一種可食用的3d打印材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，具體涉及一種可食用的3D打印材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印是通過(guò)計(jì)算機(jī)建模并控制，通過(guò)熱力溶解重建或是激光成型技術(shù)，構(gòu)建立體物體的一個(gè)過(guò)程。由于過(guò)程與傳統(tǒng)打印相似，所以被形象地稱(chēng)之為“3D打印”。而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過(guò)電腦控制可以把“打印材料” 一層層疊加起來(lái)，最終把計(jì)算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
[0003]3D打印常用材料有尼龍玻纖、耐用性尼龍材料、石膏材料、鋁材料、鈦合金、不銹鋼、鍍銀、鍍金、橡膠類(lèi)材料。
[0004]如果能夠?qū)?D打印的材料擴(kuò)展到可食用材料，那么將會(huì)大大促進(jìn)3D打印的發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)中已有相應(yīng)研宄，例如公開(kāi)號(hào)為CN104413230A的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種3D打印用巧克力及其制備方法，以所述巧克力的總重量為基準(zhǔn)，按照重量百分比計(jì)，所述巧克力由包括以下成分的原料制成:可可液塊18?30%、可可脂6?12%、超細(xì)微晶纖維素0.5?5%、麥芽糖醇35?45%、木糖醇6?10%、脫脂奶粉8?15%、乳化劑0.5?1.0%和香精0.05?0.2%。其制備方法復(fù)雜，且原料為巧克力，不適于作為主食食用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種可以作為主食的3D打印材料并提供了其制備方法。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明提供了一種可食用的3D打印材料，其原料包括主料及輔料，主料包括淀粉40?60%、水12.5?13.5%、游離糖4?6%、戊聚糖4?6%、脂肪I?2%、蛋白質(zhì)8?14% ;所述的輔料包括甲基纖維素、酶、礦物質(zhì)和由六個(gè)以上葡萄糖以α -1, 4-糖苷鍵連結(jié)的環(huán)狀寡聚糖；所述主料與輔料質(zhì)量比為100:5?20。
[0007]所述的淀粉由含有50?300個(gè)葡萄糖基的直鏈淀粉和含有300?500個(gè)葡萄糖基的支鏈淀粉組成，其中直鏈淀粉和支鏈淀粉的質(zhì)量比為1:3?4。研宄中發(fā)現(xiàn)，直鏈淀粉易溶于溫水，如果直鏈淀粉過(guò)多，則主料幾乎無(wú)粘度；如果支鏈淀粉過(guò)多，則容易形成粘連的糊狀物，缺乏流動(dòng)性，因此，優(yōu)選直鏈淀粉和支鏈淀粉的質(zhì)量比為1:3.11。
[0008]所述的輔料中酶為淀粉酶、蛋白酶、多肽酶、脂肪酶。淀粉酶可以改變?cè)系牧髯冃?，且它?duì)熱較為穩(wěn)定，在70?75°C下扔能進(jìn)行水解作用。蛋白酶及多肽酶的加入可以縮短制備的時(shí)間。脂肪酶應(yīng)控制其含量，由于其可以分解主料中的脂肪，會(huì)引起酸敗，縮短本材料的儲(chǔ)藏時(shí)間，因此脂肪酶的含量控制在0.05%以下。
[0009]本發(fā)明還公開(kāi)了上述可食用的3D打印材料的制備方法，具體步驟為:
[0010]將碳酸氫鈉和酒石酸溶于35?37°C的水形成溶液，將該溶液滴加于主料與輔料混合物中，均勻攪拌，當(dāng)pH為6.9?7.1時(shí)，停止滴加，攪拌均勻，碾壓1.5?2.5小時(shí)，于20?28°C下放置0.5?I小時(shí)，再加入C6H12O6及其聚合物的混合物，混合均勻，即得到目標(biāo)物。
[0011]所述的碳酸氫鈉與酒石酸的質(zhì)量比為1:0.5?2。所述溶液的濃度為0.28?0.35%。
[0012]所述C6H12O6及其聚合物的混合物的加入量與主料加入量的質(zhì)量比為0.5?
1:100ο
[0013]有益效果:本發(fā)明所提供的3D打印材料，可以使用，主要營(yíng)養(yǎng)素是碳水化合物，是人們補(bǔ)充能量的基礎(chǔ)食物。通過(guò)本發(fā)明提供的方法進(jìn)行制備，能使原料迅速漲發(fā)，軟化纖維，同時(shí)可以使材料獲得較好的粘性及流動(dòng)性，便于3D打印成型。
【具體實(shí)施方式】
:
[0014]實(shí)施例1
[0015]配制主料:淀粉40g (直鏈淀粉:支鏈淀粉=1:3.11)、水13.5g、游離糖6g、戊聚糖4g、脂肪lg、蛋白質(zhì)8g ；
[0016]配制輔料:少量的甲基纖維素、酶、鈉鹽和α -環(huán)糊精(共15g左右)；
[0017]所述主料與輔料質(zhì)量比為5:1。
[0018]將Ig碳酸氫鈉和1.5g酒石酸溶于36°C的水形成溶液(濃度0.3 % )，將該溶液滴加于主料與輔料混合物10g中，均勻攪拌，當(dāng)pH為7時(shí)，停止滴加，攪拌均勻，碾壓2小時(shí)，于25°C下放置0.5小時(shí)，再加入C6H12O6及其聚合物的混合物0.5g，混合均勻，即得到目標(biāo)材料。
[0019]將水蜜桃通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，將上述制得的材料放入3D打印機(jī)中，3D打印機(jī)逐層打印，得到水密桃狀物品，將其放入烘箱中烘烤，120?160°C下2?15分鐘；180?220°C下5?10分鐘；180°C下5?10分鐘，即可食用。
[0020]實(shí)施例2
[0021]配制主料:淀粉60g(直鏈淀粉:支鏈淀粉=1:3)、水12.5g、游離糖4g、戊聚糖6g、脂肪lg、蛋白質(zhì)14g ；
[0022]配制輔料:少量的甲基纖維素、酶、鈉鹽和α -環(huán)糊精(共5g左右)。
[0023]所述主料與輔料質(zhì)量比為20:1。
[0024]將Ig碳酸氫鈉和1.5g酒石酸溶于36°C的水形成溶液(濃度0.3% )，將該溶液滴加于主料與輔料混合物10g中，均勻攪拌，當(dāng)pH為7時(shí)，停止滴加，攪拌均勻，碾壓2小時(shí)，于25°C下放置0.5小時(shí)，再加入C6H12O6及其聚合物的混合物0.5g，混合均勻，即得到目標(biāo)材料。
[0025]將水蜜桃通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，將上述制得的材料放入3D打印機(jī)中，3D打印機(jī)逐層打印，得到水密桃狀物品，將其放入烘箱中烘烤，120?160°C下2?15分鐘；180?220°C下5?10分鐘；180°C下5?10分鐘，即可食用。
[0026]實(shí)施例3
[0027]配制主料:淀粉60g (直鏈淀粉:支鏈淀粉=1:4)、水13g、游離糖6g、戊聚糖6g、月旨肪1.5g、蛋白質(zhì)14g ；
[0028]配制輔料:少量的甲基纖維素、酶、鈉鹽和α-環(huán)糊精(共1g左右)。
[0029]所述主料與輔料質(zhì)量比為10:1。
[0030]將Ig碳酸氫鈉和1.5g酒石酸溶于36°C的水形成溶液(濃度0.3% )，將該溶液滴加于主料與輔料混合物10g中，均勻攪拌，當(dāng)pH為7時(shí)，停止滴加，攪拌均勻，碾壓2小時(shí)，于25°C下放置I小時(shí)，再加入C6H12O6及其聚合物的混合物0.5g，混合均勻，即得到目標(biāo)材料。
[0031]將水蜜桃通過(guò)計(jì)算機(jī)建模軟件建模，將上述制得的材料放入3D打印機(jī)中，3D打印機(jī)逐層打印，得到水密桃狀物品，將其放入烘箱中烘烤，120?160°C下2?15分鐘；180?220°C下5?10分鐘；180°C下5?10分鐘，即可食用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可食用的3D打印材料，其特征在于原料包括主料及輔料， 所述的主料包括淀粉40?60%、水12.5?13.5%、游離糖4?6%、戊聚糖4?6%、脂肪I?2%和蛋白質(zhì)8?14% ； 所述的輔料包括甲基纖維素、酶、礦物質(zhì)和由六個(gè)以上葡萄糖以α-1，4-糖苷鍵連結(jié)的環(huán)狀寡聚糖； 所述主料與輔料質(zhì)量比為100:5?20。2.如權(quán)利要求1所述的可食用的3D打印材料，其特征在于所述的淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成，其中直鏈淀粉和支鏈淀粉的質(zhì)量比為1:3?4。3.如權(quán)利要求1所述的可食用的3D打印材料，其特征在于所述的直鏈淀粉含有50?300個(gè)葡萄糖基；所述的支鏈淀粉含有300?500個(gè)葡萄糖基。4.如權(quán)利要求1所述的可食用的3D打印材料，其特征在于所述的酶為淀粉酶、蛋白酶、多肽酶、脂肪酶。5.如權(quán)利要求1所述的可食用的3D打印材料，其特征在于所述的脂肪酶含量小于輔材總質(zhì)量的0.05%。6.如權(quán)利要求1所述的可食用的3D打印材料的制備方法，其特征在于將碳酸氫鈉和酒石酸溶于35?37°C的水形成溶液，將該溶液滴加于主料與輔料混合物中，均勻攪拌，當(dāng)pH為6.9?7.1時(shí)，停止滴加，攪拌均勻，碾壓1.5?2.5小時(shí)，于20?28°C下放置0.5?I小時(shí)，再加入C6H12O6及其聚合物，混合均勾，即得到目標(biāo)物。7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述的碳酸氫鈉與酒石酸的質(zhì)量比為1: 0.5 ?2ο8.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述溶液的濃度為0.28?0.35%。9.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于所述C6Η1206及其聚合物的混合物的加入量與主料加入量的質(zhì)量比為0.5?1:100。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可以作為主食的3D打印材料并提供了其制備方法。其原料包括主料及輔料，主料包括淀粉40～60％、水12.5～13.5％、游離糖4～6％、戊聚糖4～6％、脂肪1～2％、蛋白質(zhì)8～14％；所述的輔料包括甲基纖維素、酶、礦物質(zhì)和由六個(gè)以上葡萄糖以α-1,4-糖苷鍵連結(jié)的環(huán)狀寡聚糖；所述主料與輔料質(zhì)量比為100:5～20。本發(fā)明所提供的3D打印材料，可以食用，主要營(yíng)養(yǎng)素是碳水化合物，是人們補(bǔ)充能量的基礎(chǔ)食物。
【IPC分類(lèi)】A21D13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN104938562
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510278915
【發(fā)明人】魏宏輝, 許守榮, 魏天浩, 魏妗羽
【申請(qǐng)人】江蘇浩宇電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月27日