CN115336730B - 一种脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法，属于水产品加工技术领域，具体包括如下步骤：(1)前处理：将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾等下脚料进行粉碎，加水均质后，得到虾浆液；(2)第一步脱敏：将克氏原螯虾浆液进行梯度多模式超声预处理；(3)第二步脱敏：在处理后的虾浆液中加入适量酶，进行酶解反应；(4)第三步脱敏：酶解液灭酶和离心后，向其中添加还原糖进行美拉德反应；(5)成品制备：将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。本发明所采用方法显著提高了克氏原螯虾调味基料的制备效率，降低了其致敏性，所得调味基料感官得分和特色风味显著提升。

Description

一种脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法
技术领域
本发明公开了一种脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法，属于水产品加工技术领域。
背景技术
克氏原螯虾肉质鲜美、营养丰富，深受消费者喜爱。在其深加工中，产生了约占整虾质量85％的虾头、虾壳和虾尾等下脚料，这些下脚料中含粗蛋白30％～40％，其粗蛋白含有必需氨基酸45％，克氏原螯虾头、虾壳和虾尾下等脚料是极好的蛋白质来源，具有很好的开发利用价值。因此，为了资源的综合利用，可以采用酶法技术充分利用下脚料中的蛋白，制备克氏原螯虾调味基料。
然而，克氏原螯虾属于甲壳类动物，甲壳动物在联合国粮农组织提出的八大类致敏食物中的一类，甲壳动物过敏后临床症状常见的是皮肤反应和消化道反应，严重的过敏可至休克甚至死亡。鉴于此，在开发对应的克氏原螯虾产品的同时，应降低克氏原螯虾产品中的过敏原，制备低敏性克氏原螯虾产品。
虾蟹等甲壳类水产品中主要的过敏原为原肌球蛋白(TM)，易溶于水，热稳定性好，常规加热方法很难将其结构破坏，无法降低其致敏性。CN114209040A公开的技术方案中，以鲜虾整虾或虾加工副产物为基本原料，采用生物酶解技术、美拉德反应及喷雾干燥技术制得鲜虾风味复合调味粉。CN110584031A公开的技术方案中，以南极虾为原料，对其进行蒸煮、破碎、三段干燥等关键工序制备了南极磷虾虾粉。CN101422228A公开的技术方案中，以克氏原螯虾虾头为原料，经酶解、过滤去杂、浓缩和干燥等工艺，制备调味料，这些专利技术主要通过酶解、干燥等工艺，获得一种调味料的制备方法，而本发明研究的主要内容是针对如何有效减少克氏原螯虾中过敏原含量，目的是为了获得一种脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法，基于这样的研究目的，本发明通过采用多模式梯度超声预处理技术、生物酶酶、美拉德反应及干燥等多种脱敏技术的组合，充分利用这些技术组合优势，研究并发明出脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法，因此本发明从目的、方法、加工对象完全有别于现有专利和研究。
然而，以上公开的方法中，均只关注虾调味料的制备工艺，并未关注虾等甲壳类产品普遍存在的过敏原问题，所得产品不宜为易过敏性人群食用。
发明内容
为了进一步提高克氏原螯虾调味基料的得率，降低其致敏性，改善调味基料的风味，本发明提供了一种脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法，按照下述步骤进行：
(1)将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；将虾浆液进行多模式梯度超声预处理；向虾浆液中加入适量酶，进行酶解反应；
(2)将反应液进行灭酶和离心处理后，向其中添加还原糖进行美拉德反应；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。
步骤(1)所述的多模式超声梯度式预处理，其条件为：超声频率20kHz、40kHz和60kHz，超声功率密度100～600W/L，超声时间15～30min，间歇比10s/4s，温度20～40℃。
步骤(1)所述的多模式梯度超声预处理，其超声处理顺序从高频超声依次到低频超声，或者从低频依次到高频超声。
步骤(1)所述的酶为碱性蛋白酶。
步骤(1)所述的酶解反应，其条件为：反应温度20～50℃，碱性蛋白酶加入量为4000～8000U/mL虾浆液，酶解时间为2～4h，pH值为7～9。反应结束后，90℃加热5min，灭酶，5000r/min离心10min，得到克氏原螯虾酶解液。
步骤(2)所述的美拉德反应，其条件为：pH值为9～11，反应温度为85-95℃，还原糖添加量为4～10％(体积百分比)，反应时间为60～120min，还原糖为自制麦芽糊精。美拉德反应产物复配后，得到液态克氏原螯虾调味基料，或进行喷雾/冷冻干燥，得到粉状克氏原螯虾调味基料。
步骤(2)所述的麦芽糊精的制备方法如下：将玉米淀粉与水按照1:2比例制备淀粉浆液，倒入体积2倍于淀粉浆液的热水中(95℃)，加入耐高温α-淀粉酶溶液(50U/mL淀粉浆液)，保持15min，调节反应液pH为2.5，继续保持6min，再调节反应液pH至6.5左右，5000g离心10min，取上清液进行冷冻干燥，粉碎后即为麦芽糊精。
本发明的有益效果：
采用梯度多模式超声(高强度)对克氏原螯虾浆液进行处理，一定程度上破坏克氏原螯虾过敏原的蛋白结构，使其蛋白结构展开；再采用碱性蛋白酶对虾过敏原进行酶解，进一步降低残留过敏原蛋白的含量；再通过添加还原糖，与过敏原蛋白进行美拉德反应，将前二步残留的过敏原蛋白去除。本方法所采用的三步法，大幅降低了克氏原螯虾中的致敏性成分，显著提高了克氏原螯虾蛋白的降解率，增加了最终克氏原螯虾调味基料的得率，其有益效果具体表现在以下方面：
1.创新性采用多模式超声技术，通过超声波“空化效应”对克氏原螯虾浆液产生的湍流和高剪切力，促使蛋白质分子周围的氢键和疏水相互作用，对蛋白结构产生不同程度的影响，超声作用对蛋白质的肽键或非共价键具有一定的破坏作用，改变蛋白质二级结构，α-螺旋含量降低、β-折叠含量增加，对蛋白质致密的三级结构起到松散作用，这是单一超声对蛋白质普遍效应，而本发明采用多模式超声，超声频率20kHz、40kHz和60kHz，三种频率分别作用可以起到不同的协同效果，促进克氏原螯虾不同蛋白结构均得充分的处理，这种多模式超声的有益效果突出表现在后续酶解过程中，克氏原螯虾不同结构组成的蛋白均得到充分的酶解降解作用，确保过敏原虾蛋白得到有效的降解，从而失去其致敏性。
2.多模式超声处理的酶解，可以有提有效提高酶解效率，特别是对克氏原螯虾蛋白质主要过敏原物质肌原蛋白起到有效降解作用，经检测分量为34-36kDa的肌原蛋白含量降低了85％以上，而比对采用单一超声处理34-36kDa的肌原蛋白含量降低的区间在60-75％，因此本发明通过多模式超声处理结合酶解，极大降低了克氏原螯虾致敏性蛋白质，即对克氏原螯虾起到有效脱敏效果。
3.采用美拉德反应进一步起到脱敏的效果，美拉德反应属热处理方式，会破坏过敏原的构象表位，一些过敏原的表位可能会受到破坏而丧失免疫活性或可能会促使二硫键等化学键的断裂，因此采用美拉德反应对克氏原螯虾中残留的过敏原物质产生破坏减弱的作用，进一步起到脱敏的效果。
综合而论，本发明利用多模式超声、结合酶解和美拉德反应技术制备脱敏克氏原螯虾调味基料的方法，有效地破坏克氏原螯虾各种致密蛋白质结构，促使不同结构蛋白质到得充分降解，进一步采用美拉德反应的热处理，使得少量残留过敏原物质失去活性，从而获得一种脱敏克氏原螯虾调味基料。
附图说明
图1为克氏原螯虾调味料致敏性变化情况，记原始致敏性为100％。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合对比例和实施例进一步阐明本发明的内容和宗旨，以便更好地将本发明推广应用。
实施例1
将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；将虾浆液进行多模式梯度超声预处理，超声工作模式为20、40和60kHz三频同步作用，超声功率密度300W/L，超声时间20min，间歇比10s/4s，温度30℃。然后，向虾浆液中加入适量碱性蛋白酶，进行酶解反应，酶加入量为6000U/mL虾浆液，反应温度50℃，酶解时间为3h，pH值为8。反应结束后，90℃加热5min，进行灭酶处理，5000r/min离心10min，得到克氏原螯虾酶解液；再向酶解液中添加还原糖进行美拉德反应，pH值为10，反应温度为90℃，麦芽糊精添加量为10％，反应时间为120min；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。经测定，喷雾干燥所得克氏原螯虾调味基料的致敏性降低了95％(图1所示)，模糊数学分析所得感官得分为81.56(表1所示)。
实施例2
将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；将虾浆液进行多模式梯度超声预处理，超声工作模式为20、40和60kHz三频顺序作用，按照从低到高的顺序进行，超声功率密度150W/L，超声时间30min，间歇比10s/4s，温度30℃。然后，向虾浆液中加入适量碱性蛋白酶，进行酶解反应，酶加入量为8000U/mL虾浆液，反应温度50℃，酶解时间为3h，pH值为8。反应结束后，90℃加热5min，进行灭酶处理，5000r/min离心10min，得到克氏原螯虾酶解液；再向酶解液中添加还原糖进行美拉德反应，pH值为10，反应温度为90℃，麦芽糊精添加量为5％，反应时间为120min；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。经测定，喷雾干燥所得克氏原螯虾调味基料的致敏性降低了91％(图1所示)，模糊数学分析所得感官得分为79.81(表1所示)。
对比例1
将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；向虾浆液中加入适量碱性蛋白酶，进行酶解反应，酶加入量为6000U/mL虾浆液，反应温度50℃，酶解时间为3h，pH值为8。反应结束后，90℃加热5min，进行灭酶处理，5000r/min离心10min，得到克氏原螯虾酶解液；再向酶解液中添加还原糖进行美拉德反应，pH值为10，反应温度为90℃，麦芽糊精添加量为10％，反应时间为120min；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。经测定，与原样相比，喷雾干燥所得克氏原螯虾调味基料的致敏性降低了43％(图1所示)，模糊数学分析所得感官得分为67.30(表1所示)。
对比例2
将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；将虾浆液进行多模式梯度超声预处理，超声工作模式为20、40和60kHz三频同步作用，超声功率密度300W/L，超声时间20min，间歇比10s/4s，温度30℃。再向虾浆液中添加还原糖进行美拉德反应，pH值为10，反应温度为90℃，麦芽糊精添加量为5％，反应时间为120min；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。经测定，与原样相比，所得克氏原螯虾调味基料的致敏性降低了78％(图1所示)，模糊数学分析所得感官得分为72.33(表1所示)。
对比例3
将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；将虾浆液进行超声预处理，超声频率为40kHz，超声功率密度300W/L，超声时间20min，间歇比10s/4s，温度30℃。然后，向虾浆液中加入适量碱性蛋白酶，进行酶解反应，酶加入量为6000U/mL虾浆液，反应温度50℃，酶解时间为3h，pH值为8。反应结束后，90℃加热5min，进行灭酶处理，5000r/min离心10min，得到克氏原螯虾酶解液；再向酶解液中添加还原糖进行美拉德反应，pH值为10，反应温度为90℃，麦芽糊精添加量为10％，反应时间为120min；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料。经测定，喷雾干燥所得克氏原螯虾调味基料的致敏性降低了85％，模糊数学分析所得感官得分为76.44(表1所示)。
从表1和图1中可以看出，实施例1和实施例2利用多模式超声结合酶解制备脱敏克氏原螯虾调味基料的方法，有效地破坏克氏原螯虾各种致密蛋白质结构，促使不同结构蛋白质到得充分降解。而对比例1单独采用酶解处理，对比例2单独采用多模式超声，效果都不如实施例1和实施例2，同时，对比例3采用超声和酶解处理配合，致敏性得到了降低，效果好于对比例1和对比例2，但还是不如实施例1和实施例2。
表1

Claims (2)

1.一种脱敏克氏原螯虾调味基料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：
(1)将克氏原螯虾整虾或虾头虾尾下脚料进行粉碎，制成虾浆液；将虾浆液进行多模式梯度超声预处理；向虾浆液中加入适量酶，进行酶解反应，其中，所述酶解反应的条件为：反应温度20～50℃，碱性蛋白酶加入量为4000～8000U/mL虾浆液，酶解时间为2～4h，pH值为7～9；反应结束后，90℃加热5min，灭酶，5000r/min离心10min，得到克氏原螯虾酶解液；所述的多模式超声梯度式预处理，其条件为：超声频率20kHz、40kHz和60kHz，超声功率密度100～600W/L，超声时间15～30min，间歇比10s/4s，温度20～40℃；超声工作模式为20、40和60kHz三频顺序作用，超声处理顺序从高频超声依次到低频超声，或者从低频依次到高频超声；超声工作模式还可以为20、40和60kHz三频同步作用；
(2)将反应液进行灭酶和离心处理后，向其中添加自制麦芽糊精进行美拉德反应；将美拉德反应产物复配后，进行均质，喷雾或者冷冻干燥后制得低致敏性克氏原螯虾调味基料；所述的美拉德反应，其条件为：pH值为9～11，反应温度为85-95℃，自制麦芽糊精添加量按体积比为4～10％，反应时间为60～120min；所述的自制麦芽糊精的制备方法如下：将玉米淀粉与水按照1:2比例制备淀粉浆液，倒入体积2倍于淀粉浆液的热水中，加入耐高温α-淀粉酶溶液，保持15min，调节反应液pH为2.5，继续保持6min，再调节反应液pH至6.5左右，5000g离心10min，取上清液进行冷冻干燥，粉碎后即为麦芽糊精。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将美拉德反应产物进行复配，均质后，便可得到液态克氏原螯虾调味基料。
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