本發(fā)明屬于植物基蛋白肉，具體而言，涉及一種適合3d打印的大豆蛋白凝膠體系和植物基蛋白肉及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在食品加工業(yè)中，大豆蛋白質(zhì)是用量最大的植物源蛋白。我國(guó)大豆加工量位居全球首位，大豆蛋白是我國(guó)最重要的植物蛋白質(zhì)資源。大豆蛋白基食品有助于改善居民膳食結(jié)構(gòu)，是動(dòng)物性食品的有效補(bǔ)充，亦滿足了降低飽和脂肪酸和膽固醇攝入、提供優(yōu)質(zhì)植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)需求。此外，以單位千克蛋白計(jì)，大豆食品的碳足跡僅為畜牧肉類食品的1/250?？梢?jiàn)，推動(dòng)大豆蛋白質(zhì)資源的利用和開(kāi)發(fā)，是食品產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展的可靠途徑。

2、植物蛋白人造肉是一種新興的熱點(diǎn)領(lǐng)域，海外的歐美國(guó)家，基于學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新發(fā)展速度迅速，植物蛋白肉、細(xì)胞培養(yǎng)肉等顛覆性產(chǎn)品逐漸進(jìn)入大家的視野。與細(xì)胞培養(yǎng)肉相比，植物蛋白肉的研發(fā)進(jìn)度快、成本優(yōu)勢(shì)大，為產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。大豆蛋白來(lái)源廣、質(zhì)構(gòu)特性優(yōu)良，是現(xiàn)有植物“人造肉”技術(shù)路線中的核心蛋白質(zhì)原料。

3、目前，3d打印技術(shù)在食品領(lǐng)域的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。它將建模軟件、切片軟件和打印系統(tǒng)三部分建立統(tǒng)一的聯(lián)系，能夠利用預(yù)設(shè)的三維模型來(lái)創(chuàng)建出實(shí)體的三維對(duì)象。對(duì)于食品行業(yè)，3d打印技術(shù)能通過(guò)其機(jī)械功能從而為消費(fèi)者提供小批量和高價(jià)值定制化食品，定制化包括營(yíng)養(yǎng)、成本、口味和造型的定制。然而，由于原料特性的限制，如何將更多的食品原料開(kāi)發(fā)并運(yùn)用于3d打印領(lǐng)域，以提高原料的可打印性，以及提高打印產(chǎn)品的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，同時(shí)提升產(chǎn)品的感官風(fēng)味，從而進(jìn)一步豐富3d打印植物蛋白肉產(chǎn)品的類別，這顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種適合3d打印的大豆蛋白凝膠體系和植物基蛋白肉及其制備方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人創(chuàng)造性地提出將大豆分離蛋白作為3d打印的食品原料，然而大豆蛋白在3d打印中的開(kāi)發(fā)利用幾乎屬于一片空白，原因在于單獨(dú)將大豆蛋白作為3d打印的原料時(shí)，所打印的產(chǎn)品準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性差，營(yíng)養(yǎng)特性不理想，并且存在打印時(shí)流暢度低等問(wèn)題。為此，本發(fā)明人結(jié)合自身多年來(lái)在乳液凝膠技術(shù)領(lǐng)域積累的經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)大量試驗(yàn)反復(fù)研究后發(fā)現(xiàn)，將谷朊粉、木薯淀粉、大豆膳食纖維、大豆油與大豆分離蛋白復(fù)配，可以大幅度提升大豆蛋白的可打印性，使得打印產(chǎn)品具有斷條率低、打印準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性好，同時(shí)產(chǎn)品具有一定風(fēng)味。

3、具體地，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉30-70份，木薯淀粉100-150份，大豆膳食纖維6-10份，大豆油20-60份，水410-470份。

4、進(jìn)一步優(yōu)選地，如上所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉40-60份，木薯淀粉110-130份，大豆膳食纖維9-10份，大豆油20-40份，水430-450份。

5、再進(jìn)一步優(yōu)選地，如上所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉50份，木薯淀粉120份，大豆膳食纖維9.5份，大豆油30份，水440份。

6、進(jìn)一步優(yōu)選地，如上所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系中還含有調(diào)味劑，所述的調(diào)味劑包括鹽、糖、海鮮風(fēng)味香精。再進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的調(diào)味劑的組成為：食鹽0.5份，白砂糖2份，海鮮香精0.7份

7、另外，本發(fā)明還提供了一種上述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系的制備方法，該方法包括如下步驟：將大豆膳食纖維用100目篩網(wǎng)過(guò)篩，然后加入水和大豆油進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，最后加入谷朊粉、大豆分離蛋白和木薯淀粉，充分混合后形成大豆蛋白凝膠體系。

8、由于在本發(fā)明配方條件下制得的大豆蛋白凝膠體系表面光滑無(wú)多余物料，無(wú)空隙，蒸煮前后樣品完整性均高；輕觸表面不會(huì)塌陷斷裂，放手能恢復(fù)原狀；口感綿密，軟嫩有嚼勁，有彈性；硬度、彈性上更接近于市售魚(yú)肉，因此，本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供上述的大豆蛋白凝膠體系在3d打印制備植物基蛋白肉中的應(yīng)用。

9、本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種基于3d打印技術(shù)制備植物基蛋白肉的方法，該方法包括如下步驟：

10、(1)通過(guò)123d?design軟件設(shè)計(jì)出預(yù)計(jì)打印的3d模型，并使用repetier-host軟件進(jìn)行切片，切片的參數(shù)為底層層高1mm，每層層高為0.8mm，填充率為90％，填充模式為直線型，打印速度為15mm/s；

11、(2)將大豆蛋白凝膠體系加入到3d打印設(shè)備的料筒中，并在3d打印設(shè)備的程序中選擇好待打印的3d模型與打印程序，開(kāi)啟打印并獲得打印成品；所述大豆蛋白凝膠體系為權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系；

12、(3)將打印成品加熱熟化，得到植物基蛋白肉成品。

13、進(jìn)一步地，上述基于3d打印技術(shù)制備植物基蛋白肉的方法，其中打印參數(shù)的設(shè)置如下：打印噴嘴直徑為1.2mm，打印高度為1.4mm，打印溫度為室溫25℃。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的大豆蛋白凝膠體系具有如下有益效果：

15、(1)本發(fā)明通過(guò)打印準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性兩個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)在大豆膳食纖維、小麥膳食纖維、燕麥膳食纖維中篩選出最適合的是大豆膳食纖維。

16、(1)本發(fā)明通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)，優(yōu)化出原輔料的最佳添加水平：以100g的大豆分離蛋白為基準(zhǔn)，向其中添加50wt％的谷朊粉、120wt％的木薯淀粉、9.5wt％的大豆膳食纖維、440wt％的水、30wt％的大豆油。在此配方條件下制得的植物基蛋白肉表面光滑無(wú)多余物料，無(wú)空隙，蒸煮前后樣品完整性均高；輕觸表面不會(huì)塌陷斷裂，放手能恢復(fù)原狀；口感綿密，軟嫩有嚼勁，有彈性；硬度、彈性上更接近于市售魚(yú)肉，總體而言是一種非常適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系。

17、(2)本發(fā)明通過(guò)對(duì)大豆蛋白凝膠體系進(jìn)行調(diào)味，通過(guò)感官評(píng)分最終選擇食鹽0.5％，白砂糖2％，海鮮香精0.7％作為3d打印仿魚(yú)肉制品的調(diào)料配方，最后得到具有魚(yú)肉口感和海鮮風(fēng)味的大豆蛋白植物肉體系。

技術(shù)特征：

1.一種適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其特征在于，由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉30-70份，木薯淀粉100-150份，大豆膳食纖維6-10份，大豆油20-60份，水410-470份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其特征在于，由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉40-60份，木薯淀粉110-130份，大豆膳食纖維9-10份，大豆油20-40份，水430-450份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其特征在于，由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉50份，木薯淀粉120份，大豆膳食纖維9.5份，大豆油30份，水440份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其特征在于，還含有調(diào)味劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系，其特征在于，所述的調(diào)味劑的組成為：食鹽0.5份，白砂糖2份，海鮮香精0.7份。

6.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述適合于3d打印的大豆蛋白凝膠體系的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：將大豆膳食纖維用100目篩網(wǎng)過(guò)篩，然后加入水和大豆油進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁詈蠹尤牍入梅?、大豆分離蛋白和木薯淀粉，充分混合后形成大豆蛋白凝膠體系。

7.一種權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的大豆蛋白凝膠體系在3d打印制備植物基蛋白肉中的應(yīng)用。

8.一種基于3d打印技術(shù)制備植物基蛋白肉的方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種適合3D打印的大豆蛋白凝膠體系和植物基蛋白肉及其制備方法，屬于植物基蛋白肉技術(shù)領(lǐng)域。該凝膠體系由如下質(zhì)量份的原輔料混合制備而成：大豆分離蛋白100份，谷朊粉30?70份，木薯淀粉100?150份，大豆膳食纖維6?10份，大豆油20?60份，水410?470份。在此配方條件下制得的植物基蛋白肉表面光滑無(wú)多余物料，無(wú)空隙，蒸煮前后樣品完整性均高；輕觸表面不會(huì)塌陷斷裂，放手能恢復(fù)原狀；口感綿密，軟嫩有嚼勁，有彈性；硬度、彈性上更接近于市售魚(yú)肉。

技術(shù)研發(fā)人員：胡昊,周一涵,蘇洪辰,謝雨欣,程溪,袁緣,姚正豪,張沖
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23