CN112704110A - 一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含海洋糖类的新型天然高效蛤肉抗冻保鲜剂，选用源于海洋的功能活性壳聚糖和卡拉胶寡糖，通过海洋糖类间的协同作用提升蛤肉抗冻保鲜剂的作用效果，以提高红岛蛤蜊抗冻保水作用，改善冷冻红岛蛤蜊肉品质，保证红岛蛤蜊加工产品的质量安全。本发明通过将壳聚糖和卡拉胶寡糖在一定浓度下组合制备新型高效天然的蛤肉抗冻保鲜剂，充分发挥壳聚糖和卡拉胶寡糖的协同增效作用，显著提升了蛤肉的保鲜时间，解决了红岛蛤蜊不易保鲜的技术难题。此外，本发明蛤肉保鲜剂的原料源于海洋，通过生物酶解方法制备，绿色、安全，符合我国食品添加剂的发展方向和要求。
Description
技术领域
本发明公开了一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂及其制备方法，具体属于海洋生物技术领域。
背景技术
红岛蛤蜊隶属软体动物门、瓣鳃纲、帘蛤目、帘蛤科，产自我国山东青岛红岛经济区。红岛所处的胶州湾是较优良的海湾，水质、水流和水量以及海滩所含的有机物质适合蛤蜊繁殖生长。红岛蛤蜊是一种重要的养殖贝类，其生长繁殖快，适应力强，养殖成本低，产量高，肉质细嫩，味道鲜美，营养丰富，是青岛特色的海产经济贝类。但由于红岛蛤蜊肌肉组织细嫩、含水量高、酶作用旺盛，极易腐败变质，造成重大经济损失，因此其保鲜问题亟待解决。
糖类的抗冻机理与其含有的羟基有关，游离羟基能够与蛋白质分子发生结合，使蛋白处于饱和状态，增强蛋白质分子的结构稳定性，从而避免蛋白质之间的聚集变性降低其冷冻变性的程度。同时游离羟基能够有效束缚小分子的水，促进自由水转化成为结合水，当用于防止冷冻变性的添加物浓度高于“共晶点”浓度时，形成一个不完全的冻结区域，进而降低“共晶点”温度，减少冰晶体形成量，减缓蛋白质的相互聚集，从而降低蛋白的凝聚变性程度。
壳聚糖是自然界存在的一种高分子材料——甲壳素的重要衍生物，在自然界的分布非常广泛。壳聚糖生物降解性及生物相容性良好，同时具有较好的成膜特性，能够在被处理的水产品上形成一种具有阻水性的半透膜，从而通过改善水产品的内外环境，减少水分的蒸发，进而延长水产品的贮藏时间。且无毒副作用，可作为一种天然、无毒、高效的食品防腐剂、成膜剂。卡拉胶是从红藻中提取的一类线性、含有硫酸酯基团的高分子多糖，具有重复的α-1，4-D-半乳吡喃糖-β-1，3-D-半乳吡喃糖二糖单元骨架结构。研究发现卡拉胶具有多种生物学活性如降血脂、抗凝血、抗血栓、免疫调节、刺激结缔组织生长等，在生物医药领域表现出诱人的前景。卡拉胶寡糖是卡拉胶经化学、物理或生物降解得到的降解产物。卡拉胶寡糖分子量小、溶解性更好、稳定性和安全性更高。另外，降解还使得分子链上的活性基团得到充分暴露，其活性得到显著提高，甚至产生了新的活性。目前尚未发现海洋寡糖在蛤肉保鲜中的应用。
为保持红岛蛤蜊固有的美味和质地，市场上红岛蛤蜊多以鲜活和冷却保藏形式为主，保鲜期限较短，冷冻对蛤蜊产品的保水性与品质的优劣密切相关，随冻藏时间延长，蛋白质发生冷冻变性、组织结构劣变，解冻过程中出现汁液流失，水分含量下降，感官性状及食用价值降低，亟需开发绿色、环保、高效的蛤肉抗冻保鲜剂。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种含海洋糖类的新型天然高效蛤肉抗冻保鲜剂，选用源于海洋的功能活性壳聚糖和卡拉胶寡糖，通过海洋糖类间的协同作用提升蛤肉抗冻保鲜剂的作用效果，以提高红岛蛤蜊抗冻保水作用，改善冷冻红岛蛤蜊肉品质，保证红岛蛤蜊加工产品的质量安全。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
本发明提供了一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，其特征在于蛤肉抗冻保鲜剂的配方为：壳聚糖10%、卡拉胶寡糖10%、其余为无菌水。
上述壳聚糖为青岛博汇汇力生物科技有限公司生产的壳聚糖，通过市场采购的方式获得。
上述卡拉胶寡糖通过如下步骤制备：
称取卡拉胶原料，用0.1mol/L的Na2HPO4·12H2O配置为浓度为1%的溶液，40℃加热搅拌使之完全溶解；用卡拉胶酶解液与溶解的卡拉胶溶液按照1:7-10的比例混合，40℃水浴加热搅拌5-10min即可；将酶解后的液体100℃灭活15min；酶解的产物8000r/min，高速离心10min；将酶解液真空冷冻干燥得卡拉胶寡糖粉末。
上述卡拉胶寡糖的分子量小于2000Da。
上述卡拉胶酶解液通过如下步骤制备：
将筛选的Cellulophagalytica strain:N5-2菌种先接种于活化培养基中，于20-30℃、150-250rpm/min摇床培养15-20h，进行培养活化；按2-4%的接种量将种子液接种到发酵培养基中，20-30℃、150-250rpm/min摇床培养15-20h；将发酵液在4℃条件下，4000-5000r/min冷冻离心20min，离心后取上清液，即为卡拉胶酶解液。
本发明提供了一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，具有如下有益效果：（1）本发明针对红岛蛤蜊保鲜技术要求，通过将壳聚糖和卡拉胶寡糖在一定浓度下组合制备新型高效天然的蛤肉抗冻保鲜剂，充分发挥壳聚糖和卡拉胶寡糖的协同增效作用，显著提升了蛤肉的保鲜时间，解决了红岛蛤蜊不易保鲜的技术难题，为红岛蛤蜊的市场拓展提供了强有力的支持；（2）本发明在实验中发现壳聚糖和卡拉胶寡糖具有显著的协同增效作用，正是这种壳聚糖和卡拉胶寡糖间的协同作用是红岛蛤蜊保鲜技术效果的根本保证；（3）本发明蛤肉保鲜剂的原料源于海洋，通过生物酶解方法制备，绿色、安全，符合我国食品添加剂的发展方向和要求。
附图说明
图1：红岛蛤蜊冷藏保鲜期间感官评分的变化；
图2：红岛蛤蜊冷藏保鲜期间pH值的变化；
图3：红岛蛤蜊冷藏保鲜期间TVB-N的变化；
图4：红岛蛤蜊冷藏保鲜期间TBA的变化；
图5：红岛蛤蜊冷藏保鲜期间菌落总数对数值的变化；
图6：红岛蛤蜊冷藏保鲜期间解冻损失率的变化。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
实施例1
一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，其配方为：壳聚糖10%、卡拉胶寡糖10%、其余为无菌水；其中壳聚糖为青岛博汇汇力生物科技有限公司生产的壳聚糖；
上述卡拉胶寡糖通过如下步骤制备：
称取卡拉胶原料，用0.1mol/L的Na2HPO4·12H2O配置为浓度为1%的溶液，40℃加热搅拌使之完全溶解；用卡拉胶酶解液与溶解的卡拉胶溶液按照1:7-10的比例混合，40℃水浴加热搅拌5-10min即可；将酶解后的液体100℃灭活15min；酶解的产物8000r/min，高速离心10min；将酶解液真空冷冻干燥得卡拉胶寡糖粉末；
上述卡拉胶酶解液通过如下步骤制备：
将筛选的Cellulophagalytica strain:N5-2菌种先接种于活化培养基中，于20-30℃、150-250rpm/min摇床培养15-20h，进行培养活化；按2-4%的接种量将种子液接种到发酵培养基中，20-30℃、150-250rpm/min摇床培养15-20h；将发酵液在4℃条件下，4000-5000r/min冷冻离心20min，离心后取上清液，即为卡拉胶酶解液。
实施例2 天然蛤肉抗冻保鲜剂保鲜实验
1、样品处理
选用大小均匀、健康的红岛蛤蜊清洗干净后，放入海水中净化处理10h。在 0-4℃条件下，破壳取肉，迅速放入生理盐水中清洗，沥干并用纱布拭干水分。然后在配制好的4℃溶液保鲜液中将蛤蜊肉浸渍1h，每隔20 min搅拌1次，再次沥干并用纱布拭干水分。
2、实验分组方法
实验采用分组对比进行，共分4组，即对照组（用无菌水作为保鲜液）、单一组一（仅含壳聚糖的保鲜液）和单一组二（仅含卡拉胶寡糖的保鲜液）和复合组（同时含壳聚糖和卡拉胶寡糖的保鲜液）。
3、指标测定方法
(1)感官评定
挑选12名经过专业培训的食品相关专业本科生(6男6女，来自全国不同地区)，按照感官评定标准对在贮藏期间不同实验组的色泽、气味、状态进行全面感官评分，最高分为10分，每天测评1 次，结果取总分值的平均值，最后对总评分结果进行综合分析；
（2）pH值的测定
取处理后的蛤蜊肉5g，搅碎，加入9倍无菌水，摇匀，浸渍30min后过滤，取滤液，然后用pH计进行测定；
（3）挥发性盐基氮（TVB-N）的测定
挥发性盐基氮的测定采用国标方法《GB 5009.228-2016 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定（第一法半微量定氮法）》；
（4）硫代巴比妥酸（TBA）的测定
取处理后绞碎的红岛蛤蜊肉10g于500mL蒸馏瓶中，加入20mL 蒸馏水搅拌混合均匀，再加入2mL盐酸溶液（VHCl：VH2O=1：2）及 2mL 液体石蜡，采用水蒸气蒸馏，收集50mL蒸馏液，取5mL蒸馏液与5mLTBA醋酸溶液（0.2883 g硫代巴比妥酸溶解于100mL 90%冰醋酸）于25 mL试管中充分混合，100℃水浴加热35min后冷却10 min，在535 nm处测吸光度 A。以蒸馏水取代蒸馏液作为空白样；
TBA=A×7.8×10-2 mg/g
盐酸溶液配置：盐酸与无菌水比例为1：2；
TBA醋酸溶液配置：0.2883g硫代巴比妥酸溶解于100mL 90%的冰醋酸中；
（5）解冻损失率测定
实验处理：在0-4℃条件下，将蛤蜊肉进行清洗，去壳，选取大小均一的完整蛤蜊肉，沥干并用纱布拭干水分，在4℃溶液中浸泡4h，每隔30min搅拌1次，再次沥干并用纱布拭干水分，称重记质量为M1（精确至0.001g）。将蛤蜊肉于-18℃条件下进行冻藏保存，每隔7d取样1次。取样蛤蜊肉在室温下解冻4h，纱布拭干水分，称重记质量为M2（精确至0.001g）；
解冻损失率（%）=（M1-M2）/M1×100
（6）细菌总数的测定
按照《GB 4789.2-2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验菌落总数测定》规定进行。
4、实验结果
（1）感官评价
感官评价如图1所示。从图1可以看出，在整个试验过程中各试验组的感官评分均呈下降趋势，下降最快的是未做处理的空白对照组，而下降最慢的是壳聚糖卡拉胶寡糖组，壳聚糖组、卡拉胶组组的评分差距较小。由此可见，壳聚糖卡拉胶寡糖组可以更好地抑制微生物繁殖，使蛤蜊肉腐败减慢，使蛤蜊肉的品质得到更好地保留，延长其货架期。
（2）pH值变化
pH值变化如图2所示。pH值是判断水产品品质好坏的指标之一，红岛蛤蜊初始pH值接近于中性，随时间的延长，不同组的红岛蛤蜊pH值都开始下降,这是由于红岛蛤蜊死亡后，体内的糖原开始分解产生乳酸，使肌肉的pH值下降。15天后pH值又有上升趋势，这是由于红岛蛤蜊体内的蛋白质被分解成碱性的胺及氨类物质，使pH值逐渐升高。从2可以看出，在整个试验过程中各试验组的pH值变化为先呈下降趋势后升高，壳聚糖卡拉胶寡糖组可以更好地减缓蛤蜊肉腐败，使蛤蜊肉的品质得到更好地保留，延长其货架期。
（3）挥发性盐基氮（TVB-N）
TVB-N 的含量反映的是水产品蛋白质在细菌和内源酶的作用下分解产生的氨及低级胺类等碱性物质的情况，通常作为肉类的鲜度指标。红岛蛤蜊贮藏过程中TVB-N含量的变化如图 3所示。由图3可知，各组TVB-N值开始时相差不大，变化比较缓慢，一段时间后，差异越来越显著，表明经抗冻保鲜剂处理可以有效的抑制微生物生长,降低贮藏期内TVB-N含量，到30d时，壳聚糖和卡拉胶寡糖混合抗冻保鲜剂组TVB-N含量为13.3mg/100g，未超过国标规定15mg/100g，保鲜效果最好，显著低于对照组（24.5mg/100g）、壳聚糖组（20.5mg/100g）和卡拉胶寡糖组（21.8mg/100g）。
（4）硫代巴比妥酸（TBA）的测定
TBA 值被广泛的用来评价脂肪氧化程度，TBA反应物质主要发生在自溶阶段，在这个阶段过氧化物氧化为醛和酮。红岛蛤蜊贮藏过程中TBA值的变化如图4所示。由图 4 可知，贮藏时间与保鲜方法对红岛蛤蜊TBA值影响显著，壳聚糖和卡拉胶寡糖混合抗冻保鲜剂效果最优。
（5）菌落总数
细菌总数不仅可作为食品被微生物污染度的指标，还可以预测食品的存放期。红岛蛤蜊在贮藏过程中细菌总数的变化如图5所示。由图5可知，综合分析表明含壳聚糖和卡拉胶寡糖的抗冻保鲜剂作用明显具有良好的保鲜作用。
（6）解冻损失率
保水性反映的是肉及肉制品的系水能力，是衡量冷冻水产品质量的重要指标，在此实验中，用解冻汁液流失率的大小来度量蛤蜊的保水性。红岛蛤蜊在贮藏过程中解冻损失率的变化如图6所示。由图6可知，综合分析表明含壳聚糖和卡拉胶寡糖的抗冻保鲜剂作用明显具有良好的保鲜作用，在第30天时的解冻损失率低于壳聚糖实验组和卡拉胶寡糖实验组之和。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对被发明进行了详细的说明，但对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而对这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，其特征在于蛤肉抗冻保鲜剂的配方为：壳聚糖10%、卡拉胶寡糖10%、其余为无菌水。
2.根据权利要求1所述的一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，其特征在于所述卡拉胶寡糖通过如下步骤制备：
称取卡拉胶原料，用0.1mol/L的Na2HPO4·12H2O配置为浓度为1%的溶液，40℃加热搅拌使之完全溶解；用卡拉胶酶解液与溶解的卡拉胶溶液按照1:7-10的比例混合，40℃水浴加热搅拌5-10min即可；将酶解后的液体100℃灭活15min；酶解的产物8000r/min，高速离心10min；将酶解液真空冷冻干燥得卡拉胶寡糖粉末。
3.根据权利要求1所述的一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，其特征在于所述卡拉胶寡糖的分子量小于2000Da。
4.根据权利要求2所述的一种含海洋糖类的蛤肉抗冻保鲜剂，其特征在于所述卡拉胶酶解液通过如下步骤制备：
将筛选的Cellulophagalytica strain:N5-2菌种先接种于活化培养基中，于20-30℃、150-250rpm/min摇床培养15-20h，进行培养活化；按2-4%的接种量将种子液接种到发酵培养基中，20-30℃、150-250rpm/min摇床培养15-20h；将发酵液在4℃条件下，4000-5000r/min冷冻离心20min，离心后取上清液，即为卡拉胶酶解液。
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