[发明专利]基于大豆分离蛋白的可即时固化的微波3D打印材料的制备方法

说明书

本发明提供的基于大豆分离蛋白的可即时固化的微波3D打印材料的制备方法，包括如下步骤，按照原料质量份数计，分别取大豆分离蛋白粉1000份、水3500～5000份、半胱氨酸盐酸盐1‑3份混匀；在温度为95℃的条件下加热搅拌20‑25min，然后迅速冷却，得到大豆蛋白浆料B；将NaCl、大豆蛋白浆料B和TG酶混匀，保证在NaCl、大豆蛋白浆料B和TG酶混合体系中NaCl的终质量浓度为2‑3％，TG酶的终浓度为4‑5U/g真空斩拌处理。本发明无需添加增稠剂等添加剂，符合绿色健康的食品理念；采用特定的热处理时间、特定的半胱氨酸盐酸盐、TG酶、NaCl的添加量，可以使大豆蛋白变性后具有良好的流变特性，并能通过微波3D打印即时固化，打印后维持在最佳状态，打印出具有良好的外观和空心结构的产品。

技术领域

本发明涉及食品3D打印技术领域，具体涉及基于大豆分离蛋白的可即时固化的微波3D打印材料的制备方法。

背景技术

大豆分离蛋白是一种重要的植物源蛋白，因其具有良好的乳化性、吸水性、凝胶性和发泡性以及获取方便，价格低廉等优点而广泛应用于食品加工领域。有研究表明，天然状态下的大豆分离蛋白可打印性较差，不适于用作3D打印材料。现有技术中为了改善大豆分离蛋白材料的打印效果，多采用添加食品亲水胶体以改善其流变性能，进而改善打印效果，但打印后的产品仍为流动态，多层打印后容易塌陷，且无法实现镂空等复杂结构的打印。产品打印完成后需要复杂的后处理过程，如烘焙、油炸、蒸煮等。在此过程中，产品可能会出现形状、颜色等改变，限制了大豆分离蛋白在食品3D打印中的应用。

在实现食品材料的即时固化的打印效果方面，已公开的CN 111248474 A采用了微波3D打印的技术方案，实现了鱼糜类浆料的即时固化。然而，鱼糜中主要含有肌原纤维蛋白，其具有良好的温度响应特性及微波固化特性。大豆蛋白是球蛋白，其功能性基团埋藏在蛋白分子内部。通常大豆蛋白固化需要长时间的热处理过程，使球蛋白分子链展开，功能性基团暴露。因此，微波瞬时加热的加热模式并不适用于大豆蛋白的即时固化。目前，关于大豆分离蛋白在微波3D打印技术中的应用未见报道。

发明内容

[技术问题]

开发出一种无需添加食品亲水胶体的基于大豆分离蛋白的微波3D打印材料的制备方法，该法制备的微波3D打印材料在3D打印过程中可即时固化，得到的3D打印产品的凝胶强度较高，具有良好的抵御变形的能力；结构精细，形状高度与3D打印模型结构接近。

[技术方案]

本发明的第一目的在于提供一种基于大豆分离蛋白的可即时固化的微波3D打印材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按照原料质量份数计，分别取大豆分离蛋白粉1000份、水3500～5000份、半胱氨酸盐酸盐1～3份；按照前述比例将大豆分离蛋白粉、水和半胱氨酸盐酸盐混匀，得到大豆蛋白浆料A；

(2)将大豆蛋白浆料A加热至80-100℃并在此温度下搅拌20～25min，然后迅速冷却，得到大豆蛋白浆料B；

(3)将NaCl和大豆蛋白浆料B置于真空斩拌机中，加入TG酶，保证在NaCl、大豆蛋白浆料B和TG酶混合体系中NaCl的质量浓度为2～3％，TG酶的终浓度为4～5U/g，0～4℃下进行斩拌处理，得到基于大豆分离蛋白的可即时固化的微波3D打印材料。

作为本发明的一种优选实施方式，在步骤(1)中，半胱氨酸盐酸盐为3份。

作为本发明的一种优选实施方式，在步骤(2)中，加热温度为95℃，加热时间为25min。

作为本发明的一种优选实施方式，在步骤(3)中，在NaCl、大豆蛋白浆料B和TG酶混合体系中NaCl的质量浓度为3％。

作为本发明的一种优选实施方式，在步骤(3)中，在NaCl、大豆蛋白浆料B和TG酶混合体系中TG酶的终浓度为5U/g。