本發(fā)明屬于食品3d打印，主要涉及一種可用于3d打印的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉制備方法。

背景技術(shù)：

1、薺菜(capsella?bursa-pastoris)，又名護(hù)生草、清明草等，為十字花科薺菜屬草本植物，是一種藥食同源的典型葉菜，氣味清冽甘醇而味鮮，享有“野菜之上品”的美譽(yù)?！侗静菥V目》記載：“薺菜利肝和中，明目益胃”。研究表明，薺菜營(yíng)養(yǎng)豐富，含有纖維素、多酚、黃酮、有機(jī)酸、多糖、生物堿、維生素c、氨基酸、微量元素等多種生物活性成分，具有調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能、降血脂、降血糖、抗腫瘤、抗氧化、抗炎抑菌等功效。

2、近年來，隨著現(xiàn)代食品科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和大眾健康意識(shí)的提高，功能食品行業(yè)的發(fā)展顯著加快。薺菜因其具有獨(dú)特風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)特性而受到廣泛關(guān)注。目前薺菜加工業(yè)主要以加工整株速凍薺菜初加工產(chǎn)品為主，存在產(chǎn)品多元化不足，貯藏期短，凍藏電能消耗大，營(yíng)養(yǎng)功能品質(zhì)差等問題。3d打印技術(shù)是一種通過計(jì)算機(jī)程序?qū)?fù)雜的加工工藝進(jìn)行數(shù)字化操作，通過逐層疊加的方式實(shí)現(xiàn)高精度幾何模型的增材制造技術(shù)。相比于傳統(tǒng)方法，3d打印技術(shù)可將食品進(jìn)行精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)配置、結(jié)構(gòu)個(gè)性定制，操作方便，成分低廉，形式更加多樣，顯著提高食品的科學(xué)化、休閑化及個(gè)性化。因此，以薺菜為原料，通過干燥脫水去除產(chǎn)品中大部分水，并通過粉碎復(fù)配制備一種可用于3d的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉，可延長(zhǎng)果蔬保質(zhì)期，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。此外，通過3d打印可將薺菜開發(fā)成口感細(xì)膩、風(fēng)味獨(dú)特、軟糯美味、富含營(yíng)養(yǎng)的健康休閑食品，使消費(fèi)者在食用后既可攝取營(yíng)養(yǎng)，又可達(dá)到益智養(yǎng)生作用。

3、段續(xù)(2019)公開了基于紅外-熱風(fēng)聯(lián)合干燥的牡丹餡料土豆球及其制備方法(cn1100634742a)，將牡丹花瓣干燥制粉，與綿白糖、淀粉、檸檬汁、蜂蜜、糯米粉、土豆、南瓜、胡椒粉、食用鹽、雞蛋液、面包糠、牡丹籽油混合，制備土豆球預(yù)成品，并通過油炸制得土豆球成品。該專利采用紅外熱風(fēng)聯(lián)合干燥制備牡丹花瓣，可提高牡丹花的影響價(jià)值，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。金敬紅(2022)公開了一種提升干制青花椒品質(zhì)的節(jié)能干燥工藝(cn?115633750a)，先采用真空冷凍干燥去除青花椒中的游離水，再開啟真空微波干燥去除青花椒中的結(jié)合水，相較于傳統(tǒng)的晾曬及熱風(fēng)干燥，真空冷凍及真空微波聯(lián)合干燥能明顯提升青花椒的色澤與風(fēng)味品質(zhì)。該專利主要公開了一種提升干制青花椒品質(zhì)的節(jié)能干燥工藝。以上專利與本專利所述的高營(yíng)養(yǎng)薺菜粉制備方法及可用于3d打印材料的物理化學(xué)性質(zhì)要求有明顯不同。

4、劉書成(2021)公開了一種3d打印蝦肉糜-蛋白粉組合物及其制備方法(cn112314893a)，以蝦肉糜及蝦肉糜質(zhì)量3-9％的大豆分離蛋白、乳清分離蛋白、蛋清粉等蛋白粉為原料，通過混合、絞碎，獲得3d打印組合物，打印精確性達(dá)89％以上，該專利主要公開了一種可用于3d打印的蝦肉糜-蛋白粉的組合方法。許美玲(2021)公開了一種竹芋粉3d打印材料及其制備方法和應(yīng)用(cn?113303451a)，將竹芋粉、水按照一定比例混合，通過竹芋粉主要成分淀粉經(jīng)過糊化形成具有一定黏度和流動(dòng)性的打印材料，提高打印精度及產(chǎn)品造型的持久性，該專利主要公開了具有可打印性的竹芋粉與水的混合比例。周雅菲(2023)公開了一種可用于3d打印的面粉復(fù)配材料的配方及其制備方法(cn?116326617a)，將枸杞粉、紅甜菜粉、胡蘿卜粉、鷹嘴豆粉和南瓜粉為特色原料，與低面筋粉、牛奶奶粉、全蛋液等相組合，制備出可用于3d打印營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化餅干的面粉復(fù)配材料，該專利公開了一種可用于3d打印的強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)的餅干復(fù)配材料和復(fù)配比例。以上專利與本專利所述可用于3d打印的薺菜粉制備方法明顯不同。

5、張慜(2020)公開了一種利用玫瑰花粉和高糖水果碎屑開發(fā)含益生菌的3d打印食品方法(cn?111802636a)，將玫瑰花粉/碎屑、高糖水果碎屑經(jīng)低溫粉碎過篩后，與牛奶、食品膠體、益生菌混合后打印，通過調(diào)控噴嘴直徑和打印溫度，打印食品在4℃下貯藏7天后益生菌存活率超過85％。該專利是通過高糖水果中的低聚糖保護(hù)外源添加的益生菌實(shí)現(xiàn)食品功效。而本專利采用富含活性成分的薺菜為原料，采用聯(lián)合干燥方法提高薺菜營(yíng)養(yǎng)成分保留率，改善薺菜粉體物理化學(xué)性質(zhì)，復(fù)合輔料提高打印成型性。

6、可見，含有高營(yíng)養(yǎng)成分的藥食同源植物薺菜具有廣闊的開發(fā)前景，但目前作為食品開發(fā)存在一定問題：(1)薺菜等葉菜類蔬菜水分含量較高，易發(fā)生腐敗變質(zhì)，貯藏期短；(2)薺菜在加工過程中易發(fā)生品質(zhì)劣變，營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味品質(zhì)損失嚴(yán)重；(3)薺菜粉流動(dòng)性差、粘度低，本身不具有3d可打印性，且直接作為3d打印材料，粉體顆粒不均勻，易堵塞打印頭，導(dǎo)致其作為3d打印材料開發(fā)具有重大挑戰(zhàn)。因此，制備可用于3d打印的藥食兼用薺菜復(fù)合粉，開發(fā)營(yíng)養(yǎng)、安全、便捷、休閑的綠色3d打印食品，是本發(fā)明研究的重點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種可用于3d打印的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉制備方法，以充分利用薺菜這種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的食品資源，并適用于3d打印個(gè)性化食品定制，拓展薺菜應(yīng)用及薺菜食品形式，開發(fā)滿足外觀、口感及營(yíng)養(yǎng)的健康食品。

2、為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種可用于3d打印的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉制備方法，其特征及具體步驟如下：

3、(1)超聲預(yù)處理：選取新鮮、無病蟲害、無腐爛的薺菜，清洗干凈并去除根須，超聲處理后瀝干；

4、(2)聯(lián)合干燥制粉：將超聲預(yù)處理后的薺菜采用真空微波-遠(yuǎn)紅外聯(lián)合干燥，然后經(jīng)超微粉碎獲得薺菜粉；

5、(3)混合漿體的制備：將蛋白粉、親水膠體與水混合均勻，水浴加熱至完全溶解，靜置冷卻，加入薺菜粉，均質(zhì)獲得混合漿體；

6、(4)真空冷凍干燥：將混合漿體在真空條件下濃縮獲得濃縮液，然后在真空冷凍干燥，獲得可用于3d打印的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉。

7、所述方案中，在超聲功率4-10w/g，超聲頻率45khz以及超聲溫度25-28℃條件下，對(duì)薺菜進(jìn)行超聲預(yù)處理，時(shí)間20min；

8、所述方案中，超聲預(yù)處理后的薺菜在真空度90kpa，功率密度為6w/g條件下進(jìn)行真空微波干燥至轉(zhuǎn)化點(diǎn)水分含量為40％-80％，轉(zhuǎn)入遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)，溫度60℃條件下干燥薺菜至水分含量低于10％，將干燥的薺菜經(jīng)超微粉碎，過120目篩；

9、所述方案中，以最終混合漿體100重量份計(jì)算，加入蛋白粉8.0-10.0重量份，親水膠體0.8-1.0重量份，水70-80重量份，攪拌20-30min，室溫靜置2h至完全水化，用保鮮膜覆蓋并在85-90℃下水浴25-30min，當(dāng)溫度冷卻至50-55℃時(shí)加入薺菜粉10.0-20.0重量份，8000r/min均質(zhì)8-10min；

10、所述方案中，蛋白粉為大豆分離蛋白、豌豆分離蛋白、蠶豆分離蛋白中的一種，親水膠體為塔拉膠、瓜爾豆膠、刺槐豆膠、魔芋膠、黃原膠、卡拉膠中的一種或者幾種；

11、所述方案中，混合漿體在真空度0.09mpa條件下濃縮至濕基含水量40-50％，在-20℃預(yù)凍8-10h，放入真空冷凍干燥機(jī)中，真空壓強(qiáng)為20pa，溫度-55℃，干燥至水分含量低于10％；

12、所述方案中，可用于3d打印的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉的持水性及溶解性分別為3.0～6.0g/g及17.0～26.0g/g；

13、本發(fā)明所述的3d打印薺菜粉的應(yīng)用：將3d打印薺菜粉與水以質(zhì)量百分比計(jì)1∶5混合體系，在噴頭直徑0.84mm，打印速度20mm/s，打印溫度為25℃條件下打印食品形狀。

14、本發(fā)明的有益效果：

15、(1)本發(fā)明采用超聲預(yù)處理可提高薺菜傳質(zhì)特性及干燥效率，結(jié)合真空微波-遠(yuǎn)紅外聯(lián)合干燥能顯著提高干燥均勻性，提升薺菜營(yíng)養(yǎng)成分的保留率，制得薺菜復(fù)合粉的總黃酮、總酚及抗壞血酸含量相比微波干燥分別提高20.29％～30.51％、5.27％～11.20％和34.06％～71.29％，有利于保持薺菜營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

16、(2)本發(fā)明將蛋白粉、親水膠體、水混合加熱充分結(jié)合后，形成具有黏彈性、流動(dòng)性的漿料，將經(jīng)過干燥粉碎后的薺菜粉加入漿料中，均質(zhì)形成薺菜粉均勻分布的打印材料，薺菜復(fù)合粉與水按照質(zhì)量比1∶5制備凝膠體系的稠度系數(shù)及損耗因子分別為550～1300及0.18～0.40，3d打印精確度達(dá)90％以上，克服了薺菜的不可打印性。

17、(3)本發(fā)明制備的高營(yíng)養(yǎng)薺菜復(fù)合粉，加水即可制備流動(dòng)性好、粘度適中、力學(xué)性能較高的打印基材，打印成型性好，打印精確度高，產(chǎn)品穩(wěn)定性好，且材料藥食兼用，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，安全可靠，環(huán)保健康，制作方法先進(jìn)，成本低。