CN116391853A - 一种凝胶增强剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
发明涉及鱼糜制品加工技术领域，具体为一种凝胶增强剂的制备方法及其应用，包括以下步骤：取适量的高精面粉投入到筛网中进行筛分，往筛分好的高筋面粉内加入蒸馏水，使用和面机把高精面粉与蒸馏水搅打成团；将面团投入不锈钢碗内，并在碗口覆盖保鲜膜，放置到恒温水浴锅内进行面团醒发；取出醒发的面团放置到消毒完毕的揉搓板上，再把揉搓板置于流动的蒸馏水下进行反复揉搓直至水变清得到湿面筋；将制得的湿面筋放置到冷冻箱内冷冻烘干，烘干完毕后投入研钵中研磨成粉末状得到小麦蛋白。该凝胶增强剂的制备方法及其应用，通过添加极少量的卡拉胶与小麦蛋白复配，有效的解决了高温鱼糜凝胶增强剂增强效果有限的问题。
Description
技术领域
发明涉及鱼糜制品加工技术领域，具体为一种凝胶增强剂的制备方法及其应用。
背景技术
鱼糜具有热凝胶特性，因其低脂肪，低热量，高蛋白而深受消费者喜爱。我国鱼糜制品的流通形式较为单一，主要通过冻藏进行运输、保存。解冻后的鱼糜经“二段蒸煮”(40℃，30min；90℃，30min)形成凝胶后方可食用。然而，长期的冷冻保存也将带来巨大的贮藏能耗，提高产品成本。同时，随着近年来休闲食品的快速发展，消费者对“即食型”鱼糜制品的需求正不断扩大。为实现鱼糜制品的长期室温保存，则需要对鱼肉中的腐败微生物与氧化酶进行灭活。尽管非热灭菌技术(如紫外处理、脉冲电场等)已逐渐用于食品加工，但其使用成本高、操作步骤复杂，因此高温杀菌仍是水产品灭菌保存的主要方法。然而，在该条件(120℃，30min)，鱼糜中的肌原纤维蛋白质将发生严重变性，导致其凝胶显著劣化。
近年来，已有研究采用小麦蛋白、变性淀粉、魔芋多糖等鱼糜加工中常用的增强剂来改善高温鱼糜的凝胶特性。如张莉莉等研究发现水解小麦蛋白可以与肌原纤维蛋白相互作用，形成凝胶网络，从而提高鱼糜制品在高温灭菌后的凝胶强度。张花等研究发现通过添加变性淀粉也可以提高鱼糜的热稳定性。朱士臣等发明公开了一种用于提高鱼糜凝胶热稳定性的双交联剂，通过酶解多糖，形成多糖/寡糖复合物，通过共价作用(美拉德反应)与非共价作用(氢键反应)，实现与鱼糜肌原纤维蛋白的双交联。然而，采用上述配方增强后的高温鱼糜制品，其凝胶强度仍显著低于传统的“二段蒸煮”鱼糜；同时，高温鱼糜中胶体用量的上升还将破坏鱼糜制品的肉感。
基于上述问题，我们迫切需要探索出一种更加优良的凝胶增强剂，在减少增强剂用量的同时，又极大提升了鱼糜凝胶的热稳定性。因此本发明采用极少量的卡拉胶与小麦蛋白复配，制备出一种新的凝胶增强剂，在极大提升鱼糜凝胶热稳定性的同时，又赋予鱼糜制品丰富的可加工特性，为开发“即食型”鱼糜制品提供新的思路。
发明内容
针对现有技术的不足，发明提供了一种凝胶增强剂的制备方法及其应用，具备提升了鱼糜凝胶的热稳定性等优点，解决了高温鱼糜凝胶增强剂增强效果有限的问题。
为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种凝胶增强剂的制备方法，包括以下步骤：
1)取适量的高精面粉投入到筛网中进行筛分，往筛分好的高筋面粉内加入蒸馏水，使用和面机把高精面粉与蒸馏水搅打成团；
2)将面团投入不锈钢碗内，并在碗口覆盖保鲜膜，放置到恒温水浴锅内进行面团醒发；
3)取出醒发的面团放置到消毒完毕的揉搓板上，再把揉搓板置于流动的蒸馏水下进行反复揉搓直至水变清得到湿面筋；
4)将制得的湿面筋放置到冷冻箱内冷冻烘干，烘干完毕后投入研钵中研磨成粉末状得到小麦蛋白。
5)小麦蛋白粉末按照一定质量比例和卡拉胶复配，得到小麦蛋白和卡拉胶混合粉末。
优选地，所述筛网为不锈钢筛，所述筛网的目数为600-700。
优选地，所述和面机为拨棍式真空和面机，所述蒸馏水为重蒸水。
优选地，所述恒温水浴锅的温度设置在20-25℃之间，所述面团醒发的时间为30mim。
优选地，所述湿面筋的判断方法为面筋遇碘不变蓝，所述揉搓板采用高温蒸汽消毒的方式。
优选地，所述冷冻箱的温度设置在-10℃，所述烘干的时间为5-8min。
优选地，所述卡拉胶为ι-卡拉胶、λ-卡拉胶和K-卡拉胶中的一种或者两种同比复配而成，所述小麦蛋白粉与卡拉胶的复配比例分别为8％和0.8％。
一种凝胶增强剂，采用上述的凝胶增强剂的制备方法制得；
一种凝胶增强剂制备方法的应用，包括以下步骤：
1)将冷冻鱼糜在4℃下解冻3～4小时后切成约3立方厘米的小块，然后将鱼糜块在4℃条件下用斩拌机斩拌3min，随后加入2.5％Nacl与鱼糜混合斩拌2min，将鱼糜湿度水平调节至80％；
2)往鱼糜内添加凝胶增强剂，将鱼糜与上述制得的凝胶增强剂混合均匀，最后将鱼糜挤压到塑料外壳(内径3cm)中，其两端打孔紧固，制成鱼肠；
3)把鱼肠进行水浴加热60min，再用高压灭菌锅120℃加热20min，冷却后放入4度冰箱过夜，即可制得含有凝胶增强剂的鱼肠。
优选地，所述鱼糜与凝胶增强剂混合方法为在4℃下用斩拌机斩拌3min，所述水浴加热的温度为40℃。
与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：
本发明所使用的小麦蛋白是天然蛋白且具有热固性，可以作为胶体增强剂来改善高温鱼糜的凝胶特性，但其增强效果有限，在添加量为8％时达到极限，但是仅通过添加极低量的卡拉胶与其复配后，其鱼糜凝胶热稳定性有了极大提升，其效果比单独添加小麦蛋白提高了将近40％，比空白高136％，有效的解决了目前高温鱼糜凝胶增强剂增强效果有限这一问题。
附图说明
图1为本发明方法流程图；
图2为本发明各实施例制配的高温鱼糜凝胶强度的结果图；；
图3为本发明各实施例制配的高温鱼糜流变的结果图；
图4为本发明各实施例制配的高温鱼糜持水性能的结果图；
图5为本发明各实施例制配的高温鱼糜低场核磁的结果图。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
实施例一：
1)取适量的高精面粉投入到筛网中进行筛分，往筛分好的高筋面粉内加入蒸馏水，使用和面机把高精面粉与蒸馏水搅打成团；
2)将面团投入不锈钢碗内，并在碗口覆盖保鲜膜，放置到恒温水浴锅内进行面团醒发；
3)取出醒发的面团放置到消毒完毕的揉搓板上，再把揉搓板置于流动的蒸馏水下进行反复揉搓直至水变清得到湿面筋；
4)将制得的湿面筋放置到冷冻箱内冷冻烘干，烘干完毕后投入研钵中研磨成粉末状得到小麦蛋白。
5)小麦蛋白粉末按照一定质量比例和卡拉胶复配，得到小麦蛋白和卡拉胶混合粉末，即得凝胶增强剂。
鱼肠的制备：将冷冻鱼糜在4℃下解冻3～4小时后切成约3立方厘米的小块，然后将鱼糜块在4℃条件下用斩拌机斩拌3min，随后加入2.5％Nacl与鱼糜混合斩拌2min，将鱼糜湿度水平调节至80％；
向得到的鱼糜中添加鱼糜凝胶增强剂混合均匀，混合条件为在4℃下用斩拌机斩拌3min，鱼糜凝胶强度改良剂的小麦蛋白添加量为鱼糜质量的8％，K-卡拉胶添加量为鱼糜质量的0.8％，最后将鱼糜挤压到塑料外壳(内径3cm)中，其两端打孔紧固，制成鱼肠；
将鱼肠进行热处理，加热条件为：40℃水浴加热60min之后用高压灭菌锅120℃加热20min，冷却后放入4度冰箱过夜，即得含有凝胶增强剂的鱼肠。
检测鱼糜凝胶的凝胶强度、流变特性、持水性、低场核磁，研究鱼糜及其凝胶的品质。
实施例二：
1)取适量的高精面粉投入到筛网中进行筛分，往筛分好的高筋面粉内加入蒸馏水，使用和面机把高精面粉与蒸馏水搅打成团；
2)将面团投入不锈钢碗内，并在碗口覆盖保鲜膜，放置到恒温水浴锅内进行面团醒发；
3)取出醒发的面团放置到消毒完毕的揉搓板上，再把揉搓板置于流动的蒸馏水下进行反复揉搓直至水变清得到湿面筋；
4)将制得的湿面筋放置到冷冻箱内冷冻烘干，烘干完毕后投入研钵中研磨成粉末状得到小麦蛋白。
5)小麦蛋白粉末按照一定质量比例和卡拉胶复配，得到小麦蛋白和卡拉胶混合粉末，即得凝胶增强剂。
鱼肠的制备：将冷冻鱼糜在4℃下解冻3～4小时后切成约3立方厘米的小块，然后将鱼糜块在4℃条件下用斩拌机斩拌3min，随后加入2.5％Nacl与鱼糜混合斩拌2min，将鱼糜湿度水平调节至80％；
向得到的鱼糜中添加鱼糜凝胶增强剂混合均匀，混合条件为在4℃下用斩拌机斩拌3min，鱼糜凝胶强度改良剂的小麦蛋白添加量为鱼糜质量的8％，ι-卡拉胶添加量为鱼糜质量的0.8％，最后将鱼糜挤压到塑料外壳(内径3cm)中，其两端打孔紧固，制成鱼肠；
将鱼肠进行热处理，加热条件为：40℃水浴加热60min之后用高压灭菌锅120℃加热20min，冷却后放入4度冰箱过夜，即得含有凝胶增强剂的鱼肠。
检测鱼糜凝胶的凝胶强度、流变特性、持水性、低场核磁，研究鱼糜及其凝胶的品质。
实施例三：
1)取适量的高精面粉投入到筛网中进行筛分，往筛分好的高筋面粉内加入蒸馏水，使用和面机把高精面粉与蒸馏水搅打成团；
2)将面团投入不锈钢碗内，并在碗口覆盖保鲜膜，放置到恒温水浴锅内进行面团醒发；
3)取出醒发的面团放置到消毒完毕的揉搓板上，再把揉搓板置于流动的蒸馏水下进行反复揉搓直至水变清得到湿面筋；
4)将制得的湿面筋放置到冷冻箱内冷冻烘干，烘干完毕后投入研钵中研磨成粉末状得到小麦蛋白。
5)小麦蛋白粉末按照一定质量比例和卡拉胶复配，得到小麦蛋白和卡拉胶混合粉末，即得凝胶增强剂。
鱼肠的制备：将冷冻鱼糜在4℃下解冻3～4小时后切成约3立方厘米的小块，然后将鱼糜块在4℃条件下用斩拌机斩拌3min，随后加入2.5％Nacl与鱼糜混合斩拌2min，将鱼糜湿度水平调节至80％；
向得到的鱼糜中添加鱼糜凝胶增强剂混合均匀，混合条件为在4℃下用斩拌机斩拌3min，鱼糜凝胶强度改良剂的小麦蛋白添加量为鱼糜质量的8％，λ-卡拉胶添加量为鱼糜质量的0.8％。最后将鱼糜挤压到塑料外壳(内径3cm)中，其两端打孔紧固，制成鱼肠；
将鱼肠进行热处理，加热条件为：40℃水浴加热60min之后用高压灭菌锅120℃加热20min，冷却后放入4度冰箱过夜，即得含有凝胶增强剂的鱼肠。
检测鱼糜凝胶的凝胶强度、流变特性、持水性、低场核磁，研究鱼糜及其凝胶的品质。
1.鱼糜凝胶强度检测
鱼糜加入2.5％的NaCl，再添加冰冷水使鱼糜水分含量达到80％。最后使用斩拌机斩拌3min。将斩拌之后的鱼糜混合物手动灌入直径为45mm的塑料肠衣中，两端密封，之后进行两段式加热，先40℃水浴锅低温水浴60min，随后120℃高压灭菌锅加热20min，加热完成立即取出，置于冰水冷却10min，转而放入4℃冰箱冷却过夜，鱼糜凝胶形成；
将鱼糜凝胶样品置于室内2h用以平衡温度，剥去塑料肠衣，切成厚度为25mm的圆柱结构，用质构仪检测鱼糜凝胶强度，每组测8～10个平行。
2.鱼糜流变特性检测
使用HaakeRheostress6000型旋转流变仪对高温鱼糜混合物的动态流变进行数据分析。取经过冻融循环制作的鱼糜3g放于的平板上，把溢出来多余的样品擦拭干净，并使用硅油涂抹密封，防止在加热过程中水分蒸发，导致样品变干。实验参数设置如下：加热扫描温度范围20～90℃，升温速度2℃，固定扫描频率为1Hz。
3.鱼糜凝胶持水性检测
称量2.00g的鱼糜凝胶样品(W1，g)，用双层滤纸包裹好后置于50ml离心管离心(3000×g，4℃)15min，取出鱼糜凝胶样品称量质量(W2，g)，计算鱼糜凝胶的持水力(WHC)：持水力＝(W1-W2)/W1×100％。
4.鱼糜凝胶低场核磁检测
将不同的鱼糜凝胶样品切成(1.5cm×1.5cm×1.5cm)的正方体，并装入直径为(25mm)的核磁管中，采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill(CPMG)脉冲序列测定鱼糜凝胶的横向弛豫时间T2。每个鱼糜凝胶样品测量3次。使用软件Multi Exp lnvAnalysis反演CPMG指数衰减曲线得T2图谱，图谱中的各峰面积表示鱼糜凝胶各组分含水量的百分比。
本发明对各个实施例的高温鱼糜监测了鱼糜凝胶的凝胶强度、流变特性、持水性、水分分布。如图2-5所示，与空白对照组和小麦蛋白对照组相比，本发明可以有效缓解鱼糜的高温凝胶劣化，有效提升了鱼糜凝胶品质。
鱼糜中的蛋白质在过热处理时极易发生凝胶劣化，进而造成凝胶结构失稳，添加本发明的凝胶增强剂之后，对比上述若干实施例。由图2可知，空白组在120℃热处理后凝胶强度最低。小麦蛋白组在8％时达到顶峰。而跟卡拉胶复配后，凝胶强度显著提升，0.8％K-卡拉胶组的效果最好，跟8％小麦组相比提升了将近40％。观察图3流变温度扫描图，整个过程中实施例添加的鱼糜G′在高温条件均高于对照例，0.8％K-卡拉胶组的效果最好，跟上述凝胶强度结果一致。K-卡拉胶所含电荷数量在这三种卡拉胶中是最少的，仅有一个硫酸基团，在范德华力、疏水相互作用力、氢键或静电作用下形成凝胶网络结构，从而增强鱼糜的凝胶强度。由图4可知，通过测试鱼糜凝胶持水性发现，加入凝胶增强剂的鱼糜经过高温热处理后均比空白对照组鱼糜的持水率高，加入8％小麦蛋白凝胶增强剂的鱼糜持水率比空白组提高了4.67％，和卡拉胶复配后，跟8％小麦蛋白组相比，0.8％K-卡拉胶组的持水力提升了9.71％。说明添加本发明的凝胶增强剂，可以有效缓解鱼糜凝胶劣化的问题。观察图5低场核磁分析图，与空白对照组相比，添加凝胶增强剂的各组鱼糜凝胶T2弛豫时间都向左发生偏移，说明鱼糜凝胶中的水分受到的束缚力增加，自由度减小，并且添加量为鱼糜质量的0.8％K-卡拉胶的束缚能力比其他组更强。以上结果显示，本发明的凝胶增强剂，仅通过添加极少量的卡拉胶与小麦蛋白复配，有效的解决了目前高温鱼糜凝胶增强剂达到瓶颈这一问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)取适量的高精面粉投入到筛网中进行筛分，往筛分好的高筋面粉内加入蒸馏水，使用和面机把高精面粉与蒸馏水搅打成团；
2)将面团投入不锈钢碗内，并在碗口覆盖保鲜膜，放置到恒温水浴锅内进行面团醒发；
3)取出醒发的面团放置到消毒完毕的揉搓板上，再把揉搓板置于流动的蒸馏水下进行反复揉搓直至水变清得到湿面筋；
4)将制得的湿面筋放置到冷冻箱内冷冻烘干，烘干完毕后投入研钵中研磨成粉末状得到小麦蛋白。
5)小麦蛋白粉末按照一定质量比例和卡拉胶复配，得到小麦蛋白和卡拉胶混合粉末。
2.根据权利要求1所述的一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于：所述筛网为不锈钢筛，所述筛网的目数为600-700。
3.根据权利要求1所述的一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于：所述和面机为拨棍式真空和面机，所述蒸馏水为重蒸水。
4.根据权利要求1所述的一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于：所述恒温水浴锅的温度设置在20-25℃之间，所述面团醒发的时间为30mim。
5.根据权利要求1所述的一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于：所述湿面筋的判断方法为面筋遇碘不变蓝，所述揉搓板采用高温蒸汽消毒的方式。
6.根据权利要求1所述的一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于：所述冷冻箱的温度设置在-10℃，所述烘干的时间为5-8min。
7.根据权利要求1所述的一种凝胶增强剂的制备方法，其特征在于：所述卡拉胶为ι-卡拉胶、λ-卡拉胶和κ-卡拉胶中的一种或者两种同比复配而成，所述小麦蛋白粉与卡拉胶的复配比例分别为8％和0.8％。
8.一种凝胶增强剂，其特征在于：采用权利要求1至7中任一项所述的凝胶增强剂的制备方法制得。
9.一种凝胶增强剂的应用，其特征在于，包括以下步骤：
1)将冷冻鱼糜在4℃下解冻3～4小时后切成约3立方厘米的小块，然后将鱼糜块在4℃条件下用斩拌机斩拌3min，随后加入2.5％Nacl与鱼糜混合斩拌2min，将鱼糜湿度水平调节至80％；
2)往鱼糜内添加凝胶增强剂，将鱼糜与权利要求8的凝胶增强剂混合均匀，最后将鱼糜挤压到塑料外壳(内径3cm)中，其两端打孔紧固，制成鱼肠；
3)把鱼肠进行水浴加热60min，再用高压灭菌锅120℃加热20min，冷却后放入4度冰箱过夜，即可制得含有凝胶增强剂的鱼肠。
10.根据权利要求9所述的一种凝胶增强剂制备方法及其应用，其特征在于：所述鱼糜与凝胶增强剂混合方法为在4℃下用斩拌机斩拌3min，所述水浴加热的温度为40℃。
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