本发明涉及食品加工领域，尤其涉及一种复合卡拉胶及其制备方法和应用。
背景技术：
卡拉胶(carrageenan)，又称为麒麟菜胶、石花菜胶、鹿角菜胶、角叉菜胶，是一种从麒麟菜、石花菜、鹿角菜等红藻类海草中提炼出来的亲水性胶体，它的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。由于其中硫酸酯结合形态的不同，可分为k型(kappa)、i型(iota)、l型(lambda)，被广泛用于制造果冻，冰淇淋，糕点，软糖，罐头，肉制品，八宝粥，银耳燕窝，羹类食品，凉拌食品等，市场前景巨大，特别是k型卡拉胶在水中可以形成可逆的、硬的和脆的凝胶，在肉制品中的应用非常广泛，
如何进一步提高卡拉胶的凝胶强度，已经成为了研究的热点。目前，主要是采用碱改性提高卡拉胶的凝胶强度，如中国专利cn1450088a公开了一种碱改性卡拉胶的生产方法，以海藻为原料，经碱改性工序处理后，再加入氢硼氢化钾提高卡拉胶的凝胶强度，但是制得的卡拉胶凝胶强度低(小于1500g/cm2)。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种复合k型卡拉胶的制备方法，该制备方法复配原料简单，制备得到的复合k型卡拉胶的凝胶强度高。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
一种复合k型卡拉胶，包括以下质量份数的组分：
k型卡拉胶0.003～0.1份和淀粉纳米颗粒0.06～0.15份；所述淀粉纳米颗粒负载于k型卡拉胶骨架结构中。
优选地，包括k型卡拉胶0.05份和淀粉纳米颗粒0.12份。
优选地，所述淀粉纳米颗粒的粒径为100～200nm。
本发明还提供了上述技术方案所述复合k型卡拉胶的制备方法，包括以下步骤：
将淀粉纳米颗粒分散于水中，得到淀粉纳米颗粒分散液；
将k型卡拉胶分散于水中，得到k型卡拉胶分散液；
将所述淀粉纳米颗粒分散液与所述k型卡拉胶分散液混合，得到复合k型卡拉胶。
优选地，所述淀粉纳米颗粒分散液的浓度为0.02～0.05g/ml。
优选地，所述k型卡拉胶分散液的浓度为0.03～0.05g/ml。
优选地，所述淀粉纳米颗粒分散液与k型卡拉胶分散液的体积比为3:0.1～2。
本发明还提供了上述技术方案所述复合k型卡拉胶或上述技术方案所述制备方法制得的复合k型卡拉胶在肉制品中的应用。
优选地，所述应用包括在所述肉制品加工中的应用，所述加工时，所述复合k型卡拉胶以溶液的形式加入。
优选地，所述复合k型卡拉胶在肉制品中的质量百分含量为2～8％。
本发明提供了一种复合k型卡拉胶，包括以下质量份数的组分：k型卡拉胶0.003～0.1份和淀粉纳米颗粒0.06～0.15份；所述淀粉纳米颗粒负载于k型卡拉胶骨架结构中。本发明中，淀粉纳米颗粒负载于k型卡拉胶的骨架结构中，成为化学交联点，从而起到增强k型卡拉胶凝胶作用的效果。实施例的数据表明，本申请制得的复合k型卡拉胶的凝胶强度高达1650g/cm2，与cn1450088a中公开的卡拉胶最高凝胶强度值相比提高了10％。
并且，本发明提供的复合k型卡拉胶的制备方法复配原料简单，操作简便。
具体实施方式
本发明提供了一种复合k型卡拉胶，包括以下质量份数的组分：
k型卡拉胶0.003～0.1份和淀粉纳米颗粒0.06～0.15份；所述淀粉纳米颗粒负载于k型卡拉胶骨架结构中。
本发明提供的复合k型卡拉胶包括0.003～0.1份的k型卡拉胶，优选为0.01～0.08份，更优选为0.05份。本发明对所述k型卡拉胶的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
本发明提供的复合k型卡拉胶包括0.06～0.15份的淀粉纳米颗粒，优选为0.1～0.12份。在本发明中，所述淀粉纳米颗粒的粒径优选为100～200nm，更优选为120～150nm，最优选为130～140nm。本发明对所述淀粉纳米颗粒的来源没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品或采用本领域技术人员熟知的制备方法制备即可。本发明实施例参考《短直链淀粉纳米颗粒的制备及其表征》(姜岁岁等，现代食品科技，2016,32(9)：254～259)公开的方法制备淀粉纳米颗粒。
本发明中，淀粉纳米颗粒负载于k型卡拉胶的骨架结构中，淀粉纳米颗粒主要由短直链淀粉结构组成，是通过d-葡萄糖基以a-(1,4)糖苷键连接的多糖链结构，其中d-葡萄糖单元为化学交联点，从而起到增强k型卡拉胶凝胶作用的效果，卡拉胶是从海藻中提取来的一种阴离子多糖，基本骨架是α-1,3和β-1,4糖苷键交替联结形成的半乳聚糖重复单元。
本发明所述的复合k型卡拉胶，优选包括以下质量份数的组分：
k型卡拉胶0.05份和淀粉纳米颗粒0.12份。
本发明还提供了上述技术方案所述复合k型卡拉胶的制备方法，包括以下步骤：
将淀粉纳米颗粒分散于水中，得到淀粉纳米颗粒分散液；
将k型卡拉胶分散于水中，得到k型卡拉胶分散液；
将所述淀粉纳米颗粒分散液与所述k型卡拉胶分散液混合，得到复合k型卡拉胶。
本发明将淀粉纳米颗粒分散于水中，得到淀粉纳米颗粒分散液。在本发明中，所述淀粉纳米颗粒分散液中淀粉纳米颗粒的浓度优选为0.02～0.05g/ml，更优选为0.03～0.04g/ml。
本发明对所述淀粉纳米颗粒与水的加料顺序没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的加料顺序即可，在本发明中，优选将淀粉纳米颗粒加入到水中。本发明对所述淀粉纳米颗粒与水的混合方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，在本发明中，优选采用机械搅拌的方式进行混合，本发明对机械搅拌的转速、时间没有特殊的限定，能够得到均匀的淀粉纳米颗粒分散液即可。本发明优选在分散槽中制备淀粉纳米颗粒分散液。本发明中，将淀粉纳米颗粒制备成淀粉纳米颗粒分散液有助于淀粉纳米颗粒充分负载于k型卡拉胶的骨架结构中，形成化学交联点，起到增强k型卡拉胶凝胶作用的效果。
本发明将k型卡拉胶分散于水中，得到k型卡拉胶分散液。在本发明中，所述k型卡拉胶分散液的浓度优选为0.03～0.05g/ml，更优选为0.04g/ml。
本发明对所述k型卡拉胶与水的加料顺序没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的加料顺序即可，在本发明中，优选将k型卡拉胶加入到水中，更优选为k型卡拉胶在搅拌的条件下加入到水中。本发明对所述k型卡拉胶与水的混合方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，在本发明中，优选采用机械搅拌的方式进行混合，本发明对机械搅拌的转速、时间没有特殊的限定，能够得到均匀的k型卡拉胶分散液即可。本发明优选在分散槽中制备k型卡拉胶分散液。本发明中，将k型卡拉胶制备成k型卡拉胶分散液有助于淀粉纳米颗粒充分负载于k型卡拉胶的骨架结构中，形成化学交联点，起到增强k型卡拉胶凝胶作用的效果。
得到淀粉纳米颗粒分散液、所述k型卡拉胶分散液后，本发明将所述淀粉纳米颗粒分散液与所述k型卡拉胶分散液混合，得到复合k型卡拉胶。在本发明中，所述淀粉纳米颗粒分散液与k型卡拉胶分散液的体积比优选为3:0.1～2，更优选为3:0.5～1.5，最优选为3:1。
本发明对所述淀粉纳米颗粒分散液与k型卡拉胶分散液的加料顺序没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的加料顺序即可，在本发明实施例中，优选将所述淀粉纳米颗粒分散液加入到k型卡拉胶分散液中。本发明对所述淀粉纳米颗粒分散液与k型卡拉胶分散液的混合方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合方式即可，在本发明中，优选采用机械搅拌的方式进行混合，本发明对机械搅拌的转速、时间没有特殊的限定，能够使物料混合均匀即可。
淀粉纳米颗粒分散液与k型卡拉胶分散液混合完成后，本发明优选将所述混合的物料进行干燥，得到复合k型卡拉胶颗粒。在本发明中，所述复合k型卡拉胶颗粒的粒径优选为50～200nm，更优选为80～150nm，最优选为100～120nm。本发明对所述干燥的具体方式没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可。在本发明实施例中，所述干燥优选为喷雾干燥。本发明对所述喷雾干燥的时间、温度等参数没有限定，能够达到所述复合k型卡拉胶颗粒要求的粒径即可。
本发明还提供了上述技术方案所述复合k型卡拉胶在肉制品中的应用，所述应用包括在所述肉制品加工中的应用，所述加工时，所述复合k型卡拉胶以溶液的形式加入。在本发明中，所述复合k型卡拉胶溶液的溶剂优选为水，所述复合k型卡拉胶与水的质量比优选为1:10～20，更优选为1:12～15。本发明中，所述复合k型卡拉胶溶液中优选还包括氯化钾。在本发明中，所述复合k型卡拉胶与氯化钾的质量比优选为1:0.5～1。在本发明中，所述氯化钾是一种食品添加剂，起到强化复合卡拉胶凝胶的作用。
在本发明中，所述复合k型卡拉胶在肉制品中的质量百分含量为2～8％，更优选为4～5％。
本发明对所述复合k型卡拉胶在肉制品中应用的具体方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的应用方式即可，包括在肉制品加工中的应用，具体的，如将复合k型卡拉胶与肉原材料混合后制备成肉制品。
下面结合实施例对本发明提供的复合k型卡拉胶及其制备方法和应用进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
首先配制质量体积比(g/ml)为1％的淀粉溶液，然后100℃沸水浴糊化30min得到糊化淀粉溶液，向其中加入100u/ml的普鲁兰酶，40℃酶解6小时，得到短直链淀粉溶液，然后放置4℃冰箱回生8h，离心，水洗沉淀，得到粒径为100nm的淀粉纳米颗粒。分别在分散槽中配制质量体积比0.02g/ml的淀粉纳米颗粒分散液、质量体积比0.03g/ml的k型卡拉胶分散液，然后将3份淀粉纳米颗粒分散液加入到0.1份卡拉胶分散液中，混合均匀，然后喷雾干燥得到复合k型卡拉胶。
通过数显凝胶强度仪测得实施例1制得的复合k型卡拉胶的凝胶强度为900，与cn1450088a中公开的实施例1中卡拉胶相比，凝胶强度提高了12.5％。
将复合k型卡拉胶加入到10倍的水中并且加入0.5％的氯化钾，于3000rpm下搅拌2min，得到复合k型卡拉胶溶液，再用于鱼糜加工中，其中复合k型卡拉胶在肉馅中的添加量为鱼糜制品质量的2％，发现添加了复合k型卡拉胶的鱼糜制品弹性增强10％，硬度增加5％，整体结构及口感明显得到改善。
实施例2
首先配制质量体积比(g/ml)为5％的淀粉溶液，然后100℃沸水浴糊化30min得到糊化淀粉溶液，向其中加入200u/ml的普鲁兰酶，40℃酶解8小时，得到短直链淀粉溶液，然后放置4℃冰箱回生12h，离心，水洗沉淀，得到粒径为200nm的淀粉纳米颗粒。分别在分散槽中配制质量体积比0.05g/ml的淀粉纳米颗粒分散液、质量体积比0.05g/ml的k型卡拉胶分散液，然后将3份淀粉纳米颗粒分散液加入到2份卡拉胶分散液中，混合均匀，然后喷雾干燥得到复合k型卡拉胶。
通过数显凝胶强度仪测得实施例2制得的复合k型卡拉胶的凝胶强度为1100，与cn1450088a中公开的实施例3卡拉胶相比，凝胶强度提高了10％。
将复合k型卡拉胶加入到10倍的水中并且加入1％的氯化钾，于3000rpm下搅拌5min，得到复合k型卡拉胶溶液，再用于鱼糜加工中，其中复合k型卡拉胶在肉馅中的添加量为鱼糜制品质量的8％，发现添加了复合k型卡拉胶的鱼糜制品弹性增强10％，硬度增加10％，整体结构及口感明显得到改善。
实施例3
首先配制质量体积比(g/ml)为10％的淀粉溶液，然后100℃沸水浴糊化30min得到糊化淀粉溶液，向其中加入300u/ml的普鲁兰酶，40℃酶解10小时，得到短直链淀粉溶液，然后放置4℃冰箱回生20h，离心，水洗沉淀，得到粒径为150nm的淀粉纳米颗粒。分别在分散槽中配制质量体积比0.03g/ml的淀粉纳米颗粒分散液、质量体积比0.04g/ml的k型卡拉胶分散液，然后将3份淀粉纳米颗粒分散液加入到1份卡拉胶分散液中，混合均匀，然后喷雾干燥得到复合k型卡拉胶。
通过数显凝胶强度仪测得实施例3制得的复合k型卡拉胶的凝胶强度为1650，与cn1450088a中公开的实施例2中卡拉胶相比，凝胶强度提高了10％。
将复合k型卡拉胶加入到10倍的水中并且加入0.5％的氯化钾，于3000rpm下搅拌2min，得到复合k型卡拉胶溶液，再用于鱼糜加工中，其中复合k型卡拉胶在肉馅中的添加量为鱼糜制品质量的4％，发现添加了复合k型卡拉胶的鱼糜制品弹性增强20％，硬度增加15％，整体结构及口感明显得到改善。
实施例4
首先配制质量体积比(g/ml)为15％的淀粉溶液，然后100℃沸水浴糊化30min得到糊化淀粉溶液，向其中加入500u/ml的普鲁兰酶，40℃酶解12小时，得到短直链淀粉溶液，然后放置4℃冰箱回生24h，离心，水洗沉淀，得到粒径为120nm的淀粉纳米颗粒。分别在分散槽中配制质量体积比0.04g/ml的淀粉纳米颗粒分散液、质量体积比0.05g/ml的k型卡拉胶分散液，然后将3份淀粉纳米颗粒分散液加入到1份卡拉胶分散液中，混合均匀，然后喷雾干燥得到复合k型卡拉胶。
通过数显凝胶强度仪测得实施例4制得的复合k型卡拉胶的凝胶强度为1400，与cn1450088a中公开的实施例3中卡拉胶相比，凝胶强度提高了17％。
将复合k型卡拉胶加入到10倍的水中并且加入0.5％的氯化钾，于3000rpm下搅拌2min，得到复合k型卡拉胶溶液，再用于鱼糜加工中，其中复合k型卡拉胶在肉馅中的添加量为鱼糜制品质量的5％，发现添加了复合k型卡拉胶的鱼糜制品弹性增强15％，硬度增加15％，整体结构及口感明显得到改善。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。