一种适用于3D打印的天然淀粉基油凝胶及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202311373568.3 | 申请日 | 2023-10-23 | 公开(公告)号 | CN117837645A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 江南大学; | 发明人 | 金征宇; 邱超; 苗文博; 林倩竹; 纪杭燕; 焦爱权; 陈龙; 龙杰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种适用于3D打印的天然 淀粉 基油凝胶及其制备方法，属于 食品加工 技术领域。本发明的适用于3D打印的天然淀粉基油凝胶的制备包括将天然淀粉颗粒与油脂混合，通过 定子 ‑ 转子 分散器高速搅拌，得到淀粉‑油悬浮液；然后再向淀粉‑油悬浮液加 水 ，再次通过定子‑转子分散器高速搅拌，得到油凝胶。该制备工艺简单，生产出不饱和脂肪含量高的油凝胶，并且具有固体脂肪的性质，可作为固体脂肪的替代物应用于各类3D打印食品中；并且所使用凝胶剂为天然淀粉，其是一种成本较低、无安全隐患并且是人体内重要的常量营养素多糖，十分具有工业化生产的应用价值。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种适用于3D打印的天然淀粉基油凝胶的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种适用于3D打印的天然淀粉基油凝胶及其制备方法技术领域背景技术[0002] 食品加工领域塑性脂肪由于其弹性特性在大多脂类食品中发挥着重要作用。然而这类脂肪多以富含反式/饱和脂肪酸的油脂为原料，过多摄入会对人体健康会造成不利影响，甚至会导致各种代谢、心血管相关疾病的发生。 [0003] 油凝胶化是一种能够替代传统脂肪的极具潜力的制造技术，通过使用油凝胶剂在油中形成稳定的三维网络，将液态油转化为凝胶状物质而不改变其化学性质；并且，由于其具有良好的触变特性和剪切变稀特性，作为3D打印的墨水个性化打印具有良好的塑性脂肪替代特性的食物已成为食品领域的研究热点。 [0005] 淀粉是一种重要的常量营养素多糖，被认为是一种丰富和可持续的天然材料，其在制备可食用油凝胶时具有重要的意义。利用淀粉气凝胶的多孔结构吸附液体油构建油凝胶，但其吸附作用力往往很难克服重力的影响，在长期储存时会出现明显漏油现象。利用辛烯基琥珀酸酐淀粉钠的界面性质，通过形成稳定的水包油乳液，经过干燥、剪切形成油凝胶。然而在脱水过程以及剪切过程的大变形往往很难控制油凝胶的流变学性能，这不利于在3D打印中的应用。此外，化学改性带来的潜在风险也是人们所摒弃的，并且以上方法工艺流程复杂，工业化成本太高。 发明内容[0006] 针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种适用于3D打印的天然淀粉基油凝胶及其制备方法，该方法工艺简单，无安全风险，且制备出的油凝胶具有优良稳定性和流变学可控，具有较好的3D打印性能。 [0007] 本发明通过利用毛细管悬浮液的结构化技术制备天然淀粉基油凝胶。其原理是向淀粉‑油分散体中加入少量不互溶的二次流体(水)而产生的，通过定子‑转子分散器快速搅拌使水自发地在淀粉粒子之间形成一个跨越空间的毛细管桥网络；这种转变源于少数流体在颗粒之间形成的毛细管力，使分散体的流体状态变化到具有较强网络结构的油凝胶；其稳定性和流变学性能受到颗粒和二级流体含量的调控。鉴于其优良的流变可控性能，其可应用至3D打印中开发新型固态油脂，在健康食品领域有良好的应用前景。 [0008] 本发明的目的第一目的是提供一种适用于3D打印的天然淀粉基油凝胶的制备方法，所述方法包括如下步骤： [0009] (1)将天然淀粉颗粒与油脂混合，通过定子‑转子分散器高速搅拌，得到淀粉‑油悬浮液； [0010] (2)向步骤(1)所得淀粉‑油悬浮液中加入水，再次通过定子‑转子分散器高速搅拌，得到油凝胶。 [0012] 在一种实施方式中，步骤(1)所述天然淀粉为玉米淀粉。 [0015] 在一种实施方式中，所述动物油脂包括猪油、羊油和牛油中的一种或多种。 [0016] 在一种实施方式中，步骤(1)所述油脂为大豆油。 [0017] 在一种实施方式中，步骤(1)所述高速搅拌的速度为9000‑15000rmp，时间为1‑5min。 [0018] 在一种实施方式中，步骤(1)所述高速搅拌的速度为10000‑12000rmp，时间为2‑3min。 [0019] 在一种实施方式中，步骤(1)所述高速搅拌的速度为12000rmp，时间为3min。 [0020] 在一种实施方式中，步骤(1)所述天然淀粉和油脂的用量比为每1ml的油脂中加入0.24～0.38g天然淀粉。 [0021] 在一种实施方式中，步骤(1)所述天然淀粉和油脂的用量比为每1ml的油脂中加入0.32～0.38g天然淀粉。 [0022] 在一种实施方式中，步骤(1)所述天然淀粉和油脂的用量比为每1ml的油脂中加入0.32g天然淀粉。 [0023] 在一种实施方式中，步骤(1)所述天然淀粉和油脂的用量比为每1ml的油脂中加入0.35g天然淀粉。 [0024] 在一种实施方式中，步骤(2)所述水的加入量以天然淀粉质量计为10～50％。 [0025] 在一种实施方式中，步骤(2)所述水的加入量以天然淀粉质量计为15～40％。 [0026] 在一种实施方式中，步骤(2)所述水的加入量以天然淀粉质量计为20～30％。 [0027] 在一种实施方式中，步骤(2)所述水的加入量以天然淀粉质量计为25％。 [0028] 在一种实施方式中，步骤(2)所述高速搅拌的速度为9000‑12000rmp，时间为1‑5min。 [0029] 在一种实施方式中，步骤(2)所述高速搅拌的速度为12000rmp，时间为3min。 [0030] 本发明的第二个目的是提供一种由上述所述方法制备得到的天然淀粉基油凝胶。 [0031] 本发明的第三个目的是提供一种上述所述的天然淀粉基油凝胶在制备3D打印食品中的应用。 [0032] 在一种实施方式中，所述3D打印食品包括3D打印烤面包曲奇饼干、3D打印巧克力产品。 [0033] 本发明的第四个目的是提供一种上述所述的天然淀粉基油凝胶在作为烤面包曲奇饼干黄油，油溶性药物载体，替代动物脂肪产品的替代品中的应用。 [0034] 本发明的有益效果： [0035] (1)本发明巧妙地利用定子‑转子分散器将少量不互溶的二次流体(水)均匀分散到淀粉‑油悬浮液中，使水自发地在淀粉粒子之间形成一个跨越空间的毛细管桥网络；使得少量的水在颗粒之间形成的毛细管力，最终明显改变其流变性质，将液体油进行结构化并且可以通过改变条件制备流变性质可控的天然淀粉基油凝胶。 [0036] (2)本发明通过简单的制备工艺，生产出不饱和脂肪含量高的油凝胶，并且具有固体脂肪的性质，可作为固体脂肪的替代物应用于各类食品中。并且所使用凝胶剂为天然淀粉，其是一种成本较低、无安全隐患并且是人体内重要的常量营养素多糖，十分具有工业化生产的应用价值。 [0038] 图1为实施例1～6以及对比例1～2中以0.32g/mL天然玉米淀粉为凝胶剂，在不同的水分加入量与淀粉质量比下制备的油凝胶的外观图和油损失图；a)为外观图；b)为油损失图； [0039] 图2为实施例1～6以及对比例1～2中以0.32g/mL天然玉米淀粉为凝胶剂，在不同的水分加入量与淀粉质量比下制备的油凝胶弹性模量和粘性模量图；a)为弹性模量图；b)为粘性模量图； [0040] 图3为实施例1～6以及对比例1～2中以0.32g/mL天然玉米淀粉为凝胶剂，在不同的水分加入量与淀粉质量比下制备的油凝胶3D打印图； [0041] 图4为实施例1,7～10以及对比例3～4中以不同质量的天然玉米淀粉为凝胶剂，在水分加入量与淀粉质量比为0.2下制备的油凝胶的外观图和油损失图；a)为外观图；b)为油损失图； [0042] 图5为实施例1,7～10以及对比例3～4中以不同质量的天然玉米淀粉为凝胶剂，在水分加入量与淀粉质量比为0.2下制备的油凝胶弹性模量和粘性模量图；a)为弹性模量图；b)为粘性模量图； [0043] 图6为实施例1,7～10以及对比例3～4中以不同质量的天然玉米淀粉为凝胶剂，在水分加入量与淀粉质量比为0.2下制备的油凝胶3D打印图； [0044] 图7为实施例2,以及实施例11～14中以0.32g/mL不同种类的天然淀粉为凝胶剂，在水分加入量与淀粉质量比为0.25下制备的油凝胶的数据图；a)为外观图；b)为弹性模量和粘性模量图； [0045] 图8为实施例2,以及实施例11～14中以0.32g/mL不同种类的天然淀粉为凝胶剂，在水分加入量与淀粉质量比为0.25下制备的油凝胶的3D打印图； [0046] 图9为对比例5中以0.32g/mL天然玉米淀粉为凝胶剂，在不添加水时制备的油凝胶的外观图； [0047] 图10为对比例6中以0.32g/mL天然玉米淀粉为凝胶剂，用磁力搅拌器制备的油凝胶的外观图； [0048] 图11为对比例7中以0.32g/mL天然玉米淀粉为凝胶剂，首先加入占淀粉质量分数25％的水，混合均匀后加入大豆油形成的油凝胶的数据图；a)为外观图；b)为流变图；c)为 3D打印图； [0049] 图12为实施例2,以及对比例8中以0.32g/mL不同种类的蛋白质为凝胶剂，在水分加入量与蛋白质量比为0.25下制备的油凝胶的数据图；a)为外观图；b)为3D打印图；c)为弹性模量和粘性模量图。 具体实施方式[0050] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0051] 本发明涉及的测试方法 [0052] 1、流变学的测定方法 [0053] 采用TA型旋转式流变仪对淀粉油凝胶的流变特性进行了分析，夹具选择为直径40mm的铝平板，测试间隙为1mm；将淀粉油凝胶样品均匀涂布于流变仪上下夹具之间，延夹具边缘剔除多余样品；频率扫描在0.1‑100rad/s范围内进行，应变为0.1％。在整个测试过程中记录G'和G”值。 [0054] 2、油损失的测定方法 [0055] 将淀粉油凝胶样品称重在离心管中，并在4000rpm下离心2分钟；计算析出油占离心前总质量的百分比。 [0056] 3、3D打印性能的测定方法 [0058] 实施例1 [0059] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0060] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0061] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0062] 实施例2 [0063] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0064] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0065] (2)按水的加入量为淀粉质量的25％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0066] 实施例3 [0067] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0068] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0069] (2)按水的加入量为淀粉质量的10％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0070] 实施例4 [0071] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0072] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0073] (2)按水的加入量为淀粉质量的15％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0074] 实施例5 [0075] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0076] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0077] (2)按水的加入量为淀粉质量的30％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0078] 实施例6 [0079] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0080] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0081] (2)按水的加入量为淀粉质量的40％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0082] 对比例1 [0083] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0084] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0085] (2)按水的加入量为淀粉质量的5％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0086] 对比例2 [0087] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0088] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0089] (2)按水的加入量为淀粉质量的50％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0090] 将实施例1～6以及对比例1～2制备的天然淀粉基油凝胶进行性能测定[0091] 结果如图1所示，从图1a)中可以看出当水的加入量为5％时，油凝胶有明显的流动现象；加入量超过10％时的淀粉油凝胶均表现稳定的凝胶特性，从图1b)中可以看出，持油能力在25％时最强。 [0092] 凝胶特性如图2所示，随着水分添加量的增加至25％，弹性模量和粘性模量分别增加至34Kpa‑60 Kpa和5Kpa‑9 Kpa；随着水分添加量继续增加，弹性模量和粘性模量分别下降至14Kpa‑25 Kpa和2Kpa‑5 Kpa。表明水分含量的增加，其流变性能呈现先上升后下降的趋势，这说明水分添加量可以调控天然淀粉油凝胶的流变特性。 [0093] 3D打印性能如图3所示，随着水分添加量增加，其打印精度与流变性能趋势一致，呈现先增加后降低的趋势。其在20％‑30％的水分添加量时表现出较好的打印精度，尤其是在25％的水分添加量时，打印精度最高。这表明此时油凝胶的毛细管桥结构最稳定，可以承受挤压过程中产生的高剪切力；随着水分含量的持续增加至40％，油凝胶体系中的大部分淀粉颗粒出现聚集，无法形成均匀的毛细管桥结构，因此难以抵制打印过程中的剪切力，出现明显的漏油现象；然而在水分添加量低于20％时，其存在少量的毛细管桥结构，因此也难以承受打印过程中的剪切力。 [0094] 实施例7 [0095] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0096] (1)按照固形物含量为0.24g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0097] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0098] 实施例8 [0099] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0100] (1)按照固形物含量为0.28g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0101] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0102] 实施例9 [0103] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0104] (1)按照固形物含量为0.35g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0105] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0106] 实施例10 [0107] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0108] (1)按照固形物含量为0.38g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0109] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0110] 对比例3 [0111] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0112] (1)按照固形物含量为0.19g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0113] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0114] 对比例4 [0115] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0116] (1)按照固形物含量为0.41g/mL将天然玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0117] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0118] 将实施例1，7～10以及对比例3～4制备的天然淀粉基油凝胶进行性能测定[0119] 结果如图4所示，从图4a)可以看出随着固形物含量的增加，天然淀粉油凝胶的稳定性更强，并且由图4b)所示，在固形物含量高的淀粉油凝胶在离心力作用下仅出现轻微的漏油现象。 [0120] 凝胶特性如图5所示，它们的弹性模量随着固形物含量的增加而不断增加。当固形物含量增加至41％时，其弹性模量和粘性模量分别达到了110Kpa‑201 Kpa和18Kpa‑41 Kpa。表明调整固形物含量也可以改变淀粉油凝胶的流变学性质，并且其变化要高于调整水分添加量带来的变化。 [0121] 3D打印性能如图6所示，随着固形物含量增加至38％，其打印精度呈线性增加的趋势；其在32％‑38％的固形物含量时表现出较好的打印精度，尤其是在35％的固形物含量时，打印精度最高。这表明一个均匀的毛细管桥结构形成，其可以承受挤压过程中产生的高剪切力。随着固形物含量的持续增加至41％，油凝胶体系中的毛细管桥结构过于致密，在挤出过程中会出现部分聚集体，因此3D打印产品的精密度下降。然而在固形物含量低于32％时，其存在少量的毛细管桥结构，因此难以承受挤出过程中的高剪切力。 [0122] 实施例11 [0123] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0124] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将蜡质玉米淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0125] (2)按水的加入量为淀粉质量的25％向步骤(1)所得的蜡质玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0126] 实施例12 [0127] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0128] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将豌豆淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0129] (2)按水的加入量为淀粉质量的25％向步骤(1)所得的马铃薯淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0130] 实施例13 [0131] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0132] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将马铃薯淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0133] (2)按水的加入量为淀粉质量的25％向步骤(1)所得的木薯淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0134] 实施例14 [0135] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0136] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将木薯淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0137] (2)按水的加入量为淀粉质量的25％向步骤(1)所得的木薯淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0138] 将实施例2以及实施例11～14制备的天然淀粉基油凝胶进行性能测定[0139] 结果如图7所示，图7a)所示它们均能形成油凝胶，并且没有明显漏油现象。它们的流变性能如图7b)所示，其弹性模量差异不大，并且均大于粘性模量，表明这些天然淀粉均能形成油凝胶。 [0140] 3D打印性能如图8所示，它们的打印精度尽管略低于玉米淀粉油凝胶，但仍能保持其形状，这主要归因于淀粉颗粒对水分子的亲和力和粒径。 [0141] 对比例5 [0142] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下： [0143] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然淀粉和大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0144] (2)按水的加入量为淀粉质量的0％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，即得。 [0145] 本对比例无法获得凝胶状产品，结果如图9所示，表明本发明在制备过程中，少量水的加入是至关重要的。 [0146] 对比例6 [0147] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0148] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将天然玉米和大豆油混合，用磁力搅拌器以800rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的天然玉米淀粉悬浮液； [0149] (2)按水的加入量为淀粉质量的20％向步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入水，然后再次用磁力搅拌器以800rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0150] 本对比例也无法获得稳定的凝胶状产品，如图10所示，因此，不能用于3D打印。 [0151] 对比例7 [0152] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0153] (1)按水的加入量为淀粉质量的20％，将天然玉米淀粉和水混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到天然玉米淀粉悬浮液； [0154] (2)在步骤(1)所得的天然玉米淀粉悬浮液中加入大豆油(按照每0.32g天然玉米淀粉加入1ml大豆油)，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得天然淀粉基油凝胶。 [0155] 将实施例2以及对比例7制备的天然淀粉基油凝胶进行性能测定 [0156] 结果如图11a)所示，对比例7的方法也能形成油凝胶，并且没有明显漏油现象。它的流变性能如图11b)所示，其弹性模量低于实施例2，并且粘性模量几乎相似。它的3D打印性能如图11c)所示，它们的打印精度以及稳定性尽低于实施例2制备的油凝胶。 [0157] 对比例8 [0158] 一种天然淀粉基油凝胶的制备方法，包括如下步骤： [0159] (1)按照固形物含量为0.32g/mL将玉米醇溶蛋白、豌豆蛋白或大豆蛋白分别与大豆油混合，用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，得到油脂为连续相的蛋白悬浮液； [0160] (2)按水的加入量为淀粉质量的25％向步骤(1)所得的蛋白悬浮液中加入水，然后再次用定子‑转子分散器以12000rmp高速搅拌3min，获得蛋白基油凝胶。 [0161] 将实施例2以及对比例8制备的油凝胶进行性能测定 [0162] 结果如图12所示，它们均能在导致状态下保持凝胶状行为，并且没有漏油现象。并且蛋白油凝胶的弹性模量和粘性模量略高于淀粉油凝胶；但是其均不能打印成型，不具备可打印性，这表明尽管具备较高的流变特性，但其毛细管强度难以承受打印过程中的高剪切力，这归因于对水分子的亲和力和粒径大小。 [0163] 以上所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，所描述的步骤也不是用以限制其执行顺序。本领域技术人员结合现有公知常识对本发明做显而易见的改进，亦落入本发明权利要求书所界定的保护范围之内。 |
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