CN110089614A - 一种食品级鱼蛋白粉及其制备方法 - Google Patents

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马丹妮
曹少谦
赵震震
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Abstract

本发明公开了一种以低值鱼为原料，通过脱腥、脱脂等工艺制备食品级鱼蛋白粉及其制备方法，该方法主要是将低值鱼肉经过预处理、脱脂、脱腥、蒸煮、压榨、干燥、粉碎以制得食品级鱼蛋白粉；通过本发明制备的食品级鱼蛋白粉鱼腥味、脂肪含量低，蛋白含量高，食用者可有效补充机体日常所需蛋白质，而且制备方法简易方便，生产成本少，产品品质高，有效提高了低值鱼的经济价值，改善蛋白资源浪费问题。

Description

一种食品级鱼蛋白粉及其制备方法
技术领域
本发明涉及蛋白粉加工的技术领域，具体涉及一种以低值鱼为原料制备食品级高品质鱼蛋白粉的方法。
背景技术
近年来我国水产产量逐年递增，水产资源丰富。其中低值鱼占水产产量的 50％-60％，且具有高蛋白，低脂肪，低胆固醇等优点，然而加工比例却不到20％，利用率相对较低，蛋白资源浪费严重。另外蛋白质是人类健康必不可少的营养物质，具有调节人体水分平衡，增强免疫力，缓解身体疲劳等功能。但有时通过饮食摄取无法满足人体对蛋白质的需求，必须通过食用高蛋白食品补充。蛋白粉作为一种新型高蛋白食品，其主要功能就是作为蛋白补充剂为人类机体补充所需蛋白质。目前蛋白粉产品主要以大豆分离蛋白、玉米蛋白等植物蛋白为主，若能以低值鱼为原料，通过一定食品工艺加工，制备出高蛋白，低脂肪的高品质鱼蛋白粉，既能实现低值鱼资源高值化，又能推动蛋白粉市场发展，存在一定的商业价值和环保价值。
目前鱼蛋白粉的制备工艺主要存在两个问题。一个是产品鱼腥味重，由于原料鱼自身对外部挥发性有机物的吸收，或因储藏处理不当导致微生物繁殖及酶促作用等因素，使鱼蛋白粉产生一定的鱼腥味，影响产品品质。另一个是产品易氧化腐败，主要是因为原料鱼多含极易氧化的不饱和脂肪酸，脂肪氧化会影响产品品质及储藏性，阻碍鱼蛋白粉的开发利用。故本发明在鱼蛋白粉制备过程中，对鱼蛋白粉进行脱脂、脱腥工艺处理，所得鱼蛋白粉基本无鱼腥味，脂肪氧化程度低，蛋白含量高，营养丰富，且制备工艺简单易操作，成本低廉。
发明内容
本发明的目的是针对上述鱼蛋白粉制备中的不足，以低值鱼为原料，提供一种无鱼腥味、低脂肪、易储藏的高品质食品级鱼蛋白粉的制备方法，将低值鱼经预处理、脱脂、脱腥、蒸煮、压榨、干燥、粉碎得到无鱼腥味易储藏的食品级鱼蛋白粉。
本发明通过以下技术方案实现，具体包括如下步骤：
(1)预处理：预处理：将新鲜鱼去头尾、鱼骨、内脏，剥皮，清洗干净后采肉；
(2)脱脂：将鱼肉浸泡于碱性脂肪酶和NaHCO3的复合脱脂液中脱脂；
(3)脱腥：对脱脂后的鱼肉进行茶多酚浸泡脱腥和酵母发酵脱腥；
(4)蒸煮：将脱腥后的鱼肉放入锅内蒸煮；
(5)压榨：将蒸煮后的熟鱼肉用千斤顶压榨，并分离得到鱼肉和油水混合物；
(6)干燥：将压榨后所得的鱼肉进行热风干燥；
(7)粉碎：将干燥得到的鱼肉放入粉碎机粉碎；
(8)造粒赋形：在粉碎好的鱼蛋白粉中加入大豆拉丝蛋白、卡拉胶及玉米淀粉进行复合赋形造粒。
上述步骤(2)中的复合脱脂液是经过优选得到的碱性脂肪酶和NaHCO3溶液。NaHCO3溶液可以与脂肪反应产生可溶性皂盐和甘油，达到脱脂目的。但是NaHCO3溶液会破坏鱼蛋白粉的组织结构，导致蛋白质变性。而碱性脂肪酶不仅可以将脂肪中甘油三酯的酯键分解成甘油和脂肪酸，碱性环境下脂肪酸会发生皂化反应生成可溶性皂类物质，还具有高效的专一性，不会破坏鱼蛋白粉的组织结构，但反应时间缓慢，因此选用NaHCO3溶液和碱性脂肪酶复合脱脂液脱脂。
上述步骤(2)中选用碱性脂肪酶和NaHCO3溶液复合脱脂，碱性脂肪酶(以甘氨酸和氢氧化钠溶液作为缓冲液)和NaHCO3溶液的体积比为1:1，将加入缓冲液后的碱性脂肪酶与NaHCO3溶液以1:1的体积比例混合后得到本发明的复合脱脂液。碱性脂肪酶添加量为鱼肉质量的0.4～0.6％，NaHCO3溶液的浓度为3～5％，作用温度30～40℃，pH＝9，作用时间60min，鱼蛋白粉脱脂率达38～49％。
上述步骤(3)中经过优选选用茶多酚和酵母组合脱腥。茶多酚中主要含儿茶素，儿茶素结构中苯环上的羟基可以和鱼腥味中的胺类物质结合生成盐，以此减弱鱼腥味。用茶多酚去腥后的鱼蛋白粉会有淡淡的茶香味，有效改善鱼蛋白粉风味，但茶多酚去腥效果欠佳，不能将鱼腥味彻底除尽。而酵母通过微生物发酵，使腥味物质参与微生物代谢，并将其转化成无腥味物质。酵母发酵脱腥可以将腥味物质较好的脱除，脱腥效果较好，酵母在发酵过程中还可以进行代谢生成一些含氨物质，进而提高鱼蛋白粉风味。故将鱼肉用茶多酚和酵母组合脱腥，不但可以有效去除鱼腥味，还可显著改善鱼蛋白粉风味，提高产品品质。
上述步骤(3)中茶多酚浓度2～6％，作用温度35～45℃，作用时间1～2h；酵母浓度2～4％，作用温度30～40℃，作用时间0.5～1.5h；
上述步骤(3)中先用茶多酚溶液浸泡鱼肉，沥干后再将鱼肉浸泡于酵母发酵液发酵脱腥，以此重复3次，最后测得鱼肉三甲胺含量仅为52～70mg·kg-1。
上述步骤(4)中将脱脂、脱腥后的鱼肉放入锅内蒸煮至鱼肉熟透即可。
上述步骤(5)中将熟透的鱼肉用纱布包裹后放入千斤顶中压榨至鱼肉和油水混合物分离即可。
上述步骤(6)中将压榨后的熟鱼肉放入热风干燥箱中干燥，干燥温度为 85～95℃，干燥时间为1～2h，鱼肉水分含量控制在8～10％。
上述步骤(7)中将干燥后的鱼肉用粉碎机制成粉末状，即得到鱼蛋白粉。
上述步骤(8)中在鱼蛋白粉中加入复合赋形剂，可增加鱼蛋白粉胶粘性，使颗粒之间形成网状结构，提高产品咀嚼性。
上述步骤(8)中复合赋形剂的大豆拉丝蛋白添加量为鱼蛋白粉的10～30％，玉米淀粉添加量为鱼蛋白粉的30～50％，卡拉胶添加量为鱼蛋白粉的1～3％，作用温度50℃，作用时间1.5h，最后鱼蛋白粉的硬度×弹性值为334～578g·mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明在鱼蛋白粉制备过程中加入脱腥、脱脂工艺，制备的鱼蛋白粉基本无鱼腥味，脂肪含量低，易储藏，风味浓郁，营养丰富。鱼蛋白粉蛋白含量 59～67％，灰分10～15％，水分8～10％，脂肪含量仅6～12％，酸价1～3mg/g，挥发性盐基氮61～90mg/100g，本产品可达到一级鱼粉标准(GB/T19164-2003)。
(2)相较于传统的食品级鱼蛋白粉的制备工艺，本发明减少了酶解液等成分的加入，较好的保持了鱼肉营养物质的保存，且避免了由于酶解液加入而对鱼蛋白粉口感方面的影响，通过造粒赋形的处理使鱼蛋白粉能够更方便实用。
(3)本发明以低值鱼为原料，经过脱腥、脱脂工艺处理，制备出无鱼腥味，低脂肪，易储藏的食品级鱼蛋白粉，不仅实现了低值鱼资源高值化利用，又推动了蛋白粉市场发展，存在一定商业潜力。
附图说明
图1是本发明实施例的电子鼻PCA分析图。
具体实施方式
为了更好的阐述本发明，下面结合具体实例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1
(1)预处理：将新鲜低值鱼去头尾、鱼骨、内脏，剥皮，清洗干净后采肉；
(2)脱脂：配置复合脱脂液，将质量为鱼肉0.4％的碱性脂肪酶溶于由甘氨酸和氢氧化钠溶液组成的缓冲液中，与浓度为3％的NaHCO3溶液按体积比1:1的比例混合，得到复合脱脂液(pH＝9)；将一定量的鱼肉浸泡于pH为9的复合脱脂液(0.4％碱性脂肪酶，3％NaHCO3)中，复合脱脂液完全浸没鱼肉即可，在30℃下作用60min，脱脂结束后用清水洗净，纱布沥干；
(3)脱腥：将脱脂后鱼肉先置于2％的茶多酚溶液中，35℃下作用1h，沥干后置于2％的酵母溶液中，在30℃下作用0.5h；以此重复3次后，将鱼肉用清水洗净，纱布沥干；
(4)蒸煮：将鱼肉放入锅内蒸煮至鱼肉熟透；
(5)压榨：将蒸煮后的熟鱼肉用纱布包裹后，放入千斤顶中，压榨至鱼肉和油水混合物分离；
(6)干燥：将压榨后的鱼肉放入85℃的热风干燥箱中，干燥至鱼肉含水量为8.89％；
(7)粉碎：将干燥得到的鱼肉放入粉碎机粉碎。
(8)造粒赋形：在鱼蛋白粉中加入10％的大豆拉丝蛋白，30％的玉米淀粉， 1％的卡拉胶，在50℃下静置1.5h。
经检测，上述实例1中的鱼蛋白粉蛋白质含量59.75％，脂肪含量9.69％，脱脂率仅38.41％三甲胺含量70.51mg·kg-1，酸价2.95mg/g，硬度×弹性值为 334.621g·mm。
实施例2
(1)预处理：将新鲜低值鱼去头尾、鱼骨、内脏，剥皮，清洗干净后采肉；
(2)脱脂：配置复合脱脂液，将质量为鱼肉0.6％的碱性脂肪酶溶于由甘氨酸和氢氧化钠溶液组成的缓冲液中，与浓度为5％的NaHCO3溶液按体积比1:1的比例混合，得到复合脱脂液(pH＝9)；将一定量的鱼肉浸泡于pH为9的复合脱脂液(0.6％碱性脂肪酶，5％NaHCO3)中，复合脱脂液完全浸没鱼肉即可，在30℃下作用60min，脱脂结束后用清水洗净，纱布沥干；
(3)脱腥：将脱脂后鱼肉先置于6％的茶多酚溶液中，40℃下作用1h，沥干后置于4％的酵母溶液中35℃下作用0.5h，以此重复3次后，将鱼肉用清水洗净，纱布沥干；
(4)蒸煮：将鱼肉放入锅内蒸煮至鱼肉熟透；
(5)压榨：将蒸煮后的熟鱼肉用纱布包裹后，放入千斤顶中，压榨至鱼肉和油水混合物分离；
(6)干燥：将压榨后的鱼肉放入85℃的热风干燥箱中，干燥至鱼肉含水量为9.12％；
(7)粉碎：将干燥得到的鱼肉放入粉碎机粉碎。
(8)造粒赋形：在鱼蛋白粉中加入20％的大豆拉丝蛋白，30％的玉米淀粉，2％的卡拉胶，在50℃下静置1.5h。
经检测，上述实例1中的鱼蛋白粉蛋白质含量63.50％，脂肪含量9.08％，脱脂率42.25％三甲胺含量62.33mg·kg-1，酸价2.27mg/g，硬度×弹性值为 481.822g·mm。
实施例3
(1)预处理：将新鲜低值鱼去头尾、鱼骨、内脏，剥皮，清洗干净后采肉；
(2)脱脂：配置复合脱脂液，将质量为鱼肉0.5％的碱性脂肪酶溶于由甘氨酸和氢氧化钠溶液组成的缓冲液中，与浓度为5％的NaHCO3溶液按体积比1:1的比例混合，得到复合脱脂液(pH＝9)；将一定量的鱼肉浸泡于pH为9的复合脱脂液(0.5％碱性脂肪酶，5％NaHCO3)中，复合脱脂液完全浸没鱼肉即可，在40℃下作用60min，脱脂结束后用清水洗净，纱布沥干；
(3)脱腥：将脱脂后鱼肉先置于4％的茶多酚溶液中，45℃下作用1h，沥干后置于3％的酵母溶液中30℃下作用1h，以此重复3次后，将鱼肉用清水洗净，纱布沥干；
(4)蒸煮：将鱼肉放入锅内蒸煮至鱼肉熟透；
(5)压榨：将蒸煮后的熟鱼肉用纱布包裹后，放入千斤顶中，压榨至鱼肉和油水混合物分离；
(6)干燥：将压榨后的鱼肉放入85℃的热风干燥箱中，干燥至鱼肉含水量为8.18％；
(7)粉碎：将干燥得到的鱼肉放入粉碎机粉碎。
(8)造粒赋形：在鱼蛋白粉中加入10％的大豆拉丝蛋白，50％的玉米淀粉， 1％的卡拉胶，在50℃下静置1.5h。
经检测，上述实例1中的鱼蛋白粉蛋白质含量64.92％，脂肪含量8.80％，脱脂率44.08％三甲胺含量58.33mg·kg-1，酸价1.89mg/g，硬度×弹性值为 511.406g·mm。
实施例4
(1)预处理：将新鲜低值鱼去头尾、鱼骨、内脏，剥皮，清洗干净后采肉；
(2)脱脂：配置复合脱脂液，将质量为鱼肉0.5的碱性脂肪酶溶于由甘氨酸和氢氧化钠溶液组成的缓冲液中，与浓度为4％的NaHCO3溶液按体积比1:1的比例混合，得到复合脱脂液(pH＝9)；将一定量的鱼肉浸泡于pH为9的复合脱脂液(0.5％碱性脂肪酶，4％NaHCO3)中，复合脱脂液完全浸没鱼肉即可，在30℃下作用60min，脱脂结束后用清水洗净，纱布沥干；
(3)脱腥：将脱脂后鱼肉先置于4％的茶多酚溶液中，40℃下作用2h，沥干后置于3％的酵母溶液中35℃下作用1.5h，以此重复3次后，将鱼肉用清水洗净，纱布沥干；
(4)蒸煮：将鱼肉放入锅内蒸煮至鱼肉熟透；
(5)压榨：将蒸煮后的熟鱼肉用纱布包裹后，放入千斤顶中，压榨至鱼肉和油水混合物分离；
(6)干燥：将压榨后的鱼肉放入85℃的热风干燥箱中，干燥至鱼肉含水量为9.41％；
(7)粉碎：将干燥得到的鱼肉放入粉碎机粉碎。
(8)造粒赋形：在鱼蛋白粉中加入20％的大豆拉丝蛋白，50％的玉米淀粉， 3％的卡拉胶，在50℃下静置1.5h。
经检测，上述实例1中的鱼蛋白粉蛋白质含量66.21％，脂肪含量仅为8.01％，脱脂率达48.74％三甲胺含量53.18mg·kg-1，酸价1.37mg/g，硬度×弹性值为 577.496g·mm。
将未处理的空白鱼粉和经过脱脂、脱腥处理的食品级鱼蛋白粉(本产品)的实施例1进行氨基酸测定和电子鼻分析，分别检测两种鱼蛋白粉的氨基酸组成气味主成分变化。
1.氨基酸分析
(1)样品前处理和检测参数
样品前处理：分别取5mL样品和浓盐酸于25mL水解管中，氮吹封口，110℃恒温消解22h，消解结束后高纯水定容至25mL，滤纸过滤，弃去初滤液，取0.2mL 滤液，氮吹至干，加2mL0.02mol/L盐酸溶液溶解，涡旋混匀后，取适量溶液过 0.22μm滤膜，即得到待测液，待上机分析。
检测参数：分离柱(内填日立专用离子交换树脂，4.6mm ID×60mm×3μm)，分离柱柱温55℃，梯度洗脱，洗脱液流速0.30mL·min-1，反应柱(内填金刚砂惰性材料，4.6mm ID×40mm)柱温130℃，反应液茚三酮流速0.30mL·min-1，检测波长570nm和440nm，进样量20μL，样品分析周期为50min。
(2)数据分析
由表1可知，食品级鱼蛋白粉氨基酸总量达59.202g/100g，空白鱼粉氨基酸总量达39.773g/100g，食品级鱼蛋白粉氨基酸总量明显高于空白鱼粉氨基酸总量。食品级鱼蛋白粉的呈味氨基酸达27.273g/100g，也明显高于空白鱼粉的 6.218g/100g。另外食品级鱼蛋白粉必需氨基酸总量为24.086g/100g，必需氨基酸种类齐全，占氨基酸总量的40.68％，高于WHO/FAO模式的推荐值35.38％。说明食品级鱼蛋白粉氨基酸组成丰富，蛋白品质高，是一种优良的蛋白补充剂，有效补充人体所缺蛋白质。
表1两种蛋白粉的氨基酸含量
注：带*为必需氨基酸；带**为呈味氨基酸。
2.电子鼻分析
(1)样品准备和检测参数
取0.5g样品，置于10mL顶空瓶中，加盖密封一段时间，通过电子鼻检测系统检测，样品的检测参数为清洗时间60s，零点调节时间5s，连接样品时间5s，测量时间120s，进样流量300mL·min-1，采用WinMuster软件对稳定后第113-114s 数据进行分析。
(2)数据分析
利用电子鼻PCA分析空白鱼蛋白粉、食品级鱼蛋白粉的气味成分变化，当2 个贡献率之和大于85％，且贡献率越大，说明产品的气味成分越能较好被区分。如图1所示，两种鱼蛋白粉的第一主成分和第二主成分的贡献率分别为96.31％、 3.58％，两个主成分贡献率之和达99.89％，能用来表征空白鱼蛋白粉，食品级鱼蛋白粉的整体气味特征，且两种鱼蛋白粉的气味成分能很好被区分。从PC1轴看，食品级鱼蛋白粉的气味主成分在空白鱼蛋白粉的右侧。从PC2轴看，食品级鱼蛋白粉的气味主成分分布比空白鱼蛋白粉的广，这种变化说明两种鱼蛋白粉的挥发性气味变化非常显著，且食品级鱼蛋白粉的气味成分更加丰富，电子鼻分析图如图1所示。
综上所述，本专利方法制备所的食品级鱼蛋白粉是一种蛋白含量、氨基酸种类丰富、低脂肪的高品质鱼蛋白粉，是一种优良的蛋白补充品，产品可达到一级鱼粉标准(GB/T19164-2003)。从原料和方法上讲，本专利原料便宜，且属于变废为宝，同时可实现低值鱼的高值化利用，避免了蛋白资源浪费。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变性或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，具体步骤如下：
(1)预处理：将新鲜鱼去头尾、鱼骨、内脏，剥皮，清洗干净后采肉；
(2)脱脂：将鱼肉浸泡于碱性脂肪酶和NaHCO3的复合脱脂液中脱脂；
(3)脱腥：对脱脂后的鱼肉进行茶多酚浸泡脱腥和酵母发酵脱腥；
(4)蒸煮：将脱腥后的鱼肉放入锅内蒸煮；
(5)压榨：将蒸煮后的熟鱼肉用千斤顶压榨，并分离得到鱼肉和油水混合物；
(6)干燥：将压榨后所得的鱼肉进行热风干燥；
(7)粉碎：将干燥得到的鱼肉放入粉碎机粉碎；
(8)造粒赋形：在粉碎好的鱼蛋白粉中加入大豆拉丝蛋白、卡拉胶及玉米淀粉进行复合赋形造粒。
2.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中复合脱脂液中碱性脂肪酶和NaHCO3溶液的体积比为1:1，pH＝9，反应时间为60min。
3.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，以质量配比计，碱性脂肪酶添加量为鱼肉质量的0.4～0.6％，NaHCO3浓度3～5％，作用温度为30～40℃。
4.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，用茶多酚与酵母的组合脱腥次数为3次。
5.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，茶多酚的浓度为2～6％，反应温度为35～45℃，反应的时间为1～2h。
6.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，酵母的浓度为2～4％，反应的温度为30～40℃，反应的时间为0.5～1.5h。
7.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，热风干燥处理的温度为85～95℃，干燥至鱼肉含水量为8～10％即停止干燥。
8.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：所述步骤(8)中，复合赋形的作用温度为50℃，且作用时间为1.5h。
9.根据权利要求1所述的一种食品级鱼蛋白粉的制备方法，其特征在于：以质量配比计，所述步骤(8)中，大豆拉丝蛋白添加量为鱼蛋白粉的质量的10～30％，玉米淀粉添加量为鱼蛋白粉的质量的30～50％，卡拉胶添加量为鱼蛋白粉的质量的1～3％。
10.一种食品级鱼蛋白粉，其特征在于：所述食品级鱼蛋白粉根据权利要求1～9任一项所述的制备方法制得。
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