CN114009715A - 一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用，食品蛋白改良剂以动物蛋白和/或植物蛋白为原料，将动物蛋白和/或植物蛋白配成一定浓度的蛋白水溶液，然后将溶液的pH调至酸性，通过水浴加热处理一定时间，然后冷却，再调节pH至中性，制备得到的不同pH值和不同柔顺性的蛋白纤维。将本发明的食品蛋白纤维添加到鱼丸中可增强鱼丸的耐煮性、提高鱼丸的弹性、胶凝性和咀嚼性。同时，由于蛋白纤维化后持水、持油能力增强，将其添加至鱼丸中，可增加鱼丸的保水性，从而增强鱼丸的多汁性。原料绿色营养安全、生产工艺简单，凝胶、持水、持油能力较强，可作为优良的食品添加剂应用于肉制品加工工业，实现肉制品加工品质的创新提升。
Description
技术领域
本发明属于食品添加剂技术领域，具体涉及一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用。
背景技术
病原性淀粉样纤维被认为与阿尔兹海默症、帕金森病、亨廷顿氏病等神经退行性疾病密切相关，是世界科技前沿的热点研究领域，相关研究结果已发表于国际权威期刊Science、Nature及其子刊上。新近研究发现，病理性淀粉样纤维同样存在于天然食品蛋白体系中。基于分子工程原理，食品蛋白质经酸解热变性后的形成2个具有平行构型和反平行构型的β-折叠片层，然后片层之间以不同取向排列、延伸、堆积形成原纤维，最后原纤维扭曲形成具有多股螺旋结构的蛋白质淀粉样纤维。食品蛋白纤维具有较强的抗氧化性和增强的乳化、发泡、持水、持油、胶凝等功能特性，是绿色安全的食品功能结构。
目前市售鱼丸存在凝胶能力弱、咀嚼性差等缺陷。卡拉胶、淀粉等胶体是作为增加鱼丸韧性、降低生产成本的主要添加剂，但耐煮性差，同时，当淀粉增加到一定程度时鱼丸的口感偏硬偏粉，口感变差。此外，市售蛋白改良剂配方复杂，缺少绿色标签，亟需开发新型蛋白改良剂用于改善鱼丸品质。
专利CN103859465A公开了一种高蛋白罗非鱼鱼丸，其以罗非鱼的鱼肉和鱼皮为主料，添加大豆蛋白、谷氨酰胺转氨酶、魔芋精粉、乳酸钠、食盐、砂糖、味精、白胡椒粉、黄酒，该发明的高蛋白罗非鱼鱼丸具有良好风味，蛋白质含量高，结构致密，然而由于添加的大豆蛋白没有经过改性处理，其鱼丸的硬度、弹性、咀嚼性等仍需进一步改善。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种食品蛋白改良剂，其特征在于，以动物蛋白和/或植物蛋白为原料，将动物蛋白和/或植物蛋白配成一定浓度的蛋白水溶液，然后将溶液的pH调至酸性，通过水浴加热处理一定时间，然后冷却，再调节pH至中性，制备得到的不同pH值和不同柔顺性的蛋白纤维。
本发明通过酸解热变性，基于分子工程原理，通过调控环境参数制备不同尺寸、形貌、分子柔顺性和表面疏水性的多尺度多功能食品蛋白纤维。
优选地，所述的动物蛋白包括乳清蛋白、溶菌酶。
优选地，所述的植物蛋白为各种豆类蛋白(大豆蛋白、绿豆蛋白等)、谷类蛋白(大米蛋白、小麦蛋白等)和薯类蛋白(马铃薯蛋白、木薯蛋白等)。
优选地，所述蛋白水溶液的浓度为1.0-4.0wt％，pH调至酸性的pH为2.0-3.5。
优选地，水浴加热温度为80-95℃，加热时间为2-24h。
优选地，所述冷却在冰浴中冷却。
最后制备酸性(pH2.0)和中性(pH 7.0)的蛋白纤维，动物蛋白纤维为刚性纤维，植物蛋白纤维为柔性纤维。
一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，将得到的蛋白纤维添加至大豆蛋白乳化剂中，制备蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆，添加至鱼丸中。
优选地，所述蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆中，所述大豆蛋白乳化剂由质量比为1：5：0.5的大豆蛋白、水、植物油组成，蛋白纤维的添加量为0.1％-0.5％(w/w)。
优选地，所述鱼丸的配方包括以下质量百分含量的组分：鱼糜32％、鸡胸肉18％、磷酸盐0.2％、猪肥膘5.0％、食盐1％、蛋清2.5％、糖1％、白胡椒0.05％、味精0.5％、I+G0.05％、蒜粉0.6％、乙酰化淀粉7.8％、冰水18％、蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆13％、TG0.3％。
所述鱼丸的制备步骤如下：
(1)将原料鱼糜解冻至半解冻状态，鱼糜解冻至中心温度-4℃；
(2)将鱼糜斩拌至无明显颗粒后，添加鸡胸肉、猪肥膘、蛋清低速斩拌至肉糜抱团且出现明显沾壁现象；
(3)添加磷酸盐低速搅拌至明显出浆，添加一半食盐，继续低速搅拌；
(4)添加糖、肉味膏、味精、I+G、蒜粉、白胡椒、TG、乙酰化淀粉混合均匀；
(5)添加剩余食盐、冰水混合出浆；
(6)添加蛋白纤维-大豆蛋白混合乳化浆慢速搅拌至混合均匀；
(7)45℃凝胶，85℃熟化，冷却沥干后包装，冷冻储存。
优选地，添加磷酸盐后低速搅拌约1-2min；凝胶时间为20min；熟化时间为6-8min。
发明人团队前期将乳清蛋白纤维(WPF)作为种子添加到乳清蛋白(WPI)溶液中，通过设定变性条件，制备出线性型WPI-WPF复合凝胶和颗粒型WPI-WPF复合凝胶，发现两种凝胶的弹性模量、粘性模量、硬度和咀嚼度均得到提升，而且线性凝胶的力学性能调控更为明显。由于蛋白纤维种子效应对蛋白分子聚集产生了不同的作用，蛋白纤维引入蛋白凝胶体系后，增强了线性凝胶网络的有序性，形成较强力学特性的蛋白纤维-蛋白复合凝胶。因此，蛋白纤维可在食品凝胶这一产业体系中具有巨大的应用潜力。
与现有技术相比，本发明基于分子工程原理制备纤维化食品蛋白作为一种食品蛋白改良剂，将其添加到鱼丸中可增强鱼丸的耐煮性、提高鱼丸的弹性、胶凝性和咀嚼性。同时，由于蛋白纤维化后持水、持油能力增强，将其添加至鱼丸中，可增加鱼丸的保水性，从而增强鱼丸的多汁性。此外，本发明涉及的原料绿色营养安全、生产工艺简单，蛋白纤维凝胶、持水、持油能力较强，可作为优良的食品添加剂应用于肉制品加工工业，丰富现有食品配料品种，提升肉制品加工品质。
附图说明
图1为动物蛋白纤维(乳清蛋白和溶菌酶)和植物蛋白纤维(大豆蛋白)的原子力显微镜图；
图2为酸性和中性乳清蛋白纤维添加对鱼丸微观结构的影响；
图3为酸性和中性乳清蛋白纤维添加对鱼丸硬度的影响；
图4为酸性和中性乳清蛋白纤维添加对鱼丸弹性的影响；
图5为酸性和中性乳清蛋白纤维添加对鱼丸胶凝性的影响；
图6为酸性和中性乳清蛋白纤维添加对鱼丸咀嚼性的影响；
图7为乳清蛋白纤维制备鱼丸的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，包括如下步骤：
1)将乳清蛋白溶液(1.0％)装于玻璃样品瓶中，调节pH为2.0，然后将其置于温度为85℃和转速为200rpm的水浴锅中加热16h，加热完成后立即将其置于冰浴中冷却5-10min以终止反应，并冷冻干燥，得到酸性乳清蛋白纤维。
2)将步骤a中的蛋白纤维(0.1wt％)添加至大豆蛋白乳化剂(大豆蛋白：水：植物油＝1：5：0.5)中制备蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆。
3)鱼丸配方(表1)和制备工艺
(a)原料鱼糜解冻至半解冻状态，中心温度-4℃，不可完全解冻影响蛋白出浆效果及产品口感；
(b)将鱼糜斩拌至无明显颗粒后，添加鸡胸肉低速斩拌至肉糜抱团且出现明显沾壁现象；
(c)添加磷酸盐低速搅拌至明显出浆，约1-2min，添加一半食盐，继续低速搅拌至光泽度较佳；
(d)添加糖、肉味膏、味精、VC和白胡椒等调味料、淀粉混合均匀；
(e)添加剩余食盐、冰水混合出浆；
(f)添加蛋白纤维-大豆蛋白混合乳化浆慢速搅拌至混合均匀；
(g)45℃凝胶20min，85℃熟化6-8min，冷却沥干后包装，冷冻储存。
实施例2
一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，包括如下步骤：
1)将乳清蛋白溶液(4.0wt％)装于玻璃样品瓶中，调节pH为3.0，然后将其置于温度为85℃和转速为200rpm的水浴锅中加热16h，加热完成后立即将其置于冰浴中冷却5-10min以终止反应，用1M NaOH调节pH至7.0，并冷冻干燥，得到中性乳清蛋白纤维。
2)将步骤a中的中性蛋白纤维(0.1wt％)添加至大豆蛋白乳化剂(大豆蛋白：水：植物油＝1：5：0.5)中制备蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆。
3)鱼丸配方(表1)和制备工艺
(a)原料鱼糜解冻至半解冻状态，中心温度-4℃，不可完全解冻影响蛋白出浆效果及产品口感；
(b)将鱼糜斩拌至无明显颗粒后，添加鸡胸肉低速斩拌至肉糜抱团且出现明显沾壁现象；
(c)添加磷酸盐低速搅拌至明显出浆，约1-2min，添加一半食盐，继续低速搅拌至光泽度较佳；
(d)添加糖、肉味膏、味精、VC和白胡椒等调味料、淀粉混合均匀；
(e)添加剩余食盐、冰水混合出浆；
(f)添加蛋白纤维-大豆蛋白混合乳化浆慢速搅拌至混合均匀；
(g)45℃凝胶20min，85℃熟化6-8min，冷却沥干后包装，冷冻储存。
实施例3
一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，包括如下步骤：
1)将大豆蛋白溶液(1.0wt％)装于玻璃样品瓶中，调节pH为2.0，然后将其置于温度为95℃和转速为200rpm的水浴锅中加热12h，加热完成后立即将其置于冰浴中冷却5-10min以终止反应，用1M NaOH调节pH至7.0，并冷冻干燥，得到中性大豆蛋白纤维。
2)将步骤a中的中性大豆蛋白纤维(0.2wt％)添加至大豆蛋白乳化剂(大豆蛋白：水：植物油＝1：5：0.5)中制备蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆。
3)鱼丸配方(表1)和制备工艺
(a)原料鱼糜解冻至半解冻状态，中心温度-4℃，不可完全解冻影响蛋白出浆效果及产品口感；
(b)将鱼糜斩拌至无明显颗粒后，添加鸡胸肉低速斩拌至肉糜抱团且出现明显沾壁现象；
(c)添加磷酸盐低速搅拌至明显出浆，约1-2min，添加一半食盐，继续低速搅拌至光泽度较佳；
(d)添加糖、肉味膏、味精、VC和白胡椒等调味料、淀粉混合均匀；
(e)添加剩余食盐、冰水混合出浆；
(f)添加蛋白纤维-大豆蛋白混合乳化浆慢速搅拌至混合均匀；
(g)45℃凝胶20min，85℃熟化6-8min，冷却沥干后包装，冷冻储存。
实施例4
一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，包括如下步骤：
1)将大豆蛋白溶液(4.0wt％)装于玻璃样品瓶中，调节pH为3.5，然后将其置于温度为95℃和转速为200rpm的水浴锅中加热12h，加热完成后立即将其置于冰浴中冷却5-10min以终止反应，用1M NaOH调节pH至7.0，并冷冻干燥，得到中性大豆蛋白纤维。
2)将步骤a中的中性大豆蛋白纤维(0.2wt％)添加至大豆蛋白乳化剂(大豆蛋白：水：植物油＝1：5：0.5)中制备蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆。
3)鱼丸配方(表1)和制备工艺
(a)原料鱼糜解冻至半解冻状态，中心温度-4℃，不可完全解冻影响蛋白出浆效果及产品口感；
(b)将鱼糜斩拌至无明显颗粒后，添加鸡胸肉低速斩拌至肉糜抱团且出现明显沾壁现象；
(c)添加磷酸盐低速搅拌至明显出浆，约1-2min，添加一半食盐，继续低速搅拌至光泽度较佳；
(d)添加糖、肉味膏、味精、VC和白胡椒等调味料、淀粉混合均匀；
(e)添加剩余食盐、冰水混合出浆；
(f)添加蛋白纤维-大豆蛋白混合乳化浆慢速搅拌至混合均匀；
(g)45℃凝胶20min，85℃熟化6-8min，冷却沥干后包装，冷冻储存。
表1鱼丸配方表
本发明将乳清蛋白、溶菌酶和大豆蛋白配置为浓度为2.0wt％的水溶液，调节pH为2.0，90℃热处理12h，得到丝状蛋白纤维(图1)。其中动物蛋白(乳清蛋白和溶菌酶)纤维为刚性，植物蛋白纤维为柔性(图1)。
将制备的酸性(pH 2.0)和中性(pH 7.0)乳清蛋白纤维(0.1％-0.4％)添加至鱼丸中，采用扫描电镜观察鱼丸微观结构，结果表明，与市售蛋白改良剂相比，添加本发明的蛋白纤维可使鱼丸的结构更加紧实和致密，尤其是中性(pH 7.0)乳清蛋白纤维添加量为0.2％时效果作为显著(图2)。
将制备的酸性(pH 2.0)和中性(pH 7.0)乳清蛋白纤维(0.1％-0.4％)添加至鱼丸中，采用质构仪表征鱼丸的质构特性，结果表明，与市售蛋白改良剂相比，添加本发明的蛋白纤维可使鱼丸的硬度增加(图3)，弹性增强(图4)，胶凝性增加(图5)，咀嚼性增强(图6)，尤其是中性(pH 7.0)乳清蛋白纤维添加量为0.2％时效果作为显著。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种食品蛋白改良剂，其特征在于，以动物蛋白和/或植物蛋白为原料，将动物蛋白和/或植物蛋白配成一定浓度的蛋白水溶液，然后将溶液的pH调至酸性，通过水浴加热处理一定时间，然后冷却，再调节pH至中性，制备得到的不同pH值和不同柔顺性的蛋白纤维。
2.根据权利要求1所述的一种食品蛋白改良剂，其特征在于，所述的动物蛋白包括乳清蛋白、溶菌酶。
3.根据权利要求1所述的一种食品蛋白改良剂，其特征在于，所述的植物蛋白包括豆类蛋白、谷类蛋白和薯类蛋白。
4.根据权利要求1所述的一种食品蛋白改良剂，其特征在于，所述蛋白水溶液的浓度为1.0-4.0wt％，pH调至酸性的pH为2.0-3.5。
5.根据权利要求4所述的一种食品蛋白改良剂，其特征在于，水浴加热温度为80-95℃，加热时间为2-24h。
6.根据权利要求4所述的一种食品蛋白改良剂，其特征在于，所述冷却在冰浴中冷却。
7.如权利要求1所述的一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，其特征在于，将得到的蛋白纤维添加至大豆蛋白乳化剂中，制备蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆，添加至鱼丸中。
8.根据权利要求7所述的一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，其特征在于，所述蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆中，所述大豆蛋白乳化剂由质量比为1：5：0.5的大豆蛋白、水、植物油组成，蛋白纤维的添加量为0.1％-0.5％(w/w)。
9.根据权利要求7所述的一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，其特征在于，所述鱼丸的配方包括以下质量百分含量的组分：鱼糜32％、鸡胸肉18％、磷酸盐0.2％、猪肥膘5.0％、食盐1％、蛋清2.5％、糖1％、白胡椒0.05％、味精0.5％、I+G 0.05％、蒜粉0.6％、乙酰化淀粉7.8％、冰水18％、蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆13％、TG 0.3％。
10.根据权利要求9所述的一种食品蛋白改良剂在改善鱼丸品质中的应用，其特征在于，所述鱼丸的制备步骤如下：
(1)将原料鱼糜解冻至半解冻状态，鱼糜解冻至中心温度-4℃；
(2)将鱼糜斩拌至无明显颗粒后，添加鸡胸肉、猪肥膘、蛋清低速斩拌至肉糜抱团且出现明显沾壁现象；
(3)添加磷酸盐低速搅拌至明显出浆，添加一半食盐，继续低速搅拌；
(4)添加糖、肉味膏、味精、I+G、蒜粉、白胡椒、TG、乙酰化淀粉混合均匀；
(5)添加剩余食盐、冰水混合出浆；
(6)添加蛋白纤维-大豆蛋白复合乳化浆慢速搅拌至混合均匀；
(7)45℃凝胶，85℃熟化，冷却沥干后包装，冷冻储存。
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