CN112914049A - 鸽蛋全蛋粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及鸽蛋深加工方法技术领域,是一种鸽蛋全蛋粉及其制备方法,其通过对鸽蛋全蛋液经过复合酶酶解和真空冻干而得。本发明得到的鸽蛋全蛋粉具有均匀一致的淡黄色色泽,颗粒细腻、粉状或极易松散之块状,含量低于3%,并具有较好的冲调性,另外,含有丰富的小分子肽、多肽和氨基酸营养物质,为鸽蛋深加工提供新方向,提高鸽蛋附加值。
Description
技术领域
本发明涉及鸽蛋深加工方法技术领域,是一种鸽蛋全蛋粉及其制备方法。
背景技术
我国鲜蛋产量占世界第一位,但蛋品深加工水平低,随着经济全球化进程的加快和国内蛋品的加工市场逐渐繁荣,迫切需要充分利用现有资源,大力发展蛋品加工业。
鸽蛋富含人体必需营养物质,含有大量优质蛋白质及少量脂肪、并含少量糖分,磷脂、铁、钙、维生素A、维生素B1、维生素D等营养成分,易于消化吸收,鸽蛋中各种矿物质的总量超过鸡蛋,特别是铁和钙更加丰富。尤为突出的是,它的核黄素含量是鸡蛋的2.5倍,鸽子蛋的卵磷脂含量比鸡蛋高3至4倍。蛋白质和脂肪含量虽然稍低于鸡蛋,但所含的钙和铁元素均高于鸡蛋,乃孕妇、儿童、病人等人群的高级营养品,因此,鸽蛋深加工产品具有一定的市场前景。
近年来,随着鸽蛋产量的日益增加,如何利用鸽蛋作为食品加工辅料应用于食品加工业已成为迫切课题。新鲜鸽蛋中含有大量的水分,约占全蛋68%。把鸽蛋水分除去使之达到很低的水平,既能阻止微生物生长和减缓化学反应速度,又能解决鲜蛋易变质、易破损的弊端,还能明显地减轻重量,因而有利于储藏和运输,降低成本。
发明内容
本发明提供了一种鸽蛋全蛋粉及其制备方法,克服了上述现有技术之不足,其为鸽蛋深加工提供新方向,提高鸽蛋附加值。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的:一种鸽蛋全蛋粉,按下述方法得到:在室温条件下,向鸽蛋全蛋液中添加复合酶得到混合液,每5mL鸽蛋全蛋液加入2万U复合酶,复合酶由质量为1:2的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成,混合液在温度为50℃的条件下酶解180min后得到酶解液,将酶解液进行真空冻干后得到鸽蛋全蛋粉。
下面是对上述发明技术方案之一的进一步优化或/和改进:
上述真空冻干的真空度<20Pa,冻干温度为-50℃,冻干时间为48h。
上述真空冻干之前,先将酶解液在温度为-20℃的条件下预冻12h。
上述混合液在酶解之前,先将混合液的pH调节为6。
上述酶解液先进行巴氏杀菌后再进行真空冻干,真空冻干后再次杀菌。
上述鸽蛋全蛋液是去除新鲜鸽蛋的蛋壳后得到。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的:一种鸽蛋全蛋粉的制备方法,按下述方法进行:在室温条件下,向鸽蛋全蛋液中添加复合酶得到混合液,每5mL鸽蛋全蛋液加入2万U复合酶,复合酶由质量为1:2的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成,混合液在温度为50℃的条件下酶解180min后得到酶解液,将酶解液进行真空冻干后得到鸽蛋全蛋粉。
下面是对上述发明技术方案之二的进一步优化或/和改进:
上述真空冻干的真空度<20Pa,冻干温度为-50℃,冻干时间为48h。
上述真空冻干之前,先将酶解液在温度为-20℃的条件下预冻12h。
上述混合液在酶解之前,先将混合液的pH调节为6。
上述酶解液先进行巴氏杀菌后再进行真空冻干,真空冻干后再次杀菌。
上述鸽蛋全蛋液是去除新鲜鸽蛋的蛋壳后得到。
本发明得到的鸽蛋全蛋粉具有均匀一致的淡黄色色泽,颗粒细腻、粉状或极易松散之块状,含量低于3%,并具有较好的冲调性,即溶解速度快,分散性好,流动性好,无成团现象,另外含有丰富的小分子肽、多肽和氨基酸营养物质,为鸽蛋深加工提供新方向,提高鸽蛋附加值。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制,可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。本发明中所提到各种化学试剂和化学用品如无特殊说明,均为现有技术中公知公用的化学试剂和化学用品;本发明中的百分数如没有特殊说明,均为质量百分数;本发明中的溶液若没有特殊说明,均为溶剂为水的水溶液,例如,盐酸溶液即为盐酸水溶液;本发明中的常温、室温一般指15℃到25℃的温度,一般定义为25℃。
下面结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例:该鸽蛋全蛋粉,按下述方法得到:在室温条件下,向鸽蛋全蛋液中添加复合酶得到混合液,每5mL鸽蛋全蛋液加入2万U复合酶,复合酶由质量为1:2的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成,将混合液的pH调节为6后,将其在温度为50℃的条件下酶解180min后得到酶解液,将酶解液先在温度为-20℃的条件下预冻12h,然后真空冻干后得到鸽蛋全蛋粉,真空冻干的真空度<20Pa,冻干温度为-50℃,冻干时间为48h。
采用所述方法得到的鸽蛋全蛋粉具有均匀一致的淡黄色色泽,颗粒细腻、粉状或极易松散之块状,水含量低于3%,并具有较好的冲调性,即溶解速度快,分散性好,流动性好,无成团现象,另外,含有丰富的小分子肽、多肽和氨基酸营养物质,为鸽蛋深加工提供新方向,提高鸽蛋附加值。
所述组合的复合酶能够使所述蛋黄中的蛋白质水解,水解产物包括小分子肽、多肽和氨基酸。
酶解液采用现有公知的巴氏杀菌法杀菌后再进行真空冻干,真空冻干后可再次采用现有公知的干热空气杀菌法进行杀菌。鸽蛋全蛋液是去除新鲜鸽蛋的蛋壳后得到。
下述所述全蛋均为鸽蛋全蛋液。
以下为本发明所述鸽蛋全蛋粉的工艺研究:
1材料与仪器
新鲜鸽蛋:由洛浦县和天下鸽业有限公司提供
酶制剂:南宁东恒华道生物科技有限责任公司;
化学试剂:均为分析纯。
1.2仪器与设备
FD-10型真空冷冻干燥机(诸城市众发机械有限公司);DW-HL218A5型美菱超低温冰箱(中科美菱低温科技股份有限公司);LyoResis型共晶点测定仪(北京若水合科技有限公司);MA35型水分测定仪(赛多利斯科学仪器北京有限公司)
2实验方法
2.1工艺流程
新鲜鸽蛋→检蛋→洗蛋→浸泡消毒→清水喷淋→吹干→打蛋→全蛋或蛋清或蛋黄分离→酶解脱糖→过滤→巴氏杀菌→真空冻干→出粉→干热杀菌→冷却→筛粉→真空包装。
2.2酶法脱糖工艺的研究
蛋中含有游离葡萄糖,全蛋中约有0.3%。如果直接干燥蛋液,在干燥后贮藏期间,葡萄糖的羰基与蛋白质的氨基将发生美拉德反应。另外,葡萄糖还会与蛋黄内磷脂(主要是卵磷脂)发生反应,使得干燥后的产品发生褐变、溶解度下降、变味乃至质量降低,因此,蛋液在干燥前必须除去葡萄糖,即脱糖。
酶法不仅除去蛋液中的糖分,避免在干燥过程中成品颜色褐变和蛋粉溶解度的降低,而且还可使浓厚蛋液、胚胎和系带等变成水样。
2.2.1酶制剂的选择
分别将木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶三个品种以及(活力单位比1:1、2:1、1:2、1:1:1)共十个组合。在室温(25℃)条件下,取5mL蛋液,加入95mL的pH7.0的磷酸缓冲液配成5%的蛋液。然后添加2万U的复合酶,调节溶液pH值为8,在50℃的水浴锅中酶解30min。
2.2.2酶解时间的考察
在室温(25℃)条件下,取5mL蛋黄,加入95mL的pH7.0的磷酸缓冲液配成5%的蛋液。然后添加2万U的复合酶(木瓜蛋白酶:中性蛋白酶1:2),调节溶液pH值为8,在50℃的水浴锅中酶解30min,60min,90min,120min,150min,180min。评分见表1。
2.2.3复合酶添加量的考察
在室温(25℃)条件下,取5mL蛋清,加入95mL的pH7.0的磷酸缓冲液配成5%的蛋液。然后添加0.5万U,1万U,2万U,4万U,8万U复合酶(木瓜蛋白酶:中性蛋白酶1:2)。调节溶液pH为8。在50℃的水浴锅中酶解30min。
2.2.4酶解pH值的考察
在室温(25℃)条件下,取5mL蛋清,加入95mL的pH7.0的磷酸缓冲液配成5%的蛋液。然后添加2万U复合酶(木瓜蛋白酶:中性蛋白酶1:2)。调节溶液pH为4,5,6,7,8。在50℃的水浴锅中酶解30min。
2.2.5复合酶酶解温度的考察
在室温(25℃)条件下,取5mL蛋清,加入95mL的pH7.0的磷酸缓冲液配成5%的蛋液。然后添加2万U复合酶(木瓜蛋白酶:中性蛋白酶1:2)。调节溶液pH为6。调节水浴锅温度30℃,40℃,50℃,60℃。
2.2.6正交实验
根据单因素实验可知,复合酶(木瓜蛋白酶:中性蛋白酶1:2)的添加量、酶解pH值、复合酶解时间、复合酶酶解温度这4个因数都对蛋白质含量有影响。为确定这4个因数的综合影响,以蛋白质含量为指标,按L9(34)正交表进行正交试验,见表2。
2.3干燥工艺的研究
2.3.1干燥方式
选用真空冷冻干燥制备蛋粉。
2.2共晶点测定
通过电阻法测定蛋粉的共晶温度,利用GRJ-II型共晶温度测试仪的电极测蛋液在冻结过程中电阻的变化,同时采用温度传感器测量出蛋液的温度变化,电阻突变点的温度即为蛋粉的共晶温度。
2.3水分测定
采用水分测定仪检测干燥后蛋粉的含水率。
2.4产品感官评价
2.4.1性状、感官评分方法
组织11人小组对试验产品的形态、色泽、气味等感官指标予以评分,去除最低分和最高分,其他取平均值作为该项最后评分结果,总分100分。形态、色泽、气味的感官评分指标见表3。
2.4.2理化指标
2.4.2.1水分测定
采用GB5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中第一法,直接干燥法。
2.4.2.2灰分测定
采用GB 5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》中第一法,食品中总灰分的测定。
2.4.2.3蛋白质测定
采用GB5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中第一法,凯氏定氮法。
2.4.2.4脂肪测定
采用GB5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》中第一法,索氏抽提法。
2.4.2.5氨基酸测定
采用GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》。
2.4.3冲调性评定
2.4.3.1润湿性的测定
在50ml烧杯中倒入30ml、50℃去离子水,称取1g蛋粉快速均匀分散于水中,与此同时开始计时,烧杯静置,直到蛋粉全部浸湿,记录该过程所用时间,即为润湿时间。
2.4.3.2分散性的测定
将盛有30ml、50℃去离子水的50ml烧杯置于磁力搅拌器上,转速设定为300r/min,称取1g蛋粉快速均匀分散于水中,同时开始记录从加入粉体到粉块全部在溶液中分散开所用时间,即为分散时间。
2.4.3.3溶解度的测定
称取1g蛋粉,溶解于30ml、50℃去离子水中,在500r/min条件下搅拌30min,并静置1h。对静置后的溶液用台式离心机在4000r/min条件下离心10min,除去上清液,于105℃烘箱中干燥至恒重,称量此时的质量。溶解度计算公式如下:
式中,m1为沉淀与离心管的重量(g);m2为离心管的重量(g);M为蛋粉的水分含量(%)。
2.4.3.4冲调性综合评价
应用SPSS软件,对润湿性、分散性、溶解度进行降维分析,采取主成分分析法将粉体冲调过程中的3项指标进行拟合并得到统一的指标,作冲调性综合评价,用来讨论各工艺条件的优劣。
2.4.4乳化性能评定
2.4.4.1乳化能力测定
分别称取0.1g蛋粉,加入10mL醋酸盐缓冲液(浓度为0.1mol/L,pH4.5),缓慢滴加大豆油20mL,于10000r/min条件下乳化1min,用电导率仪测电导率。当电导率突然大幅减小时,记下消耗油量,以蒸馏水为对照,每组设5个平行样品。
2.4.4.2乳化稳定性测定
称取0.30g蛋粉,加30mLpH7.0的磷酸盐缓冲溶液,加10mL大豆油,于10000r/min条件下乳化1min,取10mL于具塞试管中后立即计时,以下层析出4mL水相体积所需时间为乳化稳定性指标,每组设5个平行样品。
2.4.5起泡性能的测定
采用搅打发泡法测定起泡性,将蛋清溶于pH7.0的磷酸缓冲液,配成5%的蛋清溶液。取40mL蛋清溶液,记录起始高度H0。在分散机中,以1.2×104r/min的转速搅打3min,记录泡沫高度H1,按下式计算起泡力:
蛋清蛋白泡沫稳定性的测定:静置30min后,测定泡沫高度H2,按下式计算泡沫稳定性:
2.4.6数据处理
采用EXCEL处理图形,SPSS17.0软件进行相关数据分析。
2.5真空冻干方法
将酶解后的鸽蛋液平铺至预冻板或托盘上,厚度约5cm,置于-20℃冰箱中预冻12h至24h后,置于真空冷冻干燥机中升华干燥,真空度<20Pa,冻干温度为-35℃至-50℃,保持时间为24h至48h,将已干燥的蛋粉块取出,即得。
2.5.1预冻温度和时间的考察
将酶解后的鸽蛋液8份平铺至托盘上,厚度约5cm,分别置于-20℃和-80℃冰箱中预冻12h和24h后,置于真空冷冻干燥机中升华干燥,真空度<20Pa,冻干温度为-50℃,冷冻干燥24h取出。
2.5.2真空冷冻温度和时间的考察
将酶解后的鸽蛋液8份平铺至托盘上,厚度约5cm,分别置于-20℃冰箱中预冻24h后,置于真空冷冻干燥机中升华干燥,真空度<20Pa,冻干温度为-35℃和-50℃,冷冻干燥24h和48h,取出。
3结果与分析
3.1酶解工艺参数的确定
3.1.1酶制剂的选择
加入酶制剂的作用是将蛋液酶法改性,是利用蛋白酶内切作用及外切作用将蛋白质分子切割成较小分子,使蛋白质功能特性有所改变。酶法改性可节约能源。酶解所需的条件温和,设备简单,能源消耗低,经济方便;经过酶解的蛋白质更利于吸收,可以为消化不良的人群提高营养。
本实验酶制剂优选的目的是根据不同需要加入不同种类的酶,控制不同的酶解因数,定向控制蛋白质的变性,获得生产加工需求的蛋白质。结果见表4。
根据表4的各项数据可知:全蛋的酶解最佳配比为木瓜蛋白酶+中性蛋白酶(1:2),由于中性蛋白酶最适pH为7.0,是一种内切酶,可以将蛋白质水解成氨基酸和小分子多肽,水解度最高。木瓜蛋白酶最适pH为7.0,内切酶,水解产物以小分子肽为主,水解度较低。碱性蛋白酶最适pH为8.5,水解蛋白质分子生成多肽和氨基酸,水解度介于木瓜蛋白酶和中性蛋白酶之间。
3.1.2酶解时间的确定
在酶解过程中,随着时间的延长,浓厚的蛋液、胚胎和系带等逐渐变成水样,蛋液物理性质变化见表5。
由表5各项数据可知,酶解彻底后的蛋液颜色变浅,黏度降低,因此,全蛋液的最佳酶解时间为180min。
3.1.3复合酶添加量的确定
复合酶添加量适度,可使蛋白质溶液表面黏度适中,蛋白质水解成小分子肽,泡沫较少,稳定性增大。通过评分,确定最佳剂量,见表6。
由表6可知,随着复合酶添加量增加,蛋液的泡沫呈减少趋势,澄清度也明显增加,黏度显著下降,但是添加2万U单位的复合酶,蛋液无沉淀,添加4万U和8万U复合酶时沉淀增加,蛋液稀薄黏度较低,这可能是因为体系反应初始速度增大,蛋液被水解为小分子多肽,随着蛋液蛋白表面的疏水基团暴露,液体表面张力呈降低趋势,当复合酶添加过量时,蛋液各项稳定性降低,即出现蛋白沉淀。
3.1.4酶解pH值的确定
复合酶水解过程中,pH值影响较大,过酸或过碱均影响水解效率,通过蛋白质含量测定确定酶解pH值,见表7。
由表7中各项数据可知,适宜pH值在5至7之间,蛋白质含量较高,为进一步确定最佳pH值,需通过正交试验进一步验证。
3.1.5酶解温度的确定
酶解反应中温度的控制较严格,当温度过低时,酶解不充分,温度过高时,一旦超过蛋白质的变性温度,蛋白质的二级和三级结构将发生变化,氢键遭到破坏,因此,通过蛋白质含量测定确定酶解温度,见表8。
通过表8可知,酶解温度为50℃时蛋白质含量最高,为最佳酶解温度,如进一步精确温度,需通过正交试验最终确定酶解参数。
3.1.6酶解工艺条件优化
通过蛋白质的含量测定,确全蛋酶解工艺,优选结果,见表9、表9-1、表9-2。
由以上表9-1至表9-2可知,四个因素对蛋白质含量的主次顺序为:复合酶添加量>酶解时间>酶解pH值>酶解温度。全蛋的酶解工艺的最佳参数为:在室温(25℃)条件下,添加2万U复合酶(木瓜蛋白酶:中性蛋白酶1:2),调节溶液pH为6,调节水浴锅温度50℃,酶解180min时蛋白质含量最高。
3.2干燥工艺的考察结果
3.2.1共晶点测定结果
测定共晶温度时,鸽蛋的蛋液阻值随着温度的降低而增大,共晶点即为变化率最大的点,见表10。
3.2.2预冻温度和时间的确定
预冻温度和时间对真空冻干工艺的影响以及对蛋粉感官指标的综合影响见表11。
通过表11的感官评分和含水率结果可知,全蛋最佳的预冻温度为-80℃,预冻时间为24h。由于-20℃预冻24h和-80℃的预冻12h、24h的感官评分基本一致,含水率无显著性差异,因此,为了节约能源,降低成本,采用的-20℃为最佳的预冻温度;24h为最佳预冻时间。
3.2.3真空冷冻温度和时间的确定
真空冷冻温度和时间对真空冻干工艺的影响以及对蛋粉感官指标的综合影响见表12。
通过表12可知,全蛋的最佳的冻干温度为:-50℃;时间为:48h。
3.2.4干燥工艺验证
将酶解后的鸽蛋液平铺至托盘上,厚度约5cm,分别置于-20℃冰箱中预冻12h后,置于真空冷冻干燥机中升华干燥,真空度<20Pa,冻干温度为-50℃,冷冻干燥48h,取出,成分检测结果见表13。
通过表13可知,干燥后的鸽蛋全蛋粉中含有丰富的氨基酸等成分。
对实施例所述方法得到的鸽蛋全蛋粉的品质进行评价,评价见表14。
通过表14可知,得到的鸽蛋全蛋粉水分含量低于3%,含有丰富的蛋白质和氨基酸含量,并具有较好的冲调性。
以上技术特征构成了本发明的实施例,其具有较强的适应性和实施效果,可根据实际需要增减非必要的技术特征,来满足不同情况的需求。
表1酶解时间评分
表2因素水平表
表3形态、色泽、气味的感官评分表/分
表4酶制剂的筛选结果
表5酶解时间对蛋液物化性质的影响评分
表6复合酶添加量
表7pH值对蛋白质含量的影响
表8酶解温度对蛋白质含量的影响
表9因素水平表
因素水平 | A | B | C | D |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
表9-1正交试验表(全蛋)
试验号 | A | B | C | D | 试验结果 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 48.09 |
2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 50.77 |
3 | 1 | 3 | 3 | 3 | 51.39 |
4 | 2 | 1 | 2 | 3 | 52.38 |
5 | 2 | 2 | 3 | 1 | 55.19 |
6 | 2 | 3 | 1 | 2 | 50.22 |
7 | 3 | 1 | 3 | 2 | 48.76 |
8 | 3 | 2 | 1 | 3 | 44.09 |
9 | 3 | 3 | 2 | 1 | 45.08 |
K<sub>1</sub> | 50.08 | 49.74 | 47.47 | 49.45 | |
K<sub>2</sub> | 52.60 | 50.02 | 49.41 | 49.92 | |
K<sub>3</sub> | 45.98 | 48.90 | 51.78 | 49.29 | |
R | 6.62 | 1.12 | 4.31 | 0.63 |
表9-2方差分析表
表10共晶点测定结果
名称 | 全蛋 |
共晶温度/℃ | -18至-20℃ |
表11预冻温度和时间的考察结果
表12真空冷冻温度和时间的考察结果
表13真空冻干成分检测结果(单位:mg/g)
表14蛋粉质量标准初步评定
Claims (9)
1.一种鸽蛋全蛋粉,其特征在于按下述方法得到:在室温条件下,向鸽蛋全蛋液中添加复合酶得到混合液,每5mL鸽蛋全蛋液加入2万U复合酶,复合酶由质量为1:2的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成,混合液在温度为50℃的条件下酶解180min后得到酶解液,将酶解液进行真空冻干后得到鸽蛋全蛋粉。
2.根据权利要求1所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于真空冻干的真空度<20Pa,冻干温度为-50℃,冻干时间为48h。
3.根据权利要求1或2所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于真空冻干之前,先将酶解液在温度为-20℃的条件下预冻12h。
4.根据权利要求1或2所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于混合液在酶解之前,先将混合液的pH调节为6。
5.根据权利要求3所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于混合液在酶解之前,先将混合液的pH调节为6。
6.根据权利要求1或2或5所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于酶解液先进行巴氏杀菌后再进行真空冻干,真空冻干后再次杀菌;或/和,鸽蛋全蛋液是去除新鲜鸽蛋的蛋壳后得到。
7.根据权利要求3所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于酶解液先进行巴氏杀菌后再进行真空冻干,真空冻干后再次杀菌;或/和,鸽蛋全蛋液是去除新鲜鸽蛋的蛋壳后得到。
8.根据权利要求4所述的鸽蛋全蛋粉,其特征在于酶解液先进行巴氏杀菌后再进行真空冻干,真空冻干后再次杀菌;或/和,鸽蛋全蛋液是去除新鲜鸽蛋的蛋壳后得到。
9.一种根据权利要求2至8任意一项所述的鸽蛋全蛋粉的制备方法,其特征在于按下述方法进行:在室温条件下,向鸽蛋全蛋液中添加复合酶得到混合液,每5mL鸽蛋全蛋液加入2万U复合酶,复合酶由质量为1:2的木瓜蛋白酶和中性蛋白酶组成,混合液在温度为50℃的条件下酶解180min后得到酶解液,将酶解液进行真空冻干后得到鸽蛋全蛋粉。
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