CN107242471A - 一种提高鱼糜制品凝胶强度的微波组合加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高鱼糜制品凝胶强度的微波组合加热方法，属于食品加工技术领域。本发明采用传导先使鱼糜充分凝胶化，再用微波加热的方式使鱼糜凝胶快速通过凝胶裂化区，此种微波组合加热的方式不仅能够提高鱼糜的凝胶强度，使其具有想要的弹性，而且能够节省大量时间，提高生产效率。和普通的微波加热相比，采用传导和微波保温的微波组合加热方法，即在指定的温度区间调节微波的功率使鱼糜制品的温度保持一段时间，这种微波组合加热方法能够有效的提高鱼糜的凝胶强度，并顺应当今微波加热在鱼糜制品中应用的新趋势。

Description

一种提高鱼糜制品凝胶强度的微波组合加热方法

技术领域

本发明涉及一种提高鱼糜制品凝胶强度的微波组合加热方法，属于食品加工技术领域。

背景技术

近年来，随着我国渔业和加工技术的发展，我国的鱼糜制品行业取得了长足进展，由过去单一化的生产，发展到机械化生产一系列新型高档次的鱼糜制品。而由高品质鱼肉做成的鱼糜制品因具有高蛋白含量低脂肪和卡路里迅速成为人们喜爱的健康食品。鱼糜制品的凝胶特性是凝胶强度、持水性及白度的综合表现，其中最重要的是凝胶强度，也是衡量鱼糜制品品质的重要指标。

在鱼糜制品的加工过程中，热处理是其中最重要的环节，热处理温度和加热速率决定了鱼糜制品的品质。通常一些鱼做成的鱼糜在加盐斩拌过后，肌原纤维蛋白在盐分的作用下溶出，形成松散的网状结构，即溶胶变为凝胶，因此能够在40℃下形成半透明的凝胶。50-70℃时是凝胶裂化段，凝胶形成的网状结构逐渐断裂，这是由于鱼肉中的内源性蛋白水解酶在这个温度区间最为活跃，导致肌原纤维蛋白的肽键大量降解，使鱼糜凝胶强度降低。在经高于80℃的温度继续加热后能够形成高弹性不透明的凝胶。因此在传统的鱼糜制品加热过程中，通常采用二段式加热的模式，即先在40℃水浴中传导加热30min。再在90℃水浴传导加热20min。然而，因为传统的凝胶方法需要精细的温度控制耗时过长、能耗大，凝胶在50-70℃区间停留时间过长，加剧了凝胶劣化程度，而且需要大量人力，并不适合批量生产。

微波加热是利用物料中的极性分子，在快速变化的电磁场中产生剧烈转动，与临近分子发生摩擦效应，从而使物料升温。因此微波加热被认为是鱼糜制品加工过程中非常有潜力的加热方式。微波加热是基于物料吸收电磁波辐射的量转化成热能而进行加热，能够快速并且有效的从内部加热。与传统的传导加热相比，因其具有传热快速、加热时间短、物料受热均匀、热效率高、廉价且不产生污染等优点而被广范应用于食品加热中。它可以迅速经过50-70℃的温度区间，使内源性的蛋白水解酶快速失活，避免鱼糜凝胶劣化，因此微波加热在鱼糜凝胶形成过程中具有显著优势。虽然已有一些研究用微波直接加热鱼糜制品，而且得到凝胶强度较高的鱼糜制品，使微波加热快速升温的特性得到应用，但是也正是因为微波的较快的升温速率，水分散失过快尤其是鱼糜内部温度达到沸点时，鱼糜的结构会被进一步破坏，这种纯微波的加热方式得到的鱼糜制品通常是更硬而不是更弹。CN102551110A公布了一种微波加热制备低盐鱼糜鱼糕的方法，其主要目的在于制作一种不含盐或盐含量低的微波加热低盐鱼糜鱼糕的方法。闫虹等人(两种微波加热处理方式对白鲢鱼糜凝胶特性的影响[J].现代食品科技，2014，30(27)196-204)采用水浴、微波二段式加热方法，恒定微波功率、加热不同时间(未控制温度)，进而提高鱼糜制品的凝胶强度；本发明的微波组合加热方法是基于鱼糜组分的电磁响应特性，以及水分的介电增强机制，并结合鱼糜凝胶过程谷氨酰胺转氨酶的最适作用条件(温度恒定)，靶向、高效提高鱼糜制品的凝胶强度。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高鱼糜制品凝胶强度的微波组合加热方法，所述的鱼糜制品包括鱼肠、鱼糕、鱼香肠、蟹棒、鱼面、鱼饼和鱼卷等以鱼糜为主要原料的鱼糜制品。所述鱼糜的原料鱼是例如白鲢鱼、铜盆鱼或金线鱼之类的白鱼肉；例如鲣鱼、秋刀鱼、鲭鱼或沙丁鱼之类的红肉鱼以及墨鱼、虾等。

所述方法是将冷冻的鱼糜经解冻、空斩、盐斩、料斩、成浆后，成型熟化得到鱼糜制品；所述成型熟化是将成浆后的鱼糜浆料以注浆模头或者手工挤压的方式形成特定形状，经微波组合加热的方法得到高凝胶强度的鱼糜制品；所述微波组合加热方式如下：先在40-50℃水浴条件下凝胶20-40min，再在微波功率为3±1W/g的功率下采用间歇式加热的方式使鱼糜温度升温到80±2℃并保温3-9min。熟化的鱼糜制品放在冰水或者冷的自来水中冷却，速冻包装后冷冻保藏。

在本发明的一种实施方式中，所述微波组合加热方式是指鱼糜制品现在40℃的水浴中以传导加热的方式凝胶30min。之后用微波功率为3±1W/g的微波功率间歇式加热的方式使鱼糜制品的中心温度升至80℃并保温7min。

在本发明的一种实施方式中，所述微波间歇式加热是采用微波先加热20-30s，停止加热20-30s，此为一个周期，如此重复操作，直至鱼糜样品加热至80-90℃并保温5±1min。

在本发明的一种实施方式中，所述微波间歇式加热是采用微波先加热24s，停止加热24s，此为一个周期，如此重复操作，直至鱼糜样品加热至80±2℃并保温5±1min。

本发明中所述的“使鱼糜温度升温到80±2℃并保温3-9min”中的保温，是指保持鱼糜制品的中心温度在80±2℃内浮动。可通过两种加热模式达到。其一，当微波以功率为3±1W/g加热到设定的温度时，微波停止加热，此时允许鱼糜制品的中心温度在设定的温度80±2℃内波动，当中心温度低于设定温度时，以原本的功率继续加热，当加热的温度达到设定的温度时，微波停止加热，以此使中心温度维持在设定的温度。其二，当以适当的微波功率3±1W/g加热到设定的温度时，立即改变微波加热的功率，以原本功率1/8-1/4进行持续加热，以此来维持鱼糜中心温度在设定的温度80±2℃波动。

通过不同的注浆模头，使鱼糜制品形成不同条状、块状等，模头的形状可根据生产的需要进行更换。

在本发明的一种实施方式中，所述解冻，是将在-20℃储藏的冷冻鱼糜在4摄氏度中解冻10-14h，使鱼糜块表面温度在10℃以下，而鱼糜块的中心温度在-3℃以下。

在本发明的一种实施方式中，所述空斩，是将解冻的鱼糜中心温度≤5℃放入斩拌机中，斩拌机刀轴的旋转速度为2000-3000r/min的条件下空斩2-3min，直至鱼糜出现“抱团”的现象，随后向鱼糜中加入1±0.1％的磷酸盐继续斩拌，最终达到鱼糜无硬颗粒的状态，得到空斩鱼糜。加入磷酸盐的作用是保持鱼糜制品原有的风味和营养。有效地提高鱼糜制品的保水能力，使鱼糜制品的肉汁更丰富，口感鲜嫩。

在本发明的一种实施方式中，所述空斩，是将解冻的鱼糜，切成2-3cm³小块加入到斩拌机中，在温度为0-12℃与转速斩拌机刀轴的旋转速度为2000-3000r/min的条件下空斩2-3min，直至鱼糜出现“抱团”的现象，期间向鱼糜中加入1±0.1％的磷酸盐，最终达到鱼糜无硬颗粒的状态。

在本发明的一种实施方式中，所述盐斩，是按照鱼糜重量的2-4％向空斩得到的鱼糜中加入食盐，在刀轴转速为2000-3000r/min的条件下盐斩3-8min，直至鱼糜完全分散，浆料变成黏稠状。添加食盐的目的是提高离子浓度使鱼糜中的盐溶性蛋白高级结构展开形成的溶胶便于蛋白质结构重新交联形成具有弹性的凝胶网络结构。所述食盐添加量小于2％时，不利于盐溶性蛋白的溶解，蛋白分子结构不能完全展开；若食盐添加量大于4％，则会使鱼糜制品口味过咸影响口感，而且高NaCl含量会增加高血压和心血管疾病的危险。因此食盐的添加量是2-4％，优选的是2.8-3.2％。

在本发明的一种实施方式中，所述料斩，是向盐斩得到的鱼糜中加入18±1％大豆乳化浆，在刀轴转速为3000-4000r/min的条件下混斩4-10min，期间加入香辛料，直至浆料充分混匀，用手摸无颗粒感。所述大豆乳化浆，是将大豆蛋白：鸡皮：冰水按照1:1:5的比例加入到斩拌锅中，经乳化处理5-6min，直至所述材料成细腻的乳化浆。所述香辛料是能够改变鱼糜制品风味的调味品，例如胡椒粉、辣椒粉、咖喱粉等香辛料和调味品，用量按照实际情况调整添加，通常为0.5-0.6重量份。

在本发明的一种实施方式中，所述大豆蛋白乳化浆是由大豆蛋白干粉和鸡皮按照重量比1:1混合，加入5份重量的冰水，再经乳化处理5-6min制成的浆体。所述的乳化处理是使用高速乳化机选用3000-4000r/min的转速均质乳化5-6min。

在本发明的一种实施方式中，所述成浆，是向料斩后的物料中加入14±1％的淀粉，在刀轴转速为2000-3000r/min的条件下混斩2-4min。使淀粉均匀分散到鱼糜体系中，得到鱼糜制品浆料。所述淀粉为市售樱花牌淀粉或编号为SH-52淀粉和MQS-99淀粉和木薯淀粉。新鲜的鱼肉中含有72-80％的水分，其余的固体物质大部分为蛋白质。当鱼糜制品受热时，蛋白质因变性而失去对水分的结合能力，而淀粉能够吸收这部分水分，糊化并形成稳定的结构。因此加入淀粉对于保证鱼糜制品的持水性、改善组织结构是非常重要的。

在空斩、盐斩、料斩、成浆中，中鱼糜物料的温度均保持低于5℃，所述的斩拌均使用间歇式斩拌的方式，即在斩拌机中斩拌40-50s，接着让斩拌机停止30s，停止期间刮去斩拌机内壁上附着的鱼糜原料，接着重复上述步骤，直至鱼糜原料达到预期的状态。如此，可避免在斩拌过程中因电机产热和摩擦生热使鱼糜原料温度升高不符合肉制品加工标准中的相关规定从而影响凝胶强度。

根据本发明一种优选的实施方式，所述微波组合加热方法所得到的鱼糜制品，其凝胶强度能够达到800-900g×cm。

有益效果

目前为止，直接用微波加热易造成50℃以前凝胶化不充分，肌原纤维蛋白分子不能充分延展，相互交联形成的网状结构稳定性差，从而影响鱼糜制品的品质和感官特性。而本发明采用传导先使鱼糜充分凝胶化，再用微波加热的方式使鱼糜凝胶快速通过凝胶裂化区，此种微波组合加热的方式不仅能够提高鱼糜的凝胶强度，使其具有想要的弹性，而且能够节省大量时间，提高生产效率。和普通的微波加热相比，采用传导和微波保温的微波组合加热方法，即在指定的温度区间调节微波的功率使鱼糜制品的温度保持一段时间，这种微波组合加热方法能够有效的提高鱼糜的凝胶强度，并顺应当今微波加热在鱼糜制品中应用的新趋势。

具体来说，采用微波组合加热的方法(图1)，同时发挥了传导和微波加热的优势。在50℃以前通过传导加热使鱼糜制品充分凝胶化，肌原纤维蛋白分子能够充分延展，并相互交联形成网络结构。而采用微波加热保温的后续加热方式能够迅速跨过鱼糜凝胶裂化区间，使内源性蛋白水解酶快速失活，避免凝胶劣化。采用此种微波组合加热的方式，加热速度快，能源利用率高，生产效率高。和传统的传导二段式加热对比，凝胶强度提高了1.6倍以上(图6)，且组织结构更加均匀致密(图8)，质地更加细腻。在鱼糜白度差异很小的情况下(表1)，提高了持水力(表2)，和弹性(图5)。而且传统的微波加热相比，所述微波组合加热方法具有失水率(表2)低对形貌影响较小的优点(图7)。本方法不添加任何增塑剂、黏着剂和价格较高的酶制剂，成本较低。

附图说明

图1微波组合加热方法保温曲线图；

图2不同微波组合加热条件对鱼糜制品品质的影响，A代表微波功率3W/g凝胶强度，B代表微波功率5W/g凝胶强度，C代表微波功率7W/g凝胶强度；a代表微波功率3W/g持水力，b代表微波功率5W/g持水力，c代表微波功率7W/g持水力；

图3传统微波加热方法的优化图，A凝胶强度，B持水力；

图4鱼糜制品经不同加热方式在最优条件下处理后的破断力图；

图5鱼糜制品经不同加热方式在最优条件下处理后的破断距离图；

图6鱼糜制品经不同加热方式在最优条件下处理后的凝胶强度图；

图7鱼糜制品经不同加热模式在最优条件下熟化后的鱼肠照片；

图8鱼糜制品经经不同加热方式在最优条件下凝胶熟化后的扫描电镜图(x1000)；图4～8中，A代表本发明微波组合加热方法、B、代表传统微波加热方法、C、代表传统二段式传导加热方法。

具体实施方式

以下实施例使用的鱼糜是目前市场上销售的产品，例如由宁波锦海水产食品有限公司以商品名冷冻铜盆鱼鱼糜销售的产品。

以下实施例使用的高速乳化机是目前市场上销售的产品，例如由FLUKO公司以商品名FA25高速乳化机销售的产品。

以下实施例使用的斩拌机是由上海申发机械有限公司以商品名“申发”牌销售的高速斩拌机或河北晓进机械制造股份有限公司以商品名“晓进”牌销售的高速斩拌机。

实施例1

本实施例为微波组合加热方法条件的优化，具体实施例如下：

A、解冻

将在-20℃储藏的由宁波锦海水产品以商品名冷冻铜盆鱼糜在温度为4摄氏度中解冻10-14h，是鱼糜块表面温度在10℃一下，而鱼糜块的中心温度在-3℃以下。

B、大豆乳化浆

大豆蛋白：鸡皮：冰水按照1:1:5的比例加入到斩拌锅中，经乳化处理5-6min，直至所述材料成细腻的乳化浆。

C、空斩

将解冻的鱼糜温度≤5℃放入斩拌机中，斩拌机刀轴的旋转速度为2000-3000r/min的条件下空斩2-3min，直至鱼糜出现“抱团”的现象，期间向鱼糜中加入1±0.1％的磷酸盐，最终达到鱼糜无硬颗粒的状态，得到空斩鱼糜。

D、盐斩

按照鱼糜重量的2-4％向步骤C中得到的空斩鱼糜中加入实验，在刀轴转速为2000-3000r/min的条件下盐斩3-8min，直至鱼糜完全分散，浆料变成黏稠状。

E、料斩

向步骤D中得到的盐斩鱼糜中加入18±1％步骤A得到的大豆乳化浆，在刀轴转速为3000-4000r/min的条件下混斩4-10min，期间加入香辛料，直至浆料充分混匀，用手摸无颗粒感。

F、成浆

向步骤E中加入14±1％的淀粉，在刀轴转速为2000-3000r/min的条件下混斩2-4min。使淀粉均匀分散到鱼糜体系中，得到鱼糜制品浆料。

G、成型熟化

将步骤F得到的鱼糜浆料以注浆模头或者手工挤压的方式形成特定形状。成型的鱼糜制品先在38-42℃(优选40℃)的水浴中以传导加热的方式凝胶30min，将水浴传导加热之后的鱼糜制品在功率为3±1W/g，5±1W/g，7±1W/g(优选3W/g)的功率下间歇式加热到70、80、90℃并保温3-9min(优选80℃、5min)。

所述间歇式加热是以微波加热24s停24s以此重复加热，直至温度达到设定的温度。

所述微波加热的温度是通过加拿大FISO公司提供的光纤探针在线检测的，当微波加热达到设定的温度时，微波停止加热，当温度低于设定的温度时，微波以原功率继续加热直到达到设定的温度，并重复此过程在设定的温度下保持一定的时间(图1)。微波加热结束后得到所述具有较高凝胶强度的鱼糜制品。其中微波组合加热方法的最优条件为3±1W/g加热至80±2℃并保温5min(图2)。保温过程允许温度在设定的温度下上下波动2℃。

实施例2

实施例2与实施例1不同的地方是在微波组合加热的方法中，当微波加热达到设定的温度时，降低微波功率，以原来功率的1/8-1/4进行持续加热，以维持鱼糜中心的温度在设定的温度上下2℃的范围内波动，若鱼糜的温度高于设定的温度则降低此时的功率，直至温度回至设定的温度并维持一段时间。

对照例1

此对照例为传统微波加热方法的条件优化。

对照例1具体的操作步骤和实施例1一样，不同的是在步骤G中鱼糜经成型后通过传统的微波加热模式，即把成型的鱼豆腐以恒定3W/g、5W/g、7W/g的功率以间歇式加热的方式加热24s停24s总共微波加热时间为24、48、72、96、120s，加热结束后即的传统微波加热的鱼糜制品。其中传统微波加热方法的最优化条件为5w/g加热时间72s。

对照例2

对照例2的具体操作步骤和实施例1相同，不同的是在成型熟化阶段不采用微波加热的组合加热方式，而是采用公知的传统二段式加热模式，即先在40℃的水浴中传导加热30min，后立即取出放入90℃的水浴中传导加热20min。加热结束后即得传统传导加热的鱼糜制品。

表1 不同加热方式最优条件下鱼糜制品的白度测定

表2 不同加热方式最优条件下鱼糜制品失水率和持水力

以上表中A代表本发明微波组合加热方法、B代表传统微波加热方法、C代表传统二段式传导加热方法

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，将冷冻的鱼糜经解冻、空斩、盐斩、料斩、成浆后，成型熟化得到鱼糜制品；所述成型熟化是将成浆后的鱼糜浆料以注浆模头或者手工挤压的方式形成特定形状，经微波组合加热的方法得到高凝胶强度的鱼糜制品；所述微波组合加热方式如下：先在40-50℃水浴条件下凝胶20-40min，再在微波功率为3±1W/g的功率下采用间歇式加热的方式使鱼糜温度升温到80±2℃并保温3-9min。

2.根据权利要求1所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述微波组合加热方式是指鱼糜制品现在40℃的水浴中以传导加热的方式凝胶30min，之后用微波功率为3±1W/g的微波功率间歇式加热的方式使鱼糜制品的中心温度升至80℃并保温7min。

3.根据权利要求1或2所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述间歇式加热是采用微波先加热20-30s，停止加热20-30s，此为一个周期，如此重复操作，直至鱼糜样品加热至80-90℃并保温5±1min。

4.根据权利要求3所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述间歇式加热是采用微波先加热24s，停止加热24s，此为一个周期，如此重复操作，直至鱼糜样品加热至80±2℃并保温5±1min。

5.根据权利要求1或2所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述解冻，是将在-20℃储藏的冷冻鱼糜在4摄氏度中解冻10-14h，使鱼糜块表面温度在10℃以下，而鱼糜块的中心温度在-3℃以下。

6.根据权利要求1～4任一所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述空斩，是将解冻的鱼糜中心温度≤5℃放入斩拌机中，斩拌机刀轴的旋转速度为2000-3000r/min的条件下空斩2-3min，直至鱼糜出现“抱团”的现象，随后向鱼糜中加入1±0.1％的磷酸盐继续斩拌，最终达到鱼糜无硬颗粒的状态，得到空斩鱼糜。

7.根据权利要求1～6任一所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述盐斩，是按照鱼糜重量的2-4％向空斩得到的鱼糜中加入食盐，在刀轴转速为2000-3000r/min的条件下盐斩3-8min，直至鱼糜完全分散，浆料变成黏稠状。

8.根据权利要求1或7所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述料斩，是向盐斩得到的鱼糜中加入18±1％大豆乳化浆，在刀轴转速为3000-4000r/min的条件下混斩4-10min，期间加入香辛料，直至浆料充分混匀，用手摸无颗粒感；所述大豆乳化浆，是将大豆蛋白：鸡皮：冰水按照1:1:5的比例加入到斩拌锅中，经乳化处理5-6min，直至所述材料成细腻的乳化浆；所述成浆，是向料斩后的物料中加入14±1％的淀粉，在刀轴转速为2000-3000r/min的条件下混斩2-4min。使淀粉均匀分散到鱼糜体系中，得到鱼糜制品浆料。

9.根据权利要求1～8任一所述的一种提高鱼糜制品凝胶强度的方法，其特征在于，所述的鱼糜制品包括鱼肠、鱼糕、鱼香肠、蟹棒、鱼面、鱼饼和鱼卷等以鱼糜为主要原料的鱼糜制品；所述鱼糜的原料鱼是包括白鲢鱼、铜盆鱼或金线鱼等的白鱼肉；包括鲣鱼、秋刀鱼、鲭鱼或沙丁鱼等的红肉鱼以及墨鱼、虾等。

10.根据权利要求1～9任一所述的方法制备得到的鱼糜制品。