果实鲜亮环保可食性油墨及彩喷装备的制作方法

[0001]
本发明属于食品印刷领域，涉及油墨及彩喷装备，尤其是一种果实鲜亮环保可食性油墨及彩喷装备。


背景技术：

[0002]
随着人们生活水平与审美的提高，果实彩色印刷技术逐渐出现，该技术把印刷设备与可食性油墨相结合，将个性化字体或图案印刷在苹果、橘子等果实表面，以对产品进行美化包装，能够吸引消费者眼球，提高产品卖点，市场前景广阔。
[0003]
油墨在印刷、包装与销售过程中起着非常重要的作用，其组成包括连接料、色浆、溶剂、助剂(例如乳化剂、分散剂、防腐剂、保湿剂等)，然后经配制、研磨、搅拌而成的均匀混合物，它是一种包含颜色，具有一定的流动性，稀稠适度，能够进行印刷，并能在承印物上干燥的浆状胶黏体。传统油墨属于工业油墨，其含有大量苯类、醇类、芳香族等挥发性有机物质(voc)，严重污染环境，有强烈致癌性，对人体健康危害严重，不能用于食品行业。目前市场销售的可食性油墨通常是食用合成色浆与食用胶混合，添加动植物油及水作为溶剂，辅助添加不同助剂稳定体系。但是此类油墨印刷效果差，上色不均匀，易被氧化脱色，安全性低，环保性差，不能被消费者接受。因此，制备一种色彩鲜亮绿色环保的可食性油墨十分关键。
[0004]
除此之外，传统果实印刷设备多为移印机改造，而移印机主要用于工业印刷，将其用来印刷果实图案效果很差。移印机工作原理以气泵为动力，预先将图案刻在钢板前部，图案处发生凹陷，然后将油墨倒入油盅内，油盅位于钢板后部，油盅底部为磁铁，与钢板紧密结合，印刷时油盅前移滑动，将油墨漏入图案处，然后复位刮去多余油墨，移印软胶头同步蘸磨印刷，可以将图案印在果实曲面，类似盖章操作，重复进行。移印机自动化程度非常低，机体笨重，价格昂贵，工作效率低，失败率高，产率低下，同时耗时、费力。喷印技术可以避免这些复杂操作带来的问题，但喷印技术在果实美观包装方面的应用稀少，市场缺乏果实专用喷印设备。因此，研发一种果实专用彩色喷印设备市场前景广阔。
[0005]
通过检索，发现如下相关专利文献报道：
[0006]
1、cn104046126a公开了一种网印用可食用油墨及其制备方法，含有：45％～65％(重量)的连接料、15％～25％(重量)的溶剂、1％～3％(重量)的增塑剂、1％～5％(重量)的乳化剂、1％～5％(重量)的稳定剂、10％～40％(重量)的去离子水、3％～10％(重量)的食用色浆和2％～10％(重量)的紫胶可食性溶液。
[0007]
该专利的优点是方法简单，价格低廉，具有流动性好、黏度低、快干性的特点。缺点是一般连接料需要较高温度，混合搅拌温度过低，不能较好发挥每个助剂最佳性能，同时加入色浆、紫胶也没有升温搅拌，难以融入体系，油墨均匀度低。
[0008]
2、cn109263323a公开了水果印刷香味工艺，包括如下步骤：s1、印刷：采用丝网印刷，将网版直接安放在承印物上，用刮刀将香味印刷油墨刮在网版的上方，使香味印刷油墨通过网版渗漏到承印物上；s2、表面处理：采用专用上光涂布机涂布加工，当印刷品的香味
印刷油墨干透之后利用涂布机设备进行上油操作，减轻纸张对光油涂料的吸收，保持光油的光泽度；s3、包装：对印刷和表面处理完成后的纸制品进行包装，得到成品。
[0009]
该专利的优点是可以增加果实香味，提高消费者的购买欲望。缺点是采用刮刀加压网版印刷，极易破坏果实外表面，压坏果实，减少货架期，同时需人工操作，效率低，成本高。
[0010]
3、cn211195460u公开了一种喷头装置以及喷印设备，每个喷头底板上设有至少一个喷头，每个移动调节组件设于一个对应的喷头底板上，用于调节一个对应的喷头底板沿第一方向移动，每个摆动调节组件设于对应的一个喷头底板上，调节一个对应的喷头底板绕第二方向转动。
[0011]
该专利的优点是该喷头装置可分别调节各个喷头底板的位置和角度，可便捷地对喷头进行调节对齐。缺点是该喷头装置虽然可以调节各个喷头位置角度，但局限于平面喷印，无法在曲面喷印出需要而图案。


技术实现要素：

[0012]
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种果实鲜亮环保可食性油墨，无毒、无害、油料组分混合均匀。提供一种果实彩喷装备，适应曲面果实的喷印。
[0013]
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
[0014]
一种果实鲜亮环保可食性油墨，其组分及重量份数为：淀粉40份、大豆油40-60份、红玫瑰色浆30-40份，水200-300份、蔗糖15-20份，山梨酸钾10-15份，大豆磷脂20-30份。
[0015]
一种果实鲜亮环保可食性油墨的制备方法，
[0016]
取淀粉40份、大豆油40-60份加入到超微球磨机中混合研磨塑化20-30分钟，球磨设备转速控制为800r/min，将内部温度控制在90-100℃，研磨搅拌同时缓慢加入150-200份的水，得到共混液a；
[0017]
取大豆磷脂20-30份倒入球磨设备，球磨设备转速控制为300r/min，将内部温度控制在50-60℃，研磨搅拌20-30min，同时缓慢加入50-100份的水，制得共混液b；
[0018]
将共混液a与共混液b混合倒入球磨设备，球磨设备转速控制为150-200r/min，将内部温度控制在35-45℃，搅拌条件下依次加入红玫瑰色浆30-40份、蔗糖15-20份、山梨酸钾10-15份，研磨搅拌40-60min，直至组料完全均匀混合成型，制得鲜亮环保可食性油墨。
[0019]
而且，所述的红玫瑰色浆的制备方法为：
[0020]
取新鲜红玫瑰花瓣，用去离子水洗净，放入温度为40-45℃的烘箱中干燥至恒重，冷却至室温制得干燥玫瑰花瓣；
[0021]
将干燥后的花瓣超微粉碎，过100～120目筛，即得玫瑰粉；
[0022]
按质量比1∶10将玫瑰粉和乙酸乙酯混合，加入0.2-0.3份抗坏血酸，在温度为50～60℃，超声功率为200-300w下超声提取20-30min，重复提取2～3次，抽滤即得滤液；
[0023]
将滤液在旋转速度为80～120r/min，压力为500～600mmhg，温度为40～50℃下蒸发浓缩15～20min，制得红玫瑰色浆。
[0024]
一种可食性油墨彩喷装备，包括机头、机架、传送带、墨盒、曲面多孔喷头，传送带通过机架支撑，在传送带的上方安装机头，在机头内安装墨盒，墨盒在机头外连接曲面多孔喷头，在曲面多孔喷头的下方安装曲面图案镂空刻板，在喷头下方的传送带侧壁安装有果
实感应器。
[0025]
而且，在机头的外壁安装显示屏。
[0026]
而且，在传送带上制有果实卡槽。
[0027]
而且，在果实卡槽底部中心设置果型感应探头。
[0028]
而且，所述的曲面多孔喷头的喷射面为弧形，在喷射面均匀安装多个扩散式微型喷嘴。
[0029]
针对传统可食性油墨人工合成，性质不纯，缺乏功效，易被氧化导致印刷色彩暗淡，安全性差等问题。
①
本发明用天然红玫瑰花瓣制备玫瑰红色浆，其光彩鲜亮，不易褪色。玫瑰色浆具有很高抗氧化活性，可以促进血液循环，提高身体的代谢能力，也能美容养颜，使皮肤变得光滑白嫩，调理气血，消除身体的疲劳。通过添加护色因子抗坏血酸协同旋转真空蒸馏浓缩天然红玫瑰花瓣，以制得鲜亮红玫瑰色浆；
②
连接料选择淀粉、大豆油混合物；
③
甜味剂选择蔗糖；
④
防腐剂选择山梨酸钾；
⑤
乳化剂选择大豆磷脂；溶剂为水。该技术制备的玫瑰红色油墨色彩鲜亮，不易褪色，组成成分均为无毒、无害、可食性原料，确保环保无污染。
[0030]
针对油墨制备过程研磨搅拌不匀，从而导致印刷时出现色彩差异，印刷效果差等问题，本发明采取可食性组分梯度混合超微球磨塑化制墨技术。
①
球磨碾磨罐在电机的驱动下呈放射状非平衡振动，高温碾磨球从不同方向交替撞击、摩擦、剪切挤出物，增大接触面积，通过控制转速调整内部温度，使物料颗粒极度细化，利于油料组分混合均匀。
[0031]
针对传统移印设备印刷果实自动化程度低、工作效率低、果实印刷失败率高、产率低下、耗时、费力等问题。本发明研发一种果实专用彩色喷印设备。
[0032]
针对传统喷印设备印刷范围受限，只能在平面进行印刷工作，无法进行曲面图案印刷的问题。本发明果实专用彩色油墨喷印装备将喷头位置进行曲面改造，将喷头底板弯曲设置，底板设置多个扩散式喷头，刻板连接于喷头下侧，同样为曲面设计，平行于喷头底板，从而适应了曲面果实的喷印。
[0033]
针对传统果实印刷需要人为选果，人为固定果实逐个印刷，劳动量大，工作效率低下，印刷失败率高等问题。本发明将传送带上设置间隔距离相同的多个果实卡槽，可以根据果实种类设计不同类型卡槽，卡槽底部中心设置果型感应探头装置，系统预先设定好果实适合喷印最佳摆放位置，传送带前部可连接自动选果设备，筛选出大小、果型类似的果实，筛选后符合要求的果实可自动滑落到果实卡槽中，卡槽内部感应果型落入状态，自动调整果实摆放位置，达到设定好的最佳喷印摆放位置，从而实现果实全自动化喷印，无需人工参与，提高工作效率。
[0034]
本发明的优点和积极效果是：
[0035]
1、采取梯度变温混合超微球磨塑化制墨技术，针对不同组分最佳反应条件，进行分批梯度变温球磨，发挥各个组分最佳性能，同时超微球磨与传统研磨搅拌方式相比，可以明显提升原料的细度与均匀程度。
[0036]
2、本发明创制果实专用彩色油墨喷印装备，采用曲面喷印技术，避免破坏果实表面，同时确保图案完整、美观。自动选果设备连接传送带，传送带设置果实自动复位卡槽，实现自动化果实喷印。
[0037]
3、本发明将喷头位置进行曲面改造，将喷头底板弯曲设置，底板设置多个扩散式
喷头，刻板连接于喷头下侧，同样为曲面设计，平行于喷头底板，从而适应了曲面喷印需求。
附图说明
[0038]
图1为本发明果实专用彩色喷印设备的立体结构图；
[0039]
图2为曲面多孔喷头的结构示意图。
具体实施方式
[0040]
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0041]
一种果实鲜亮环保可食性油墨，其组分及重量份数为：淀粉40份、大豆油40-60份、红玫瑰色浆30-40份，水200-300份、蔗糖15-20份，山梨酸钾10-15份，大豆磷脂20-30份
[0042]
该油墨的制备工艺流程：原料筛选
→
配料
→
红玫瑰色浆提取
→
可食性组分梯度变温混合超微球磨塑化制墨技术
→
冷却
→
包装
→
成品。
[0043]
1、红玫瑰色浆提取：
[0044]
(1)取新鲜红玫瑰花瓣，用去离子水洗净，放入温度为40-45℃的烘箱中干燥至恒重，冷却至室温制得干燥玫瑰花瓣。
[0045]
(2)将干燥后的花瓣超微粉碎，过100～120目筛，即得玫瑰粉。
[0046]
(3)按质量比1∶10将玫瑰粉和乙酸乙酯混合，加入0.2-0.3份抗坏血酸，在温度为50～60℃，超声功率为200-300w下超声提取20-30min，重复提取2～3次，抽滤即得滤液。
[0047]
(4)将滤液在旋转速度为80～120r/min，压力为500～600mmhg，温度为40～50℃下蒸发浓缩15～20min，制得红玫瑰色浆，备用。
[0048]
2、可食性组分梯度变温混合超微球磨塑化制墨技术：
[0049]
成分选择：
[0050]
色浆：红玫瑰色浆
[0051]
红玫瑰色浆：玫瑰花素具有很高抗氧化活性，用其制成的色浆色彩鲜亮，不易褪色，同时玫瑰色浆可以促进血液循环，提高身体的代谢能力，也能美容养颜，去除脸上的黑色斑点，使皮肤变得光滑白嫩，还可以调理气血，消除身体的疲劳。
[0052]
连接料：淀粉、大豆油
[0053]
淀粉：起到预糊化共混液作用，增加混合液粘稠性，增加韧性，改良流动性。
[0054]
大豆油：大豆油含有丰富的抗氧化性维生素e，有较好的透明性、流动性，且所制油墨光泽度好，同时大豆油还含有人体必需的脂肪酸—亚油酸，具有补充人体必要营养元素的的生理功能。
[0055]
甜味剂：蔗糖
[0056]
蔗糖：既能起到色浆载体的作用，还能提高油墨对印版的吸附力并使色浆均匀分散在油墨中。
[0057]
乳化剂：大豆磷脂
[0058]
大豆磷脂：大豆磷脂作为乳化剂，乳化功能很强，能使油脂乳化在水中，由于其有良好的灵活性可适用于多种乳化系统，能降低可食用油墨的表面张力，保证油墨的表面张力低于承印物表面张力，从而保证油墨的印刷适性，提高水墨的稳定性。
[0059]
防腐剂：山梨酸钾
[0060]
山梨酸钾：山梨酸钾能有效地抑制霉菌，酵母菌和好氧性细菌的活性，从而达到有效地延长食品的保存时间，并保持原有食品的风味。
[0061]
油墨制备：
[0062]
s1：取淀粉40份、大豆油40-60份加入到超微球磨机中混合研磨塑化20-30分钟，球磨设备转速控制为800r/min，可将内部温度控制在90-100℃，研磨搅拌同时缓慢加入150-200份的水，得到共混液a，取出。
[0063]
s2：取大豆磷脂20-30份倒入球磨设备，球磨设备转速控制为300r/min，可将内部温度控制在50-60℃，研磨搅拌20-30min，同时缓慢加入50-100份的水，制得共混液b，取出。
[0064]
s3：将共混液a与共混液b混合倒入球磨设备，球磨设备转速控制为150-200r/min，将内部温度控制在35-45℃，搅拌条件下依次加入红玫瑰色浆30-40份、甜味剂15-20份、防腐剂10-15份任意组合，研磨搅拌40-60min，直至组料完全均匀混合成型，制得鲜亮环保可食性油墨，供后续果实专用喷印设备使用。
[0065]
实施例1：
[0066]
s1：取淀粉40份、大豆油60份加入到超微球磨机中混合研磨塑化30分钟，球磨设备转速控制为800r/min，将内部温度控制在90-100℃，研磨搅拌同时缓慢加入150份的水，得到共混液a，取出。s2：取大豆磷脂25份倒入球磨设备，球磨设备转速控制为300r/min，将内部温度控制在50-60℃，研磨搅拌30min，同时缓慢加入50份的水，制得共混液b，取出。s3：将共混液a与共混液b混合倒入球磨设备，球磨设备转速控制为150-200r/min，将内部温度控制在35-45℃，搅拌条件下依次加入色浆35份、甜味剂15份、防腐剂10份，研磨搅拌40min，制得油墨。
[0067]
实施例2：
[0068]
s1：取淀粉40份、大豆油40份加入到超微球磨机中混合研磨塑化20分钟，球磨设备转速控制为800r/min，将内部温度控制在90-100℃，研磨搅拌同时缓慢加入200份的水，得到共混液a，取出。s2：取大豆磷脂20份倒入球磨设备，球磨设备转速控制为300r/min，将内部温度控制在50-60℃，研磨搅拌20min，同时缓慢加入100份的水，制得共混液b，取出。s3：将共混液a与共混液b混合倒入球磨设备，球磨设备转速控制为150-200r/min，将内部温度控制在35-45℃，搅拌条件下依次加入色浆40份、甜味剂15份、防腐剂15份，研磨搅拌50min，制得油墨。
[0069]
实施例3：
[0070]
s1：取淀粉40份、大豆油50份加入到超微球磨机中混合研磨塑化30分钟，球磨设备转速控制为800r/min，将内部温度控制在90-100℃，研磨搅拌同时缓慢加入175份的水，得到共混液a，取出。s2：取大豆磷脂30份倒入球磨设备，球磨设备转速控制为300r/min，将内部温度控制在50-60℃，研磨搅拌25min，同时缓慢加入50份的水，制得共混液b，取出。s3：将共混液a与共混液b混合倒入球磨设备，球磨设备转速控制为150-200r/min，将内部温度控制在35-45℃，搅拌条件下依次加入色浆30份、甜味剂10份、防腐剂15份，研磨搅拌50min，制得油墨。
[0071]
检测方法：
[0072]
(1)按gb/t 14624.1-93《油墨颜色检验方法》对油墨的颜色进行检测。
[0073]
(2)按gb/t 6753.1-2007色漆、清漆和印刷油墨研磨细度的测定》中规定的细度的检测方法检测细度。
[0074]
(3)按gb/t 14624.3-93《油墨流动度检验方法》进行检测流动度。
[0075]
(4)按gb/t 14624.5-93《油墨粘性检验方法》进行油墨粘性的检测。
[0076]
(5)按gb/t 14624.2-93《油墨着色力检验方法》进行油墨着色力的检测。
[0077]
(6)voc含量：将计量皿放在110℃的烘箱中加热20分钟，然后在室温下冷却10分钟，称取计量皿的重量a。在空计量皿中称1g左右样品油墨，记下样品重量b。将计量皿放入烘箱，在100℃的温度下，加热60分钟。加热后的计量皿在室温下冷却10分钟，再次称取加热后，附着着油墨残渣的计量皿，记下总重c。计算voc含量。通常情况下，重复上操作，取三次测试的平均值作为油墨的voc含量。
[0078]
将实施例1、2、3制得的油墨及市售油墨进行下述指标性能测定，结果见下表。
[0079][0080]
l*值代表产品亮度，a*值代表红/绿，b*值代表产品黄/蓝。
[0081]
结果表明，本发明制备的可食性油墨具有良好的色值，粘度，流动度，细度，着色效果，且几乎不含voc，明显优于市售可食性油墨，环保高效。
[0082]
一种果实专用彩色喷印设备，包括机头1、机架5、传送带4、墨盒、曲面多孔喷头3。传送带通过机架支撑，在传送带上制有果实卡槽8。在传送带的上方安装机头，在机头内安装墨盒，墨盒在机头外连接曲面多孔喷头，在曲面多孔喷头的下方安装曲面图案镂空刻板6，在机头的外壁安装显示屏2。在喷头下方的传送带侧壁安装有果实感应器7。
[0083]
该设备连接小型气泵，运行依靠气压作为工作动力，气阀位于机头内部。设备工作时，先将制备好的可食性油墨装入墨盒中，油墨通过重力作用下沉到曲面多孔喷头装置内部，在显示屏上设置喷印间隔、喷印次数、喷印速度、喷头高低度、自动/手动喷印等操作，气泵运行时提供动力喷出油墨，将镂空刻板上的图案喷印到果实表面，通过调整喷头高低度适应不同种类果实，使果实进入刻板底部尽可能减少孔隙，果实曲面与喷头曲面保持平行，从而确保喷印完全，效果美观。根据喷印速率调整传送带运行速度，使两者达到同步，果实感应器感应到果实进入喷印曲槽正中心底部时瞬时喷印，自主重复进行，成品果经传送带运出收集。
[0084]
所述的曲面多孔喷头如图2所示，该喷头的喷射面为弧形，在喷射面均匀安装多个扩散式微型喷嘴9，果实11在运输带果槽中侧向进入喷印区域，通过调控喷头整体距离，最终使果实印刷曲面10与曲面镂空图案刻板6形成微小孔隙，如此可以将图案完全美观印在果实曲面，不会出现图案缺失，覆盖等问题。油墨经多个扩散式微型喷头喷出，油墨穿过曲面图案刻板镂空位置，将图案印在恰好经过的果实曲面。
[0085]
传送带上设置间隔距离相同的多个果实卡槽，可以根据果实种类设计不同类型卡槽，卡槽底部中心设置果型感应探头，系统预先设定好果实适合喷印最佳摆放位置，传送带前部可连接自动选果设备，筛选出大小、果型类似的果实，筛选后符合要求的果实可自动滑落到果实卡槽中，卡槽内部感应果型落入状态，自动调整果实摆放位置，达到设定好的最佳喷印摆放位置，从而实现果实全自动化喷印，无需人工参与，提高工作效率。
[0086]
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

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