CN102696737B - 可食玉米蛋白肠衣的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可食玉米蛋白肠衣的制备方法，以玉米醇溶蛋白、水、乙醇、甘油、油酸和半乳糖为原料；将水与乙醇混合后，加入甘油和油酸，加热，再加入半乳糖，得到混合溶液；将混合溶液在搅拌的条件下，加入玉米醇溶蛋白中，在一定温度下搅拌，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；采用旋转挤压法，对树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成管状肠衣半成品；固化，在一定温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。本制备方法以玉米醇溶蛋白为原料，在不使用交联试剂的情况下制备出食用安全性高的可食植物蛋白肠衣，弥补了天然肠衣原料来源紧张、质量安全易受动物疫病等因素影响的胶原蛋白肠衣的不足。
Description
技术领域
本发明属于肠衣加工技术领域，涉及一种植物蛋白肠衣的制备方法，具体涉及一种以玉米醇溶蛋白为主要原料制备可食蛋白肠衣的方法。
技术背景
肠衣是家畜的大、小肠经刮制而成的适合人类食用的产品，主要用作灌制香肠，是香肠的外衣。天然肠衣原料来源有限，弯曲较多，强度不均匀，加工肠衣时手工操作繁重辛苦，产品技术附加值低；而且动物胶原蛋白肠衣，使用的是动物真皮，质量安全易受动物疫病等因素的影响。
玉米是世界三大粮食作物之一，被广泛用于生产淀粉。玉米醇溶蛋白是玉米加工的副产物，富含谷氨基酸、脯氨酸等氨基酸，是一种高品质的食用植物蛋白。玉米醇溶蛋白分子通过二硫键连接，相对分子质量介于25000～45000之间，分子呈棒状，含有较多量的α-螺旋结构；具有优良的成膜特性、以及在高温高湿条件下呈现良好的稳定性和安全性。玉米醇溶蛋白的应用受到人们的重视，越来越广泛的应用于食品、药品、保鲜、包装等行业。通常都是在玉米醇溶蛋白中加入戊二醛等交联试剂制备出植物蛋白薄膜，但目前的制备方法还未能生产出肠衣。
发明内容
为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种以玉米醇溶蛋白为原料制备可食玉米蛋白肠衣的方法，能制得可用于填制香肠和灌肠的植物蛋白肠衣。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是一种可食玉米蛋白肠衣的制备方法，以玉米醇溶蛋白为主要原料，制得符合肉肠灌制要求的可食植物蛋白肠衣，该制备方法具体按以下步骤进行：
步骤1：按质量百分比，分别取40～60%的玉米醇溶蛋白、10～20%的水、20～30%的乙醇、5～10%的甘油、3～8%的油酸和1～5%的半乳糖；各组份总量100%；
步骤2：将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至40～50℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；
步骤3：将步骤2的混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在70～75℃的温度下进行搅拌，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；
步骤4：采用旋转挤压法，对步骤3的树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成管状肠衣半成品；
步骤5：按体积比1～4︰1，分别取浓度为4～8%的氯化钠溶液和浓度为1～2%的氯化钙溶液，配成固化液；将步骤4的管状肠衣半成品置于该固化液中固化后，在45～55℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
本发明制备方法以植物蛋白—玉米醇溶蛋白为原料，在不使用戊二醛交联试剂的情况下制备出口感好、食用安全性高的可食植物蛋白肠衣，弥补了天然肠衣原料来源紧张、质量安全易受动物疫病等因素影响的胶原蛋白肠衣的不足，同时解决了塑料肠衣易造成环境污染的问题。具有方便易得、操作简单、便于加工和产品原料易得的优点。生产出的肠衣的膜壁均匀、透气性好、色泽好、耐蒸煮、易消化吸收，而且肠衣中植物蛋白含量高，营养价值丰富，可广泛应用于肉食灌肠加工。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
动物天然肠衣原料来源有限，弯曲较多，强度不均匀，手工操作繁重辛苦，产品技术附加值低；而且动物胶原蛋白肠衣，需要使用动物真皮，质量安全易受动物疫病等因素的影响。随着人们对高品质生活的追求，以及环境保护意识逐渐加强，对来自于植物、无污染的植物原料加工制成的食品越来越崇尚。玉米醇溶蛋白是玉米加工的副产物，富含谷氨基酸、脯氨酸等氨基酸，是一种高品质的食用植物蛋白；具有优良的成膜特性、高温高湿条件下有良好的稳定性和安全性。为此本发明提供了一种以玉米醇溶蛋白为主要原料制备可食蛋白肠衣的方法，能制得薄厚均匀、强度一致、口径均匀、耐蒸煮、柔韧性良好、口感良好、符合肉肠灌制要求的可食植物蛋白肠衣，该制备方法的工艺路线为：
乙醇水溶液→加入甘油→加入油酸→加入半乳糖→加热搅拌均匀（70℃）→加入玉米醇溶蛋白→加热混匀→加热捏合均质（70℃）→降温→挤压→定型→烘干→成型。
具体按以下步骤进行：
步骤1：按质量百分比，分别取40～60%的玉米醇溶蛋白、10～20%的水、20～30%的乙醇、5～10%的甘油、3～8%的油酸和1～5%的半乳糖；各组份总量100%；
步骤2：将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至40～50℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；
步骤3：将步骤2的混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在70～75℃的温度下搅拌10～15分钟，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；
步骤4：采用旋转挤压法，在挤压压力20～30MPa、挤压出口温度40～50℃的条件下对步骤3的树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成口径16～30mm、膜厚30～40μm的管状肠衣半成品；
步骤5：按体积比1～4︰1，分别取浓度为4～8%的氯化钠溶液和浓度为1～2%的氯化钙溶液，配成固化液；将步骤4的管状肠衣半成品置于该固化液中固化5～10分钟后，置于隧道式烘箱内，在45～55℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
本发明制备方法中各组份含量的选取：玉米醇溶蛋白含量在40～60%时形成树脂状物的粘稠度最佳；水含量在10～20%、乙醇含量在20～30%是玉米醇溶蛋白良好的调配介质；甘油含量在5～10%、油酸含量在3～8%时可以充分改变蛋白结构、制得的蛋白膜的柔韧性最强；半乳糖含量在1～5%时制得的蛋白膜的抗拉伸强度最强。
步骤2中40～50℃的加热温度既可以加快各溶剂互溶，又能减少乙醇的挥发。
步骤3中70～75℃搅拌温度条件下，制得的玉米醇溶蛋白树脂状物粘稠度最佳；搅拌10～15min能够使树脂状物充分均质。
步骤4中挤出压力20～30MPa，挤压出口温度40～50℃时，制得的玉米醇溶蛋白肠衣膜均匀，且厚度最佳，交织口径在16～30mm、膜厚30～40μm的管状肠衣半成品符合市场需求。
步骤5中浓度为4～8%的氯化钠溶液和浓度为1～2%的氯化钙溶液按体积比1～4︰1配成固化液，所得玉米醇溶蛋白肠衣定形最佳；10～20min的固化时间可以使管状肠衣半成品与固化液充分接触，固化效果最佳；45～55℃的温度干燥效果良好，又可以节省肠衣的干燥时间和使用能耗。
玉米醇溶蛋白(zein)是本发明生产植物蛋白肠衣的主要原料，它是由平均分子量25000～45000的蛋白质组成的混合物，而这种蛋白质中富含含硫氨基酸，分子间以较强的二硫键、疏水键相连，这是玉米醇溶蛋白易于形成薄膜的基础。形成的薄膜可用作药用辅料作为片剂包衣；用作食品辅料以增加食品的光泽、口感、延长货期等。
甘油(glycerol)与油酸(oleic acid)是复合增塑剂，甘油又名丙三醇，是一种无色、无臭、味甘的粘稠液体；油酸为无色油状液体。甘油作为含羟基的小分子增塑剂，易进入蛋白质分子链之间，改变蛋白分子间的作用力，提高材料的韧性和延展性，具有普遍的增塑性；油酸可以通过共聚或酯基转移等反应，改变蛋白结构，增强膜的柔韧性。添加复合增塑剂有助于提高膜的透明度、抗张强度和延伸率。
半乳糖(galactose)为增强剂，在植物界常以多糖形式存在于多种植物胶中；因其分子中含有多个羟基，可以与蛋白质分子中的酰胺键形成分子键氢键，增强蛋白质分子间的相互作用力，从而起到增强剂的作用。此外，半乳糖还具有易压缩成形和保水性的特点，常被用作压片的赋形剂。
旋转挤压法是将树脂状物送到进料口，在挤压机的恒定压力下被压入肠衣成形头，在肠衣形成头内将树脂状物挤成薄膜筒状，并在成形的同时为肠衣充气，使其保持薄壁空心形状；肠衣成形头是按照肠衣的直径和厚度设计的，生产不同的肠衣需更换不同的成形头。
对管状肠衣半成品进行固化可以使蛋白肠衣定型、变硬，蛋白肠衣的固化主要是利用碱金属与碱土金属中性盐溶于水中电离成的带电离子的电荷与蛋白肠衣中热变性的蛋白质分子电荷相互作用，部分中和热变性蛋白质分子电荷，破坏蛋白质分子表面的水化膜，使蛋白质分子联结凝固，从而得到较硬不易产生形变的肠衣。
采用本发明方法制成的可食玉米蛋白肠衣的使用同人造蛋白肠衣的使用。
本发明方法制备的可食玉米蛋白肠衣口感好、食用安全性高，原料来源广泛，质量安全不受动物疫病等因素的影响，膜壁均匀、透气性好、色泽好、耐蒸煮、易消化吸收，而且肠衣中植物蛋白含量高，营养价值丰富，可广泛应用于肉食灌肠加工，是人造可食肠衣发展的重要方向。
实施例1
按质量百分比，分别取玉米醇溶蛋白40%、水15%、乙醇30%、甘油5%、油酸8%和半乳糖2%；将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至40℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；将该混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在75℃的温度下搅拌10分钟，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；采用旋转挤压法，在挤压压力20MPa、挤压出口温度50℃的条件下对树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成口径16mm、膜厚30μm的管状肠衣半成品；按体积比1︰1，分别取浓度为4%的氯化钠溶液和浓度为1%的氯化钙溶液，配成固化液；将管状肠衣半成品置于该固化液中固化5分钟后，置于隧道式烘箱内，在45℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
制得的可食性玉米蛋白肠衣成分的组成如下：玉米醇溶蛋白含量68%、水分含量15%、甘油含量7%、油酸含量6%、半乳糖含量2%，符合（GB2760-2011食品添加剂使用标准）。经取样检测该蛋白肠衣的拉伸强度可达22MPa，断裂伸长率为26%，100℃蒸煮20分钟无融化、破裂，膜壁均匀，透气性与色泽良好。
实施例2
按质量百分比，分别取玉米醇溶蛋白60%、水10%、乙醇20%、甘油6%、油酸3%和半乳糖1%；将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至45℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；将该混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在70℃的温度下搅拌15分钟，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；采用旋转挤压法，在挤压压力30Mpa、挤压出口温度45℃的条件下对树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成口径30mm、膜厚35μm的管状肠衣半成品；按体积比4︰1，分别取浓度为8%的氯化钠溶液和浓度为1.5%的氯化钙溶液，配成固化液；将管状肠衣半成品置于该固化液中固化10分钟后，置于隧道式烘箱内，在55℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
制得的可食性玉米蛋白肠衣膜成分组成如下：玉米醇溶蛋白含量75%、水分含量12.5%、甘油含量3.5%、油酸含量5%、半乳糖含量1%，符合（GB2760-2011食品添加剂使用标准）。经取样检测，该蛋白肠衣的拉伸强度可达25MPa，断裂伸长率为17%，100℃蒸煮20分钟无融化、破裂，膜壁均匀，透气性与色泽良好。
实施例3
按质量百分比，分别取玉米醇溶蛋白50%、水11%、乙醇25%、甘油7.5%的、油酸5.5%和半乳糖1%；将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至50℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；将该混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在72.5℃的温度下搅拌12.5分钟，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；采用旋转挤压法，在挤压压力25MPa、挤压出口温度40℃的条件下对树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成口径25mm、膜厚40μm的管状肠衣半成品；按体积比2.5︰1，分别取浓度为6%的氯化钠溶液和浓度为2%的氯化钙溶液，配成固化液；将管状肠衣半成品置于该固化液中固化6分钟后，置于隧道式烘箱内，在50℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
制得的可食性玉米蛋白肠衣膜成分组成如下：玉米醇溶蛋白含量61%，水分含量16%、甘油含量11%、油酸含量7%、半乳糖含量4%，符合（GB2760-2011食品添加剂使用标准）。经取样检测其拉伸强度可达26Mpa，断裂伸长率为20%，100℃蒸煮20分钟无融化、破裂，膜壁均匀，透气性与色泽良好。
实施例4
按质量百分比，分别取玉米醇溶蛋白41%、水20%、乙醇22%、甘油10%、油酸4%和半乳糖3%；将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至42℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；将该混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在74℃的温度下搅拌11分钟，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；采用旋转挤压法，在挤压压力22MPa、挤压出口温度42℃的条件下对树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成口径18mm、膜厚32μm的管状肠衣半成品；按体积比2︰1，分别取浓度为5%的氯化钠溶液和浓度为1%的氯化钙溶液，配成固化液；将管状肠衣半成品置于该固化液中固化8分钟后，置于隧道式烘箱内，在47℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
制得的可食性玉米蛋白肠衣膜的成分组成如下：玉米醇溶蛋白含量72%、水分含量13%、甘油含量5%、油酸含量5%、半乳糖含量3%，符合（GB2760-2011食品添加剂使用标准）。经取样检测，该蛋白肠衣的拉伸强度可达22MPa，断裂伸长率为26%，100℃蒸煮20分钟无融化、破裂，膜壁均匀，透气性与色泽良好。
实施例5
按质量百分比，分别取玉米醇溶蛋白55%、水10%、乙醇20%、甘油5%、油酸5%和半乳糖5%；将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至47℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；将该混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在71℃的温度下搅拌14分钟，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；采用旋转挤压法，在挤压压力28MPa、挤压出口温度48℃的条件下对树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成口径27mm、膜厚37μm的管状肠衣半成品；按体积比3︰1，分别取浓度为7%的氯化钠溶液和浓度为2%的氯化钙溶液，配成固化液；将管状肠衣半成品置于该固化液中固化7分钟后，置于隧道式烘箱内，在53℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
Claims (5)
1.一种可食玉米蛋白肠衣的制备方法，以玉米醇溶蛋白为主要原料，制得符合肉肠灌制要求的可食玉米蛋白肠衣，其特征在于，该制备方法具体按以下步骤进行：
步骤1：按质量百分比，分别取40～60%的玉米醇溶蛋白、10～20%的水、20～30%的乙醇、5～10%的甘油、3～8%的油酸和1～5%的半乳糖；各组份总量100%；
步骤2：将水与乙醇混合后，加入甘油，室温下混合均匀，再加入油酸，混匀后，加热至40～50℃，然后加入半乳糖，得到混合溶液；
步骤3：将步骤2的混合溶液在搅拌的条件下，加入到玉米醇溶蛋白中，在70～75℃的温度下进行搅拌，充分均质，自然冷却至室温，形成树脂状物；
步骤4：采用旋转挤压法，对步骤3的树脂状物进行挤压，使其旋转重叠交织成管状肠衣半成品；
步骤5：按体积比1～4︰1，分别取浓度为4～8%的氯化钠溶液和浓度为1～2%的氯化钙溶液，配成固化液；将步骤4的管状肠衣半成品置于该固化液中固化后，在45～55℃的温度下干燥，然后压扁、卷绕、成型，制成可食玉米蛋白肠衣。
2.根据权利要求1所述的可食玉米蛋白肠衣的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，在70～75℃的温度下搅拌10分钟～15分钟。
3.根据权利要求1所述的可食玉米蛋白肠衣的制备方法，其特征在于，所述步骤4中在压力20～30MPa、出口温度40～50℃的条件下进行挤压。
4.根据权利要求1所述的可食玉米蛋白肠衣的制备方法，其特征在于，所述步骤4中形成口径16～30mm、膜厚30～40μm的管状肠衣半成品。
5.根据权利要求1所述的可食玉米蛋白肠衣的制备方法，其特征在于，所述步骤5中固化时间为5～10分钟。
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