一种3D打印益生菌巧克力及其制备方法

本发明涉及食品增材制造，尤其涉及一种3d打印益生菌巧克力及其制备方法。背景技术：1、益生菌是一类维持肠道微生态平衡，对保持健康、预防和治疗疾病有重大意义的活性微生物。目前，市场上的益生菌产品主要以粉剂、片剂和胶囊等形式存在，且经过胃肠道消化后益生菌的存活率低。巧克力中的高脂肪含量对益生菌具有保护作用，并且巧克力富含儿茶素(黄烷-3-醇，或黄烷醇)、表儿茶素和原花青素等多酚物质，能够作为抗氧化剂，促进人类健康，通过添加益生菌还可以进一步提升巧克力的营养品质。2、3d打印技术，也称为食品增材制造技术，是一种通过逐层沉积来制造具有目标模型产品的生产过程。食品打印技术的优势在于营养个性化控制、复杂结构精准调控，以及数字化生产、优化食品供应链和减少食物浪费。巧克力是热熔挤出的理想材料，因为它的主要结构成分可可脂冷却后固化，形成自支撑层。最重要的是，巧克力在逐层沉积过程中保持其结构，其“自支撑”能力取决于玻璃化转变温度和熔点等热特性，这些特性在沉积层的沉积后凝固过程中至关重要。3、目前，本领域中在制备益生菌巧克力时，通常直接向融化的巧克力中添加益生菌，然后通过浇铸、硬化、脱模等工序得到益生菌巧克力。但是，益生菌普遍对环境要求较高，尤其对酸、氧气等较为敏感，对外界耐受性较差，在常温下长期贮存难以保持高活性，这种方法在加工过程中活菌数损耗较高，所得巧克力中益生菌活菌量较低。技术实现思路1、有鉴于此，本发明提供了一种3d打印益生菌巧克力及其制备方法。本发明利用多孔淀粉对益生菌进行封装，提高益生菌在复杂环境下的保留率；同时利用3d打印技术快速形成益生菌均匀分布的巧克力产品，将其与个性化设计相结合，依据不同个体需求制备高益生菌含量的功能性巧克力。2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：3、一种3d打印益生菌巧克力的制备方法，包括以下步骤：4、将复配淀粉悬浊液依次进行热糊化和醇沉处理，得到热糊化-醇沉液；所述复配淀粉悬浊液中的淀粉包括直链淀粉和支链淀粉；5、将所述热糊化-醇沉液浓缩培育后进行固液分离和干制，得到多孔淀粉；6、将所述多孔淀粉灭菌处理后与培养基溶液和益生菌混合，得到混合液；7、将所述混合液进行微糊化反应后固液分离，将所得沉淀物冷冻干燥，得到封装益生菌的多孔淀粉颗粒；8、将所述封装益生菌的多孔淀粉颗粒与融化的巧克力混合后进行3d打印，得到所述3d打印益生菌巧克力。9、优选的，所述复配淀粉悬浊液中直链淀粉占直链淀粉和支链淀粉总质量的百分比为20～80％；所述复配淀粉悬浊液中直链淀粉和支链淀粉的总浓度为2.5～15wt％。10、优选的，所述热糊化的温度为60～100℃，热糊化的时间为4～8h。11、优选的，所述醇沉处理包括：将无水乙醇匀速滴入热糊化后的复配淀粉悬浊液中，直至无水乙醇与热糊化后的复配淀粉悬浊液的体积比为1～3:1；所述无水乙醇的滴加速率为5～25ml/min，滴加过程中进行搅拌；所述醇沉处理的温度为50℃以上。12、优选的，所述浓缩培育在密封和静置条件下进行；所述浓缩培育的温度为50～70℃，时间为30～70min；所述干制的温度为35～75℃。13、优选的，所述培养基溶液为mrs肉汤；所述多孔淀粉和益生菌活菌数的比例为1g：109～1012cfu/ml。14、优选的，所述微糊化反应的温度为20～40℃，时间为1～2.5h，所述微糊化反应在振荡条件下进行。15、优选的，所述封装益生菌的多孔淀粉颗粒与巧克力的质量比为1～5:10；所述巧克力的融化温度为35～80℃。16、优选的，所述3d打印的条件包括：挤出方式为气泵挤出，喷头直径为0.4～1mm，挤出速度为0.1～1.5mm/s，喷嘴移动速度为500～1500mm/min，打印温度为35～80℃。17、本发明还提供了上述方案所述制备方法制备的3d打印益生菌巧克力，包括巧克力和分散在巧克力中的封装益生菌的多孔淀粉颗粒。18、本发明提供了一种3d打印益生菌巧克力的制备方法，包括以下步骤：将复配淀粉悬浊液依次进行热糊化和醇沉处理，得到热糊化-醇沉液；所述复配淀粉悬浊液中的淀粉包括直链淀粉和支链淀粉；将所述热糊化-醇沉液浓缩培育后进行离心和干制，得到多孔淀粉；将所述多孔淀粉灭菌处理后与培养基溶液和益生菌混合，得到混合液；将所述混合液进行微糊化反应后离心，将所得沉淀物冷冻干燥，得到封装益生菌的多孔淀粉颗粒；将所述封装益生菌的多孔淀粉颗粒与融化的巧克力混合后进行3d打印，得到所述3d打印益生菌巧克力。本发明与传统益生菌巧克力相比，采用了热糊化-醇沉法以及3d打印的方式，加工第一阶段利用热糊化场促进直链-支链复配淀粉液糊化解链，在形成的均一淀粉链分散态糊化液中及时醇沉，团聚淀粉链后进行缓慢干制，形成“正圆”孔形，即所述多孔淀粉。第二阶段将灭菌后的多孔淀粉均质悬浮于培养基溶液中，引入益生菌培养物后，多孔淀粉的纳米级孔吸附益生菌，微糊化环境促使多孔淀粉结构转变，将益生菌包裹在多孔淀粉内部，利用淀粉外壳提高益生菌在复杂环境下的保留率，对益生菌提供有效的保护作用。本发明将封装益生菌的多孔淀粉颗粒冷冻干燥后与融化的巧克力混匀进行3d打印，通过程序控制快速形成益生菌均匀分布的巧克力产品，将其与个性化设计相结合，依据不同个体需求，制备高益生菌含量的功能性巧克力。19、综上所述，本发明提供的制备方法一方面能够利用多孔淀粉对益生菌实现很好的保护，另一方面所制产品不仅口感好、趣味性强还具有一定的营养价值，便于作为功能性食品，同时，本发明的制备方法操作简单、绿色环保、生产能力大、供料性能好、且能连续操作，具有广阔的前景。技术特征：1.一种3d打印益生菌巧克力的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述复配淀粉悬浊液中直链淀粉占直链淀粉和支链淀粉总质量的百分比为20～80％；所述复配淀粉悬浊液中直链淀粉和支链淀粉的总浓度为2.5～15wt％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热糊化的温度为60～100℃，热糊化的时间为4～8h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醇沉处理包括：将无水乙醇匀速滴入热糊化后的复配淀粉悬浊液中，直至无水乙醇与热糊化后的复配淀粉悬浊液的体积比为1～3:1；所述无水乙醇的滴加速率为5～25ml/min，滴加过程中进行搅拌；所述醇沉处理的温度为50℃以上。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓缩培育在密封和静置条件下进行；所述浓缩培育的温度为50～70℃，时间为30～70min；所述干制的温度为35～75℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述培养基溶液为mrs肉汤；所述多孔淀粉和益生菌活菌数的比例为1g：109～1012cfu/ml。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微糊化反应的温度为20～40℃，时间为1～2.5h，所述微糊化反应在振荡条件下进行。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述封装益生菌的多孔淀粉颗粒与巧克力的质量比为1～5:10；所述巧克力的融化温度为35～80℃。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述3d打印的条件包括：挤出方式为气泵挤出，喷头直径为0.4～1mm，挤出速度为0.1～1.5mm/s，喷嘴移动速度为500～1500mm/min，打印温度为35～80℃。10.权利要求1～9任意一项所述制备方法制备的3d打印益生菌巧克力，包括巧克力和分散在巧克力中的封装益生菌的多孔淀粉颗粒。技术总结本发明涉及食品增材制造技术领域，提供了一种3D打印益生菌巧克力及其制备方法。本发明将复配淀粉悬浊液依次进行热糊化和醇沉处理，得到热糊化‑醇沉液，再通过浓缩培育、离心和干制，得到多孔淀粉；将所述多孔淀粉灭菌处理后与培养基溶液和益生菌混合，通过微糊化反应、离心和冷冻干燥得到封装益生菌的多孔淀粉颗粒，再将封装益生菌的多孔淀粉颗粒与融化的巧克力混合后进行3D打印，得到印益生菌巧克力。本发明利用多孔淀粉对益生菌进行封装，提高益生菌在复杂环境下的保留率；同时利用3D打印技术快速形成益生菌均匀分布的巧克力产品，将其与个性化设计相结合，依据不同个体需求，制备高益生菌含量的功能性巧克力。技术研发人员：徐恩波,曹慧芳,刘东红,陈健初,朱青青,胡昊昊,陆鹏受保护的技术使用者：浙江大学长三角智慧绿洲创新中心技术研发日：技术公布日：2024/7/25