首页 > 食品技术 专利正文
用鱿鱼下脚料制备生物酶解蛋白的加工方法与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

用鱿鱼下脚料制备生物酶解蛋白的加工方法与流程

1.本发明涉及食品加工技术领域,具体涉及一种用鱿鱼下脚料制备生物酶解蛋白的加工方法。


背景技术:

2.鱿鱼是重要的海洋经济头足类,广泛分布于大西洋、印度洋和太平洋各海区,是国内主要的远洋渔捞品种和水产加工产品。据中国渔业协会远洋分会资料显示,鱿鱼具有高蛋白、低脂肪、低热量的优点,其营养价值毫不逊色于牛肉和金枪鱼。鱿鱼具有高蛋白、低脂肪、低热量的优点。就鱼富含人体必需的多种氨基酸,且必需氨基酸组成接近全蛋白,是一种营养保健型且风味良好的水产品资源。此外,鱿鱼还含有丰富的牛横酸、赖氨酸、章肉碱、甜菜碱、噪呤、核苷酸类、糖类、氧化三甲胺等风味物质。
3.鱿鱼在加工成鱿鱼丝、鱿鱼圈、鱿鱼花或调味鱿鱼产品的过程中产生了约15%~20%的内脏及表皮等废弃物,尽管这些废弃物也具有很高的营养价值,但只有少数工厂将其提取鱿鱼油或制成鱼粉作为水产饲料使用。而大多数工厂均采用掩埋丢弃的方法,不仅造成了资源的极大浪费,更严重的是导致环境的污染。其实,这些废弃物具有较高的利用价值,有丰富的蛋白质、胶原蛋白及其水解多肽等生理活性物质,具有抗氧化、抗肿瘤等功效。
4.用酶解的方法将鱿鱼下脚料等水产动物的大分子蛋白质水解成短肽和氨基酸,具有抗氧化、降血压等多种生理功能,不仅可以作为微生物的氮源,还能制备水解蛋白制品,以进一步提高鱿鱼的精深化利用。目前,鱿鱼加工仅限于冰鲜,干制品的加工,其产品附加值低,国内深加工的能力不足,通过鱿鱼粉制品的研究可以丰富了产品的种类,同时通过酶解得到的风味肽及功能肽,有利于游离氨基酸及多肽含量的提高,提升了产品的营养价值,有利于人体的吸收。


技术实现要素:

5.为了解决现有技术存在的技术缺陷,本发明提供了一种肠道柔性吻合支架。
6.本发明采用的技术解决方案是:用鱿鱼下脚料制备生物酶解蛋白的加工方法,包括以下步骤:
7.(1)原材料的选择:选择新鲜鱿鱼或冷冻鱿鱼,将鱿鱼内脏部分除去;
8.(2)打浆:将处理好的鱿鱼进行打浆,反复打浆,直至细度在5mm以下;
9.(3)胶磨:将鱿鱼酶解液加入到胶体磨中,控制间隙为20-50um;
10.(4)酶解预处理:将打浆后的鱿鱼于50-90℃条件下热处理15min;
11.(5)酶解鱿鱼蛋白:将预处理后的原料加入木瓜蛋白酶或风味蛋白酶作为水解鱿鱼蛋白的外源蛋白酶进行水解,控制温度为45-50℃,调节反应液的ph值为6.0-7.0及控制水解时间为2-4h,木瓜蛋白酶的加酶量为600u/g鱿鱼,风味酶的加酶量为500u/g鱿鱼,底物浓度为8%;
12.(6)调配:加入去腥物质,调整其含量;
13.(7)均质:调配好的混合装液进行均质;
14.(8)浓缩:采用低温真空浓缩,浓缩条件为:45-50℃,真空度为10-13kpa,浓缩后菜液固形物含量为55-60%;
15.(9)喷雾干燥:采用压力式喷雾干燥器进行干燥,添加喷雾干燥助干剂,控制压力为12.5-15.0mpa,进风温度:170-190℃,排风温度:70-80℃,干燥后物料含水量为<5%。
16.所述的水解鱿鱼蛋白的外源蛋白酶为木瓜蛋白酶时,水解温度为50℃,调节反应液的ph值为7.0。
17.所述的水解鱿鱼蛋白的外源蛋白酶为风味蛋白酶时,水解温度为45℃,调节反应液的ph值为6.0。
18.所述的喷雾干燥时的进风温度为190℃。
19.所述的喷雾干燥时的料液的入料浓度为15%。
20.所述的喷雾干燥时喷雾干燥助干剂鱿鱼固形物与麦芽糊精比例为4:1。
21.所述的酶解预处理的处理温度为90℃。
22.本发明的有益效果是:本发明提供了一种用鱿鱼下脚料制备生物酶解蛋白的加工方法,以鱿鱼下脚料为原料,采用热处理的方式使蛋白变性,添加外源蛋白酶,确定了木瓜蛋白酶和风味蛋白酶作为后续酶解工艺中的最佳的蛋白酶,并通过实验获得了木瓜蛋白酶和风味蛋白酶的最佳酶解条件,水解度和蛋白含量更高,还通过选取进风温度、入料浓度及助干剂添加量三个因素进行单因素实验,根据喷雾过程的粘壁情况、水解蛋白粉的品质确定三个因素的最佳实验工艺。并在此基础上进行正交实验,以确定喷雾干燥的最佳工艺条件,获得品质较好的水解鱿鱼蛋白粉,在喷雾干燥过程中的粘壁现象很少,不易发生焦糖化反应和美拉德反应。且蛋白粉的含水量适中,粉体具有较好的分散性和流动性;色泽较优,无褐变并且具有香郁的鱿鱼味,质量较好。
附图说明
23.图1为预处理温度对酶解度的影响图。
24.图2为预处理时间对酶解度的影响图。
25.图3为木瓜蛋内酶和风味酶酶解就鱼蛋白的水解曲线图。
26.图4为ph对鱿鱼蛋白水解度的影响图。
27.图5为底物浓度对就鱼蛋白水解度的影响图。
28.图6为加酶量对酶解就鱼蛋白的影响图。
29.图7为进风温度对含水量与氨基酸态氮含量的影响图。
30.图8为入料浓度对含水量与氨基酸态氮含量的影响图。
31.图9为麦芽糊精对含水量与氨基酸态氮含量的影响图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
33.实验材料
34.鱿鱼下脚料;酶解原料的制备:鱿鱼刹碎后,经90℃加热15min,再利用组织捣碎机将其搞碎,分装,放置在-20℃下保存备用。实验试剂为风味酶;木瓜蛋白酶;胃蛋白酶;中性蛋白酶;胰蛋白酶;水杨酸;二硫苏糖醇;苯甲酸钠;硼酸。实验仪器为马弗炉(北京中两远火科技有限公司);紫外分光光度计(日本岛津公司);低速离心机(北京医用离心机厂);电子天平(上海精科天平);酸度计(上海雷磁仪器厂)。
35.工艺流程
36.冻藏的鱿鱼下脚料绞碎原料

解冻

加水混匀打浆胶磨

预处理

加酶

控制适宜的时间、温度等因素进行水解

95℃水浴灭酶15min

冷却

离心(9000r/min,15min)

浓缩

喷雾干燥

蛋白粉。
37.水解度的测定
38.opa试剂的配制:9.550g十水四硼酸二钠与250mgsds完全溶解于去离子水中,200mg的opa溶于5ml乙醇,然后将opa溶液转移至上述溶液中,再将220mg的二硫苏糖醇加入溶液中,最后用去离子水定容到250ml。吸取5ml溶液在920g下离心10min,取2ml上清液用去离子水稀释至50ml,作为样品液。
39.丝氨酸标准液:50mg的丝氨酸用去离子水定容至500ml。每个样品,标液和空白均做四个平行样。加入3mlopa试剂和400ul样品液或丝氨酸标准液到15ml的试管中,反应5s后开始计时,准确反应2min后,在340nm处测定吸光度。标液和空白的均值用于计算。
40.水解度的计算公式如下:dh=h/h
totle
×
100%
41.其中:h为被水解的肽键数;h
totle
为等量蛋白质的肽键的总数。
42.鱿鱼酶解工艺的确定
43.①
水解蛋白酶种类的选择:选择木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶、胃蛋白酶及胰蛋白酶五种蛋白酶分别对鱿鱼可食部分进行水解。控制酶解条件为底物浓度5%(w/w)时酶解鱿鱼蛋白,以水解度、水解液苦味及澄清情况为指标,比较鱿鱼蛋白的水解效果,其水解条件见表1。
44.表1各种蛋白酶的水解条件
[0045][0046]
根据表2可知,五种蛋白酶分别酶解鱿鱼的水解情况。其中采用中性蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶水解鱿鱼蛋白时,苦味比较重,水解液也较浑池。当中性蛋白酶和胰蛋白酶
酶解作用鱿鱼蛋白时,在浓度较高时蛋白质的溶解度较大,水解度有所提高。且许多大分子的蛋白质和多肽在水解液中与少量脂肪形成乳化体系,水解液较为浑池。胰蛋白酶价格昂贵,且酶解效果不如木瓜蛋白酶和风味酶,为了后续工业化,不选择该酶。采用木瓜蛋白酶和风味酶分别水解鱿鱼蛋白时,蛋白的水解程度比较高,同时水解液苦味较弱。根据表2实验结果及五种酶各自的作用特点,确定了木瓜蛋白酶和风味酶作为水解鱿鱼蛋白
[0047]
表2蛋白酶种类对就鱼蛋白水解的影响
[0048][0049]
鱿鱼预处理条件的确定:鱿鱼胴体由四层表皮和两层内皮及夹在中间的肌肉层构成。表皮由坚靭的胶原纤维蛋白组成,第一、二层无确定方向的网状组织,有核且有黑色素细胞分布在第二层内及两层之间。第三层是与肌肉相似的网状组织,多核。第四层及内层都是典型的肌纤维性结缔组织。添加外源蛋白酶水解鱿鱼蛋白时,肌肉层结构的特殊性和稳定性及酶切位点包藏于蛋白质分子内部,很难被蛋白酶水解,必须进行预处理,使蛋白质分子变性。蛋白质变性的方式很多,其中热处理方法由于具有方法简便、投资少和蛋白变性后不易回复的特点,成为最普遍的预处理方法。
[0050]
预处理温度的确定:取100ml浓度为10%的鱿鱼蛋白悬浮液置于不同温度下处理20min后,加入木瓜蛋白酶,保持酶解环境ph7.0,加酶量为鱿鱼50u/g,酶解时间持续3h。其结果如图1所示。
[0051]
从图1可以看出预处理温度在50-90℃时,水解度呈增加趋势,90℃时水解度达最大值,而后水解度急剧下降。这是由于蛋白质受热后变性,用于保持蛋白质构象的弱键断裂,原来分子内部的非极性集团暴露到分子表面,使蛋白酶的接触位点增加,水解速度加快。当温度超过90℃,蛋白质分子过度凝集、聚合,造成蛋白质结构紧密,不利于酶的接触位点与蛋白质结合,水解度即随之降低。因此,确定预处理温度为90℃。
[0052]
预处理时间的确定:取100ml浓度为10%的鱿鱼蛋白悬浮液,置于90℃下处理不同时间后,加入木瓜蛋白酶,保持酶解环境ph7.0,加酶量为鱿鱼500u/g,酶解时间持续3h。其最终实验结果如图2所示。
[0053]
从上图2可知,温度为90℃,水解时间保持15min时水解度达到最高,超过15min后,水解度反而降低。这随加热温度与时间的变化而呈现出一定的变化趋势。其原因在于温度过高或时间多长,蛋白质受热变性后,会导致蛋白质过度聚合,水解度也将随之降低。因而,预处理温度采用90℃加热15min。
[0054]
木瓜蛋白酶和风味酶酶解鱿鱼蛋白工艺参数的确定
[0055]
水解时间对酶解鱿鱼蛋白的影响:
[0056]
木瓜蛋白酶和风味酶鱿鱼蛋白的酶解条件为:温度50℃,ph7.0,底物浓度5%(w/w),加酶量为鱿鱼500u/g,水解时间8h,每隔1h取样后,测定鱿鱼水解度,其测定结果如图3所示。
[0057]
由上图3可知,随着酶解反应的进行,水解度在不断的增加,而达到一定值后,增加的趋势逐渐平缓。因此,为了节约能源并能达到同等水解效果,确定木瓜蛋白酶的水解时间为4h,风味酶酶解鱿鱼蛋白的水解时间为2h。
[0058]
ph对酶解鱿鱼蛋白的影响
[0059]
木瓜蛋白酶和风味酶鱿鱼蛋白的酶解条件为:温度50℃,加酶量为500u/g鱿鱼,底物浓度5%(w/w),加入木瓜蛋白酶和风味酶分别保持酶解时间为4h,2h,最终测定水解度如图4所示。
[0060]
ph对酶促反应的影响包括两个方面,即影响酶的稳定性以及酶催化底物转变成产物的能力。在不同ph下,蛋白酶对鱿鱼蛋白的水解程度不同,当升高至一定水平时,酶的稳定性下降,酶活降低,水解度随之降低。由图4看出,随着ph值的逐渐增加,木瓜蛋白酶和风味酶水解鱿鱼蛋白的能力呈先增加后减少的趋势,木瓜蛋白酶在ph6.5,风味酶在ph6.0附近的水解度达到最大值。
[0061]
底物浓度对酶解就鱼蛋白的影响
[0062]
木瓜蛋白酶和风味酶鱿鱼蛋白的酶解条件是:温度为50℃,加酶量为鱿鱼500u/g。然后分别加入木瓜蛋白酶和风味酶,分别调节ph为6.5和6.0,水解时间分别为4h和2h,之后测定的鱿鱼水解度图5所示。
[0063]
底物浓度对酶解反应的速率有重要作用。原料加水少,水解不彻底,蛋白质的水解度低;加水多,有利于水解反应的进行,提高了水解度,但底物浓度低,浓缩时产生的能耗大。如图5所示,底物浓度较小有利于酶解过程的进行,因为酶解反应在水溶液中进行,大量水的存在有利于分子的扩散,底物浓度越高,使水的有效浓度降低,酶解反应速度下降。结合实际生产环境,考虑后续的生产过程,在保证高水解度的情况下,确定木瓜蛋白酶和风味酶酶解鱿鱼蛋白的底物浓度均为8%。
[0064]
加酶量对就鱼蛋白的水解度影响
[0065]
保持木瓜蛋白酶跟风味酶的酶解条件:温度为50℃,底物浓度为8%(w/w),之后加入木瓜蛋白酶和风味酶,分别调节ph至6.5和6.0分别水解4h、2h,其结果见图6。
[0066]
加酶量还可以用酶底比表示,即酶浓度与底物浓度之比简称(e/s)。酶底比比酶浓度本身能更好地反映出酶解过程中的反应速度特征。当底物浓度一定,而增加的酶量又未使底物浓度饱和时,则e/s越大,反应速度也越大。但e/s越大,生产成本也相应提高。同时,加酶量越大,也有可能导致酶自身相互抑制,使酶活力降低。本文中采用加酶量作为衡量指标,其实质与酶底比一样,能清楚的描述酶解过程。如图6所示,水解度随加酶量的增加而增加,当加酶量达到一定水平时,水解度趋于缓和,考虑生产的成本,确定木瓜蛋白酶、风味酶的最适添加量为600u/g和450u/g。
[0067]
木瓜蛋白酶酶解参数的正交优化实验
[0068]
水解时间4h后,鱿鱼蛋白的水解度增加缓慢。考虑到对能耗及生产周期的影响,水解时间确定为4h。通过底物浓度的单因素实验可以看出,底物浓度越低,有利于酶解过程的
进行,综合考虑将底物浓度确定为8%。除水解时间外,其它因素如温度、ph、加酶量等对水解度有不同的影响,故设计了正交表(见表3;表4),以确定木瓜蛋白酶的最佳酶解条件。
[0069]
表3因素与水平
[0070][0071]
表4方差分析表
[0072][0073]
水解度达27.5%。
[0074]
风味酶酶解参数的正交实验优化
[0075]
根据单因素试验的结果,风味酶水解时间对于酶解反应的影响较小,所以其不予考虑在内。而针对其他四个因素对于水解度有不同的影响,将进行进一步优化酶解条件,设计正交试验表见如表5所示,控制其它酶解条件:水解时间保持2h。
[0076]
表5因素与水平
[0077]
[0078]
表6方差分析表
[0079][0080]
由表5,表6可以看出:通过极差分析可得,影响水解度的主次因素是:ph〉温度〉底物浓度〉加酶量;通过进一步的方差分析得知,ph对水解度具有显著性的影响(p《0.05),而温度、底物浓度和加酶量对水解度的影响不显著。最终通过正交实验得出较佳酶解工艺组合为:温度45℃,ph6.0,底物浓度8%,加酶量为500u/g鱿鱼。通过验证实验可知,鱿鱼水解液的水解度达到28.1%。
[0081]
结论
[0082]
以鱿鱼下脚料为原料,采用热处理的方式使蛋白变性,添加外源蛋白酶(木瓜蛋白酶、风味酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶和胃蛋白酶)酶解鱿鱼蛋白,以水解度为指标,综合比较五种蛋白酶,确定了木瓜蛋白酶和风味酶作为后续酶解工艺中的蛋白酶。
[0083]
针对木瓜蛋白酶和风味酶,研究了温度、ph、底物浓度、水解时间及加酶量对鱿鱼蛋白水解的影响,并通过正交实验对各酶酶解条件进行了优化,最终得出:木瓜蛋白酶的最佳条件:温度50℃,ph7.0,加酶量为600u/g鱿鱼。通过验证实验,水解度达到29.5%。风味蛋白酶的最佳条件:温度45℃,ph6.0,底物浓度8%,加酶量为500u/g鱿鱼,通过验证实验,水解度达到28.1%。
[0084]
鱿鱼下脚料蛋白溶解性差异将其分为水溶性、盐溶性和不溶性蛋白3个组分。冷冻干燥得到水溶性、盐溶性和不溶性蛋白粉,其蛋白含量分别为63.67%、48.39%、62.84%。盐溶性蛋白经脱盐处理后蛋白含量可达到82.15%,呈味氨基酸及支链氨基酸含量较高。综上所述,项目在扩大化生产试验中,着重采用木瓜蛋白酶和风味酶两种进行酶解比较,从经济成本考虑,风味酶更适合鱿鱼蛋白粉的生产加工。
[0085]
鱿鱼下脚料酶解蛋白喷雾干燥关键技术研究
[0086]
鱿鱼具有高蛋白、低脂肪、低热量的优点。鱿鱼富含着人体必需的多种氨基酸,而且必需氨基酸组成接近全蛋白,是一种营养保健型且风味良好的水产品资源。
[0087]
鱿鱼在加工成鱿鱼丝、鱿鱼圈、鱿鱼花或调味鱿鱼产品的过程中产生了约15%~20%的内脏及表皮等废弃物,以鱿鱼下脚料加工废弃物为原料,通过蛋白酶酶解处理后采用喷雾干燥工艺制造水解鱿鱼蛋白粉。喷雾干燥适用于干燥热敏性的酶解浓缩液,干燥速度快,产品质量好,纯度高。可以省去浓缩,过滤,粉碎等工序,获得30-500um的粉状产品,而耗时又很短,生产效率高,产品流动性和速溶性好。
[0088]
酶解浓缩液在喷雾干燥过程中,通过雾化器分散成雾状液滴,在干燥空气作用下
进行热交换,使雾状液滴中的溶剂迅速蒸发,获得粉状或颗粒状制品。首先选取进风温度、入料浓度及助干剂添加量三个因素进行单因素实验,根据喷雾过程的粘壁情况、水解蛋白粉的品质确定三个因素的最佳实验工艺。并在此基础上进行正交实验,以确定喷雾干燥的最佳工艺条件,获得品质较好的水解鱿鱼蛋白粉。
[0089]
喷雾干燥进风温度的确定
[0090]
喷雾干燥的工艺参数中,通过雾化器分散成雾状液滴,在干燥空气作用下进行热交换,使雾状液滴中的溶剂迅速蒸发,获得粉状或颗粒状制品。在这个喷雾干燥的工艺中,进风温度是主要因素,它能直接的影响到喷雾干燥过程和最终产品的品质。
[0091]
选取不同的进风温度对鱿鱼水解蛋白粉进行喷雾干燥,并将所得鱿鱼水解蛋白粉的粘壁情况、含水量、氨基酸态氮含量及其色泽和感官质量进行比较,最终得出最适合喷雾干燥的温度。在进行鱿鱼水解蛋白粉感官评定,判定标准如下表7所示。
[0092]
表7水解蛋白粉评分标准
[0093][0094]
进风温度对水解蛋白粉理化性质的影响:在控制同等进风量的条件下,干燥室的温度越高,干燥进入干燥降速阶段时间就越早,而对应的干燥产品的含水量就越少,基本不会出现粘壁的现象;但是过度的高温容易使鱿鱼蛋白粉发生焦糖化反应和美拉德反应,产生焦糊味和蛋白质变性现象。而当进风温度较低时,干燥速度就会减慢,蛋白粉容易形成大颗粒。根据表8的实验结果,可以得出,当进风温度为190℃时水解蛋白粉粘壁少,鱿鱼味较浓郁,干燥的效果最理想。但随着温度的升高,水解鱿鱼蛋白粉含水量显著降低(p<0.05)。
[0095]
表8进风温度对喷雾干燥粘壁情况的影响
[0096]
[0097]
这是由于鱿鱼中含有丰富的蛋白质和还原糖类物质,这使得在喷雾干燥过程中,还原糖会与蛋白质发生美拉德反应,导致部分的氨基酸的损失,其中明显的是l-赖氨酸。因此,随着进风温度的影响,游离氨基酸会有不同程度的损失。根据图7的结果表示,随着进风温度继续持续升高,氨基酸态氮的含量却呈下降的趋势。可以看出进风温度170℃时候的氨基酸态氮含量与190℃的差异并不明显(p》0.05);而150℃所得的水解蛋白粉中氨基酸态氮含量最低,在170℃时含量最高。
[0098]
进风温度对水解蛋白粉感官性质的影响:根据下表9可以看出,在保持进风温度为170-210℃时,鱿鱼水解蛋白粉的色泽并无显著的区别(p》0.05)。而在进风温度为150℃的情况下,鱿鱼蛋白粉的亮度却在减少,而红色的程度增加,其原因有可能是由于雾滴没有得到充分的干燥,蛋白粉所含的水分较多而导致的。从总色差e*ab可看出,190℃是最小的,表示其综合颜色最浅。因此,喷雾干燥生产中蛋白粉的进风温度不应该低于170℃。
[0099]
表9不同进风温度对色泽的影响
[0100][0101]
表10不同进风温度对感官品质的影响
[0102][0103]
根据上表10可以看出,不同温度下的感官评定分数差异并不是特别显著,但是190℃下的得到的蛋白粉评分最高,150℃下评分最低。因此,综合考虑表9中色泽的影响结果及感官评定的分数,最终确定选择进风温度为190℃最佳实验水平。
[0104]
喷雾干燥入料浓度的确定
[0105]
料液的入料浓度不仅会影响喷雾干燥的效果,而且还会影响到喷雾干燥的经济成本。相对而言,喷雾干燥的热效率较低,只有30%-40%左右,因此,在入料之前对料液进行适当的浓缩可使成本大大降低。此外,对于同一物料,喷雾干燥时适宜浓度有助于形成大的干燥颗粒粒径,稍大的粒径有利于改善喷雾干燥后鱿鱼蛋白粉体的流动性和分散性,减少蛋白粉的结团现象。
[0106]
入料浓度对水解蛋白粉理化性质的影响:入料浓度过低,雾滴中的水分比例大,在
喷雾干燥过程中水分不能充分的蒸发,会发生粘壁的现象;入料浓度增大时,单个雾滴的含水量变小,在相同的干燥环境下干燥会更彻底。表11所示,入料浓度为15%、20%的粘壁现象少,而5%和10%的粘壁情况比较严重,特别是5%。但当浓度更大时,雾滴从外到内进行干燥,由于水解蛋白粉中含有一定量的糖类物质,较大液滴首先会在表面形成一层结构致密的玻璃体,从而阻止了内部水分的迁移,导致干燥速度下降。
[0107]
表11入料浓度对喷雾干燥粘壁情况的影响
[0108][0109]
如下图8所示,随着入料浓度的增大,水解蛋白粉含水量呈下降趋势。当浓度增加到15%时,水解蛋白粉的含水量最低,为2.9%;然而当浓度增加到20%时,含水量反而有所回升。但是若物料长时间处于高温阶段,水解蛋白粉中的蛋白质易发生蛋白变性等现象。当浓度达到20%以上时,不仅水解蛋白粉的含水量会开始上升,而且营养物质也会开始损失。随着入料浓度的提高,其水解蛋白粉中所含的氨基酸态氮含量呈规则上升的趋势。这说明在相同的温度条件下,入料浓度越高,其水解蛋白粉的氨基酸态氮的含量也越高,其中入料浓度15%的氨基酸态氮含量与20%的差异并不明显(p《0.05)。
[0110]
入料浓度对水解蛋白粉感官性质的影响:根据下表12所示,入料浓度为15%的水解蛋白粉亮度最高,颜色最好,总色差值最小。而表13表明,入料浓度为15%时水解蛋白粉的感官分数最高且色泽、香味、滋味和质地均较好。因此综合两个表格所得数据分析,15%是一个比较理想的入料浓度,且喷雾效果较好,含水量适中,粉体也具有较好的分散性和流动性。
[0111]
表12不同入料浓度对色泽的影响
[0112][0113]
表13不同入料浓度对感官品质的影响
[0114][0115]
喷雾干燥助干剂添加量的确定
[0116]
鱿鱼酶解液中含有大量的水分和较多的氨基酸、多肽和糖类等物质,若直接进行喷雾干燥会造成粘壁现象,出粉率会大大降低,影响喷雾效果。酶解浓缩液软化点低于喷雾干燥的进风温度是产生粘壁现象的主要原因,通过加入辅料提高浓缩液软化点,可以消除粘壁现象。选取不同的鱿鱼固形物含量与麦芽糊精的比例进行喷雾干燥。
[0117]
助干剂添加量对水解蛋白粉理化性质的影响:水解蛋白粉中所含的氨基酸、多肽和还原糖共同存在的情况下,将其高温处理易引起褐变反应,造成营养物质的损失,而麦芽糊精能够起到干燥载体的作用,因此能有效地抑制褐变反应,在一定程度上减少营养物质的损失。实验结果如图9所示,随麦芽糊精添加量的增加,水解蛋白粉的含水量呈现下降的趋势。在鱿鱼固形物与麦芽糊精的比例为4:1、3:1和2:1时,其水解蛋白粉的含水量不断下降,变化明显(p》0.05)。加粉量在4:1时,水解蛋白粉的氨基酸态氮含量较高,高于3:1和2:1的情况(p《0.05)。因此,为保证有较好的喷雾效果和良好的水解蛋白粉品质,确定加粉量比例4:1为最佳实验水平。
[0118]
助干剂添加量对水解蛋白粉感官性质的影响:
[0119]
麦芽糊精是以淀粉为原料,其水溶性较好,能在喷雾的过程中形成均匀雾滴,起到良好的包埋效果和改善产品风味。结果如表14所示,添加麦芽糊精后不易出现粘壁现象,同时也增加了水解蛋白粉的分散性和流动性。当添加量为4:1时,粘壁较少,水解蛋白粉干燥度高,色泽较好,并且有香郁的鱿鱼味。
[0120]
表14麦芽糊精对喷雾干燥的影响
[0121]
[0122]
喷雾干燥工艺参数的优化:为优化水解鱿鱼蛋白粉的喷雾干燥工艺,在三个影响因素做的单因素实验结果的基础上再进行l9正交实验,其实验结果如表15、表16所示。
[0123]
表15喷雾干燥正交实验结果
[0124][0125]
根据表16极差分析结果可得,各因素对水解蛋白粉中氨基酸态氮含量的影响的大小顺序是:加粉量》进风温度>入料浓度;对鱿鱼蛋白粉感官评价影响的大小顺序依次是:进风温度》加粉量》入料浓度。
[0126]
表16喷雾干燥极差分析结果
[0127][0128]
极差分析是在a2b1c3条件下所得的鱿鱼粉具有较高的氨基酸态氮含量。直观分析上看,感官分析的最佳组合是a2b3c3,即实验5号。由于各因素对水解蛋白粉中氨基酸态氮含量的影响大小依次是:加粉量》进风温度》入料浓度,因此前两种组合中b1和b2均可。而从极差分析中又可以看出在a2b3c3的条件下所得的鱿鱼粉具有较高的感官评价,由于对鱿鱼粉的感官评价的影响大小依次是进风温度》加粉量》入料浓度,其中影响最小的也是b,即入料浓度。因此,从节能的角度来看,选取入料浓度为15%。
[0129]
综上所述,正交实验得到的最优组合为a2b3c3,即进风温度为190℃、入料浓度为15%、鱿鱼固形物和麦芽糊精的比例为4:1时,此条件下所得到的鱿鱼水解蛋白粉的各项指标都是相对较佳的。
[0130]
结论
[0131]
采用喷雾干燥工艺制备鱿鱼水解蛋白粉的最佳工艺条件为:进风温度190℃,入料浓度15%,鱿鱼固形物与麦芽糊精比例为4:1,其水解蛋白粉成品中氨基酸态氮含量为3.989%,水分含量为2.91%,感官评分为94分。
[0132]
水解蛋白粉在喷雾干燥过程中的粘壁现象很少,不易发生焦糖化反应和美拉德反应。且蛋白粉的含水量适中,粉体具有较好的分散性和流动性;色泽较优,无褐变并且具有香郁的鱿鱼味,质量较好。
[0133]
各位技术人员须知:虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述,但是本发明的发明思想并不仅限于此发明,任何运用本发明思想的改装,都将纳入本专利专利权保护范围内。
[0134]
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。