CN107744011A - 一种冷冻水产品抗冻保鲜剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冷冻水产品抗冻保鲜剂,属于水产品加工技术领域。本发明的抗冻保鲜剂由以下重量份数的组分组成:阿拉伯木聚糖3.5~5.5份,褐藻胶寡糖2.0~4.0份,改性大豆蛋白粉2.5~6.0份,琼脂粉0.15~0.3份,碱性磷酸盐0.25~0.4份,水83.8~91.6份,本发明的抗冻保鲜剂健康安全,保鲜效果好,能有效减缓冷冻水产品的解冻损失,提高冷冻水产品的质构特性和感官品质。
Description
技术领域
本发明属于水产品加工技术领域,涉及一种冷冻水产品抗冻保鲜剂。
背景技术
水产品肉质鲜美、营养价值高,因而深受国内外市场欢迎。冰鲜水产品中水分及蛋白质含量高、内源酶活性强,其在运输、加工及贮藏过程中易受微生物侵袭,造成产品品质劣变甚至腐败,因此水产品在捕后不耐贮藏、商品货架期相对较短。采用深度冷冻保藏工艺(-23℃~-12℃),可使水产品中90%以上水分冻结,内源酶活性和微生物生长几乎完全受到抑制,从而使其得以长期贮存。因此,冷冻加工与贮藏方式对于保障水产品的优质品质与较长的货架期,具有不可取代的重要作用。
冷冻加工与贮藏虽对水产品起到了较好的保鲜效果,但需要重点指出的是,深度冻藏时水产品中的溶质浓缩及冰晶形成,由于机械损伤作用会使冷冻水产品品质发生改变。随着冻藏时间延长,造成水产品蛋白冷冻变性,如持水性、柔嫩性、胶凝性及营养价值等产生劣变。进而,当解冻和加热时,水产品中汁液流失增多,且出现肉质变硬、易碎,口感粗糙,外观色泽变暗现象。为延缓冷冻水产品蛋白质变性及品质下降,通常在冻藏水产品中添加抗冷冻改良剂,具体如糖类、复合磷酸盐、氨基酸及抗冻蛋白质等。磷酸盐类作为冷冻水产品最为常用的品质改良剂,过量添加会产生不愉快金属涩味、致使组织粗糙,且对消费者健康产生一定危害。糖类改良剂如市售的“商业抗冻剂”(主要成分4%蔗糖和4%山梨醇),其甜度和热量高,并不符合当代消费理念及健康发展趋势。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题,提出了一种冷冻水产品抗冻保鲜剂,健康安全,保鲜效果好,能有效减缓冷冻水产品的解冻损失,提高冷冻水产品的质构特性和感官品质。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现:一种冷冻水产品抗冻保鲜剂,由以下重量份数的组分组成:阿拉伯木聚糖3.5~5.5份,褐藻胶寡糖2.0~4.0份,改性大豆蛋白粉2.5~6.0份,琼脂粉0.15~0.3份,碱性磷酸盐0.25~0.4份,水83.8~91.6份。
本发明中的冷冻水产品抗冻保鲜剂合理配伍各组分,将具有生物功能、低热量、安全、无毒的天然多糖、寡糖和改性大豆蛋白应用于冷冻水产品中,显著减少传统磷酸盐类等添加剂的使用,减少过量磷元素的使用及向环境中的排放量,有效减轻冻藏水产品蛋白质冷冻变性程度,提高冷冻水产制品的质量与营养品质,延长冷冻水产品货架期,保障消费者食用安全。
本发明中的阿拉伯木聚糖是一种天然高分子膳食纤维,具有很高的粘性、持水性,热量低,其分子量分布范围很广,添加到冷冻水产品中,能与冷冻水产品的原纤维蛋白有效结合,显著增强冷冻水产品的抗冻性,提高冷冻水产品的持水能力,降低冷冻水产品解冻脱水收缩作用,具有防止老化的作用。阿拉伯木聚糖还具有增加消化道菌种数目、促进肠道内双歧杆菌的繁殖、降低葡萄糖苷酶、葡萄糖醛酸酶和尿酶的活性、清除氧化物歧化酶自由基的生理功功能,并且抑制肿瘤生长,抗病毒,增强人体免疫力。阿拉伯木聚糖搭配褐藻胶寡糖使用,能提高其活性。褐藻胶寡糖和阿拉伯木聚糖在热能作用下相互缠绕形成三维网络,与冷冻水产品肌肉中的盐溶性蛋白相互结合形成良好的网络结构,提高冷冻水产品蛋白的稳定性,避免冷冻保藏过程中蛋白的变性,从而避免冷冻保藏对水产品的持水性、柔嫩性、胶凝性、色泽以及其营养价值的影响。改性大豆蛋白的添加能有效控制冷冻过程中冰晶体的生长,抑制重结晶现象的产生,同时能减少冷冻水产品冷冻保藏期间的水分迁移,提高冷冻水产品解冻后的保水性和持水性,从而可以提高冷冻水产品的品质,并减少营养组分的流失。琼脂能有效减少冷冻状态下溶剂中冰晶的形成,并且阿拉伯木聚糖和琼脂结合作用而具有优良的成膜性,可在冷冻水产品表面形成一层致密保护层,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,该膜体在低温条件下具有疏水性,有效起到保水作用。
作为优选,所述阿拉伯木聚糖的聚合度为2~6,所述褐藻胶寡糖的聚合度为3~6。
平均聚合度为2~6的阿拉伯木聚糖和平均聚合度为3~6的褐藻胶寡糖配合使用,可显著提高冷冻水产品的浸泡质量增加率,减缓冻藏虾仁的解冻损失;同时可提高冷冻水产品烹饪后的出品率,其品质改良效果与水产加工业常用的焦磷酸钠无显著性差异,并且颜色更加明亮,肌肉组织硬度、弹性及咀嚼度等质构特性得以有效改善,且对冷冻水产品挥发性风味物质未产生明显影响。
作为优选,所述阿拉伯木聚糖为水溶性阿拉伯木聚糖。
水溶性阿拉伯木聚糖较水不溶性阿拉伯木聚糖具有更低的分子量,更易在体系中分散,能更高效地与水产品中的肌源蛋白结合,抗冻效率更高。
作为优选,所述水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,将阿拉伯木聚糖酶解后加热灭酶,然后离心,在上清液中添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,离心,所得沉淀物经干燥制得水溶性阿拉伯木聚糖。
作为优选,所述酶解的过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于800~1500份水中,调节温度35~55℃,加入0.08~0.55份木聚糖酶,搅拌0.5~3h。
作为优选,所述干燥的过程为,将所得沉淀物溶于20~80份水中,经喷雾干燥或冷冻干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
上述制备过程能高效制备出纯净的水溶性阿拉伯木聚糖,木聚糖酶能将阿拉伯木聚糖中的部分水不溶性阿拉伯木聚糖水解为水溶性阿拉伯木聚糖,提高水溶性阿拉伯木聚糖的提取率。添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉能有效去除杂质糖类,喷雾干燥或冷冻干燥保证获得的水溶性阿拉伯木聚糖不发生变性。
作为优选,所述改性大豆蛋白粉为酶改性大豆蛋白粉。
大豆蛋白经酶解后,其抗冻活性明显提高。原因在于酶解后大豆蛋白分子内部的疏水性氨基酸暴露出来、非共价键发生改变,增强了对水分子的束缚作用从而减少了蛋白质的脱水变性,其所含的氨基酸残基分子可提供稳定的与冰晶相作用的环境,有降低冰晶体大小的功能,添加酶改性大豆蛋白粉后,冷冻的冰晶体大小均一、细腻均匀。
作为优选,所述酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆蛋白100份,加入到1000~1500份水中,混匀,调节温度到35~50℃,加入0.1~0.65份蛋白酶,磁性搅拌酶解0.2~0.5h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH在6~9之间,酶解后经过喷雾干燥或冷冻干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
通过上述制备过程可高效获得品质均一的酶改性大豆蛋白粉。
作为优选,所述大豆蛋白为为大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆组织蛋白、脱脂大豆蛋白的任意一种或多种。
作为优选,所述蛋白酶为中性蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶中的任意一种。
作为优选,所述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一种或多种。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:本发明合理配伍抗冻保鲜剂中的各组分,制得的抗冻保鲜剂能有效提高冷冻水产品的品质,显著提高冷冻水产品的保水性能,减少冷冻保藏过程中的水分损失及解冻过程中汁液的损失,提高解冻后产品出品率;减少微生物残留,提高水产品食用品质;提高冷冻水产品解冻后的质构特性和感官品质,肌肉组织弹性、咀嚼度等质构特性得以有效改善,色泽更加明亮,且不影响水产品的挥发性风味物质;所添加的多糖、寡糖及大豆蛋白粉均为天然保健产品,有助于提高冷冻水产品的保健功能;延长冷冻水产品货架期。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的描述,但本发明并不限于这些实施例。
下面通过具体实施例对本发明中的抗冻保鲜剂作进一步解释。
实施例1
本发明中的冷冻水产品抗冻保鲜剂,由以下重量份数的组分组成:水溶性阿拉伯木聚糖3.5份,褐藻胶寡糖2.0份,酶改性大豆蛋白粉2.5份,琼脂粉0.15份,磷酸三钠0.25份,水91.6份。水溶性阿拉伯木聚糖的聚合度为2,褐藻胶寡糖的聚合度为3。
水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于800份水中,加入0.08份木聚糖酶,调节温度35℃,搅拌0.5,加热至90℃灭酶,离心取上清液,添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,醇沉后离心,离心所得沉淀物再次溶于20份水中,冷冻干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆分离蛋白100份,加入到1000份水中,混匀,调节温度到35℃,加入0.1份风味蛋白酶,磁性搅拌酶解0.2h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH为6,酶解后经过喷雾干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
实施例2
本发明中的冷冻水产品抗冻保鲜剂,由以下重量份数的组分组成:水溶性阿拉伯木聚糖4份,褐藻胶寡糖2.5份,酶改性大豆蛋白粉3份,琼脂粉0.2份,三聚磷酸钠0.3份,水90份。水溶性阿拉伯木聚糖的聚合度为3,褐藻胶寡糖的聚合度为4。
水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于1000份水中,加入0.2份木聚糖酶,调节温度40℃,搅拌1h,加热至92℃灭酶,离心取上清液,添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,醇沉后离心,离心所得沉淀物再次溶于30份水中,经过冷冻干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆浓缩蛋白100份,加入到1200份水中,混匀,调节温度到40℃,加入0.2份碱性蛋白酶,磁性搅拌酶解0.3h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH为9,酶解后经过喷雾干燥或冷冻干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
实施例3
本发明中的冷冻水产品抗冻保鲜剂,由以下重量份数的组分组成:水溶性阿拉伯木聚糖4.5份,褐藻胶寡糖3.0份,酶改性大豆蛋白粉4份,琼脂粉0.2份,六偏磷酸钠0.3份,水88份。水溶性阿拉伯木聚糖的聚合度为4,褐藻胶寡糖的聚合度为4。
水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于1200份水中,加入0.4份木聚糖酶,调节温度45℃,搅拌2h,加热至95℃灭酶,离心取上清液,添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,醇沉后离心,离心所得沉淀物再次溶于50份水中,经过冷冻干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆组织蛋白100份,加入到1300份水中,混匀,调节温度到45℃,加入0.3份中性蛋白酶,磁性搅拌酶解0.4h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH为7,酶解后经过喷雾干燥或冷冻干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
实施例4
本发明中的冷冻水产品抗冻保鲜剂,由以下重量份数的组分组成:水溶性阿拉伯木聚糖5份,褐藻胶寡糖3.5份,酶改性大豆蛋白粉5份,琼脂粉0.25份,次亚磷酸钠0.35份,水85.9份。水溶性阿拉伯木聚糖的聚合度为5,褐藻胶寡糖的聚合度为5。
水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于1300份水中,加入0.5份木聚糖酶,调节温度50℃,搅拌2.5h,加热至98℃灭酶,离心取上清液,添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,醇沉后离心,离心所得沉淀物再次溶于60份水中,经过喷雾干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆浓缩蛋白100份,加入到1400份水中,混匀,调节温度到45℃,加入0.5份风味蛋白酶,磁性搅拌酶解0.4h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH为7.5,酶解后经过喷雾干燥或冷冻干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
实施例5
本发明中的冷冻水产品抗冻保鲜剂,由以下重量份数的组分组成:水溶性阿拉伯木聚糖5.5份,褐藻胶寡糖4.0份,酶改性大豆蛋白粉6.0份,琼脂粉0.3份,六偏磷酸钠0.2份、亚磷酸钠0.2份,水83.8份。水溶性阿拉伯木聚糖的聚合度为6,褐藻胶寡糖的聚合度为6。
水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于1500份水中,加入0.55份木聚糖酶,调节温度55℃,搅拌3h,加热至100℃灭酶,离心取上清液,添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,醇沉后离心,离心所得沉淀物再次溶于80份水中,经过喷雾干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆分离蛋白100份,加入到1500份水中,混匀,调节温度到50℃,加入0.65份中性蛋白酶,磁性搅拌酶解0.5h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH在7,酶解后经过喷雾干燥或冷冻干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
对比例1
抗冻保鲜剂中的阿拉伯木聚糖未使用水溶性阿拉伯木聚糖,其他与实施例1相同。
对比例2
抗冻保鲜剂中未使用酶改性大豆蛋白粉,而是使用的普通大豆蛋白粉,其他与实施例1相同。
对比例3
常用商业抗冻剂(4%蔗糖和4%山梨醇)。
以水浸泡后进行冷冻的南美白对虾作为空白组,使用实施例1~5、对比例1~2中的抗冻保鲜剂处理过的南美白对虾与空白对比组相比,在冷冻42天后解冻,
将本发明实施例1~5、对比例1~3中和空白组中南美白对虾的品质进行比较,比较结果如表1所示。
表1:实施例1~5、对比例1~3中和空白组中南美白对虾品质的比较
由表1可知,使用本发明冷冻保鲜剂处理的南美白对虾,在冷冻42天后,失水率较低,Ca2+ATPse活性和凝胶强度保持良好,冷冻前凝胶强度为5885g·mm,各项指标均优于对比组和空白组,说明本发明的冷冻保鲜剂具有较好的抗冻保鲜效果和市场价值。
综上所述,本发明在以多种天然多糖及寡糖为品质改良和抗冻组分,在筛选确定、明确作用效果及机制基础上,进行优化组合开发一种安全、高效、适用于冷冻水产品的天然无害品质改良剂,为冷冻水产品的生产与质量控制提供重要保障。本发明的抗冻保鲜剂可有效减轻冻藏水产品蛋白质冷冻变性程度,提高冷冻水产制品的质量与营养品质;通过安全、纯天然多糖、寡糖及大豆蛋白粉的应用,可有效取代传统磷酸盐类在冷冻水产品中应用,减少过量磷元素的使用及向环境中的排放量,对于保障冷冻水产品的质量与安全具有重要的产业化应用前景。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,由以下重量份数的组分组成:阿拉伯木聚糖3.5~5.5份,褐藻胶寡糖2.0~4.0份,改性大豆蛋白粉2.5~6.0份,琼脂粉0.15~0.3份,碱性磷酸盐0.25~0.4份,水83.8~91.6份。
2.根据权利要求1所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述阿拉伯木聚糖的聚合度为2~6,所述褐藻胶寡糖的聚合度为3~6。
3.根据权利要求1或2所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述阿拉伯木聚糖为水溶性阿拉伯木聚糖。
4.根据权利要求3所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述水溶性阿拉伯木聚糖的制备过程为,将阿拉伯木聚糖酶解后加热灭酶,然后离心,在上清液中添加乙醇至65v/v%浓度进行醇沉,离心,所得沉淀物经干燥制得水溶性阿拉伯木聚糖。
5.根据权利要求4所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述酶解的过程为,按重量份计,取阿拉伯木聚糖100份,溶于800~1500份水中,调节温度35~55℃,加入0.08~0.55份木聚糖酶,搅拌0.5~3h。
6.根据权利要求4所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述干燥的过程为,将所得沉淀物溶于20~80份水中,经喷雾干燥或冷冻干燥得到水溶性阿拉伯木聚糖。
7.根据权利要求1所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述改性大豆蛋白粉为酶改性大豆蛋白粉。
8.根据权利要求7所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述酶改性大豆蛋白粉的制备过程为,按重量份计,取大豆蛋白100份,加入到1000~1500份水中,混匀,调节温度到35~50℃,加入0.1~0.65份蛋白酶,磁性搅拌酶解0.2~0.5h,酶解期间以加入柠檬酸和碳酸钠调节保持pH在6~9之间,酶解后经过喷雾干燥或冷冻干燥得到酶改性大豆蛋白粉。
9.根据权利要求8所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述大豆蛋白为为大豆分离蛋白、大豆浓缩蛋白、大豆组织蛋白、脱脂大豆蛋白的任意一种或多种。
10.根据权利要求8所述的冷冻水产品抗冻保鲜剂,其特征在于,所述蛋白酶为中性蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶中的任意一种。
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