【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料化学，尤其涉及一种高精度3d打印乳凝胶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、3d打印技术，又称增材制造，是一种集快速自动成形、图像处理、数字化控制等过程于一体的新型制造技术，目前已广泛用于建筑、航天、生物医学、材料和食品等领域。
2、食品乳液凝胶是一种软固体材料，具有充满油滴的交联聚合物网络结构，由于其具有可生物降解性、生物相容性及乳液和生物聚合物凝胶的双重特性，可以与3d打印技术相结合。
3、当前，食品3d打印面临的最主要问题在于，大多数食品原料由于流变响应性能差，导致打印的食品形状精度低，美观性差，打印后难以维持自身形状，极大地限制了其在食品加工领域的发展。
4、将乳液凝胶作为一种新型食品油墨应用于3d打印技术，可以用于开发易吞咽食品、低脂食品、差异化营养食品以及有特殊饮食需求的定制食品，为其在个性化和精准营养方面的应用奠定基础，具有广阔应用价值和前景。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高精度3d打印乳凝胶及其制备方法和应用，所述乳凝胶可打印具有高精度的3d打印形状。
2、本专利技术提供了一种高精度3d打印乳凝胶，由纤维素纳米晶和牛血清白蛋白的混合溶液作为水相，植物油作为油相，形成的乳液制成。
3、具体的，由纤维素纳米晶和牛血清白蛋白的混合溶液作为水相，植物油作为油相，采用乳化的方法制备乳液，除去乳液中多余的水相后即得乳凝胶。
4、本专利技术对所述植物油并无
5、优选的，所述油相还包括脂溶性营养素。
6、本专利技术提供的上述高精度3d打印乳凝胶可用于易吞咽食品领域，通过油相可以负载脂溶性营养素，为吞咽困难人群提供质地柔软、营养丰富且视觉上吸引人的食品。
7、所述脂溶性营养素包括但不限于β-胡萝卜素、姜黄素、番茄红素等中的一种或多种。
8、上述脂溶性营养素的添加量优选为0.05wt%~1.00wt%。
9、本专利技术提供了上述高精度3d打印乳凝胶的制备方法，包括以下步骤：
10、将纤维素纳米晶溶液和牛血清白蛋白溶液混合，作为水相；将植物油作为油相，通过乳化形成乳液；
11、去除上述乳液中多余的水相，得到高精度3d打印乳凝胶。
12、上述制备方法可以通过调节纤维素纳米晶与牛血清白蛋白的浓度调节乳凝胶的流变学特性。
13、优选的，所述纤维素纳米晶溶液的质量浓度为1%~3%。
14、所述溶液的溶剂优选为水。
15、优选的，所述纤维素纳米晶溶液的ph值小于4；更优选为2.5~3.5。
16、优选的，所述牛血清白蛋白溶液的质量浓度为1%~3%。
17、所述溶液的溶剂优选为水。
18、优选的，所述牛血清白蛋白溶液的ph值小于4；更优选为2.5~3.5。
19、优选的，所述纤维素纳米晶溶液和牛血清白蛋白溶液的质量比为1:1~1:3，更优选为1:1。
20、所述水相和所述油相的体积比为1：（1~3）。
21、本专利技术对上述乳化的方法并无特殊限定，可以为本领域技术人员熟知的乳化方法，包括但不限于高速剪切、高压均质、超声乳化中的一种或多种。
22、优选的，所述高速剪切的速率为8000~15000 rpm，时间1~5 min。
23、优选的，所述高压均质的压力为10～60 mpa。
24、优选的，所述超声乳化的功率为100～600w，时间为5～10 min。
25、优选的，所述超声乳化采用间歇式，优选超声1～3s，停止1～3s。
26、本专利技术对上述去除乳液中多余的水相的方法并无特殊限定，可以为本领域技术人员熟知的方法，包括但不限于采用离心的方法。
27、优选的，所述离心条件为4000~15000g，更优选为8000~12000g。
28、本专利技术提供了上述高精度3d打印乳凝胶或上述制备方法制备的高精度3d打印乳凝胶作为3d打印材料的应用。
29、本专利技术对上述高精度3d打印乳凝胶进行3d打印的方法并无特殊限定，可以为本领域技术人员熟知的方法。包括但不限于以下步骤：
30、将所述高精度3d打印乳凝胶装入3d打印设备料筒中，输入打印图案进行打印，将乳凝胶打印为立体形状。
31、优选的，所述3d打印材料的打印参数为：
32、打印温度20~30℃，挤出速率10~30 mm/s，喷嘴直径0.3~1.0 mm。
33、本专利技术提供了一种3d打印食品，由上述高精度3d打印乳凝胶或上述制备方法制备的高精度3d打印乳凝胶经3d打印得到。
34、将上述高精度3d打印乳凝胶进行3d打印即可得到具有高精度的三维立体结构食品。
35、在本专利技术的一些具体实施例中，所述打印食品可以为易吞咽食品。
36、与现有技术相比，本专利技术提供了一种高精度3d打印乳凝胶，由纤维素纳米晶和牛血清白蛋白的混合溶液作为水相，植物油作为油相，形成的乳液制成。
37、本专利技术采用纤维素纳米晶和牛血清白蛋白为原料制备3d打印乳凝胶，绿色安全，具备生物安全性和生物相容性，对环境无污染。通过调节纤维素纳米晶与牛血清白蛋白的比例和浓度可以实现乳凝胶流变学特性的调节，同时本专利技术所制备的乳凝胶能够在1个月的储藏期内不发生破乳等失稳变化。试验结果表明，本专利技术提供的3d打印乳凝胶具有较高的内相体积分数导致乳液的黏度和储能模量增大，呈现出固态且具有剪切稀化的特性，因此无需进一步处理即可直接用作3d打印材料，可用于开发易吞咽食品、低脂食品、差异化营养食品以及有特殊饮食需求的定制食品。
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1.一种高精度3D打印乳凝胶，其特征在于，由纤维素纳米晶和牛血清白蛋白的混合溶液作为水相，植物油作为油相，形成的乳液制成。
2.根据权利要求1所述的高精度3D打印乳凝胶，其特征在于，所述植物油包括玉米油、菜籽油、花生油、大豆油中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高精度3D打印乳凝胶，其特征在于，所述油相还包括脂溶性营养素；
4.权利要求1~3任一项所述的高精度3D打印乳凝胶的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素纳米晶溶液的质量浓度为1%~3%；
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素纳米晶溶液的pH值为2.5~3.5；
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述乳化的方法包括高速剪切、高压均质、超声乳化中的一种或多种；
8.权利要求1~3任一项所述的高精度3D打印乳凝胶或权利要求4~7任一项所述的制备方法制备的高精度3D打印乳凝胶作为3D打印材料的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述3D打印
10.一种3D打印食品，由权利要求1~3任一项所述的高精度3D打印乳凝胶或权利要求4~7任一项所述的制备方法制备的高精度3D打印乳凝胶经3D打印得到。
...【技术特征摘要】
1.一种高精度3d打印乳凝胶，其特征在于，由纤维素纳米晶和牛血清白蛋白的混合溶液作为水相，植物油作为油相，形成的乳液制成。
2.根据权利要求1所述的高精度3d打印乳凝胶，其特征在于，所述植物油包括玉米油、菜籽油、花生油、大豆油中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的高精度3d打印乳凝胶，其特征在于，所述油相还包括脂溶性营养素；
4.权利要求1~3任一项所述的高精度3d打印乳凝胶的制备方法，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述纤维素纳米晶溶液的质量浓度为1%~3%；
6.根据权利要求4所述的制...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋弋，户昕娜，马涛，卢舒瑜，王天卉，徐博，白辰雨，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：
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