一種適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑及其應用的制作方法

文檔序號：11782709閱讀：549來源：國知局

本發明涉及羅非魚片的凍藏加工技術，尤其是涉及一種適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑及其應用。

背景技術：

冷凍是水產品常見一種原味加工方法，也是易腐食品長久以來保藏運輸的一種重要方法。冷凍不僅能一定程度上保持水產品保持色、香、味和形，而且能突破時間和空間的局限。一般的不經保水劑處理的魚片由于凍結和凍藏過程中蛋白質的保水性不可逆地變成脫水性，所以會造成蛋白質冷凍變性，組織結構損傷，凍成長時間長了脂肪氧化酸敗還會發生，解凍后魚片的持水性下降，質構和口感變差，不適的凍藏條件下魚肉中酶的活動和微生物生長代謝等仍舊會導致魚片喪失新鮮度直至變質。

在冷凍時經過預處理保水劑的浸漬涂膜是解決上述缺陷的較好的方法，目前應用于水產品的保水劑有很多種，使用較為廣泛的是磷酸鹽保水劑，常用的有三聚磷酸鹽、六偏磷酸鹽和焦磷酸鈉等。但是如大量使用磷酸鹽則會影響產品的品質，高濃度的磷酸鹽會使產品出現金屬澀味，引起產品的風味惡化，組織結構粗糙，這些都是消費者所不能接受的。更為嚴重地是膳食中磷酸鹽含量過多時，會與腸道中的鈣反應成難溶于水的正磷酸鹽，阻礙人體對鈣的吸收，從而影響人體的鈣磷平衡。長此以往會造成人體發育遲緩，骨骼畸形等。因此，既要提高冷凍魚片的保水性，又要盡量避免在食品中使用含磷保水劑，綜合兩方面因素考慮，研發無磷保水劑用來代替傳統含磷保水劑成為目前水產品工業領域的重要任務。無磷保水劑有糖類，鹽類，蛋白及蛋白酶解物等。近年來，許多學者都證明了海藻糖、碳酸氫鈉和殼聚糖等無磷保水劑在進行對蝦等水產品凍藏中具有較好的保水效果。因此，為了提高冷凍羅非魚片的保水性，且避免在羅非魚片中使用含磷保水劑，有必要開發適合羅非魚片的無磷保水劑。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種既能改善羅非魚片的凍藏品質又能延長其保藏期的無磷保水劑。本發明克服了現有保水劑處理中存在的不足，能夠保持羅非魚片在凍藏過程中的蛋白質的穩定性，提高魚片的保水率和質構特性及口感。

本發明以海藻糖、碳酸氫鈉和殼聚糖的合適的濃度及其配比來進行開發研究，開發適合羅非魚片的無磷保水劑，并通過在凍結和凍藏羅非魚片中應用，有效提高凍藏羅非魚片的綜合品質，并延長其有效保藏期。無磷保水劑配方的開發在同類水產品的凍藏加工中還有極大的應用潛力。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

本發明的適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑，由以下質量百分比的組分組成：海藻糖2%-8%，碳酸氫鉀0.5%-2.5%，殼聚糖0.5%-2.5%，余量為水。

優選地，本發明的適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑，由以下質量百分比的組分組成：海藻糖4%，碳酸氫鉀1.2%，殼聚糖0.2%，余量為水。

本發明的適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑的應用，其具體應用方法為：

A. 將健康鮮活的羅非魚宰殺，去頭尾、去內臟、去魚鱗處理，清洗干凈后取肉片，修剪為長100±5mm，寬60±5mm，厚10±2mm，重約70 g的魚片；

B. 按海藻糖2%-8%，碳酸氫鉀0.5%-2.5%，殼聚糖0.5%-2.5%的質量百分比的組分或按海藻糖4%，碳酸氫鉀1.2%，殼聚糖0.2%的質量百分比的組分進行配制，得到保水劑溶液，置于4℃保存待用；

C. 將已制好的魚片置入已配制好的保水劑試劑溶液中，進行浸漬1h或涂膜10min處理，取出，在-35~40℃進行凍結，隨后在-20℃的恒溫凍箱中凍藏。

本發明所用的海藻糖，是由兩個葡萄糖分子以1,1-糖苷鍵構成的非還原性糖。海藻糖對多種生物活性物質具有非特異性保護作用，這因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及干燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜，有效地保護蛋白質分子不變性失活；同時，海藻糖在防止淀粉老化，抑制脂質氧化變質也有很強大的作用，這使得海藻糖在保持肉類的組織穩定和保鮮作用中有廣泛的應用。

尤其是，海藻糖作為一種對魚類產品的低溫保護劑特別有效，海藻糖在蛋白質、水界面絕對抑制水的官能度，使魚類產品的硬度、伸縮性及凝膠力均增加，從而保持魚類產品的新鮮風味。

本發明所用的碳酸氫鉀，易溶于水，因水解而呈弱堿性。碳酸氫鉀水溶液中，由H₂CO₃^—HCO₃^-—CO₃^2-組成緩沖體系，以抵御大幅度的pH值的變化，用作酸度調節劑。

本發明所用的殼聚糖，化學名稱為聚葡萄糖胺(1-4)-2-氨基-B-D葡萄糖，有較好的抗菌活性，能抑制一些真菌、細菌和病毒的生長繁殖。由于殼聚糖分子的正電荷和細菌細胞膜上負電荷的相互作用，使細胞內的蛋白酶和其他成分泄漏，從而達到抗菌、殺菌作用。殼聚糖對不飽和脂類化合物的氧化過程具有抑制作用，防止肉類食品腐敗變質，從而應用于肉類食品的保鮮。

在前期，發明人對水產品有一定保水效果的多種無磷保水劑進行單因素的指標篩選，最終選定較有效果的3種適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑組分，即海藻糖、碳酸氫鉀和殼聚糖三種無磷保水劑組分，然后結合三者的保水性能并將其進行不同濃度和不同種類的正交優化，在品質保持最大的情況下獲得最佳組分組合，匹配出效果最好的保水劑組分組合，以達到能最好地保持凍藏羅非魚片品質的目的。

本發明的這種復合無磷保水劑不僅能夠抑制羅非魚片在凍藏過程中蛋白質的變性，保持魚片蛋白質的穩定性；同時改善魚片質構特性，增強咀嚼感，提高魚片的抗凍性和保水性。

本發明的有益結果是：

（1）匹配出最適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑，能有效避免羅非魚片凍藏中的高脫水率的技術問題，提高了凍藏后魚片的Ca²⁺-ATPase活性，提高了解凍后魚肉的質構特性，增強了魚片的咀嚼感。

（2）本發明的優良保水劑能促進水分的再分布，半結合水的比率上升，蛋白質的保水性能大大提高，有效避免了凍結過程中對魚片的損傷、蛋白質冷凍變性和干耗凍藏損失的問題，達到較好的凍藏品質，延長高品質凍藏期。

（3）無磷環保，在保持產品的風味的同時也保證了消費者的健康。

附圖說明

圖1不同濃度海藻糖對羅非魚片解凍損失率和持水性的影響

圖2不同濃度碳酸氫鉀對羅非魚片浸泡增重率和pH值的影響

圖3不同濃度殼聚糖對羅非魚片涂膜增重率和干耗的影響。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，但不限定本發明的范圍。

實施例1

一種適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑，由以下質量百分比的組分組成：

海藻糖2%，碳酸氫鉀0.5%，殼聚糖0.5%，余量為水。

實施例2

一種適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑，由以下質量百分比的組分組成：

海藻糖8%，碳酸氫鉀2.5%，殼聚糖2.5%，余量為水。

實施例3

一種適合凍藏羅非魚片的無磷保水劑，由以下質量百分比的組分組成：

海藻糖4%，碳酸氫鉀1.2%，殼聚糖0.2%，余量為水。

一種適合于凍藏羅非魚片的無磷保水劑的應用，具體應用方法為：

A. 將健康鮮活的羅非魚宰殺，去頭尾、去內臟、去魚鱗處理，清洗干凈后取肉片，修剪為長100±5mm，寬60±5mm，厚10±2mm，重約70 g的魚片；

C. 將已制好的魚片置入已配制好的保水劑試劑溶液中，進行浸漬1h或涂膜10min處理，取出，在-35~40℃進行凍結，隨后在-20℃的恒溫凍箱中凍藏。

本發明通過正交優化試驗獲得無磷保水劑最佳組分組合的試驗。

1. 羅非魚片的處理過程

從市場購置約1.5kg的羅非魚，將健康鮮活的羅非魚宰殺，去頭尾、去內臟、去魚鱗處理，清洗干凈后取肉片，修剪為長100±5mm，寬60±5mm，厚10±2mm，重約70 g的魚片。

配制2%、5%和8%濃度的海藻糖溶液，0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的KHCO₃溶液，0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%的殼聚糖溶液，配制得到單組分保水劑和復配保水劑，均置于4℃冰箱下保存待用。

將已制好的魚片置入已配制好的保水劑試劑溶液中，進行浸漬1h或涂膜10min處理，取出，經處理過的羅非魚片均單獨裝入聚乙烯密封袋中，在-35℃冷凍箱內進行凍結，隨后在-20℃的恒溫凍箱中凍藏，3個月后取出，對魚片進行解凍。

2. 測定解凍后的羅非魚片相應的品質指標

（1）單組分保水劑對羅非魚片凍藏品質的影響

對解凍后的羅非魚片進行檢測，測定浸泡增重率、解凍損失率、pH值和干耗等指標，分別考察不同濃度海藻糖、碳酸氫鉀、殼聚糖對羅非魚片品質的影響，確定各自最適宜的濃度范圍。

① 不同濃度海藻糖對羅非魚片解凍損失率和持水性的影響

由圖1可知，隨著海藻糖濃度的增加，魚片的解凍損失率逐漸減小，由9.18%降低到6.60%；而魚片的持水性逐漸增加，但無統計差異。綜上可知，海藻糖濃度在2%~8%濃度范圍內能保持較多的水分，而5%和8%海藻糖在減小羅非魚片的解凍損失率效果更明顯。

② 不同濃度碳酸氫鉀對羅非魚片浸泡增重率和pH值的影響

由圖2可知，不同濃度的KHCO₃能夠顯著影響浸泡增重率和pH值的變化(p<0.05)。具體分析可知，隨著KHCO₃濃度的不斷增大，魚片浸泡增重率呈現先略微上升后下降的趨勢，1.0% KHCO₃能增加魚片重量3.41%，而后增重率逐漸下降。由pH值基本上是隨著KHCO₃濃度的增大而增大，即魚片的保水性逐漸增大，KHCO₃濃度為2.0%時，pH值最大為7.71，效果顯著(p<0.05)。一方面要提高pH值，增大保水性，另一方面還有考慮到浸泡后魚片增重率，KHCO₃濃度在1.0%-1.5%之間較為適宜。但是當濃度大于1.0%時，熟制的產品會有澀味，對產品風味產生不良的影響，綜合考慮以上因素，單組分的KHCO₃保水劑選擇濃度為1.0%保水效果最好。

③ 不同濃度殼聚糖對羅非魚片涂膜增重率和干耗的影響

由圖3可知，隨著殼聚糖濃度的增大，魚片的涂膜增重率逐漸減小，0.5%殼聚糖顯著大于其他實驗組(p<0.05)，增重率達到1.66%；2.5%殼聚糖組魚片的涂膜增重率-0.32%，羅非魚片在在-20℃條件下貯藏3個月后，魚片質量整體下降，干耗為5.10%-9.29%，其中0.5%殼聚糖涂膜的魚片干耗為5.10%，顯著低于其他實驗組(p<0.05)，與涂膜增重率最大的結果相符，即本實驗中0.5%殼聚糖能較大程度地阻止魚片的干耗，涂膜效果最好。

④ 不同濃度保水劑組分對對羅非魚片中不同狀態水分百分比的影響

表1不同濃度保水劑組分對羅非魚片中不同狀態水分百分比的影響

由表1 可以看出，5%和8%海藻糖處理的魚肉不易流動水的含量A21較2%海藻糖大（p<0.05），自由水含量A22較小（p<0.05），即5%-8%海藻糖可使肌原纖維蛋白結合較多的水分，提高持水性。隨著KHCO3濃度的增大，A21由93.81%降低到85.97%（p<0.05），與之相對的A22由6.19%增加到14.03%（p<0.05），即蛋白質網狀結構內部的水分逐漸向外遷移。然而0.5%和1.0%KHCO3處理之間無顯著差異（p>0.05），不易流動水含量較高，0.5-1.0%KHCO3為較佳選擇。不同濃度的殼聚糖對魚肉A21和A22影響不顯著（p>0.05），組間無差異。但整體看來殼聚糖涂膜后魚肉蛋白質內部水分含量均較高，結合前面實驗結果和節約實驗成本，0.5%殼聚糖即為最佳。

（2）復配保水劑對羅非魚片凍藏品質的正交試驗結果

根據海藻糖、碳酸氫鉀和殼聚糖的單因素試驗得知，海藻糖的最適添加濃度為5%-8%，碳酸氫鉀最佳濃度為1.0%，殼聚糖的最適濃度為0.5%，復配保水劑的因素水平表如下表2。考慮到海藻糖、碳酸氫鉀和殼聚糖三者兩兩搭配對指標可能產生影響，即有交互作用，故采用L₈(2⁷)的正交試驗表，按照交互作用列表進行安排，即A海藻糖與B碳酸氫鉀的交互作用為A×B，同理另外兩組分別為A×C和B×C，具體試驗安排及結果見表3。

表2復配保水劑正交試驗因素水平表

以凍藏羅非魚片的Ca²⁺-ATPase活性、咀嚼性和浸泡增重率為測定指標，以便綜合評價不同添加劑效果的優劣。復配保水劑的正交試驗結果及其極差分析結果見表3。

表3 復配保水劑的正交實驗極差分析結果

以Ca²⁺-ATPase活性為指標，由極差R_j得知各因素對羅非魚片的抗凍保護效果大小依次為：A> A×B>B> A×C>C> B×C，最優組合為A₁B₁C₁。根據表3方差分析知，F檢驗（p<0.05水平）結果表明：A、B因素和交互作用A×B顯著，C因素、A×C和B×C交互作用均不顯著。因為A因素重要性大于交互作用A×B，故應優先考慮A的優水平，即為A₁。

以咀嚼性為指標，各因素對提高凍藏羅非魚片的質構特性大小依次為：A×B>A>B> B×C >A×C>C，最優組合為A₂B₁C₂。根據表3方差分析知，F檢驗結果表明：A因素和交互作用A×B顯著，B、C因素、A×C和B×C交互作用均不顯著。因為交互作用A×B顯著且重要性大于A，應對A與B的水平組合進行多重比較，以選出A與B的最優水平組合，經t檢驗最優水平組合結果為A₂B₂。

以浸泡增重率為指標，各添加劑對羅非魚片的增重效果大小依次為：A>A×B>C>B> A×C> B×C，最優組合為A₁B₂C₂。根據表3方差分析知，F檢驗結果表明：A因素和交互作用A×B顯著，B、C因素、A×C和B×C交互作用均不顯著。因為A因素重要性大于交互作用A×B，故應優先考慮A的優水平，即為A₁。

綜上所述，同時考慮Ca²⁺-ATPase活性、咀嚼性和浸泡增重率三個指標，且C因素對結果影響均不顯著，可從降低成本和方便操作等方面考慮選為C₁。因此，添加劑的最優水平組合應選為A₁B₂C₁，即4%海藻糖+1.2%碳酸氫鉀+0.2%殼聚糖。

（2）復配保水劑對羅非魚片凍藏品質的驗證試驗及結果

為了驗證所獲得的復配保水劑對凍藏羅非魚片的綜合品質的提升效果。

將健康鮮活的羅非魚宰殺，去頭尾、去內臟、去魚鱗處理，清洗干凈后取肉片，修剪為長100±5mm，寬60±5mm，厚10±2mm，重約70 g的魚片，平均分成兩份。

其中的一份羅非魚片不對其做保水劑浸漬或涂膜處理，作為空白對照組；

另一份按下述方法進行處理，作為實驗組：

按海藻糖4%，碳酸氫鉀1.2%，殼聚糖0.2%的質量百分比的組分進行配制，得到保水劑溶液，置于4℃保存待用；將已制好的魚片置入已配制好的保水劑試劑溶液中，進行浸漬1h處理，取出。

空白對照組合實驗組的羅非魚片均在-35℃下進行凍結，隨后在-20℃的恒溫凍箱中凍藏。3個月后取出，對魚片進行解凍。

以Ca²⁺-ATPase活性、咀嚼性為指標，結合LF-NMR分析魚肉內部水分變化，空白對照組和實驗組的羅非魚片理化品質指標測定結果如表4所示：

表4 不同處理組對凍藏羅非魚片理化品質指標的測定結果

* 表示空白對照組和實驗組二者之間在p<0.05水平上差異顯著。

A_2b：結合水含量