阅读说明：本技术 一种适用于3d打印的鸡肉糜体系及其制备方法 (Chicken meat emulsion system suitable for 3D printing and preparation method thereof ) 是由 李春强 王石 石蕊 李冬男 邵俊花 郑艳 岳喜庆 武俊瑞 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明属于打印食品材料制备技术领域,具体的说是一种适用于3D打印的鸡肉糜体系及其制备方法。体系将处理后鸡肉切块加入至腌制液中,超声下处理45-50min,而后去除表面水分,绞拌2-5min,加入冰水、豌豆蛋白和谷氨酰胺转移酶(TG)混合绞拌5-10min,即得鸡肉糜体系,本发明方法通过超声波腌制的鸡肉糜体系采用3D打印技术,可制成独特造型和味道的产品,为实际生产提供技术支持。(The invention belongs to the technical field of preparation of printing food materials, and particularly relates to a chicken meat emulsion system suitable for 3D printing and a preparation method thereof. The method comprises the steps of adding processed chicken into a pickling solution in a cutting mode, processing for 45-50min under ultrasonic waves, removing surface moisture, stirring for 2-5min, adding ice water, pea protein and Transglutaminase (TG), mixing, stirring for 5-10min, and obtaining a chicken meat emulsion system.)

一种适用于3D打印的鸡肉糜体系及其制备方法

技术领域

本发明属于打印食品材料制备技术领域，具体的说是一种适用于3D打印的鸡肉糜体系及其制备方法。

背景技术

3D打印技术诞生于20世纪，主要工艺技术有挤压式成型、选择性烧结成型、粘结剂喷射式成型、喷墨式成型，3D打印操作简单，代替传统制造业的繁琐工序，其发展速度快，目前该技术在医疗、药物、模具制造、航天、教育、食品等领域都有广泛应用，深受到国内外研究人员的广泛关注。

食品3D打印技术，通过原料层层打印构建结构。它是以三维设计模型为基础，通过计算机软件设计出产品的数字程序，将信息传达给3D打印机来制成产品，3D食品打印技术可以开发个性化食品，如特殊的消费群体老年人、儿童和运动员等，设计独特的食品需求，而且可以利用全新的食材制备非传统食品，如用不被大多数人接受的昆虫食材制作人们可以接受的食品，同时它也可以快速打印出形状各异产品为生活带来乐趣，因其生产效率高，缩短了生产时间，所以将3D打印技术应用到食品行业里会极大的促进食品行业的发展。

但目前3D打印广泛应用于食品加工行业仍有很多困难，因为3D打印对食品原料的要求非常高，打印的原料既要有一定的弹性，又要有一定的流动性，如果弹性不够打印出来的产品会坍塌变形，弹性太强会堵塞打印口无法打印，如果流动性太差则打印出来的产品不成形，所以要对食品原料进行处理，使其具备打印要求，鸡肉以高蛋白、低脂肪、低胆固醇著称，有温中益气、健脾胃、活血脉、强筋骨的功效，非常适合健身人群，但鸡肉糜材料存在的缺陷是凝胶强度过低，打印出来的产品会坍塌，会使打印精度降低，无法保持产品形状，降低产品质量。

因此通过食品加工技术来改善鸡肉糜成型及打印性能，对于打印鸡肉糜体系的实际开发生产具有重要的意义。目前董秀萍等发明了一种3D打印用肉糜材料的制备方法(公开号CN109077251A)，通过向肉糜中添加淀粉，经过处理的肉糜黏度适中，浆体细腻，有利于出料，适合3D打印，打印出的产品准确性高，口感好，但淀粉的凝胶性太强，得到的肉糜凝胶粘弹性过高，容易在打印的过程中造成堵塞；同时，张慜等发明了一种改善解冻鱼糜体系成型及精确打印性能的调控方法(公开号CN106798263A)，通过向鱼糜中加入亚麻籽胶和葡萄糖酸内酯诱导鱼糜凝胶，得到的浆料粘度适中且具有良好的流动性，浆体细腻，不易堵塞，适合3D打印，打印后产品立体成型率高，但葡萄糖酸内酯分解为葡萄糖酸和内酯，酸诱导蛋白凝胶程度仍须进一步加强。由上述可见，虽然各体系均能提高相应的性能，但适用于食品3D打印技术的体系还是存在缺陷，首先常用到的中性蛋白酶和木瓜蛋白酶这类酶的作用是嫩化肉，促进蛋白水解，不能促进蛋白交联，增强蛋白凝胶性，而TG可以提高蛋白的凝胶性，再是在肉中加入非肉蛋白以提高其凝胶性，淀粉、大豆蛋白以及食用胶是目前用的比较广泛的原料，豌豆蛋白的应用不仅能提高凝胶性，而且豌豆蛋白没有过敏原，非转基因，具有很高的营养价值，可以预防心脑血管的疾病。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于3D打印的鸡肉糜体系及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种适用于3D打印的鸡肉糜体系的制备，其特征在于：体系将处理后鸡肉切块加入至腌制液中，超声下处理45-50min，而后去除表面水分，绞拌2-5min，加入冰水(4℃，分2次加入)、豌豆蛋白和TG混合绞拌5-10min(分2次绞拌，每次2.5-5min，中间停歇1-2min)，即得鸡肉糜体系；其中，冰水(4℃)、豌豆蛋白和TG添加量分别为肉重的25％-30％；25％-30％；0.7％-0.8％。

所述鸡肉与腌制液按体积比为2-3：5-7.5的比例混合。

所述鸡肉与腌制液混合后在22-25℃、功率为270-300w下超声处理45-50min。

所述腌制液为每1.5升水中加入75-80g盐、30-35g糖、6-11g草果、1.44-6.44g香叶、7.2-12.2g桂皮、0.72-5.72g花椒，于100℃下煮制沸腾15min，冷却至室温(20℃-25℃)，待用。

进一步的说，

(1)将剔除筋腱、筋膜、脂肪组织的鸡肉切块加入至腌制液中直接超声处理；

(2)将上述经腌制的鸡肉在超声条件下处理45-50min，超声后将鸡肉去除表面水分，而后绞拌2-5min；

(3)绞拌后加入冰水(4℃，分2次加入)、豌豆蛋白和TG后继续混合绞拌5-10min(分2次绞拌，每次2.5-5min，中间停歇1-2min)，而后于4-6℃下反应3-3.5小时，即得鸡肉糜体系；

(4)将上述鸡肉糜体系放置在-18℃的冰箱内冷冻8-8.5h灭酶。

所述鸡肉可由畜禽肉或海鲜肉质进行替换。

一种方法制备的适用于3D打印的鸡肉糜体系，按所述方法制备获得。

一种用于所述方法制备的鸡肉糜体系作为3D打印原料制备肉糜制品的应用。

进一步的说，将所述鸡肉糜解冻后导入至3D打印机进料管中，选择打印模式进行打印，打印温度应为37-40℃，喷嘴移动速率为30-35mm/s，喷嘴内径尺寸为0.84-1mm。

本发明所具有的优点：

本发明体系中通过添加TG和豌豆蛋白对肉类，尤其是鸡肉进行处理，并通过超声波技术使其满足3D打印技术要求的凝胶性和流动性，进而使打印出产品可立体成型率高，出料不堵塞；同时由于添加的TG和豌豆蛋白的相互配合使肉类能够提高改善其口感和营养价值，并且可以预防心脑血管的疾病，为实际生产提供技术支持。具体为：

1.本发明体系中加入特定量的TG和豌豆蛋白加入至鸡肉中在适宜的温度下处理，加入的TG催化肉类中蛋白质分子内或分子间谷氨酰胺残基与赖氨酸残基之间发生酰基转移反应，促进了肉蛋白交联，可以改变肉蛋白的乳化性、起泡性、增强肉蛋白凝胶性，保护赖氨酸免受各种加工过程的破坏，而后再通过与豌豆蛋白协同作用，豌豆蛋白具有一定的凝胶性，TG使豌豆蛋白的凝胶性进一步加强，进而使得鸡肉糜体系具有良好的流动性和凝胶性，浆体细腻，不易堵塞，是实现食品打印的最佳材料。

2.本发明体系制备采用超声波技术对体系进行处理，一方面利用超声手段加速使腌制液进入肉中，随着腌制液中盐的进入，增加保水性，并使鸡肉糜体系的凝胶性和流动性再增强，满足3D打印要求，提高打印准确性；另一方面，改善了风味。超声波具有高频、高功率、短波长、良好的方向性等特点，特别是强大的穿透力和高能量。在肉类腌制中，传统的腌制方法，若结合超声波处理，腌制速率得到显著提高，某些酶和细胞被激活并参与各种生理和化学反应，氯化钠在肉中的渗透与扩散作用得到促进。

3.本发明打印工艺简单不复杂，打印产品的过程中不易堵塞，打印出的产品准确性高，成型率高，可制成有鸡肉味道和独特造型的产品，为实际生产提供技术支持。

附图说明

图1为本发明实施例提供的流程图。

图2为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜持水性的影响图。

图3为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜流变性的影响图；其中，A为豌豆蛋白不同添加量对储能模量的影响图；B为豌豆蛋白不同添加量对损耗模量的影响图。

图4为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图5为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图6为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图7为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图8为本发明实施例1提供的豌豆蛋白不同添加量对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为豌豆蛋白不同添加量对硬度的影响图；B为豌豆蛋白不同添加量对弹性的影响图；C为豌豆蛋白不同添加量对咀嚼性的影响图。

图9为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜持水性的影响图。

图10为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜流变性的影响图；其中，A为冰水不同添加量对储能模量的影响图；B为冰水不同添加量对损耗模量的影响图。

图11为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图12为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图13为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图14为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图15为本发明实施例1提供的冰水不同添加量对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为冰水不同添加量对硬度的影响图；B为冰水不同添加量对弹性的影响图；C为冰水不同添加量对咀嚼性的影响图。

图16为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜持水性的影响图。

图17为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜流变性的影响图；其中，A为TG不同添加量对储能模量的影响图；B为TG不同添加量对损耗模量的影响图。

图18为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图19为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图20为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图21为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图22为本发明实施例1提供的TG不同添加量对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为TG不同添加量对硬度的影响图；B为TG不同添加量对弹性的影响图；C为TG不同添加量对咀嚼性的影响图。

图23为本发明实施例1提供的打印温度不同添加量对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图24为本发明实施例1提供的不同打印温度对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图25为本发明实施例1提供的不同打印温度对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图26为本发明实施例1提供的不同打印温度对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图27为本发明实施例1提供的不同打印温度对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为不同打印温度对硬度的影响图；B为不同打印温度对弹性的影响图；C为不同打印温度对咀嚼性的影响图。

图28为本发明实施例1提供的最优条件下鸡肉糜3D打印效果图。

图29为本发明实施例1提供的最优条件下3D打印鸡肉糜的流变图；其中，A为储能模量图；B为损耗模量图。

图30为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜流变性的影响图；其中，A为不同超声温度对储能模量的影响图；B为不同超声温度对损耗模量的影响图。

图31为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图32为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图33为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图34为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图35为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为不同超声温度对硬度的影响图；B为不同超声温度对弹性的影响图；C为不同超声温度对咀嚼性的影响图。

图36为本发明实施例2提供的不同超声温度对3D打印鸡肉糜感官评定的影响图。

图37为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜流变性的影响图；其中，A为不同超声时间对储能模量的影响图；B为不同超声时间对损耗模量的影响图。

图38为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图39为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图40为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图41为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图42为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为不同超声时间对硬度的影响图；B为不同超声时间对弹性的影响图；C为不同超声时间对咀嚼性的影响图。

图43为本发明实施例2提供的不同超声时间对3D打印鸡肉糜感官评定的影响图。

图44为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜流变性的影响图；其中，A为不同超声功率对储能模量的影响图；B为不同超声功率对损耗模量的影响图。

图45为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜打印效果的影响图。

图46为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜准确性的影响图。

图47为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜蒸煮损失的影响图。

图48为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响图。

图49为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜质构的影响图；其中，A为不同超声功率对硬度的影响图；B为不同超声功率对弹性的影响图；C为不同超声功率对咀嚼性的影响图。

图50为本发明实施例2提供的不同超声功率对3D打印鸡肉糜感官评定的影响图。

图51为本发明实施例2提供的最优条件下鸡肉糜3D打印效果图。

图52为本发明实施例2提供的最优条件下3D打印鸡肉糜的流变图；其中，A为储能模量图；B为损耗模量图。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本发明，并不局限于本发明。

下述实施例所采用的均为市购产品，例如鸡胸肉、盐、糖、草果、香叶、桂皮、花椒，购于沈阳新隆嘉超市；豌豆蛋白购于江苏鑫瑞生物科技有限公司；谷氨酰胺转移酶(TG)购于江苏一鸣生物有限公司；

所采用的仪器与设备：KQ-300DE超声波处理器--昆山市超声仪器有限公司；5804R高速冷冻离心机--德国Etsppendorf公司；3D食品打印机(带滤网)--杭州时印科技有限公司；DHR-1混合型流变仪--美国TA仪器有限公司；CT3 10K型质构仪--美国Brookfield公司；绞肉机--小熊电器股份有限公司；游标卡尺--杭州工具量具有限公司；C21-SX810电磁炉--九阳股份有限公司；JA21002电子天平--上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

下述各实施例中指标按如下记载进行测试：

持水性测试为：将样品称重10g(W1)，放入离心管中离心(5000r/min，4℃)15min，离心后去掉水分，样品称重(W2)，持水性的计算公式如下：

持水性(％)＝W2/W1×100

流变性测试为：将样品放置于底板上，上板选用直径为40mm平板，平板之间间距设置为1mm。多余的用塑料刀切除，用低粘度的硅润滑剂涂在样品表面以防止水分蒸发，室温下静置30min后进行动态频率扫描。应变设置为0.2％，扫描频率为0.1-10Hz。

准确性测试为：打印准确性使用长度准确性(打印实物的长度与模型的长度的比值)、宽度准确性(打印实物的宽度与模型的宽度的比值)、高度准确性(打印实物的高度与模型的高度的比值)三个指标综合评价，其中打印的实际长度、宽度、高度使用游标卡尺测量。

蒸煮损失测试为：称量样品质量m3，于100℃沸水蒸煮约15min，取出肉块，室温条件下放置，冷却后吸干肉块表面水分，进行再次称重，得到m4，并计算蒸煮损失率。

蒸煮损失率：m3-m4/m3×100

m3——蒸煮前肉重(g) m4——蒸煮后肉重(g)

蒸煮后准确性测试为：打印准确性使用长度准确性(打印实物的长度与模型的长度的比值)、宽度准确性(打印实物的宽度与模型的宽度的比值)、高度准确性(打印实物的高度与模型的高度的比值)三个指标综合评价，其中打印的实际长度、宽度、高度使用游标卡尺测量。

质构测试为：质构TPA全质构分析：使用探头：HDP/BSK；参数设置：测前速度10.0mm/s，测中速度5.0mm/s，测后速度10.0mm/s，压缩变形率：50％，测定距离10.0mm，两次压缩间隔3.0s；触发力5.0g，测定硬度、弹性、咀嚼性。

所述感官评定为由10位食品专业的组成感官评定小组，从表观状态、香气、滋味及口感4个方面进行打分，分值均在1-25分之间，分值越低，表示样品的品质越差。所有待评样品随机取样，评定员独自进行评定，不同样品之间以清水漱口。

实施例1

1)体系的获得：

将市购鸡肉放在案板上剔除筋腱、筋膜、脂肪组织以及其他不可使用部分，取鸡肉70g清洗干净，再用4倍于鸡肉质量的清水漂洗2次(漂洗水温控制在4℃)，挤压脱水后，先绞拌2min，后加入不同添加量的冰水(4℃，分2次加入)、豌豆蛋白、TG，混合绞拌5min(分2次绞拌，每次2.5min，中间停歇1min)，于4℃冰箱反应3h，再放置在-18℃的冰箱内冷冻8h灭活，解冻后进行3D打印。

2)打印：将上述冷冻后肉糜经4℃冰箱内解冻后在喷嘴移动速率为30mm/s、喷嘴内径尺寸为0.84mm的不同打印温度下条件下进行3D打印。

3)对打印效果的影响

①不同豌豆蛋白添加量对打印效果的影响

分别添加占鸡肉糜重10％、20％、30％、40％、50％的豌豆蛋白，以持水性、流变、准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构为指标，确定豌豆蛋白的最适添加量。(参见图2-8)。

由图2可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，打印样品的持水性越高，其原因可能为豌豆蛋白就可以与肉糜形成均匀致密、高度有序的三维网络凝胶结构，使水分子的运动受到束缚，水分有效地截留于凝胶网络体系中，当添加量为50％时，样品的持水性达到最大，此时样品的持水性为100％。

由图3可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，储能模量和损耗模量都呈现出上升趋势，而且在所有样品中都有储能模量大于损耗模量，并且储能模量和损耗模量，都随着角频率的增加而增加，说明随着豌豆蛋白添加量的增加，该体系保持更好的弹粘性和稳定性，即维持形状的能力更好。

由图4可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，打印的效果出现由好到坏的情况，当添加量为30％时打印效果最好，当添加量超过40％时出现打印断层和无法打印的情况，这可能是豌豆蛋白添加量过多，样品的流动性变差导致打印产品的过程中发生堵塞，使产品打印准确性降低，不符合打印要求。

由图5可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，打印样品的打印准确性越高，当添加量为30％时，样品的流动性最好，准确性达到最大，此时样品的长度准确性为106.64％，宽度准确性为106.79％，高度准确性为106.59％，豌豆蛋白添加量对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图6可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，打印样品的蒸煮损失越小，其原因可能为豌豆蛋白与鸡肉中的盐溶蛋白结构充分展开相互作用增强，并发生变性与聚集，使水分子运动受到束缚，进而形成了致密的三维网状结构，降低了蒸煮损失，当添加量为30％时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为15.49％。

由图7可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，打印样品的蒸煮后准确性越高，当添加量为30％时，样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为92.77％，宽度准确性为92.97％，高度准确性为92.82％，豌豆蛋白添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图8可知，随着豌豆蛋白添加量的增加，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性也随之提高，其原因可能为随着豌豆蛋白添加量的增加，使单位体积内形成凝胶的蛋白分子数量增加，蛋白分子间的碰撞机率增加，促进形成了稳定细腻、富有弹性的凝胶网络结构，改善了肉糜凝胶的质构特性，当添加量为30％时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为288.1g，弹性为9.86mm，咀嚼性为15.55mJ。

由上述测定数据可见，最适豌豆蛋白添加量为30％。

②不同冰水添加量对打印效果的影响

分别添加占鸡肉糜重15％、25％、35％、45％、55％的冰水，以持水性、流变、准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构为指标，确定冰水的最适添加量。

(参见图9-15)。

由图9可知，随着冰水添加量的增加，打印样品的持水性降低，其原因可能为水分子的运动受到束缚变小，水分不能有效地截留于豌豆蛋白与肉糜形成的三维网络凝胶结构凝胶网络体系中。当添加量为15％时，样品的持水性达到最大，此时样品的持水性为100％。

由图10可知，随着冰水添加量的增大，储能模量和损耗模量都呈现出下降的趋势，而且在所有样品中都有储能模量大于损耗模量，并且储能模量和损耗模量，都随着角频率的增加而增加，说明随着冰水添加量的减少，该体系保持更好的弹粘性和稳定性，即维持形状的能力更好。

由图11可知，随着冰水添加量的增加，打印的效果由好变坏，当添加量为25％时打印效果最好，当添加量低于15％时出现无法打印的情况，这可能是冰水添加量过少，样品的流动性变差导致打印产品的过程中发生堵塞，使产品打印准确性降低，不符合打印要求。

由图12可知，随着冰水添加量的增加，打印样品的打印准确性越低，当添加量为25％时，样品的流动性最好，准确性达到最大，此时样品的长度准确性为107.18％，宽度准确性为107.23％，高度准确性为107.03％，冰水添加量对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图13可知，随着冰水添加量的增加，打印样品的蒸煮损失越大，其原因可能为水分子运动受到束缚小，进而不能形成了致密的三维网状结构，提高了蒸煮损失，当添加量为25％时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为13.08％。

由图14可知，随着冰水添加量的增加，打印样品的蒸煮后准确性降低，当添加量为25％时，样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为93.21％，宽度准确性为93.41％，高度准确性为93.51％，冰水添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图15可知，随着冰水添加量的增加，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性也随之下降，其原因可能为随着冰水添加量的增加，使单位体积内形成凝胶的蛋白分子数量减少，蛋白分子间的碰撞机率减少，不利于形成了稳定细腻、富有弹性的凝胶网络结构，当添加量为25％时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为346g，弹性为9.83mm，咀嚼性为16.02mJ。

由上述测定数据可见，最适冰水添加量为25％。

③不同TG添加量对打印效果的影响

分别添加占鸡肉糜重0.4％、0.6％、0.8％、1.0％、1.2％的TG，以持水性、流变、准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构为指标，确定TG的最适添加量。

(参见图16-22)。

由图16可知，随着TG添加量的增加，打印样品的持水性呈现先上升再下降的趋势，其原因可能为一定的TG添加条件下，增强了蛋白质的胶凝性，TG添加量过度反而不利于凝胶的空间网络稳定，水不能有效的保留在空间网络中，当添加量为0.8％时，样品的持水性达到最大，此时样品的持水性为100％。

由图17可知，随着TG添加量的增大，储能模量和损耗模量都呈现出先上升后下降的趋势，当TG添加量为0.8％时，该体系保持更好的弹粘性和稳定性，即维持形状的能力更好，而且在所有样品中都有储能模量和损耗模量，都随着角频率的增加而增加，并且储能模量始终大于损耗模量。

由图18可知，随着TG添加量的增加，打印的效果由好变坏，当添加量为0.8％时打印效果最好，这可能是一定的TG添加条件下，蛋白质分子发生交联使蛋白质分子由小变大，增强了蛋白质的胶凝性，蛋白质凝胶网络的稳定所需共价键的数目具有一定的饱和性，当蛋白质凝胶强度达到最大值时，TG添加量过度反而不利于凝胶的空间网络稳定。

由图19可知，随着TG添加量的增加，打印样品的打印准确性呈现先上升再下降的趋势，当添加量为0.8％时，样品的流动性最好，准确性达到最大，此时样品的长度准确性为106.79％，宽度准确性为106.88％，高度准确性为106.93％，TG添加量对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图20可知，随着TG添加量的增加，打印样品的蒸煮损失呈现先下降再上升的趋势，其原因可能为TG添加量过度反而不利于凝胶的空间网络稳定，降低了保水性，提高了蒸煮损失，当添加量为0.8％时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为14.25％。

由图21可知，随着TG添加量的增加，打印样品的蒸煮后准确性先提高再降低，当添加量为0.8％时样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为93.12％，宽度准确性为93.26％，高度准确性为92.97％，TG添加量对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图22可知，随着TG添加量的增加，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性均呈现先上升后下降的趋势，其原因可能为TG作为一种催化蛋白质分子内与分子间交联反应的生物酶，可以促进蛋白质形成紧致的凝胶结构，增强对基质内水分的束缚力，过度反而不利于凝胶的空间网络稳定，当添加量为0.8％时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为294.82g，弹性为10.59mm，咀嚼性为15.02mJ。

由上述测定数据可见，最适TG添加量为0.8％。

④不同打印温度对打印效果的影响

分别设置打印温度为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃，以准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构为指标，确定最适的3D打印温度。(参考图23-27)

由图23可知，随着打印温度的提高，打印的效果由好变坏，当打印温度为40℃时打印效果最好，当添加量高于45℃时出现打印断层和无法打印的情况，这可能是蛋白高分子链热运动增加，物料的粘度逐渐降低。另一方面，物料的自由体积随着温度升高而增大，改善了物料的流动性，打印温度过高，样品的流动性变差导致打印产品的过程中发生堵塞，使产品打印准确性降低，不符合打印要求。

由图24可知，随着打印温度的提高，打印样品的打印准确性越高，当打印温度为40℃时，样品的流动性最好，准确性达到最大，此时样品的长度准确性为107.08％，宽度准确性为107.08％，高度准确性为107.08％，打印温度对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图25可知，随着打印温度的提高，打印样品的蒸煮损失越小，其原因可能为升温提高了蛋白的凝胶性，降低了蒸煮损失，当打印温度为40℃时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为15.67％。

由图26可知，随着打印温度的提高，打印样品的蒸煮后准确性越高，当打印温度为40℃时，样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为92.77％，宽度准确性为93.16％，高度准确性为92.97％，打印温度对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图27可知，随着打印温度的提高，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性也随之提高，其原因可能为升温提高了蛋白的凝胶性，使得打印样品的质构特性也随之改变，当打印温度为40℃时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为314g，弹性为10mm，咀嚼性为16mJ。

由上述测定数据可见，最适打印温度为40℃。

⑤以豌豆蛋白添加量、冰水添加量、TG添加量、打印温度为试验因素、以准确性、蒸煮后准确性为指标，采用正交试验进行条件的优化，因素水平表及结果表(参见表1-5)。

表1正交试验因素水平表

表2正交试验打印准确性结果表

根据表2结果表明，各因素的极差大小顺序为RA>RC>RB>RD,即对打印准确性影响最大的是豌豆蛋白添加量，其次是TG添加量，冰水添加量，打印温度影响最小。以打印准确性为优化目标，各因素最优处理组合为A₂B₃C₂D₁，即豌豆蛋白添加量为30％、冰水添加量为30％、TG添加量为0.8％、打印温度为37℃时，打印出的产品准确性高，成型率高，打印产品的过程中不堵塞。

表3正交试验打印准确性方差分析表

由表3分析可知，豌豆蛋白添加量、冰水添加量、TG添加量以及打印温度对鸡肉糜的打印准确性影响差异极显著。

表4正交试验蒸煮后打印准确性结果表

根据表4试验结果表明，各因素的极差大小顺序为RB>RD>RA>RC,即对打印准确性影响最大的是冰水添加量，其次是打印温度，豌豆蛋白添加量，TG添加量影响最小。以蒸煮后打印准确性为优化目标，各因素最优处理组合为A₂B₃C₂D₁，即豌豆蛋白添加量为30％、冰水添加量为30％、TG添加量为0.8％、打印温度为37℃时，打印出的产品准确性高，成型率高，打印产品的过程中不堵塞。

表5正交试验蒸煮后打印准确性方差分析表

由表5分析可知，豌豆蛋白添加量、冰水添加量、TG添加量以及打印温度对鸡肉糜的蒸煮后打印准确性影响差异极显著。

由上述测定数据可见，最适豌豆蛋白添加量为30％、冰水添加量为30％、TG添加量为0.8％、打印温度为37℃

由上述各测试所有数据均为至少3次重复的平均值。数据用excel进行整理，使用spass软件进行分析，分析统计图使用Origin 8.5绘制。最终得到最优条件为豌豆蛋白添加量为30％、冰水添加量为30％、TG添加量为0.8％、打印温度为37℃时，在此最优条件下进行打印，打印效果如图28，最终得到持水性为99.70％，打印准确性为106.06％，蒸煮损失为14.13％，蒸煮后打印准确性为93.39％，硬度为293.98g，弹性为12.32mm，咀嚼性为17.03mJ，流变性如图29。

实施例2：

1)体系的获得

将市购鸡肉放在案板上剔除筋腱、筋膜、脂肪组织以及其他不可使用部分，称取40g切成大小相同的肉块，清洗后挤压脱水，将肉块与腌制剂混合按照肉液体积比2：5放入超声波反应器中，同时以未经腌制的同样大小的40g的肉作为对照组；经不同温度、不同功率和不同温度下超声处理后将肉去除表面水分，再绞拌2min，而后加入肉重的30％冰水(4℃，分2次加入)、30％豌豆蛋白、0.8％TG继续混合绞拌5min(分2次绞拌，每次2.5min，中间停歇1min)，于4℃冰箱中反应3小时，即获得肉糜体系，再将肉糜体系放置在-18℃的冰箱内冷冻8h使TG灭活；

所述制腌制剂为1.5L水、75g盐、30g糖、6g草果、1.44g香叶、7.2g桂皮和0.72g花椒，经100℃煮沸15min，而后冷却至室温(20℃-25℃)，待用。

2)打印：将上述冷冻后肉糜经4℃冰箱内解冻后在打印温度为37℃、喷嘴移动速率为30mm/s、喷嘴内径尺寸为0.84mm的条件下进行3D打印。

3)打印效果的影响

①不同温度的超声处理对打印效果的影响

分别设置超声温度为12℃、17℃、22℃、27℃、32℃，以流变性、准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构、感官评定为指标，确定最适超声温度(参见图30-36)。

由图30可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜流变性能较好，随着超声温度的增大，储能模量和损耗模量都呈现出先上升后下降的趋势，当超声温度为22℃时，该体系保持更好的弹粘性和稳定性，即维持形状的能力更好，而且在所有样品中都有储能模量和损耗模量，都随着角频率的增加而增加，并且储能模量始终大于损耗模量。

由图31可知，随着超声温度的增加，打印的效果由好变坏，当超声温度为22℃时打印效果最好，这可能是NaCl渗透含量均随着温度的升高出现先增大后降低的趋势，温度的适度增加可加快物质的运动，增加NaCl的渗透速率；当温度达到22℃时NaCl含量最高，但温度较高时，易导致蛋白质变性、细胞组织被破坏，从而使NaCl渗出，NaCl可以增加其中盐溶性蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，TG诱导蛋白交联程度进一步增大，形成稳定的三维网络结构。

由图32可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜准确性更高，随着超声温度的增加，打印样品的打印准确性呈现先上升再下降的趋势，当超声温度为22℃时，样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为103.29％，宽度准确性为103.10％，高度准确性为103.57％，超声温度对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图33可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜蒸煮损失降低，随着超声温度的增加，打印样品的蒸煮损失呈现先下降再上升的趋势，其原因可能是由于超声波的空化作用使肌原纤维蛋白结构松弛，水分子在亲水基团的作用下，加强了肌肉蛋白质结合水分子的能力，降低了蒸煮损失，但温度较高时，易导致蛋白质变性、细胞组织被破坏，提高了蒸煮损失，当超声温度为22℃时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为9.61％。

由图34可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜蒸煮后准确性更高，随着超声温度的增加，打印样品的蒸煮后准确性先提高再降低，当打印温度为22℃时样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为96.78％，宽度准确性为96.86％，高度准确性为96.90％，超声温度对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图35可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜质构性能提高，随着超声温度的提高，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性随之先提高后下降，其原因可能为温度升高，增加NaCl的渗透速率，NaCl可以增加其中盐溶性蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，TG诱导蛋白交联程度进一步增大，硬度、弹性、咀嚼性随之先提高，但温度较高时，易导致蛋白质变性、细胞组织被破坏，硬度、弹性、咀嚼性再随之下降，当超声温度为22℃时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为332.71g，弹性为15.38mm，咀嚼性为21.22mJ。

由图36可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜感官评分更高，随着超声温度的增加，打印样品的感官评分先提高再降低，这是由于超声波的辅助下，有效地促进了香辛料物质和盐的溶出、扩散和渗透，感官评分先提高，温度较高时，易导致蛋白质变性、细胞组织被破坏，从而使NaCl及香辛料物质渗出，感官评分再降低，当超声温度为22℃时样品的感官评分达到最大。

由上述测定数据可见，最适超声温度为22℃。

②不同时间的超声处理对打印效果的影响

分别设置超声时间为30min、40min、50min、60min、70min，以流变性、准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构、感官评定为指标，确定最适超声时间(参见表37-43)。

由图37可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜流变性能较好，随着超声时间的增大，储能模量和损耗模量都呈现出先上升后下降的趋势，当超声时间为50min时，该体系保持更好的弹粘性和稳定性，即维持形状的能力更好，而且在所有样品中都有储能模量和损耗模量，都随着角频率的增加而增加，并且储能模量始终大于损耗模量。

由图38可知，随着超声时间的增加，打印的效果由好变坏，当超声时间为50min时打印效果最好，这可能是由于少于50min的超声波处理，对细胞壁与细胞质膜的损伤程度小，空化作用和机械作用促进腌制剂分子进入组织内。随着超声时间的延长，细胞壁与细胞质膜损伤程度加大，细胞内溶物外泄速度大于腌制剂分子向内的渗透速度，NaCl可以增加其中盐溶性蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，TG诱导蛋白交联程度进一步增大，形成稳定的三维网络结构。

由图39可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜准确性更高，随着超声时间的增加，打印样品的打印准确性呈现先上升再下降的趋势，当超声时间为50min时，样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为102.91％，宽度准确性为102.79％，高度准确性为102.61％，超声时间对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图40可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜蒸煮损失降低，随着超声时间的增加，打印样品的蒸煮损失呈现先下降再上升的趋势，其原因可能是超声波的空化作用破坏了肌纤维结构，使肌原纤维蛋白结构松弛，肌球蛋白溶出，更多的水分被保持的缘故。另外盐伴随着肌肉组织遭到破坏都进入到肉的内部，水分子在各种物质及亲水基团的作用下，贮留于肌原纤维蛋白分子间，使得蒸煮损失率降低，还有人认为腌盐溶液会增加肉中的离子强度，亲水蛋白质之间的相互作用增强，但超声时间超50min后，超声波处理组的蒸煮损失却有所提高，这主要是鸡肉组织的过分破坏，反而会使肌纤维对水的保持能力下降。当超声时间为50min时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为9.70％。

由图41可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜蒸煮后准确性更高，随着超声时间的增加，打印样品的蒸煮后准确性先提高再降低，当超声时间为50min时样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为97.01％，宽度准确性为96.99％，高度准确性为97.24％，超声时间对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图42可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜质构性能提高，随着超声时间的增加，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性随之先提高后下降，其原因可能为超声时间增加，空化作用和机械作用促进腌制剂分子进入组织内，NaCl可以增加其中盐溶性蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，TG诱导蛋白交联程度进一步增大，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性随之先提高，随着超声时间的延长，细胞壁与细胞质膜损伤程度加大，细胞内溶物外泄速度大于腌制剂分子向内的渗透速度，使打印样品的硬度、弹性、咀嚼性随之降低，当超声时间为50min时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为341.91g，弹性为15.91mm，咀嚼性为23.13mJ。

由图43可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜感官评分更高，随着超声时间的增加，打印样品的感官评分先提高再降低，这是由于超声波的辅助下，有效地促进了香辛料物质和盐的溶出、扩散和渗透，感官评分先提高，时间过长时，易导致蛋白质变性、细胞组织被破坏，从而使NaCl及香辛料物质渗出，感官评分再降低，当超声时间为50min时样品的感官评分达到最大。

由上述测定数据可见，最适超声时间为50min。

③不同功率的超声处理对打印效果的影响

分别设置超声功率为150w、210w、270w，以流变性、准确性、蒸煮损失、蒸煮后准确性、质构、感官评定为指标，确定最适超声功率(参见表44-50)。

由图44可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜流变性能较好，随着超声功率的增大，储能模量和损耗模量都呈现出逐渐上升的趋势，当超声功率为270w时，该体系保持更好的弹粘性和稳定性，即维持形状的能力更好，而且在所有样品中都有储能模量和损耗模量，都随着角频率的增加而增加，并且储能模量始终大于损耗模量。

由图45可知，随着超声功率的增加，打印的效果逐渐变好，当超声功率为270w时打印效果最好，这可能是由于当超声波的功率增大，其产生的空化效应、机械效应等也增强，在一定程度上加大了NaCl的渗透速率；当超声波功率达到270W时，NaCl的渗透量均达到最大，NaCl可以增加其中盐溶性蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，TG诱导蛋白交联程度进一步增大，形成稳定的三维网络结构。

由图46可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜准确性更高，随着超声功率的增加，打印样品的打印准确性呈现逐渐上升的趋势，当超声功率为270w时，样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为103.22％，宽度准确性为103.19％，高度准确性为103.15％，超声功率对3D打印鸡肉糜准确性的影响差异显著。

由图47可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜蒸煮损失降低，随着超声功率的增加，打印样品的蒸煮损失呈现下降的趋势，其原因可能是一定强度的超声波处理可以改变肌肉组织的微观结构，使肌纤维断裂，提高肉的保水性。当超声功率为270w时，打印样品的蒸煮损失达到最小，此时样品的蒸煮损失为9.97％。

由图48可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜蒸煮后准确性更高，随着超声功率的增加，打印样品的蒸煮后准确性呈现逐渐上升的趋势，当超声功率为270w时样品的准确性达到最大，此时样品的长度准确性为96.81％，宽度准确性为96.53％，高度准确性为96.67％，超声功率对3D打印鸡肉糜蒸煮后准确性的影响差异显著。

由图49可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜质构性能提高，随着超声功率的增加，打印样品的硬度、弹性、咀嚼性随之提高，其原因可能为当超声波的功率增大，加大了NaCl的渗透速率；当超声波功率达到270W时，NaCl的渗透量均达到最大，NaCl可以增加其中盐溶性蛋白的溶出量，促进蛋白质多肽链之间的交联作用，TG诱导蛋白交联程度进一步增大，使打印样品的硬度、弹性、咀嚼性随之提高，当超声功率为270w时，样品的硬度、弹性、咀嚼性达到最大，此时样品的硬度为324.29g，弹性为23.94mm，咀嚼性为19.55mJ。

由图50可知，与对照组相比，经过超声处理的鸡肉糜感官评分更高，随着超声功率的增加，打印样品的感官评分也随之提高，这是由于超声波的辅助下，有效地促进了香辛料物质和盐的溶出、扩散和渗透，感官评分提高，当超声功率为270w时样品的感官评分达到最大。

由上述测定数据可见，最适超声功率为270w。

④以超声温度、超声时间、超声功率为试验因素、以准确性、蒸煮后准确性为指标，采用正交试验进行条件的优化，因素水平表及结果表(参见表6-10)。

表6正交试验因素水平表

表7正交试验打印准确性结果表

根据表7结果表明，各因素的极差大小顺序为RC>RB>RA,即对打印准确性

影响最大的是超声功率，其次是超声时间，超声温度影响最小。以打印准确性为优化目标，各因素最优处理组合为A₂B₁C₃，即超声温度为22℃、超声时间为45min、超声功率为300w时，打印出的产品准确性和成型率更高。

表8正交试验打印准确性方差分析表

由表8分析可知，超声功率对鸡肉糜的打印准确性影响差异极显著。

9正交试验蒸煮后打印准确性结果表

根据表9结果表明，各因素的极差大小顺序为RB>RC>RA,即对打印准确性影响最大的是超声时间，其次是超声功率，超声温度影响最小。以打印准确性为优化目标，各因素最优处理组合为A₂B₁C₃，即超声温度为22℃、超声时间为45min、超声功率为300w时，打印出的产品准确性和成型率更高。

表10正交试验蒸煮后打印准确性方差分析表

由表10分析可知，超声时间对鸡肉糜的蒸煮后打印准确性影响差异极显著，超声功率对鸡肉糜的蒸煮后打印准确性影响差异显著。

由上述测定数据可见，最适超声温度为22℃、超声时间为45min、超声功率为300w。

所述感官评定评分标准参考表11。

表11感官评定标准表

由上述各测试所有数据均为至少3次重复的平均值，数据用excel进行整理，使用spass软件进行分析，分析统计图使用Origin 8.5绘制。综上所述，采用不同的超声温度、超声时间、超声功率对鸡肉进行腌制可提高鸡肉糜体系3D打印特性，其中最适超声温度为22℃、超声时间45min、超声功率300w，在此条件下，打印效果如图51，与未腌制处理的对照组相比，经过腌制处理的鸡肉糜打印特性有所提高，流变性如图52，准确性为103.57％，蒸煮损失为10.18％，蒸煮后准确性为96.47％，硬度为330.8g，弹性为15.51mm，咀嚼性为21.19mJ，感官80.33分。

由上述各实施例可见，本发明最优条件是采用超声温度22℃，超声时间45min，超声功率300w的工艺条件对鸡肉进行超声，再加入肉重30％的豌豆蛋白、30％的冰水、0.8％的TG，打印温度设置为37℃；本发明方法与没有进行腌制的对照组比，打印特性得到了提高，本实验采用超声波处理器，以鸡肉为探究对象，采用不同的超声温度、超声时间、超声功率，对鸡肉进行超声处理，探究超声波对腌制提高鸡肉糜体系3D打印特性的影响，并采用正交试验设计进行超声波腌制提高鸡肉糜体系3D打印特性工艺条件的优化，开发一种超声波腌制提高鸡肉糜体系3D打印特性的方法，通过超声波腌制的鸡肉糜体系采用3D打印技术，可制成独特造型和味道的产品，为实际生产提供技术支持。