一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法技術

一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法，屬于新型食品加工技術領域。本發明專利技術首先將土豆進行清洗、去皮后切片蒸煮，然后進行打漿至漿體細膩發亮。加入膠體混合均勻后蒸煮，使土豆熟化并使膠體充分溶解。冷卻至室溫后加入白巧克力粉。為了能夠實現調理土豆泥的精細化打印，選定打印噴頭直徑、打印距離、打印溫度、噴頭移動速度、出料速度進行打印。打印物體的精確度能夠達到95%以上，且在打印后40?60min內不塌陷。本發明專利技術所用的打印主要材料為日常餐飲用量較大的土豆泥，可作為餐飲冷盤用的甜點、點心等。

【技術實現步驟摘要】
一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法
本專利技術涉及一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法，涉及食品加工工藝，屬于新型食品加工

技術介紹
3D打印技術，又稱增材制造技術、快速成型技術，是通過計算機建模，以連續的物理層疊形式來實現生產三維結構物體的技術。待生產三維產品的模型由CAD軟件或3D掃描儀進行制作。理論上3D打印可以生產出任何形狀及外觀的產品，打印材料可以是金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的打印材料。通過事先編制好的程序，控制打印機噴頭的運動來打印成各種三維物體。3D打印技術可以滿足人類個性化的需求，節約時間和勞力成本。將3D打印技術用于食品領域的研究和應用還較少，雖然3D打印用于食品領域可以很好的滿足人們對個性化食物的需求，可以根據目標人群制作不同營養成分的食物，可以擴大食材的范圍，但該項技術仍然面臨一些技術難題，如怎樣實現精確化打印、怎樣利用常規的漿狀物料來打印復雜的立體結構、怎樣使打印食品在后續的加工過程中保持形狀等，這些問題的解決將很好的促進打印食品工業的發展。將3D打印技術應用于食品的個性化定制生產方面，可以很好地滿足人們的個性化、娛樂化飲食需求，提高人們的飲食品質。土豆泥在世界范圍內被廣泛食用，即食土豆泥的精細化3D打印可以為現在單一的土豆泥市場增添活力，可將其作為餐飲冷盤來滿足人們的個性化、高品質需求。魏宏輝等（2015）專利技術了一種可食用的3D打印材料及其制備方法（公開號：CN104938562A），其原料包括主料和輔料，主料包括淀粉40%~60%，水12.5%~13.5%，游離糖4%~6%等，輔料包括甲基纖維素酶，礦物質和環狀寡聚糖等。此3D打印材料主要成分為碳水化合物，是人們補充能量的基礎性食物，但該專利技術只是講了3D打印材料的制備，沒有具體講到打印參數對打印性能和精度的影響。而本專利技術在確定最優的打印材料之后，也具體確定了最優的打印參數，提高了打印的精確性。陳海佳等（2015）專利技術了一種3D面膜的制備方法（公開號：CN104940113A），是在一定的加工操作條件下，根據人體的面部輪廓特征建立特定的3D打印模型，然后在打印軟件的控制下分層打印面膜液和膠原蛋白凝膠，層層打印直至完成面膜的打印。該工藝沒有經過高溫的加工過程，而且在無菌的操作條件下，具有無污染，有效成分保留率高等優點，同時可以很好的實現個性化生產，具有很好的利用前景。該專利技術主要側重于非食品行業的3D打印，與本專利技術中的食品領域土豆泥的精細化打印有很大不同。宣鑫龍等（2015）專利技術了一種可以用于3D打印的巧克力原料的方法（公開號：CN104996691A），專利技術者將幾種不同的原料，如可可脂、白砂糖、脫脂乳粉等，經過預處理、精煉、灌裝和調溫等操作工序制成一種漿狀的物料，然后采用3D打印的方式將其打印成型。該種配方條件下打印出的巧克力沒有發白、變花現象，并且可以實現各種形狀的打印。該專利技術主要側重于糖果類市場的個性化打印原料的開發，這與本專利技術主要研究的以常規土豆泥為基料的即食化餐飲冷盤的打印有很大不同。李恒等（2014）專利技術了一種3D甜品打印加工裝置及相應的加工方法（公開號：CN103734216A）。專利技術者事先選定目標模型，然后經過一定的步驟將該目標形狀轉化成一種可用于打印的程序，然后在該程序的控制下打印出目標形狀。該專利技術可以制造出形狀復雜、結構精巧、外形美觀的個性化甜品，能夠滿足人們的個性化需求；而且加工方法操作簡單，可在三維方向連續地裱上奶油，有很好的實用性。該專利技術主要講到了一種打印裝置和加工方法，而本專利技術則主要研究土豆泥的打印工藝及打印參數對精細化打印的影響，兩者之間存在著明顯的不同。魏宏輝等（2015）專利技術了一種易于存放的3D打印糖果原料及其制法（公開號：CN104920755A），專利技術者將葡萄糖、纖維素、木糖醇、麥芽糊精等原料混合均勻后采用3D打印的方式制作糖果，生產的糖果形狀多樣，并且便于長時間存放，具有較好的適用性。該專利技術主要側重在糖果原料的開發上，對打印技術沒有進行較多的闡述，而本專利技術研究的則是一種即食土豆泥的精細化打印技術。趙婉藝等（2014）專利技術了一種多口味夾心食品的3D打印生產方法（公開號：CN104365954A），該專利技術是采用3D打印技術來生產多口味空間夾心結構的食品。可以打印出不同的空間結構，并且打印時食品基材和夾心材料分別經由不同的打印噴頭噴出，并在模型程序的控制下適時按需打印。該專利技術對于改變傳統夾心食品夾心單一的缺點具有較大意義，主要講了多噴頭打印條件下的打印性能，這不同于本專利技術研究的單噴頭打印條件下土豆泥的精細化打印特性。黃海瑚等（2015）專利技術了一種植脂奶油3D打印方法（公開號：CN104687222A）。在該專利技術中，冷卻系統可以很好地實現植脂奶油的固定成型。采用超聲波處理可以將植脂奶油分子粉碎細化，以防止混合不均勻而造成的噴頭堵塞現象，從而可以很好地提高3D打印系統的打印效果。該專利技術主要研究的是植物奶油的打印，和本專利技術所研究的土豆泥的精細化打印具有較大不同。魏宏輝等（2015）專利技術了一種可用于3D打印的糖果漿料及其制備方法（公開號：CN104938739A），其中原料中含有的纖維素可以提高糖果貯存的穩定性。添加少量的木糖醇可以增加糖果漿料的流動性，便于料口的迅速出料。該專利技術主要側重的是打印材料的闡述，對打印工藝和打印特性該專利技術沒有進行較多的說明，而本專利技術在確定最適合用于打印的物料之后也具體確定了最優的打印參數，對提高打印的精確性具有很好的作用。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法，其在土豆泥中添加一定量的膠體（如果膠、黃原膠等），以改善土豆泥的流變特性和相應的打印特性；添加巧克力粉末，借助于其香甜的口感和加熱融化常溫凝固的特點來改善土豆泥的口感和成型特性；通過調節不同的打印參數，如打印距離、噴頭直徑、打印溫度、噴頭移動速度、出料速度等來達到最優的打印條件，以使打印物體的精度較高，為其他研究者實現精確打印提供一定的參考。本專利技術的技術方案，一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法，首先將土豆(濕基含水率為78%~80%)進行清洗、去皮、切片后蒸煮20~25min，然后打漿至漿體細膩發亮。以打漿后的土豆泥為基準，加入一些食用膠體（果膠、卡拉膠等），混合均勻后蒸煮以使土豆熟化并使膠體充分溶解。冷卻至室溫后加入一定量的白巧克力粉，借助于巧克力的香甜口味以及熱融冷凝的特點賦予土豆泥較好的口感和良好的打印成型特點。為了實現調理土豆泥的精細化打印，需要對噴頭直徑、打印距離、打印溫度、噴頭移動速度和出料速度進行調整。最終打印物體的精確度能夠達到95%以上，且在打印后40~60min內不塌陷。具體步驟如下：（1）土豆前處理：將土豆用大量水清洗干凈、去皮后，切成厚度約為5mm的薄片，然后蒸煮20~25min，以使淀粉充分糊化；（2）打漿：將蒸煮后的土豆片用打漿機進行打漿5~6min至漿體細膩，用激光粒度儀測定其粒徑在205~245μm之間，以防止打印時漿體阻塞噴頭，影響打印效果；（3）添加膠體：以土豆泥為基準，加入質量分數2%~5%的膠體（黃原膠、果膠、卡拉膠等），混合均勻后蒸煮20~30min以使膠體充分溶解，改善土豆泥的流變特性和相應的成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法，其特征在于具體步驟如下：（1）土豆前處理：將土豆用大量水清洗干凈、去皮后，切成厚度為5mm的薄片，然后蒸煮20~25min，使淀粉充分糊化；（2）打漿：將步驟（1）所得蒸煮后的土豆片用打漿機進行打漿5~6min至漿體細膩；用激光粒度儀測定其粒徑在205~245μm之間，以防止打印時漿體阻塞噴頭，影響打印效果；（3）添加膠體：以土豆泥為基準，加入質量分數2%~5%的膠體，混合均勻后蒸煮20~30min以使膠體充分溶解；（4）添加白巧克力粉：將步驟（3）所得混合土豆泥冷卻至室溫后，添加其質量10%~20%的白巧克力粉；（5）3D打印：對步驟（4）所得混合土豆泥進行3D打印，確定噴頭直徑為1.5mm，打印距離為2.5~3.5mm，打印溫度為30~36℃，噴頭移動速度為25~30?mm/s，出料速度為0.003~0.005cm

【技術特征摘要】
1.一種即食調理土豆泥3D打印精確成型的調控方法，其特征在于具體步驟如下：（1）土豆前處理：將土豆用大量水清洗干凈、去皮后，切成厚度為5mm的薄片，然后蒸煮20~25min，使淀粉充分糊化；（2）打漿：將步驟（1）所得蒸煮后的土豆片用打漿機進行打漿5~6min至漿體細膩；用激光粒度儀測定其粒徑在205~245μm之間，以防止打印時漿體阻塞噴頭，影響打印效果；（3）添加膠體：以土豆泥為基準，加入質量分數2%~5%的膠體，混合均勻后蒸煮20~30min以使膠體充分溶解；（4）添加白巧克力粉：將步驟（3）所得...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張慜，劉振彬，楊朝暉，
申請(專利權)人：江南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32