CN106832343A - 基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，具体步骤为：取多酚物质单宁酸、绿原酸、咖啡酸中的一种或多种混合，溶于水中，用盐酸或氢氧化钠调节pH值，氧化45～120min，得到氧化多酚溶液；取鱼皮明胶溶于40～60℃水中，加入氧化多酚溶液，得到明胶溶液；将明胶溶液于4℃凝胶12～72h，得到高凝胶性鱼皮明胶凝胶。本发明所采用的方法改善明胶的凝胶强度性质，拓宽鱼皮明胶的应用范围，使鱼皮明胶能够代替哺乳动物明胶。同时，本发明所提供的方法简单易行，所用多酚物质绿色安全，本身具有良好的功能特性，有益于人体健康。

Description

基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法
技术领域
本发明涉及一种高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，特别涉及基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法。
背景技术
鱼皮明胶因其良好的可降解性、生物相容性、低抗原性和低敏性等优点受到广泛的关注。其安全性较好且应用不受宗教文化的限制，是哺乳动物明胶的理想替代资源。鱼皮明胶与其他鱼种相比有自身特点，其采用提取条件较温和，且提取率高，易被吸收利用，是开发胶原蛋白肽等功能产品的良好来源，具有广阔的应用空间和市场开发价值。但由于鱼皮的氨基酸组成与分子量结构决定了其明胶形成的凝胶网状结构较弱、持水性较差，因此凝胶强度较低，这阻碍了鱼皮明胶的应用，尤其是很对鱼类凝胶食品的性质改良应用。
目前，增强明胶凝胶强度主要通过化学修饰(戊二醛、京尼平、碳二亚胺、酚类化合物)和酶修饰(转谷氨酰胺酶)等方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，改善鱼皮明胶的凝胶强度，拓宽鱼皮明胶的应用范围，使鱼皮明胶能够代替哺乳动物明胶；同时，保证发明方法简单易行，所用物质绿色安全，有益于人体健康。
为了达到上述目的，本发明提供了一种基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，具体步骤为：
S1、取多酚物质单宁酸、绿原酸、咖啡酸中的一种或多种混合，溶于25～70℃水中，用盐酸或氢氧化钠调节pH值为7～10，40～60℃下氧化45～120min，得到氧化多酚溶液；
S2、取鱼皮明胶溶于40～60℃水中，加入步骤S1所述的氧化多酚溶液，得到明胶溶液；
所述明胶溶液中鱼皮明胶的终浓度为0.0667g/mL，所述明胶溶液中多酚物质的总量为所述鱼皮明胶质量的0.5～10％；
S3、将步骤S2所述的明胶溶液于4℃凝胶12～72h，得到高凝胶性鱼皮明胶凝胶。
优选方式下，步骤S1所述多酚物质为单宁酸、绿原酸、咖啡酸按质量比为1:1:1混合。
优选方式下，步骤S1所述多酚物质为含有咖啡酸的混合时，先溶解咖啡酸。
优选方式下，步骤S1用0.1mol/L的盐酸或0.1mol/L的氢氧化钠调节pH至7～9，再在高纯氧气下氧化45～120min。
本发明所用单宁酸购买于天津市光复精细化工研究所，绿原酸和咖啡酸购买于上海笛柏化学品技术有限公司。
优选方式下，步骤S2所述明胶溶液中鱼皮明胶的终浓度为0.0667g/mL，所述明胶溶液中多酚物质的总量为所述鱼皮明胶质量的0.5～8％。
优选方式下，步骤S2所述的鱼皮明胶为马哈鱼鱼皮明胶。
最优方式下，所述的马哈鱼鱼皮明胶可通过如下步骤获得：取马哈鱼鱼皮，剪碎；25℃下先用洗洁精水溶液浸泡3h，再用0.05mol/L NaOH溶液浸泡4h，水洗至pH为7，最后用0.1mol/L磷酸溶液浸泡2h，水洗至pH为7；再于40℃下，用水提取明胶10h；冷却，离心，预冻，冷冻干燥，即得马哈鱼鱼皮明胶；所述马哈鱼鱼皮无需去鳞，所述洗洁精水溶液为家庭常用的洗洁精加水稀释制得，高效、去油快、易冲洗不残留的洗洁精即可，所述马哈鱼鱼皮与洗洁精水溶液的质量体积比为1:10(g/mL)，所述马哈鱼鱼皮与所用0.05mol/L NaOH溶液的质量体积比为1:10(g/mL)，所述马哈鱼鱼皮与所用0.1mol/L磷酸溶液的质量体积比为1:10(g/mL)，所述马哈鱼鱼皮与所用水质量体积比为1:5(g/mL)。
优选方式下，步骤S3中所述明胶溶液的凝胶温度为4℃，胶凝时间为12～48h。
本发明的技术创新在于：
1、本发明所用多酚类物质可通过非共价键和共价键与蛋白相互作用，增加明胶的凝胶强度，其中共价键在酚类物质和蛋白相互作用中起主要作用；所用氧化的多酚类物质能够形成中间产物醌，与蛋白质间形成共价交联，能够网络更多的水分子，使明胶的凝胶强度增强。天然的多酚类物质，单宁酸、绿原酸和咖啡酸，氧化后对明胶的凝胶强度增强效果显著，以马哈鱼鱼皮明胶为例，添加氧化多酚物质的马哈鱼鱼皮明胶凝胶强度较不添加氧化多酚物质的马哈鱼鱼皮明胶增加了47.3～69.1％。。
2、本发明所用多酚类物质应用规范性好，安全性高，已经批准为食品添加剂，对食品本身不造成额外影响，同时本身也有益于人体健康。
3、本发明使鱼皮明胶的凝胶强度增加，凝胶强度与商业牛皮明胶相当，甚至更高，拓宽了鱼皮明胶应用范围，可应用于鱼类食品，如鱼糜制品、鱼肉糕制品；以马哈鱼鱼皮明胶为例，添加氧化多酚物质的马哈鱼鱼皮明胶凝胶强度已持平或高于商业明胶的凝胶强度。
4、本发明操作简单，适宜推广。
具体实施方式
下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
一种基于氧化多酚物质的鱼皮明胶凝胶增强方法，包括以下步骤：
(1)提取马哈鱼鱼皮明胶：取马哈鱼鱼皮，剪碎；按鱼皮与洗洁精水溶液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡3h，去除脂肪；用0.05mol/L NaOH按鱼皮与碱液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡4h，水洗至pH为7；25℃下用0.1mol/L磷酸进行酸处理，鱼皮与酸液的质量体积比为1g:10mL，浸泡时间为2h，水洗至pH为7；在40℃下按鱼皮与去离子水质量体积比为1g:5mL提取明胶，提取时间为10h；冷却，离心，预冻，冷冻干燥；
(2)称取明胶质量的2％的单宁酸，溶于60℃水中，且40℃下通氧气60min；
(3)将(1)中制得的马哈鱼鱼皮明胶溶于60℃水中，加入氧化的单宁酸溶液，使得明胶溶液的终浓度为6.67％，使溶液中单宁酸含量为明胶质量的2％；
(4)将(3)中制得的含氧化单宁酸的明胶溶液分装到10mL烧杯中，每个烧杯分装量为10mL，于4℃凝胶，胶凝时间为20h，即得本发明所需凝胶样品；
(5)将(4)中得到的凝胶样品取出，用质构仪测定凝胶样品的凝胶强度，质构仪所用探头为P/5，测试前探头速度为1.00mm/sec，测试中探头速度为0.50mm/sec，测试后探头速度为10.00mm/sec，测试距离为15mm，凝胶强度见表1。
实施例2
一种基于氧化多酚物质的鱼皮明胶凝胶增强方法，包括以下步骤：
(1)提取马哈鱼鱼皮明胶：取马哈鱼鱼皮，剪碎；按鱼皮与洗洁精水溶液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡3h，去除脂肪；用0.05mol/L NaOH按鱼皮与碱液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡4h，水洗至pH为7；25℃下用0.1mol/L磷酸进行酸处理，鱼皮与酸液的质量体积比为1g:10mL，浸泡时间为2h，水洗至pH为7；在40℃下按鱼皮与去离子水质量体积比为1g:5mL提取明胶，提取时间为10h；冷却，离心，预冻，冷冻干燥；
(2)称取明胶质量的2％的绿原酸，溶于60℃水中，且40℃下通氧气60min；
(3)将(1)中制得的马哈鱼鱼皮明胶溶于60℃水中，使得明胶溶液的终浓度为6.67％，加入氧化的绿原酸溶液，使溶液中绿原酸含量分别为明胶质量的2％；
(4)将(3)中制得的含氧化绿原酸的明胶溶液分装到10mL烧杯中，每个烧杯分装量为10mL，于4℃凝胶，胶凝时间为40h，即得本发明所需凝胶样品；
(5)将(4)中得到的凝胶样品取出，用质构仪测定凝胶样品的凝胶强度，凝胶强度见表1。
实施例3
一种基于氧化多酚物质的马哈鱼鱼皮明胶凝胶增强方法，包括以下步骤：
(1)提取马哈鱼鱼皮明胶：取马哈鱼鱼皮，剪碎；按鱼皮与洗洁精水溶液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡3h，去除脂肪；用0.05mol/L NaOH按鱼皮与碱液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡4h，水洗至pH为7；25℃下用0.1mol/L磷酸进行酸处理，鱼皮与酸液的质量体积比为1g:10mL，浸泡时间为2h，水洗至pH为7；在40℃下按鱼皮与去离子水质量体积比为1g:5mL提取明胶，提取时间为10h；冷却，离心，预冻，冷冻干燥；
(2)称取明胶质量的2％的咖啡酸，溶于60℃水中，调节溶液pH值为8，40℃下通氧气60min；
(3)将(1)中制得的马哈鱼鱼皮明胶溶于60℃水中，使得明胶溶液的终浓度为6.67％，加入氧化的咖啡酸溶液，使溶液中咖啡酸含量分别为明胶质量的2％；
(4)将(3)中制得的含氧化咖啡酸的明胶溶液分装到10mL烧杯中，每个烧杯分装量为10mL，于4℃凝胶，胶凝时间为60h，即得本发明所需凝胶样品；
(5)将(4)中得到的凝胶样品取出，用质构仪测定凝胶样品的凝胶强度，凝胶强度见表1。
实施例4
一种基于氧化多酚物质的马哈鱼鱼皮明胶凝胶增强方法，包括以下步骤：
(1)提取马哈鱼鱼皮明胶：取马哈鱼鱼皮，剪碎；按鱼皮与洗洁精水溶液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡3h，去除脂肪；用0.05mol/L NaOH按鱼皮与碱液的质量体积比为1g:10mL，25℃下浸泡4h，水洗至pH为7；25℃下用0.1mol/L磷酸进行酸处理，鱼皮与酸液的质量体积比为1g:10mL，浸泡时间为2h，水洗至pH为7；在40℃下按鱼皮与去离子水质量体积比为1g:5mL提取明胶，提取时间为10h；冷却，离心，预冻，冷冻干燥；
(2)称取明胶质量的2％的单宁酸、绿原酸和咖啡酸的混合添加(三者质量比1:1:1)，溶于60℃水中，调节溶液pH值为8，40℃下通氧气60min；
(3)将(1)中制得的马哈鱼鱼皮明胶溶于60℃水中，使得明胶溶液的终浓度为6.67％，加入氧化的混合多酚溶液，使溶液中氧化多酚总量为明胶质量的2％；
(4)将(3)中制得的含氧化混合多酚的明胶溶液分装到10mL烧杯中，每个烧杯分装量为10mL，于4℃凝胶，胶凝时间为60h，即的本发明所需凝胶样品；
(5)将(4)中得到的凝胶样品取出，用质构仪测定凝胶样品的凝胶强度，凝胶强度见表1。
另外，制作不添加氧化多酚物质的马哈鱼鱼皮明胶作为对比例1和商业牛皮明胶作为对比例2，即未经过步骤(2)和步骤(3)，其它过程与实施例1均相同；上述待检测样品的浓度相同。
如表1所示，实施例1，2，3，4的凝胶强度较对比例1均有显著提高，提高幅度达47.3-69.1％，已持平或高于商业明胶的凝胶强度。结果表明三种氧化酚酸及他们的混合氧化物均可有效提升马哈鱼鱼皮明胶的凝胶强度。
表1
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、取多酚物质单宁酸、绿原酸、咖啡酸中的一种或多种混合，溶于25～70℃水中，用盐酸或氢氧化钠调节pH值为7～10，40～60℃下氧化45～120min，得到氧化多酚溶液；
S2、取鱼皮明胶溶于40～60℃水中，加入步骤S1所述的氧化多酚溶液，得到明胶溶液；
所述明胶溶液中鱼皮明胶的终浓度为0.0667g/mL，所述明胶溶液中多酚物质的总量为所述鱼皮明胶质量的0.5～10％；
S3、将步骤S2所述的明胶溶液于4℃凝胶12～72h，得到高凝胶性鱼皮明胶凝胶。
2.根据权利要求1所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，步骤S1所述多酚物质为单宁酸、绿原酸、咖啡酸按质量比为1:1:1混合。
3.根据权利要求1或2所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，步骤S1所述多酚物质为含有咖啡酸的混合时，先溶解咖啡酸。
4.根据权利要求1所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，步骤S1用0.1mol/L的盐酸或0.1mol/L的氢氧化钠调节pH至7～9，再在高纯氧气下氧化45～120min。
5.根据权利要求1所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，步骤S2所述明胶溶液中鱼皮明胶的终浓度为0.0667g/mL，所述明胶溶液中多酚物质的总量为所述鱼皮明胶质量的0.5～8％。
6.根据权利要求1所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，步骤S2所述的鱼皮明胶为马哈鱼鱼皮明胶。
7.根据权利要求6所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，其特征在于，所述的马哈鱼鱼皮明胶制备步骤为：
取马哈鱼鱼皮，剪碎；25℃下先用洗洁精水溶液浸泡3h，再用0.05mol/LNaOH溶液浸泡4h，水洗至pH为7，最后用0.1mol/L磷酸溶液浸泡2h，水洗至pH为7；再于40℃下，用水提取明胶10h；冷却，离心，预冻，冷冻干燥，即得马哈鱼鱼皮明胶；
所述马哈鱼鱼皮与洗洁精水溶液的质量体积比为1:10(g/mL)，所述马哈鱼鱼皮与所用0.05mol/L NaOH溶液的质量体积比为1:10(g/mL)，所述马哈鱼鱼皮与所用0.1mol/L磷酸溶液的质量体积比为1:10(g/mL)，所述马哈鱼鱼皮与所用水质量体积比为1:5(g/mL)。
8.根据权利要求1所述基于氧化多酚物质的高凝胶性鱼皮明胶的制备方法，步骤S3中所述明胶溶液的凝胶温度为4℃，胶凝时间为12～48h。
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