CN107897634A - 一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂 - Google Patents

Abstract

一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂，它涉及速冻食品加工技术领域。它由以下原料组成：冰结构蛋白，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶，羟丙基二淀粉磷酸酯，单硬脂酸甘油酯，黄原胶，卡拉胶，复合磷酸盐，玉米淀粉。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它能有效抑制速冻汤圆在冷冻过程中的冰晶生长，从而防止其在冷藏过程中的皱纹和开裂，产品的保水性、弹性和耐煮性也显著提高。同时，也可有效防止速冻汤圆在流通环节反复冻融所导致的表面开裂率，产品无肉眼可见裂纹和开裂现象。

Description

一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂

技术领域

本发明涉及速冻食品加工技术领域，具体涉及一种速冻汤圆复合抗冻剂，特别涉及一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂以提高冷冻抗开裂性、抗冻融性和口感。

背景技术

食品抗冻剂一般是指可有效缓解产品在冷冻保藏过程中品质劣变，提高产品冷冻-解冻性质的食品添加剂，具体用途包括：改善食品的感官特性、冷冻抗开裂性、抗冻融性、保水性和凝胶特性等。抗冻剂的种类较多，有低分子糖和糖醇类抗冻剂、蛋白和多肽类抗冻剂、食用胶抗冻剂和复合抗冻剂。其中，冰结构蛋白类抗冻剂由于其优良的和安全性较高而被广泛应用于食品加工。

目前，有关冰结构蛋白及其复合抗冻剂的研究如下述：

冰结构蛋白方面的研究主要集中于冰结构蛋白的制备和分离纯化。在201610726905.6中公开了一种从苜蓿中提取冰结构蛋白的方法，它的优点在于通过磷酸盐复提的方法提高冰结构蛋白的纯度，且原料廉价易得，缺点在于未涉及冰结构蛋白在速冻汤圆的具体应用。在200810157194.0中公开了一种冰结构蛋白的制造方法，它的优点在女贞叶为原料经提取、冷冻离心和冷冻干燥制备了冰结构蛋白，工艺过程简单，但该发明未涉及冰结构蛋白的纯化，也未涉及冰结构蛋白在速冻汤圆的具体应用。在200910033924.0中公开了一种植物冰结构蛋白的分离纯化方法，它的优点在于通过采用浊点萃取法分离纯化得到高纯度的冰结构蛋白，缺点在于未涉及冰结构蛋白在速冻汤圆的具体应用。在200710163341.0中公开了一种速冻面食改良剂，它的优点在于将增稠剂、增筋剂、复合磷酸盐和山梨醇等进行复配，制备了速冻面食改良剂，能提升速冻面食冷冻后的冷冻抗开裂性和耐煮性，且应用广泛，但该发明也未涉及冰结构蛋白。在201110423063.4中公开了一种糯麦粉和冰结构蛋白抗冻发酵生产冷冻糯麦面团的方法，它的优点在于将冰结构蛋白和面团混合后速冻，再经发酵和烘焙后得到成品，减少了冷冻面团的冰晶生长，提高了成品的冷冻储藏稳定性。但该发明未涉及冰结构蛋白的复配，公开的方法也不适应于传统中式主食产品的制作。在201610233882.5中公开了一种速冻汤圆的防开裂的方法，它的优点在于采用将海藻糖、羧甲基纤维素和单甘脂复合制备了复合抗冻剂，克服了汤圆皮的易开裂性，提高了感官特性和耐煮性，缺点在于未就改良剂对冷冻-解冻特性做具体说明，也未涉及冰结构蛋白。在201610233877.4中公开了一种速冻汤圆的防裂方法，它的优点在于采用将海藻糖、羧甲基纤维素与聚磷酸盐和单甘脂复合制备了复合抗冻剂，克服了汤圆皮的易开裂性，提高了感官特性和耐煮性，缺点在于未就改良剂对冷冻-解冻特性做具体说明，也未涉及冰结构蛋白。

综上所述，目前公开的专利文献均集中在冰结构蛋白的提取、分离纯化，鲜有冰结构蛋白抗冻蛋白的复配及其在速冻汤圆食品中应用的专利文献公开。

速冻汤圆的制作原料一般为糯米粉，其筋力低于面粉，更容易出现速冻后的开裂现象，主要是温度降低馅导致料中的水分冻结膨胀产生的内压所致，另外，冷冻过程中，热量交换导致汤圆表皮温度下降，保水性不断下降，水分的丧失也是导致汤圆表皮开裂的原因之一。冰结构蛋白可以避免冰晶对细胞膜造成机械损伤，显著减缓小冰晶相互结合的速率，并且在极低浓度下，就可抑制冰晶发生重结晶现象。小麦苗原料天然丰富，廉价易得。通过冷诱导小麦苗的方法可富集冰结构蛋白，因此小麦苗冰结构蛋白有着广阔的应用前景。

以冰结构蛋白为基础，通过与其他成分复配，应用于速冻汤圆，提高产品的感官性质、冷冻抗开裂性和抗冻融性，需要根据食品加工原理设计出一套新的配方。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂。它能有效抑制速冻汤圆在冷冻过程中的冰晶生长，从而防止其在冷藏过程中的皱纹和开裂，产品的保水性、弹性和耐煮性也显著提高。同时，也可有效防止速冻汤圆在流通环节反复冻融所导致的表面开裂率，产品无肉眼可见裂纹和开裂现象。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白2～4份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶2～5份，羟丙基二淀粉磷酸酯2～4份，单硬脂酸甘油酯10～15份，黄原胶5～9份，卡拉胶2～4份，复合磷酸盐2～4份，玉米淀粉8～16份。其中冰结构蛋白的制备工艺包括以下步骤：淮麦小麦苗长至一叶一心后，降低温度分别至10、8、6、4 ℃进行低温胁迫处理不同时间（分别为24、48、72、96 h），昼夜温度一致，低温胁迫后立即取叶片（长度8～10 cm）。小麦苗清洗后，采用0.5%（V/V）的过氧乙酸浸泡5 min消毒，洗净后浸入1 g/100 mL食盐水，漂洗后投入0.2 g/100 mL的VC溶液中的比例30 min，再洗净，按每100 g小麦苗加入15 g左右水的比例打浆，打浆过程中加入0.5 g/100 mL的VC，4 ℃、13 000 r/min冷冻离心2 次，各5 min，得澄清小麦苗汁。用100%饱和度的硫酸铵溶液4 ℃低温沉淀10 h后，于13000 r/min条件下冷冻离心15 min。沉淀用超纯水复溶，用透析膜（MWCO 3.5 ku）对纯水透析过夜后浓缩冻干。复溶后用DEAE－Cellulose 52 层析柱 ( 2.5 cm×45 cm)分离纯化，层析柱经缓冲液平衡后，用缓冲液配制 20 mg / mL 的样品，经 0.45μm 微滤膜过滤后进行离子交换层析，取冻干样品 20 mg溶于0.5 mL 洗脱液中经 0.45μm 微滤膜过滤后进行凝胶层析，检测波长280nm，收集热滞活性组分，对纯水透析过夜后浓缩冻干，得到冰结构蛋白。

所述的辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶取代度为0.005～0.015，其他原料均为食品级。

所述的复合磷酸盐由六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、聚偏磷酸钾按照1:1:1:1的比例构成。

所述的复合抗冻剂在速冻汤圆皮中使用量为4～8 g/kg。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它能有效抑制速冻汤圆在冷冻过程中的冰晶生长，从而防止其在冷藏过程中的皱纹和开裂，产品的保水性、弹性和耐煮性也显著提高。同时，也可有效防止速冻汤圆在流通环节反复冻融所导致的表面开裂率，产品无肉眼可见裂纹和开裂现象。

具体实施方式

实施例1

本实施例采用的技术方案是：一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白2份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶2份，羟丙基二淀粉磷酸酯2，单硬脂酸甘油酯10份，黄原胶7份，卡拉胶3份，复合磷酸盐2份，玉米淀粉12份。其中冰结构蛋白的制备工艺包括以下步骤：淮麦小麦苗长至一叶一心后，降低温度分别至10、8、6、4 ℃进行低温胁迫处理不同时间（分别为24、48、72、96 h），昼夜温度一致，低温胁迫后立即取叶片（长度8～10 cm）。小麦苗清洗后，采用0.5%（V/V）的过氧乙酸浸泡5 min消毒，洗净后浸入1 g/100 mL食盐水，漂洗后投入0.2 g/100 mL的VC溶液中的比例30 min，再洗净，按每100g小麦苗加入15 g左右水的比例打浆，打浆过程中加入0.5 g/100 mL的VC，4 ℃、13 000 r/min冷冻离心2 次，各5 min，得澄清小麦苗汁。用100%饱和度的硫酸铵溶液4 ℃低温沉淀10h后，于13000 r/min条件下冷冻离心15 min。沉淀用超纯水复溶，用透析膜（MWCO 3.5 ku）对纯水透析过夜后浓缩冻干。复溶后用DEAE－Cellulose 52 层析柱 ( 2.5 cm×45 cm)分离纯化，层析柱经缓冲液平衡后，用缓冲液配制 20 mg / mL 的样品，经 0.45μm 微滤膜过滤后进行离子交换层析，取冻干样品 20 mg溶于0.5 mL 洗脱液中经 0.45μm 微滤膜过滤后进行凝胶层析，检测波长280nm，收集热滞活性组分，对纯水透析过夜后浓缩冻干，得到冰结构蛋白。

所述的辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶取代度为0.01，其他原料均为食品级。

所述的复合抗冻剂在速冻汤圆皮中使用量为8 g/kg。

冰结构蛋白（Ice structuring protein, ISP）是一类能抑制冰晶生长的蛋白质，它能以非依数性形式降低水溶液的冰点而对其熔点影响甚微，导致水溶液的熔点和冰点之间出现差值，这种差值称为热滞活性(Thermal hysteresis activity, THA)，因而冰结构蛋白又称为热滞蛋白(Thermal hysteresis protein, THP )，主要表现为使冰点低于熔点，从而影响结冰过程，而不影响熔化过程，同时可以在生物体内调节胞外冰晶的生长形态，避免冰晶对细胞膜造成机械损伤，显著减缓小冰晶相互结合的速率，并且在极低浓度下，就可抑制冰晶发生重结晶现象。冰结构蛋白以其独特的功能特备受速冻食品和冷冻食品的抗冻领域学者关注。

黄原胶又称黄胶、汉生胶，是一种由黄单胞杆菌发酵产生的细胞外酸性杂多糖。是由D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸按2:2:1组成的多糖类高分子化合物，相对分子质量在100万以上。黄原胶的二级结构是侧链绕主链骨架反向缠绕，通过氢键维系形成棒状双螺旋结构。它在工业中用作多种目的的稳定剂、稠化剂和加工铺助剂,包括制作罐装和瓶装食品、面包房食品、奶制品、冷冻食品、色拉调味品、饮料、酿造、糖果、糕点花色配品等。制作食品时,易于流动,易于倒出倒入,易于管道化,减少能源消耗。

卡拉胶稳定性强，干粉长期放置不易降解。它在中性和碱性溶液中也很稳定，即使加热也不会水解，但在酸性溶液中（尤其是pH值≤4.0）卡拉胶易发生酸水解，凝胶强度和黏度下降。值得注意的是，在中性条件下，若卡拉胶在高温长时间加热，也会水解，导致凝胶强度降低。所有类型的卡拉胶都能溶解于热水与热牛奶中。溶于热水中能形成黏性透明或轻微乳白色的易流动溶液。卡拉胶在冷水中只能吸水膨胀而不能溶解。基于卡拉胶具有的性质，在食品工业中通常将其用作增稠剂、胶凝剂、悬浮剂、乳化剂和稳定剂等。

实施例2

本实施例与实施例1的不同点在于一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白4份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶5份，羟丙基二淀粉磷酸酯3份，单硬脂酸甘油酯15份，黄原胶8份，卡拉胶4份，复合磷酸盐2份，玉米淀粉16份。

所述的辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶取代度为0.005，其他原料均为食品级。

所述的复合抗冻剂在速冻汤圆皮中使用量为4 g/kg。

其它组成原料、制备工艺方法均与实施例1相同。

实施例3

本实施例与实施例1的不同点在于一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白3份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶4份，羟丙基二淀粉磷酸酯2份，单硬脂酸甘油酯12份，黄原胶8份，卡拉胶4份，复合磷酸盐3份，玉米淀粉10份。

所述的辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶取代度为0.008，其他原料均为食品级。

所述的复合抗冻剂在速冻汤圆皮中使用量为6 g/kg。

其它组成原料、制备工艺方法均与实施例1相同。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：它能有效抑制速冻汤圆在冷冻过程中的冰晶生长，从而防止其在冷藏过程中的皱纹和开裂，产品的保水性、弹性和耐煮性也显著提高。同时，也可有效防止速冻汤圆在流通环节反复冻融所导致的表面开裂率，产品无肉眼可见裂纹和开裂现象。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂其特征在于它由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白2～4份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶2～5份，羟丙基二淀粉磷酸酯2～4份，单硬脂酸甘油酯10～15份，黄原胶5～9份，卡拉胶2～4份，复合磷酸盐2～4份，玉米淀粉8～16份。

2.根据权利要求1所述的一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂其特征在于它由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白2份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶2份，羟丙基二淀粉磷酸酯2，单硬脂酸甘油酯10份，黄原胶7份，卡拉胶3份，复合磷酸盐2份，玉米淀粉12份。

3.根据权利要求1所述的一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂其特征在于它由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白4份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶5份，羟丙基二淀粉磷酸酯3份，单硬脂酸甘油酯15份，黄原胶8份，卡拉胶4份，复合磷酸盐2份，玉米淀粉16份。

4.根据权利要求1所述的一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂其特征在于它由以下重量份数的原料组成：冰结构蛋白3份，辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶4份，羟丙基二淀粉磷酸酯2份，单硬脂酸甘油酯12份，黄原胶8份，卡拉胶4份，复合磷酸盐3份，玉米淀粉10份。

5.根据权利要求1所述的一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂，其特征在于：所述的辛烯基琥珀酸酐改性阿拉伯胶取代度为0.005～0.015，其他原料均为食品级。

6.根据权利要求1所述的一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂，其特征在于：所述的复合磷酸盐由六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、聚偏磷酸钾按照1:1:1:1的比例构成。

7.根据权利要求1所述的一种含冰结构蛋白的速冻汤圆复合抗冻剂，其特征在于：所述的复合抗冻剂在速冻汤圆皮中使用量为4～8 g/kg。