcarriers production | |
| CN113907181A (zh) | 一种利用同轴喷嘴插入人工肌肉纤维的3d食品打印方法 | |
| Albrecht et al. | Biofabrication's contribution to the evolution of cultured meat | |
| CN114794300A (zh) | 一种高品质即食人造肉肠及其加工方法 | |
| Sengar et al. | Effect of Process Variables and Ingredients on Controlled Protein Network Creation in High-Moisture Plant-Based Meat Alternatives | |
| Girija et al. | Production methodologies of meat analogues: a review |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |