[發明專利]復合淀粉3D打印材料制備及工藝

在審

• 申請號: 201710173678.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN107048454A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 周泉城;蘇新勇;馮傳興;王琪;李慧;高知陽;史秉奇
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: A23P30/20
• 分類號: A23P30/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及3D打印食品加工技術領域，涉及一種復合淀粉3D打印材料的制備及工藝方法。

背景技術

隨著3D打印材料不斷突破，3D打印技術不斷成熟，近年來3D打印已被成功應用到國防、航空、航天、汽車、工業設計以及生物醫學等眾多領域。然而，3D打印技術在食品行業的應用卻不盡如人意，這主要是因為食品的特殊性（食用性、衛生性、安全性）以及食料機械支撐弱、黏度大、造型差、易變壞等不利于3D打印的特性，導致其作為3D打印材料開發具有重大挑戰。耗材是目前制約3D打印技術廣泛應用的關鍵因素，食品類3D打印材料的缺乏成為制約3D打印技術在食品領域快速發展的瓶頸。

雖然將玉米淀粉作為原料制作3D打印材料目前已有報道，但是現有的方法中材料的配方組分多，經常含有增稠劑、乳化劑等添加劑，加工步驟繁碎復雜，打印物的精度低、造型持久性差，加工過程中物質營養和品質損失大。

3D打印技術要實現更多領域的應用，就需要開發出更多種類的打印材料，因此，開發食品類3D打印材料變得越來越迫切。針對上述情況，我們充分利用不同淀粉之間的復配作用，改善玉米淀粉不適合3D打印的特性，開發出一種復合淀粉3D打印材料。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明旨在提供一種復合淀粉3D打印材料的制備及工藝方法。本發明所述的復合淀粉的3D打印材料的制備工藝是：將復合淀粉、蛋白按比例充分混合均勻后加水并水浴加熱糊化，待混合料糊化好后倒入熔化好的黃油，揉制成團，得到的物料即可用于3D打印機打印各種造型的食材或模型、道具、沙盤等。

本發明所述的復合淀粉，既在玉米淀粉中添加一定比例的馬鈴薯淀粉或者木薯淀粉，馬鈴薯淀粉、木薯淀粉的淀粉顆粒較大，支鏈淀粉分子量高，淀粉糊性質穩定，粘性高，玉米淀粉與馬鈴薯淀粉或木薯淀粉顆粒之間的復配作用增加了糊化玉米淀粉的粘度和可塑性，使其黏度適合于3D打印。復合淀粉糊化時，加入的蛋白與小分子淀粉相互交聯形成凝膠，凝膠附著在黃油的海綿狀結構上，形成可塑性強的適合于3D打印材料。此外，加入黃油可以增加3D打印材料的潤滑性，使打印過程更加順暢，同時賦予打印物良好的氣味和風味。

本發明的有益效果是：

（1）原材料均為食品級，不含增稠劑、乳化劑，環保健康；

（2）該3D打印材料組成簡單，協同效果好，成本低，制作工藝簡單，無需特殊設備； （3）打印出的產品成型好，層疊界限不明顯，適合于蒸煮、烘焙、煎炸等后續加工。

附圖說明

圖1是本發明實施例1制備的復合淀粉3D打印材料的性能測試圖，圖2是本發明實施例1的打印物。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明做進一步描述，但實施例并不限制本發明的范圍。

實施例 1

一、按重量份數計，各組分按照如下配比：玉米淀粉24份，馬鈴薯淀粉6份，豌豆蛋白8份，無鹽黃油6份，水56份。

二、本材料的制備步驟是：

（1）按上述比例稱取玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆蛋白、水、無鹽黃油；

（2）無鹽黃油加熱熔化；

（3）將玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、豌豆蛋白充分混勻；

（4）將75℃的水加入到步驟（3）的混合料中，75℃水浴加熱下進行糊化；

（5）將步驟（2）的無鹽黃油加入到步驟（4）糊化好的混合料中，75℃水浴加熱；

（6）攪拌均勻，將其揉制成團，即可用于3D打印機打印。

三、應用：

打印成型的打印物可直接作為食材模型、食品配料、道具、教具、沙盤使用或經蒸煮、烘焙、煎炸、烘烤方法中的一種或多種加工食用。

四、性能測試：

與未糊化復合淀粉相比，糊化復合淀粉質構特性顯著發生改變。復合淀粉糊化后淀粉顆粒迅速吸水膨脹，體積突然增加，粘度上升，糊化復合淀粉以自身很強的黏性參與成團，硬度、酥脆性、粘附性、內聚性、抗剪切力顯著提高，可塑性最強。實施例1制備的基于復合淀粉的3D打印材料，其內聚性>粘附性，使得材料既不會因為太黏而粘在噴頭上，又使得材料的可塑性最強，易于3D打印堆疊成型，同時可保持打印機噴頭潔凈。

綜上所述，本發明的復合淀粉3D打印材料適合作為3D打印機的原料。

實施例 2

一、按重量分數計，各組分按照如下配比：玉米淀25份，馬鈴薯淀粉20份，大豆蛋白1份，水45份，無鹽黃油9份。

二、本材料的制備步驟是：

（1）按上述比例稱取玉米淀粉、馬鈴薯淀粉、大豆蛋白、水、無鹽黃油；