CN107788330A - 一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于食品加工技术领域，特别涉及一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，可以通过控制脉动真空过程有效强化食品美拉德反应色泽和风味的形成。该方法通过抽真空和增压的循环过程可以有效控制装置内氧气含量，通过加热和保温系统控制温度，实现定向强化美拉德反应。脉动真空所产生的汽爆效应扩大固相多孔食品的空隙，实现风味物质快速析出分布，增加食材的口感。该方法实现了连续式美拉德反应方式，降低了生产成本，得到的食品具有诱人的色泽和可口的风味。
Description
技术领域
本发明涉及一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，属于食品加工技术领域。
背景技术
美拉德反应是广泛存在于食品工业的一种非酶褐变，是羰基化合物和氨基化合物间的反应，经过复杂的历程最终生成棕色甚至是黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素。美拉德反应产物为食品提供诱人的色泽与可口的风味，可以增强人体胃肠道功能，因此美拉德反应产物广泛的应用于调味品、肉制品和腌肉制品等的食品加工。如中国发明专利ZL200580018392.3公开了美拉德香料制剂的制备方法，具有独特香味特征的美拉德香料制剂可以通过在包含至少10wt％的α-羟基羧酸和/或其盐的液体连续相中进行碳水化合物源和氮源的热诱导反应来获得。中国发明专利CN105285561A公开了一种美拉德反应制备食品添加剂的方法，制备得到味觉和嗅觉更优的调味酱。中国发明专利CN104000003B公开了湿热法美拉德反应制备荞麦蛋白-糖接枝物，将荞麦蛋白、糖、水按1:1:1000～1:7:1000的质量比混合，调pH到10～12,50～70℃水浴90～120min，水浴5～10min，-15～-25℃冷冻6-12h后进行冷冻干燥。中国发明专利CN103343050B公开了一种利用高静压制备美拉德反应型烟用香料的方法，将氨基酸与葡萄糖的混合溶液进行真空包装后，放入高静压处理釜中，施加100～400MPa的压力，在50～70℃条件下处理20～50分钟，制得美拉德反应型烟用香料。但上述技术在使用中大多为间歇式的美拉德反应技术，这种间歇式方法的主要缺点：1)物料分批加入与放出，与连续过程相比，具有生产能力低，能耗大的特点；2)物料状态与操作参数是动态的，增加了人工成本，且受热不均匀，导致每批次产品存在明显差异。
中国发明专利ZL200410026620.9公布了一种连续式美拉德反应技术制备呈味香料的方法,通过应用前期快速的升温预处理工序,确定反应流道后,控制物料的流速以实现相对更为准确而恒定的反应温度和反应时间,从而使反应过程连续化。但是因为要控制物料流速或调整管路的长度来控制美拉德反应的时间，增加了原料的成本，消耗了大量的能源，也可能使反应的产品存在不均匀的现象。中国发明专利CN101584421B公布了一种脉冲电场强化促进低温美拉德反应的方法，在一定的脉冲电场条件下强化还原糖或在碱性条件下分解为还原糖的低聚糖或多糖与蛋白质、多肽或氨基酸之间的美拉德反应，制备能够提高食品色泽的食品抗氧化剂。中国发明专利CN101589775B公开了一种超声波低温制备食用安全性美拉德反应产品的方法，该方法通过超声波强化处理蛋白质、多肽或氨基酸的混合溶液，其反应产物处理制得产品。但上述方法在处理过程中温度变化小，不适用于高温美拉德反应，且增加了设备成本。中国发明专利CN102283365B公开了固相美拉德反应增香法生产海鲜调味料，按重量比例配制混合原料，调整pH和水分含量至10～40w/w，在固相状态下采用微波加热，制备出风味浓郁的海鲜调味基料。但微波加热容易让营养成分流失，在一定程度上破坏食品的品质。中国发明专利CN102178203B公开了一种通过变温美拉德反应控制色泽形成的方法，需要升温至110-130℃下进行美拉德反应1.5-3.5h。由于长时间大于110℃，高温影响食品的品质，容易产生有害物质，且增加了能耗。上述方法均未涉及脉动真空强化美拉德反应的方法。
脉动真空技术被广泛地使用，中国发明专利CN105562391A公开了一种脉动真空清洗消毒机装置及清洗办法，中国发明专利CN102657889A公开了脉动真空灭菌器固态并行加热装置，中国发明专利CN105664193A公开了脉动真空灭菌器夹套自动疏水系统，但上述专利技术都未涉及到用脉动真空强化美拉德反应的方法。
脉动真空技术使装置内的压力呈现周期性变化，以抽真空，瞬间恢复常压的形式起到连续操作的作用。脉动真空的主要特点如下：1)可以有效防止发生酶褐变，在一定程度上可以起到护色的作用；2)脉动真空可以促进发生非酶褐变，其产物可以为食品提供诱人的色泽；3)脉动真空在瞬间恢复常压时具有汽爆效应，增加食品的空隙，促进风味物质的均匀分布；4)脉动真空可以实现连续式操作，在一定程度上减少能耗，实现大批量生产。
发明内容
本发明目的是提供一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，该方法可以强化美拉德反应，可用于各类需要使用美拉德反应的食品加工，提高产品质量及生产效率，降低生产成本。根据反应产物特征的区别，按常规技术配制不同的还原糖、氨基酸种类和含量以及水分含量所组成的美拉德反应物料。在短时间内，将反应物料经加热快速升温至美拉德反应所需的温度，然后再通过真空脉动控制物料美拉德反应过程及时间。
本发明提供的脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，包括如下步骤：
(1)将富含氨基酸与糖类的食材经水浸泡0.5～3h，浸泡用水的pH调节至7.0～12.0，浸泡后食材含水量在20％～60％；
(2)浸泡后的食材置于脉动真空装置中，在10～100s内升温至80～130℃，用电加热器与装置夹套保温10～60min，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作20～360s至真空度为65～100KPa，关闭真空阀门，真空保压时间0～6min，打开增压阀门，充入无菌空气18～35s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持2～10min，然后重复上述步骤，重复次数2～20次。最后设置真空度60～100KPa，温度降至60～90℃，时间30～120min，脉动周期2～5min，直至产品最终干燥含水量为1～7％，制得成品。
在上述步骤中，食材经抽真空后恢复常压的循环过程，呈现脉动性的压力差，使原料内部发生快速汽爆效应，增加食材内部的空隙，加快氧气的传递。氧气和温度可以定向强化美拉德反应的进行，使产物形成诱人的色泽和可口的风味；脉动真空过程呈现脉动性的压力差，使食品实现闪蒸，从而进行快速干燥；产品可应用于调味品、肉制品和饲料等的加工生产。
上述技术方法中，所述的食品原料可为单一物料或混合物，需含有蛋白质与糖类；所述的脉动方式为进行抽真空-保压-增压的重复操作。
本发明与现有技术相比具有下列优点：
(1)真空脉动可以促进传热传质，并且可以实现连续反应，具有较好的节能作用；
(2)采用真空脉动，可以控制温度和氧气量进而定向完成美拉德反应，较好的保留食品中的营养成分；
(3)脉动真空方式及真空干燥对产品的损害较小，从而使成品的感官品质高于传统方式，且对品质提升明显；
(4)真空脉动可以促进美拉德反应实现非酶褐变，对食物的色泽、香味有着非常显著的影响，同时真空脉动可以防止酶褐变，起到一定的护色作用；
(5)本方法利用真空脉动强化美拉德反应，工艺操作简单方便，设备及人力投资小，适应市场发展的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
首先将蛋白质含量40％的黄豆、20g木糖浸泡入180g水中，用180g水浸泡10分钟后，所得物料调节pH为7.0，含水量60％。将物料置于脉动真空装置，在20s内升温至110℃，用电加热器与装置夹套保温30min；
脉动真空装置升温至110℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作70s至真空度为65KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度65KPa，维持3min；打开增压阀门，充入无菌空气18s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持3min；然后重复上述步骤，重复次数10次。
设置真空度85KPa，温度降至60℃，时间30min，脉动周期2min，直至产品最终干燥含水量为3％，制得成品。
实施例2
首先将120g黑豆、10g葡萄糖浸泡入500g水中，浸泡时间10min，所得物料调节pH为7.5，含水量55％。将物料置于脉动真空装置，在20s内升温至100℃，用电加热器与装置夹套保温20min；
脉动真空装置升温至100℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作56s至真空度为85KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度85KPa，维持3min；打开增压阀门，充入无菌空气20s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持2min；然后重复上述步骤，重复次数5次。
设置真空度95KPa，温度降至65℃，时间40min，脉动周期2min，直至产品最终干燥含水量为5％，制得成品。
实施例3
首先将400g羊肉、50g蜂蜜浸泡入600g水中，浸泡时间20min，所得物料调节pH为10.0，含水量50％。将物料置于脉动真空装置，在20s内升温至120℃，用电加热器与装置夹套保温36min；
脉动真空装置升温至120℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作50s至真空度为100KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度100KPa，维持5min；打开增压阀门，充入无菌空气24s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持10min；然后重复上述步骤，重复次数15次。
设置真空度85KPa，温度降至80℃，时间60min，脉动周期3min，直至产品最终干燥含水量为6％，制得成品。
实施例4
首先将400g羊肉、50g木糖浸泡入600g水中，浸泡时间180min，所得物料调节pH为12.0，含水量45％。将物料置于脉动真空装置，在100s内升温至130℃，用电加热器与装置夹套保温19min；
脉动真空装置升温至130℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作40s至真空度为95KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度95KPa，维持6min；打开增压阀门，充入无菌空气25s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持9min；然后重复上述步骤，重复次数20次。
设置真空度100KPa，温度降至70℃，时间120min，脉动周期5min，直至产品最终干燥含水量为2％，制得成品。
实施例5
首先将300g牛肉、50g木糖浸泡入700g水中，浸泡时间150min，所得物料调节pH为11.0，含水量30％。将物料置于脉动真空装置，在95s内升温至125℃，用电加热器与装置夹套保温40min；
脉动真空装置升温至125℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作30s至真空度为95KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度70KPa，维持4.5min；打开增压阀门，充入无菌空气30s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持8min；然后重复上述步骤，重复次数19次。
设置真空度72KPa，温度降至69℃，时间76min，脉动周期3.6min，直至产品最终干燥含水量为1％，制得成品。
实施例6
首先将200g鸡肉、50g木糖浸泡入800g水中，浸泡时间1h，所得物料调节pH为10.0，含水量46％。将物料置于脉动真空装置，在36s内升温至126℃，用电加热器与装置夹套保温30min；
脉动真空装置升温至126℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作360s至真空度为99KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度99KPa，维持4.5min；打开增压阀门，充入无菌空气18s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持6.5min；然后重复上述步骤，重复次数13次。
设置真空度86KPa，温度降至79℃，时间45min，脉动周期4.5min，直至产品最终干燥含水量为4％，制得成品。
实施例7
首先将500g鸡蛋、50g葡萄糖与200g水混合，所得物料调节pH为10.0，含水量60％。将物料置于脉动真空装置，在10s内升温至80℃，用电加热器与装置夹套保温10min；
脉动真空装置升温至80℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作20s至真空度为65KPa；关闭真空阀门，打开增压阀门，充入无菌空气35s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持2min；然后重复上述步骤，重复次数2次。
设置真空度66KPa，温度降至60℃，时间30min，脉动周期2min，直至产品最终干燥含水量为3％，制得成品。
实施例8
首先将200g奶粉、50g白糖与300g水混合均匀，所得物料调节pH为9.0，含水量46％。将物料置于脉动真空装置，在25s内升温至90℃，用电加热器与装置夹套保温12min；
脉动真空装置升温至90℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作30s至真空度为75KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度75KPa，维持1.5min；打开增压阀门，充入无菌空气30s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持4min；然后重复上述步骤，重复次数5次。
设置真空度90KPa，温度降至65℃，时间35min，脉动周期3min，直至产品最终干燥含水量为6％，制得成品。
实施例9
首先将200g全麦面包、50g白糖浸泡300g水中0.5h，所得物料调节pH为9.5，含水量35％。将物料置于脉动真空装置，在60s内升温至95℃，用电加热器与装置夹套保温20min；
脉动真空装置升温至95℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作35s至真空度为80KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度85KPa，维持2min；打开增压阀门，充入无菌空气22s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持3min；然后重复上述步骤，重复次数9次。
设置真空度70KPa，温度降至85℃，时间35min，脉动周期3min，直至产品最终干燥含水量为7％，制得成品。
实施例10
首先将200g鱼肉、50g白糖浸泡300g水中1h，所得物料调节pH为10.5，含水量45％。将物料置于脉动真空装置，在55s内升温至100℃，用电加热器与装置夹套保温20min；
脉动真空装置升温至100℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作35s至真空度为80KPa；关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度80KPa，维持2min；打开增压阀门，充入无菌空气22s，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持3min；然后重复上述步骤，重复次数9次。
设置真空度75KPa，温度降至80℃，时间45min，脉动周期4min，直至产品最终干燥含水量为6％，制得成品。
Claims (9)
1.一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在于脉动真空可以扩大食材的空隙，强化食品的风味，同时脉动真空过程可以促进美拉德反应的发生，对食物的色泽、香味有着非常显著的影响，包括以下操作步骤：
(1)将富含氨基酸与糖类的食材经水浸泡0.5～3h，浸泡用水的pH调节至7.0～12.0，浸泡后食材含水量在20％～60％；
(2)浸泡后的食材置于脉动真空装置中，进行脉动真空强化连续美拉德反应，经过升温、抽真空、保压、增压四个过程的循环操作后，再进行干燥操作得到含水量为1％～7％的食品。
2.根据权利要求1所述一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在所述的升温过程为将食材置于脉动真空装置，在10～100s内升温至80～130℃，用电加热器与装置夹套保温10～60min。
3.根据权利要求1所述一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在所述的抽真空过程为当脉动真空装置升温至80～130℃后，打开真空阀门，对装置内部进行抽真空操作至真空度为65～100KPa。
4.根据权利要求1所述一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在所述的保压过程为关闭真空阀门，脉动真空装置内部真空度65～100KPa，维持0～6min。
5.根据权利要求1所述一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在所述的增压过程为打开增压阀门，充入无菌空气，使脉动真空装置内部压力恢复至常压；在常压条件下，维持2～10min。
6.根据权利要求1所述一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在所述的循环操作次数为2～20次。
7.根据权利要求1所述一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在所述的干燥操作为设置脉动真空装置的真空度60～100KPa，使温度降至60～90℃，时间30～120min，脉动周期2～5min，直至产品最终干燥含水量为1～7％，制得成品。
8.根据权利要求1所述的一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在于所述的抽真空的时间20～360s；真空保压时间0～360s；恢复常压的时间18～35s。
9.根据权利要求1所述的一种脉动真空强化固相多孔食品美拉德反应的方法，其特征在于食品用于调味品、肉制品和动物饲料。
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| JP2007129985A (ja) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Ina Food Ind Co Ltd | 大豆発酵物含有食品、並びに食品の吸油量抑制組成物、食品の剥離性向上組成物、食品の乳化安定化組成物、糖類の結晶化阻害組成物、油脂の結晶化阻害組成物、メイラード反応促進組成物、食品の異臭・異味抑制組成物、及び澱粉食品の老化遅延化組成物 |
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2016
- 2016-09-05 CN CN201610801699.0A patent/CN107788330A/zh active Pending
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