CN106857803A - 一种低冰点速冻保鲜液 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低冰点速冻保鲜液，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液包括乙醇22％、丙二醇18％、羧酸盐4.7％、细胞抗氧化剂0.5％以及水余量。所述低冰点速冻保鲜液冰点低，食品冻结时间短，肌细胞内的汁液处于超冷状态，无冰晶形成，不存在冻结膨胀压，从而保持肌细胞的完整性，达到保鲜的目的。

Description

一种低冰点速冻保鲜液

技术领域

本发明涉低温快速冷冻技术领域，尤其涉及一种低冰点速冻保鲜液。

背景技术

低温快速速冻技术是利用专用的液态速冻保鲜液，应用低温、超低温技术在极短的时间内使被冻物品通过最大的冰晶生成区，在表面形成一层冰膜，利用水-冰之间的热导率差距明显，热阻差异大的原理(见图5)，控制速冻时间，让其接近又不到达共晶点而处于超冷状态，肌细胞内外的压力相对达到平衡，不存在冻结膨胀压，最大程度地保护被冻物品的细胞组织，保持细胞活性，保证被冻物品的鲜活质量，最大限度保留原营养成分的新型食品保鲜技术，全称为低温快速冷冻保鲜技术。

速冻保鲜液无毒无味，对食物不产生任何毒副作用和二次污染，只作用在食品冻结中，可与被冻物质直接接触，加快热传导及在冷冻过程中同时杀菌，并在快速冷冻过程中，使肉类食品组织细胞中的汁液处于超冷状态，从而使细胞膜不破裂，不产生干耗，保持肉类食品的新鲜质量。解决了空气冻结热阻大，热传导慢，耗电大的难题，大大降低了肉类食品加工中的电耗，节能约60％。在肉类食品解冻食用时无可溶性蛋白和高营养物质流失，提高肉类食品的质量，对保护环境、对人类健康有重大的贡献。

现有的速冻保鲜液，如专利号为CN 201410470540.6的专利申请公开了一种鲜活海鲜微冻液，该鲜活海鲜微冻液包括氯化钙、丙醇、茶多酚及水。虽然氯化钙相较于氯化钠具有更大的分子，进入被冻物细胞的数量较少，对细胞的影响更小，但是氯化钙仍有部分分子进入被冻物细胞，在长时间冷冻后，如12个月或更长时间后很难保持细胞的完整性。另外，该海鲜微冻液的冰点为-7～-17℃，当需要更低稳定长期保持被冻物时，例如-25℃时，该海鲜微冻液会结块，结块后对细胞膜会造成破坏，影响被冻物的鲜活质量，再者，高浓度的氯化钙溶液不但有很高的渗透压，而且味道苦涩，严重影响食品口感，还对设备造成严重腐蚀。

因此，有必要提供一种速冻保鲜液，其冰点低，不易进入细胞可保持细胞的完整性，以克服现有技术的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可保持细胞完整性、冰点低的速冻保鲜液。

为实现该目的，本发明提供一种低冰点速冻保鲜液，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液包括乙醇10％～30％、丙二醇10％～30％以及水余量。

较佳地，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液还包括羧酸盐2％～8％。

较佳地，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液还包括细胞抗氧化剂0.1％～1％。

较佳地，所述细胞抗氧化剂为维生素E。细胞抗氧化剂具有阻止非酶等因素引起的食品变质，进一步保障被冻物的鲜活质量，延长被冻物的保质期。

较佳地，所述丙二醇最佳为1,2-丙二醇，也可为顺，反1,3-丙二醇。

具体地，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液包括乙醇22％、丙二醇18％、羧酸盐2-8％、细胞抗氧化剂0.5％以及水余量。

较佳地，所述羧酸盐为羧酸钾盐或/和羧酸钠盐。

较佳地，所述羧酸钾盐为甲酸钾、乙酸钾、丙酸钾、正戊酸钾、正己酸钾、草酸钾或柠檬酸钾中的至少一种。

现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的低冰点速冻保鲜液通过中国计量认证CMA和中国认可国际互认检测CNAS的广东省微生物分析检测中心的检测：按GB15193-94食品安全性毒理学评价程序和方法检测和评价：属无毒类，符合食品卫生要求，可以与被冻物直接接触冻结。速冻保鲜液符合食品卫生学标准要求。

(2)本发明的低冰点速冻保鲜液包括有乙醇10％～30％及丙二醇10％～30％，其冰点可达-35℃～-45℃，低冰点速冻保鲜液在-35℃的温度下也保持不结块，不破坏被冻物的细胞膜，保持被冻物鲜活质量。由于本发明的低冰点，使其在很大范围内可根据被冻物的需求随时调节温度；而CN 201410470540.6的鲜活海鲜速冻保鲜液的冰点高于-20℃，当温度低于-25℃时，鲜活海鲜速冻保鲜液结块，不仅易破坏被冻物的细胞膜，亦影响热传递，使被冻物无法在极短时间内到达理想温度。

(3)使用本发明的低冰点速冻保鲜液，被冻物在-30℃～-35℃的温度下只需1～5分钟即可达到-18℃；

食品都是由无数的细胞组成的，细胞质(细胞内的液体)与细胞间质(细胞与细胞的间的液体)中存在着蛋白质、糖、无机盐等物质，细胞质比细胞间质的浓度要大。当外界温度降低到细胞间质的冰点时，细胞间质中就会产生大量细小的冰晶；当温度进一步下降达到细胞质的冰点时，细胞质中也产生冰晶。但是由于细胞质和细胞间质产生冰晶的时间先后不同及两者浓度上的差异，产生的冰晶数量也远远不同，并由此产生一定的压力差。当这种压力差达到一定程度时，就会破坏细胞膜，在细胞膜上形成许多足以使营养物质自由出入的通道。当食品解冻时，细胞质内的大量营养物质就会通过这些通道流失(常规冻结的食品在解冻时，解冻水会有大量泡沫，这些泡沫就是营养物质)，大大降低了食品的营养价值。通过试验证明，食品中产生的冰结晶的大小、分布情况与通过最大冰结晶生成区有关。在越短的时间内通过最大冰晶生成区，细胞膜所受到的压力差就越小，细胞就越不会被破坏。常规冻结的一个明显缺点通过最大冰晶生成区的时间比较长，因此无法避免地在细胞膜内外产生不均衡压力差，破坏细胞膜，导致解冻后的营养流失。

具体地，一般0～-5℃是被冻物细胞的最大冰晶生成区，被冻物停留在0～-5℃区间的时间越短，冰结晶越小，被冻物细胞膜完整性越好，相反，被冻物停留在0～-5℃区间的时间越长，冰结晶越大，被冻物细胞膜完整性越差，不仅易产生干耗，还会使得解冻时可溶性蛋白流失，造成肉质松散，失去原有口味。使用本发明的低冰点速冻保鲜液，被冻物在-30℃～-35℃的温度下只需0.63～2.5分钟即可穿过最大冰晶生成区，解冻后细胞完整性好，保持鲜活质量。

附图说明

图1A：为没有使用本发明冻结前鱼肉组织结构显微图

图1B：为使用慢速冻结技术鱼肉组织结构显微图

图2A：为使用本发明在-20℃快速冻结鱼肉组织结构显微图

图2B：为使用本发明在-40℃快速冻结鱼肉组织结构显微图

图3为本发明低冰点速冻保鲜液速冻的鲤鱼，鲤鱼处于冻结状态，表面形成一层冰膜。

图4为图3中鲤鱼解冻后的状态，细胞回复原状态，鲤鱼生命特征恢复。

图5为各种食品的热导率随温度的变化图。

图6为羧酸盐动力粘度随温度的变化图。

图7为羧酸盐导热系数随温度的变化图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

各实施例及对比例的方案如下表所示，表中所示百分比为质量百分比。

从上表可知，如实施例1～4所示，将10％～30％乙醇与10％～30％的丙二醇复配制得的低冰点速冻保鲜液的冰点值可达-36.1℃～-42.2℃，而在乙醇与丙二醇的基础上加入羧酸盐可进一步降低低冰点速冻保鲜液的冰点，如实施例5～11所示，冰点值可达-42.6℃～-50.1℃。从对比例1～10可知，各单组分配置的速冻保鲜液的冰点值均高于-19.5℃，丙二醇与羧酸盐复配时，冰点值可达-23.8℃～-28.2℃，然而仍低于本发明低冰点速冻保鲜液的冰点。

在工业应用过程中，不仅要考虑冰点还需考虑浓度，及各组份的其他热物理常数：凝固点、密度、定压比热容、导热系数、动力粘度、运动粘度和普朗特常数(Pr)。综合各种因素，并与单组分的物料相比较，我们把相关的组合列成下表：

考虑到羧酸盐导热系数和动力粘度随温度的变化(图6，7)，我们选择浓度在10％以下。丙二醇25％左右，乙醇在30％以内。

低冰点速冻保鲜液的浓度应略大于被冻物细胞质浓度，低冰点速冻保鲜液的浓度过高，易造成被冻物脱水，低冰点速冻保鲜液的浓度过低，低冰点速冻保鲜液易渗入细胞。如实施例1～11所示，低冰点速冻保鲜液的浓度百分比为40％～55％；最佳地，如实施例2及实施例5～11所示，低冰点速冻保鲜液的浓度百分比为45％～55％。具体浓度可根据被冻物细胞质浓度进行调节。

乙醇、丙二醇的质量分数应低于30％，乙醇、丙二醇的质量分数越高，冰点值会越低，但是会造成被冻物的表面褪色。因此，控制乙醇、丙二醇的质量分数为10％～30％。于上各实施例及对比例中，羧酸盐为羧酸钾盐，考虑其溶解度及对被冻物的影响，所述钾盐的质量分数控制在5％～15％之间。

实验一

以上述各实施例的低冰点速冻保鲜液进行速冻实验，以一般的急速冷冻为对比例，如图1～2所示，被冻物为鲜鱼肉。图1A为使用低冰点速冻保鲜液冻结之前的示意图，图1A展示了冻结前鲜鱼肉的组织结构，图1B展示了一般慢速冻结过程，将食材浸泡在-10℃冻保鲜液中冻结，组织结构内冰晶排列显无规则状态，图2A展示了鲜鱼肉在-20℃冻结状态，鱼肉组织结构内冰晶排列显较有规则状态，图2B展示鱼肉在-40℃温度下全部瞬间锁水冷冻，鱼肉中心温度达到-18℃以下，鱼肉组织结构内冰晶排列十分规则，且细小，结构保持完好。

实验二

以活鲤鱼为实验对象，使用本发明的低冰点速冻保鲜液，在-40℃～-45℃温度下冻结，低冰点速冻保鲜液不结块，活鲤鱼被瞬间速冻，如图3所示，活鲤鱼的表面速冻；如图4所示，解冻后鲤鱼重现生命特性，放进水中数分钟后存活。

而不使用本发明的低冰点速冻保鲜液，例如用一般急速冷冻技术处理后的鲤鱼，无法重现生命特征，色淡、体硬，解冻后质地松散。

值得注意的是，丙二醇包括1,2-丙二醇及顺，反1,3-丙二醇，本发明优选1,2-丙二醇。

以上，仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的范围。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种低冰点速冻保鲜液，其特征在于，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液包括：

乙醇 10％～30％；

丙二醇 10％～30％；以及

水 余量。

2.如权利要求1所述的低冰点速冻保鲜液，其特征在于，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液还包括羧酸盐2％～8％。

3.如权利要求1所述的低冰点速冻保鲜液，其特征在于，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液还包括细胞抗氧化剂0.1％～1％。

4.如权利要求3所述的低冰点速冻保鲜液，其特征在于，所述细胞抗氧化剂为维生素E或/和茶多酚。

5.如权利要求1所述的低冰点速冻保鲜液，其特征在于，所述丙二醇为1,2-丙二醇。

6.一种低冰点速冻保鲜液，其特征在于，按照质量百分比计算，所述低冰点速冻保鲜液包括：

7.如权利要求2或6所述的低冰点速冻保鲜液，其特征在于，所述羧酸盐为羧酸钾盐。

8.如权利要求7所述的低冰点速冻保鲜液，其特征在于，所述羧酸钾盐为甲酸钾、乙酸钾、丙酸钾、正戊酸钾、正己酸钾、草酸钾或柠檬酸钾中的至少一种。