CN105941595A - 一种冷冻水产品抗冻保水剂及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冷冻水产品抗冻保水剂，其由以下组分及其质量百分数组成：低聚木糖6.0～8.0％，壳聚糖0.45～0.55％，琼脂粉0.10～0.25％以及碱性磷酸盐0.6～1.2％，余量为水；同时还涉及该抗冻保水剂的制备方法和在冷冻水产品中的应用。与现有技术相比，本发明中的抗冻剂能有效避免冷冻保藏处理对水产品的持水性、柔嫩性、胶凝性以及其营养价值的影响，并且能有效防止水产品被氧化以及防止水产品受到外部微生物的侵染，使得水产品在冷冻保藏过程中保持良好的品质，获得良好的经济价值。

Description

一种冷冻水产品抗冻保水剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及水产品加工技术领域，尤其涉及一种冷冻水产品抗冻保水剂及其制备方法和应用。
背景技术
水产品味道鲜美、营养丰富，富含对心血管病具有疗效的n～3不饱和脂肪酸和其他活性物质，因此越来越受到人们的喜欢。鱼虾等水产品肌肉中水分含量约70％，其组织脆弱、天然免疫物质少、不饱和脂肪酸易氧化及可溶性蛋白质含量高，因此比一般的动物肉组织更加不易贮藏，容易发生品质裂变，甚至腐败。
冷冻保藏是一种常见的水产品保藏方法，冷冻保藏可使鱼虾等水产品中90％以上的水分冻结，酶活性和微生物生长几乎完全受到抑制，从而使其得以长期保藏。然而，冷冻保藏时溶质浓缩及冰晶形成，会使冷冻虾肉品质发生改变，随着冻藏时间延长，造成鱼虾肉蛋白质冷冻变性，如持水性、柔嫩性、胶凝性及营养价值等产生劣变。当解冻和加热冷冻水产品时，就会出现肉质变硬、易碎，口感粗糙、外观色泽变化等现象。
抗冻剂是一类能够减轻或防止水产品蛋白冷冻变性的物质，通常在冷冻水产品中添加抗冻剂。蔗糖是一种常用的抗冻保水剂，其作用原理是在糖类热能作用下相互缠绕形成三维网络，与肌肉中盐溶性蛋白相互结合形成良好的网络结构，蔗糖作为抗冻剂虽然能获得良好的抗冻效果，但由于其甜度和热量高，不符合现代人“低甜度、低热量”的饮食趋势。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术而提供一种健康、高效的冷冻水产品抗冻保水剂。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术而提供一种上述冷冻水产品抗冻保水剂的制备方法。
本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术而提供一种上述抗冻保水剂在冷冻水产品中的应用，尤其是应用于单冻鱼块(去皮)、单冻鱼片(去皮)、单冻虾仁等冷冻水产品中。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种冷冻水产品抗冻保水剂，其特征在于由以下组分及其质量百分数组成：低聚木糖6.0～8.0％，壳聚糖0.45～0.55％，琼脂粉0.10～0.25％以及碱性磷酸盐0.6～1.2％，余量为水。
上述方案中的碱性磷酸盐为食品级磷酸三钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠以及次亚磷酸钠中的至少一种。
作为优选，所述低聚木糖的聚合度为2～6。
本发明解决第二个技术问题所采用的技术方案为：上述抗冻保水剂的制备方法包括以下步骤：按上述质量百分数将琼脂粉加入于蒸馏水中，80～95℃下搅拌加热5～10min，冷却至室温，加入低聚木糖搅拌均匀，然后加入壳聚糖和碱性磷酸盐搅拌15～30min，调节pH值至8.8～9.5，制得所需的抗冻保水剂。
本发明解决第三个技术问题所采用的技术方案为：上述抗冻保水剂在冷冻水产品中的应用。
作为优选，所述冷冻水产品为单冻鱼块、单冻鱼片或单冻虾仁。
进一步，上述抗冻保水剂在冷冻水产品中的应用包括以下步骤：
第一步，将捕获的鲜活鱼类或虾类快速致死，前处理后，清洗、沥干，得初产品备用；
第二步，将初产品浸泡于抗冻保水剂中，浸泡温度为0～4℃，浸泡时间为3～5h；
第三步，将该初产品从抗冻保水剂中捞出、沥干；
第四步，将经上述第三步处理的水产品进行密封包装，最后置于-23～-12℃冷藏。
作为优选，所述第三步中，初产品与抗冻保水剂的的体积比为1～2:5～7，。
或者，上述抗冻保水剂在冷冻水产品中的应用包括以下步骤：
第一步，将捕获的鲜活鱼类或虾类快速致死，前处理后，清洗、沥干，得初产品备用；
第二步，将初产品在-20～-30℃快速冷冻至初产品表面形成厚度为2～3mm的冰衣，获得中间产品；
第三步，在该中间产品表面喷淋上述抗冻保水剂，抗冻保水剂的用量为初产品质量的8～16％；
第四步，喷淋结束后，0～4℃下静置5～8min，使得中间产品的表面形成一层均匀致密的保护层；
第五步，将经上述第五步处理的水产品进行密封包装，最后置于-23～-12℃冷藏。
作为优选，所述第三步中，喷淋压力1.5～2个大气压，喷淋出口距中间产品表面的距离为0.6～0.7m，喷淋时间为20～30s。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明中的抗冻保水剂采用低聚木糖，由于低聚木糖分子体系的存在，使得水产品(如鱼肉、虾肉等)中的肌球蛋白与水分子之间 形成的氢键数目变少，同时低聚木糖在肌球蛋白表面通过静电和范德华力作用，提高肌球蛋白与溶剂分子之间的相互作用，从而使得肌球蛋白结构更加稳定，避免冷冻保藏过程中肌球蛋白变性，从而影响水产品的持水性、柔嫩性、胶凝性以及其营养价值。此外，琼脂能有效减少溶剂在冷冻状态下冰晶的形成，并且壳聚糖和琼脂结合作用而具有优良的成膜性，使得水产品表面形成一层致密的保护层，有效防止水产品被氧化以及防止水产品受到外部微生物的侵染，且该膜体在低温条件下具有疏水性，能起到有效的保水作用。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：抗冻保水剂的制备
将1g琼脂粉加入于1kg蒸馏水中，95℃下搅拌加热10min，冷却至室温，加入60g低聚木糖并搅拌均匀，然后加入4.5g壳聚糖和6g碱性磷酸盐搅拌15min，调节pH值至8.8，制得所需的抗冻保水剂。其中，上述低聚木糖的聚合度为2～6，购于齐一生物技术(上海)有限公司，下同；上述碱性磷酸盐为食品级磷酸三钠。
实施例2：抗冻保水剂的制备
将2g琼脂粉加入于1kg蒸馏水中，80℃下搅拌加热5min，冷却至室温，加入70g低聚木糖并搅拌均匀，然后加入5g壳聚糖和8g碱性磷酸盐搅拌20min，调节pH值至9，制得所需的抗冻保水剂。其中，上述碱性磷酸盐为食品级三聚磷酸钠。
实施例3：抗冻保水剂的制备
将2.5g琼脂粉加入于1kg蒸馏水中，90℃下搅拌加热7min，冷却至室温，加入80g低聚木糖并搅拌均匀，然后加入5.5g壳聚糖和10g碱性磷酸盐搅拌30min，调节pH值至9.5，制得所需的抗冻保水剂。其中，上述碱性磷酸盐为食品级次亚磷酸钠。
实施例4：抗冻保水剂的制备
将1.5g琼脂粉加入于1kg蒸馏水中，95℃下搅拌加热5min，冷却至室温，加入70g低聚木糖并搅拌均匀，然后加入5g壳聚糖和12g碱性磷酸盐搅拌15min，调节pH值至9.5，制得所需的抗冻保水剂。其中，上述碱性磷酸盐为质量比为1:1的食品级次亚磷酸钠和六偏磷酸钠的混合物。
实施例5：抗冻保水剂在单冻鱼块产品中的应用
实验组，分别取实施例1至实施例4制备的抗冻保水剂进行应用试验：鲜活鲐鱼捕 获后用碎冰冻死，去除鱼皮和内脏后，清洗、沥干，切割成大小为4cm×4cm×2cm鱼块，将该鱼块浸泡于抗冻保水剂中，浸泡温度为0～4℃，浸泡时间为3h，鱼块与保鲜剂的体积比为1:5。将鱼块从抗冻保水剂中捞出、沥干，鱼块表面形成一层均匀致密的保护层。接着将鱼块包装入袋，包装入袋后，用气调包装机抽真空、充气和热封口进行气调包装。最后，将包装好的鱼块置于-23～-12℃下冷藏。
空白对照组：鲜活鲐鱼捕获后用碎冰冻死，去除鱼皮和内脏，清洗后沥干切割成大小为4cm×4cm×2cm鱼块，接着将鱼块包装入袋，包装入袋后，用气调包装机抽真空、充气和热封口进行气调包装。最后，将包装好的鱼块置于-23～-12℃下冷藏。
商业抗冻剂对照组：与实验组不同的是，该对照组中采用市售冷冻水产品抗冻剂 (购于厦门美拉德食品科技有限公司)，其他操作与实验组相同。
处理60天后，各组中的鲐鱼鱼块解冻后进行检验，检验结果如表1所示，其中各项指标的检测方法均参考常规方法操作。
表1不同处理的鲐鱼鱼块的检测结果
样品 嫩度值(Kg.f) 持水力/％ 肌动球蛋白盐溶性/％
新鲜鱼块 0.611 98.7 100
实施例1 0.801 96.7 91.7
实施例2 0.798 95.3 91.1
实施例3 0.757 94.9 93.0
实施例4 0.734 93.8 92.4
空白对照组 1.851 78.1 77.8
商业抗冻剂对照组 0.919 90.8 84.6
由表1可见，经本发明中的抗冻保水剂处理的鲐鱼鱼块嫩度指、持水力以及肌动球蛋白盐溶性指标均接近于新鲜鱼块，并且显著优于空白对照组，优于商业抗冻剂对照组，表明本发明中的抗冻保水剂能有效避免冷冻保藏过程中鱼肉蛋白变性，使鱼块保持良好的品质，提升鱼块的经济价值。
实施例6：抗冻保水剂在单冻虾仁产品中的应用
实验组，分别取实施例1至实施例4制备的抗冻保水剂进行应用试验：鲜活南美白对虾捕获后用碎冰冻死，去头、去壳，清洗、沥干，制得虾仁。将虾仁在-30℃快速冷冻至虾仁表面形成厚度为2mm的冰衣，形成中间产品，然后在该中间产品表面喷淋上述抗冻保水剂，抗冻保水剂的用量为虾仁质量的16％，喷淋压力1.5～2个大气压，喷淋出口距中间产品表面的距离为0.6m，喷淋时间为20s。喷淋结束后，0～4℃下静置5～8min，使得中间产品的表面形成一层均匀致密的保护层。接着将虾仁包装入袋，包装入袋后，用气调包装机抽真空、充气和热封口进行气调包装。最后，将包装好的虾仁置于-23～-12 ℃下冷藏。
空白对照组：鲜活南美白对虾捕获后用碎冰冻死，去头、去壳后，清洗、沥干，制得虾仁。将虾仁在-30℃快速冷冻至虾仁表面形成厚度为2mm的冰衣。接着将虾仁包装入袋，包装入袋后，用气调包装机抽真空、充气和热封口进行气调包装。最后，将包装好的虾仁置于-23～-12℃下冷藏。
商业抗冻剂对照组：与实验组不同的是，该对照组中采用市售水产品抗冻剂 (购于厦门美拉德食品科技有限公司)，其他操作与实验组相同。
处理60天后，对各组中的虾仁进行解冻并进行检验，检验结果如表2所示，其中各项指标的检测方法均参考常规方法进行作。
表2不同处理的南美白对虾虾仁的检测结果
样品 嫩度值(Kg.f) 持水力/％ 肌球蛋白盐溶性/％
新鲜虾仁 0.701 95.9 100
实施例1 0.723 92.1 91.9
实施例2 0.786 94.1 93.7
实施例3 0.834 89.7 92.8
实施例4 0.744 91.1 91.1
空白对照组 1.743 74.9 77.8
常规抗冻剂对照组 0.973 87.1 82.9
由表2可见，经本发明中的抗冻保水剂处理的南美白对虾虾仁的嫩度指、持水力以及肌动球蛋白盐溶性指标均接近于新鲜虾仁，并且显著优于空白对照组，优于商业抗冻剂对照组，表明本发明中的抗冻保水剂能有效避免冷冻保藏过程中虾仁蛋白变性，使虾仁保持良好的品质。

Claims (10)

1.一种冷冻水产品抗冻保水剂，其特征在于由以下组分及其质量百分数组成：低聚木糖6.0～8.0％，壳聚糖0.45～0.55％，琼脂粉0.10～0.25％以及碱性磷酸盐0.6～1.2％，余量为水。
2.如权利要求1所述的冷冻水产品抗冻保水剂，其特征在于，所述碱性磷酸盐为磷酸三钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠以及次亚磷酸钠中的至少一种。
3.如权利要求1所述的冷冻水产品抗冻保水剂，其特征在于，所述低聚木糖的聚合度为2～6。
4.一种如权利要求1或2或3所述的冷冻水产品抗冻保水剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：按上述质量百分数将琼脂粉加入于蒸馏水中，80～95℃下搅拌加热5～10min，冷却至室温，加入低聚木糖并搅拌均匀，然后加入壳聚糖和碱性磷酸盐搅拌15～30min，调节pH值至8.5～9.5，制得所需的抗冻保水剂。
5.一种如权利要求1或2或3所述的冷冻水产品抗冻保水剂在冷冻水产品中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述冷冻水产品为单冻鱼块、单冻鱼片或单冻虾仁中的一种。
7.如权利要求6所述的应用，其特征在于包括以下步骤：
第一步，将捕获的鲜活鱼类或虾类快速致死，前处理后，清洗、沥干，得初产品备用；
第二步，将该初产品浸泡于抗冻保水剂中，浸泡温度为0～4℃，浸泡时间为3～5h；
第三步，将该初产品从抗冻保水剂中捞出、沥干；
第四步，将经上述第三步处理的水产品进行密封包装，最后置于-23～-12℃冷藏。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述第三步中，所述初产品与抗冻保水剂的体积比为1～2:5～7。
9.如权利要求6所述的应用，其特征在于包括以下步骤：
第一步，将捕获的鲜活鱼类或虾类快速致死，前处理后，清洗、沥干，得初产品备用；
第二步，将初产品在-20～-30℃下快速冷冻至初产品表面形成厚度为2～3mm的冰衣，获得中间产品；
第三步，在该中间产品表面喷淋上述抗冻保水剂，抗冻保水剂的用量为初产品质量的8～16％；
第四步，喷淋结束后，0～4℃下静置5～8min，使得中间产品的表面形成一层均匀 致密的保护层；
第五步，将经上述第四步处理的水产品进行密封包装，最后置于-23～-12℃冷藏。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述第三步中，喷淋压力1.5～2个大气压，喷淋出口距中间产品表面的距离为0.6～0.7m，喷淋时间为20～30s。
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