CN112646205A - 一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法 - Google Patents

一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，属于食品、医药产品加工领域。采用改性单宁酸结合谷氨酰胺转氨酶共同处理增强鱼皮明胶凝胶强度。通过对单宁酸改性方式、单宁酸和谷氨酰胺转氨酶添加浓度、处理时间等条件进行优化，获得增强鱼皮明胶凝胶强度的最佳的方法和参数。与初始鱼皮明胶相比，其最终凝胶强度增加了60.6％，且高于单独添加谷氨酰胺转氨酶或添加单宁酸。本发明能有效增强单位浓度鱼皮明胶的凝胶强度，减少工业加工过程中的鱼皮明胶用量，降低鱼皮明胶的使用成本，拓展其应用领域，促进其它明胶产品凝胶强度的改善。

Description

一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法
技术领域
本发明涉及一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，属于食品、医药产品加工领域。
背景技术
明胶是一种由肽分子聚合而成的物质，在众多的工业领域有着广泛应用。它可以直接制成可食用薄膜，也可作为添加剂，用于食品或医药产品稳定剂粘合剂。明胶具有凝胶性质，当低温的明胶凝胶加热后，它的粘度会逐渐变低而变成溶液，而且如果明胶溶液的浓度达到一定时，随着温度的逐渐降低，明胶溶液会转变为凝胶，具有可逆性。而明胶的凝胶强度是明胶应用的重要性能指标之一，它的高低很大程度上决定了明胶产品价值和售价。
明胶多从动物结缔组织中的胶原蛋白中提取而来，但由于近年来疯牛病以及口蹄疫的传染，传统的动物明胶受到了一些负面影响。而且传统动物明胶还会因为来源于猪牛等动物而受到宗教方面的影响，因此鱼皮明胶开始受到广泛关注。鱼皮明胶价格便宜、来源广泛，但相对于动物明胶，它的凝胶强度处于劣势，限制了鱼皮明胶的应用。
发明内容
针对现有技术中的不足之处，本发明目的在于提供一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，来解决现有技术中鱼皮明胶相对于动物明胶凝胶强度差的技术问题。
本发明的目的在于提供一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，包括使用单宁酸溶液对鱼皮明胶进行处理。
进一步地，所述单宁酸溶液为氧化型单宁酸溶液或者非氧化型单宁酸溶液，所述氧化型单宁酸与非氧化型单宁酸溶液母液浓度为2％(m/v)。
进一步地，所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法包括以下步骤：
1)使用单宁酸母液对鱼皮明胶进行酸处理得到处理物I；
2)对所述处理物I使用谷氨酰胺转氨酶(TG酶)进行酶处理得到处理物II。
本发明以鱼皮明胶为原料、通过优化添加谷氨酰胺转氨酶和单宁酸比例，有效提升鱼皮明胶凝胶强度，降低鱼皮单位鱼皮明胶用量，提升其市场竞争力。
进一步地，步骤1)所述鱼皮明胶为质量体积分数为2％-10％的鱼皮明胶水溶液；优选地，所述鱼皮明胶为质量体积分数为6％的鱼皮明胶水溶液。
进一步地，步骤1)所述单宁酸母液的使用量为所述鱼皮明胶水溶液体积的0.05-0.5％(v/v)；优选地，所述单宁酸母液的使用量为所述鱼皮明胶水溶液体积的0.1-0.3％(v/v)。
进一步地，步骤2)所述谷氨酰胺转氨酶的使用量为0-2.5U/g鱼皮明胶，优选地，所述谷氨酰胺转氨酶的使用量为1U/g鱼皮明胶。
进一步地，步骤1)所述酸处理的具体条件为：在鱼皮明胶溶液中加入氧化型单宁酸母液或者非氧化型单宁酸母液后40℃水浴反应1h。
进一步地，步骤2)所述酶处理的具体条件为：对所述处理物I中加入谷氨酰胺转氨酶于40℃水浴反应1h。
进一步地，当所述单宁酸溶液为氧化型单宁酸溶液时，所述单宁酸溶液的制备方法为：取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，用1mol/L NaOH溶液调节pH至9，40℃水浴2h，用新鲜配置的50％冰醋酸溶液回调至原pH，制成母液为2％(m/v)的氧化性单宁酸溶液。
进一步地，当所述单宁酸溶液为非氧化型单宁酸溶液时，所述单宁酸溶液的制备方法为：取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，制成母液为2％(m/v)的非氧化型单宁酸溶液。
进一步地，还包括对所述处理物II进行灭酶，并在4℃层析柜中静置16-18h。
进一步地，所述灭酶条件为80℃水浴处理5min。
进一步地，对层析柜放置后样品使用质构仪测定鱼皮明胶凝胶强度。
进一步地，所述增强明胶强度的方法适用于鱼皮明胶、动物明胶和其它明胶类似的产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供了一种提升鱼皮明胶凝胶强度的方法，能有效增强单位浓度鱼皮明胶的凝胶强度，减少鱼皮明胶用量，创新性的利用改性的单宁酸和谷氨酰胺转氨酶共同作用，实现鱼皮明胶凝胶强度的增强。本发明将有利于降低鱼皮明胶的使用成本，拓展其应用领域，促进其它明胶产品凝胶强度的改善。
附图说明
图1为明胶浓度对明胶凝胶强度的影响。
图2为TG酶对鱼皮明胶凝胶强度的影响。
图3为TG酶添加浓度对鱼皮明胶凝胶强度的影响。
图4为TG酶与单宁酸共同作用对鱼皮明胶凝胶强度的影响。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1：单宁酸对不同浓度鱼皮明胶凝胶强度影响
1)配置
取一定量的鱼皮明胶加入水中混匀，使最终所得鱼皮明胶水溶液的浓度范围在2％-10％(体积分数)；氧化型单宁酸溶液配置的具体步骤为：取40g的NaOH定容至1L得到浓度为1mol/LNaOH溶液；取冰醋酸C2H4O2 20mL，定容至40mL得到新鲜配制的50％冰醋酸溶液；取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，用所配NaOH溶液调节pH至9，40℃水浴2h，用所配冰醋酸溶液回调至原pH，制成母液为2％(m/v)的氧化性单宁酸溶液；非氧化型单宁酸溶液配置的具体步骤为：取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，制成母液为2％(m/v)的非氧化型单宁酸溶液。
2)反应
将体积分数2％、4％、6％、8％、10％的鱼皮明胶溶液在60℃条件下，水浴30min，分别加入所述鱼皮明胶水溶液体积0.1％(v/v)的2％(m/v)氧化型单宁酸母液或非氧化型单宁酸母液40℃水浴条件下反应2h，然后在4℃层析柜放置16-18h。
3)测定
使用TA-XTPlus质构仪测定改性鱼皮明胶凝胶强度。设定条件为：柱塞P:0.5R；下压4mm，压力5g，测前速度为2mm/s，测试速度为速度1mm/s，测后速度为2mm/s。测试步骤为：将层析柜放置后样品在质构仪圆台上放平，柱塞对准胶面非中心下压，记录最大力。每一个待测样品测3次，作三个平行样，取平均值。
结果表明，随着鱼皮明胶浓度的上升，其凝胶强度也随之逐渐上升，加入氧化型单宁酸或者非氧化型单宁酸可以提高不同浓度下鱼皮明胶凝胶强度，且相比于非氧化性单宁酸，添加氧化性单宁酸后，鱼皮明胶凝胶强度更高(图1)。
实施例2：谷氨酰胺转氨酶对鱼皮明胶凝胶强度的影响
1)配置
取一定量的鱼皮明胶加入水中混匀，使最终所得鱼皮明胶水溶液的浓度范围在2％-10％(体积分数)，本发明中的添加的谷氨酰胺转氨酶溶液使用浓度范围为0-2.5U/g鱼皮明胶。
2)反应
将体积分数2％、4％、6％、8％、10％的鱼皮明胶溶液在60℃条件下，水浴30min。然后将体积分数2％、4％、6％、8％、10％的鱼皮明胶溶液继续40℃水浴1h后添加1U/g明胶质量的谷氨酰胺转氨酶40℃水浴条件下反应1h，然后80℃水浴5min使谷氨酰胺转氨酶失活，然后在4℃层析柜放置16-18h。
3)测定
使用TA-XTPlus质构仪测定改性鱼皮明胶凝胶强度。设定条件为：柱塞P:0.5R；下压4mm，压力5g，测前速度为2mm/s，测试速度为速度1mm/s，测后速度为2mm/s。测试步骤为：将层析柜放置后样品在质构仪圆台上放平，柱塞对准胶面非中心下压，记录最大力。每一个待测样品测3次，作三个平行样，取平均值。
结果显示，谷氨酰胺转氨酶的加入能显著提高鱼皮明胶的凝胶强度。在此基础上，选择在6％明胶中添加不同浓度的谷氨酰胺转氨酶，结果表明鱼皮明胶的凝胶强度随着加入的谷氨酰胺转氨酶浓度提升先上升，至谷氨酰胺转氨酶浓度为1U/g明胶质量时达到峰值835.9g，此后，随着谷氨酰胺转氨酶添加浓度上升，鱼皮明胶的凝胶强度趋于平稳。(图2、3)
实施例3：谷氨酰胺转氨酶与单宁酸共同作用对鱼皮明胶凝胶强度的影响
1)配置
取一定量的鱼皮明胶加入水中混匀，使最终所得鱼皮明胶水溶液的浓度为6％(体积分数)；本实施例中的添加的谷氨酰胺转氨酶使用浓度范围为1U/g明胶质量；氧化型单宁酸溶液配置的具体步骤为：取40g的NaOH定容至1L得到浓度为1mol/LNaOH溶液；取冰醋酸C2H4O220 mL，定容至40mL得到新鲜配制的50％冰醋酸溶液；取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，用所配NaOH溶液调节pH至9，40℃水浴2h，用所配冰醋酸溶液回调至原pH，制成母液为2％(m/v)的氧化性单宁酸溶液；非氧化型单宁酸溶液配置的具体步骤为：取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，制成母液为2％(m/v)的非氧化型单宁酸溶液。
2)反应
将体积分数6％的鱼皮明胶溶液在60℃条件下，水浴30min，分别加入所述鱼皮明胶水溶液体积0.05％，0.1％，0.2％，0.3％，0.5％(v/v)的2％(m/v)氧化型单宁酸母液或非氧化型单宁酸母液40℃水浴条件下反应1h，然后添加1U/g明胶质量的谷氨酰胺转氨酶40℃水浴条件下反应1h，然后80℃水浴5min使谷氨酰胺转氨酶失活，然后在4℃层析柜放置16-18h。
3)测定
使用TA-XTPlus质构仪测定改性鱼皮明胶凝胶强度。设定条件为：柱塞P:0.5R；下压4mm，压力5g，测前速度为2mm/s，测试速度为速度1mm/s，测后速度为2mm/s。测试步骤为：将层析柜放置后样品在质构仪圆台上放平，柱塞对准胶面非中心下压，记录最大力。每一个待测样品测3次，作三个平行样，取平均值。
结果显示，同时加入1U/g谷氨酰胺转氨酶和不同浓度的氧化型和非氧化型单宁酸到6％鱼皮明胶后，鱼皮明胶凝胶强度随着加入的单宁酸溶液浓度的提高先上升，至添加单宁酸母液为所述鱼皮明胶水溶液体积的0.2％(v/v)时达到最大值，然后随着单宁酸浓度上升鱼皮明胶的凝胶强度开始趋于下降，同时氧化性单宁酸对明胶凝胶强度的效果仍好于非氧化性单宁酸。(图4)。

Claims (9)

1.一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，包括使用单宁酸溶液对鱼皮明胶进行处理。
2.根据权利要求1所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，所述单宁酸溶液为氧化型单宁酸溶液或者非氧化型单宁酸溶液；
优选地，所述氧化型和非氧化型单宁酸溶液母液浓度为2％m/v。
3.根据权利要求1、2所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)使用单宁酸母液对鱼皮明胶进行酸处理得到处理物I；
2)对所述处理物I使用谷氨酰胺转氨酶进行酶处理得到处理物II。
4.根据权利要求2、3所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，步骤1)所述鱼皮明胶为质量体积分数为2％-10％的鱼皮明胶水溶液，优选地，所述鱼皮明胶为质量体积分数为6％的鱼皮明胶水溶液；
所述单宁酸母液的使用量为所述鱼皮明胶水溶液体积的0.05％-0.5％v/v，优选地，所述单宁酸母液的使用量为所述鱼皮明胶水溶液体积的0.1-0.3％v/v。
5.根据权利要求3所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，步骤2)所述谷氨酰胺转氨酶的使用量为0-2.5U/g鱼皮明胶；
优选地，所述谷氨酰胺转氨酶的使用量为1U/g鱼皮明胶。
6.根据权利要求3所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，步骤1)所述酸处理的具体条件为：在鱼皮明胶溶液中加入氧化型单宁酸母液或者非氧化型单宁酸母液后40℃水浴反应1h；
或步骤2)所述酶处理的具体条件为：对所述处理物I中加入谷氨酰胺转氨酶于40℃水浴反应1h。
7.根据权利要求2-6任一项所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，
当所述单宁酸溶液为氧化型单宁酸溶液时，所述单宁酸溶液的制备方法为：取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，用1mol/L NaOH溶液调节pH至9，40℃水浴2h，用新鲜配置的50％冰醋酸溶液回调至原pH，制成母液为2％m/v的氧化性单宁酸溶液；
当所述单宁酸溶液为非氧化型单宁酸溶液时，所述单宁酸溶液的制备方法为：取0.5g单宁酸加入25mL的蒸馏水中混匀，制成母液为2％m/v的非氧化型单宁酸溶液。
8.根据权利要求3所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，还包括对所述处理物II进行灭酶，并在4℃层析柜中静置16-18h。
9.根据权利要求8所述一种增强鱼皮明胶凝胶强度的方法，其特征在于，所述灭酶条件为80℃水浴处理5min。
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