一种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法及其鱼糜的制作方法
【专利摘要】本发明属于水产品加工【技术领域】，公开了一种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法及其制备得到的鱼糜，特别适用于提取罗非鱼肉蛋白。该方法包括以下步骤：(1)将鱼肉与水混合高速匀浆，得到鱼肉匀浆；(2)调节鱼肉匀浆的pH值为碱性；(3)对碱性鱼肉匀浆进行超声波处理，分离，得到鱼肉蛋白溶液，调酸沉淀，得到鱼肉蛋白，即鱼糜。本发明方法利用高功率强度的超声波处理与碱溶法相结合，破断鱼肉中易形成较大蛋白聚集体的结构，促进蛋白的溶解，破除肌肉结构性蛋白对肌球蛋白及肌浆蛋白的束缚，降低粘度，促进蛋白质溶出，提高了得率，同时避免了过碱条件下对鱼肉蛋白的影响，赋予制备的鱼糜良好的凝胶质构特性，可推广应用于各种鱼肉处理中。
【专利说明】
一种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法及其鱼糜
【技术领域】
[0001]本发明属于水产品加工【技术领域】，特别涉及一种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法及其制备得到的鱼糜，特别适用于提取罗非鱼肉蛋白。
【背景技术】
[0002]鱼糜制品是我国最大宗的水产加工制品之一。随着我国淡水养殖业的发展，淡水鱼的产量迅速增加，而罗非鱼作为联合国粮农组织推广养殖的一种淡水鱼属我国产量第六的淡水鱼种。传统的鱼糜生产需要首先从全鱼采肉，然后漂洗、精滤等工艺过程；该方法的基本原理为将鱼肉中可溶性肌浆蛋白分散或溶解于水中并除去，获取中性漂洗条件下不溶解的肌原纤维蛋白；漂洗过程中，肌原纤维蛋白的超微结构(肌节)基本保持完整。传统法存在对鱼体尺寸以及鱼肉部位要求高、蛋白损失比例大、产生废水量多等缺点。1999年美国食品科学家Hultin提出了采用酸/碱溶解法并在等电点处沉淀的方法来制备鱼肉蛋白(鱼糜)的方法。这种方法的基本原理与传统法完全不同:通过高速均质和调节酸碱度的方法，使肌浆蛋白和肌原纤维蛋白同时溶解于水中，并通过离心或过滤与不溶的杂质(鱼皮、骨、脂类等)分离，因而大大提高了鱼肉蛋白的提取率，降低了对原料的要求，无需机械采肉的环节，简化操作工艺，拓宽原料的范围，因此得到了广泛的关注和研究。我国目前也有一些研究者在这方面进行了研究，周春霞等研究了不同的工艺对罗非鱼肉蛋白得率的影响，但是在较高得率时所采用的是高污染的极端PH值(pH 12.0)，且得率依然较小；陈二生对鲢鱼鱼糜采肉下脚料的碱溶蛋白提取进行了研究；刘慧清等对罗非鱼头蛋白质的提取进行了研究，但主要侧重于蛋白的理化特性和营养特性；上述研究大多没有对得到鱼糜的凝胶性能进行研究和保持，而鱼糜的凝胶性能是鱼糜质量的重要指标，也是衡量鱼糜生产工艺优劣的核心指标之一。
[0003]张盎等人曾将超声处理(10kHz)在传统鱼糜形成凝胶的过程中加以应用，但未在鱼糜的生产过程中使用，因而对鱼糜蛋白回收率没有提高作用；根据超声波的传播以及空化原理，高强度超声波对作用对象的物理化学作用需要在液体环境下产生，而传统鱼糜生产过程中的肌肉是固体状态(颗粒状)，肌原纤维超微结构(肌节)未被破坏，因此超声作用效果被大大削弱；另外，频率在10?10kHz的超声波为功率超声，振幅大，功率强，能够对液体及溶质产生强烈的物理化学作用；而频率大于10kHz的超声波为检测超声，振幅小，用于侦测物体内部结构，不带来明显的物理化学作用。随着频率的减小，振幅增大，引起的空化作用增强，因而10kHz作为上限并非理想的功率超声频率。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法。本发明方法通过利用高强度超声波处理，提高了鱼肉蛋白的溶出率，降低了鱼肉匀浆的粘度，显著提高了所提取鱼肉蛋白的蛋白质含量，并赋予良好的凝胶质构特性。
[0005]本发明另一目的在于提供上述方法制备的鱼糜。本发明得到的鱼糜中蛋白质含量高，膜脂肪(容易引起氧化耗败的成分)含量大大减少，且具有更好的凝胶质构特性。
[0006]本发明的目的通过下述方案实现:
[0007]—种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，包括以下步骤:
[0008](I)将鱼肉与水混合高速匀浆，得到鱼肉匀浆；
[0009](2)调节鱼肉匀浆的pH值为碱性；
[0010](3)对碱性鱼肉匀浆进行超声波处理，分离，得到鱼肉蛋白溶液，调酸沉淀，得到鱼肉蛋白，即鱼糜。
[0011]步骤(3)中所述的超声波处理指优选在15?40kHz的功率下超声处理，优选处理时间为3?1min。
[0012]为了更好地实现本发明，步骤(I)的鱼肉匀浆调节pH值前可进行超声波处理，条件与步骤⑶相同，优选在15?40kHz的功率下超声处理，优选处理时间为3?lOmin。
[0013]为了更好地实现本发明，步骤⑴所用鱼肉和水的质量比为1:6?1:10。
[0014]为了更好地实现本发明，步骤(2)中所述调节pH值为优选调节至10?11.5。优选使用碱液调节pH值,如氢氧化钠溶液；更优选使用2M的氢氧化钠溶液。
[0015]步骤(3)中所述的分离指通过离心或过滤等常规分离手法分离。当利用离心分离时，离心后体系分为三层，上层为脂肪层，中层为鱼肉蛋白溶液，下层为沉淀物。当利用过滤分离时，滤液即为鱼肉蛋白溶液。
[0016]为了更好地实现本发明，步骤(3)中所述的调酸指调节pH值至等电点，优选pH值为 5.5。
[0017]所述的调酸优选使用酸液进行，如盐酸溶液等，更优选使用2M的盐酸溶液。
[0018]为了更好地实现本发明，所述的鱼肉优选为罗非鱼鱼肉。
[0019]本发明通过对鱼肉匀浆进行超声处理，破断其易形成较大蛋白聚集体的结构，促进蛋白的溶解，破除肌肉结构性蛋白对肌球蛋白及肌浆蛋白的束缚，降低碱性鱼肉匀浆的粘度，促进蛋白质溶出，调碱前后进行两次超声波处理，更有利于获得更好的效果。
[0020]为了更好地实现本发明，整个提取过程中应保证溶液体系温度均处于O?5°C。所用的鱼肉优选通过绞肉机绞碎。
[0021]为了更好地实现本发明，保证分离得到的蛋白保持较好的凝胶特性，所述的鱼肉匀浆及碱性鱼肉匀浆超声波处理前可先放置于盐冰水浴中降温至0°c，以防止超声过程中体系温度升高超过5°c，影响其凝胶特性。
[0022]本发明方法利用超声波处理在较低碱性pH值下的即实现高溶解度，相对现有技术取得了明显的提高，且大大节省了制备过程中使用的酸液和碱液等，同时避免了过碱条件下对鱼肉蛋白的影响，提高了鱼肉蛋白的得率，并且赋予制备的鱼糜良好的凝胶质构特性。
[0023]本发明方法制备得到的鱼糜，其蛋白得率高达67%，且其凝胶强度可达破断力300?400g。所述制备得到的鱼糜优选经调节pH值为中性，与抗冻剂混合后低温_18°C冷冻保藏。
[0024]本发明方法对鱼肉原料要求低、处理过程简单，得率高，可广泛应用于各种鱼肉处理中。
[0025]本发明的机理为:
[0026]本发明的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，克服了传统方法中的在较低碱性PH值下的溶解度较低、粘度较大、沉淀较多的不足，本发明将更低频率及更高功率强度的超声波处理(15?40kHz)与碱溶法相结合，利用空化作用促使肌原纤维微观结构彻底崩溃进而充分溶解，大大提高了鱼糜蛋白的得率；经过超声处理后，肌原蛋白具有更大的分散程度，在较低碱性PH值下即可实现高溶解度，相对现有技术取得了明显的提高，且大大节省了制备过程中使用的酸液和碱液等，同时避免了过碱条件下对鱼肉蛋白的影响，提高了鱼肉蛋白的得率，并且赋予制备的鱼糜良好的凝胶质构特性，具有更强的破断力。本发明方法对鱼肉原料要求低，可广泛应用于各种鱼肉处理中。
[0027]本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果:
[0028](I)本发明方法以鱼肉，优选罗非鱼肉为原材料，实现淡水鱼资源的良好利用；
[0029](2)本发明方法在较低碱性pH值下即可达到较高的提取得率，大大节省了酸碱的使用量(?40% )，减少了化学试剂的使用，增加了环保特性；
[0030](3)本发明方法制备得到的鱼糜比普通碱溶酸沉淀法得到的鱼糜具有形成更强破断力凝胶的特性。
【具体实施方式】
[0031]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0032]实施例1
[0033](I)将新鲜罗非鱼肉原料利用绞肉机绞碎并通过3?1mm的孔板，与6倍质量的水混合,高速均质机进行均质；
[0034](2)将大功率的探头式超声波发生器探入鱼肉匀浆中，在15kHz功率超声处理lOmin，超声过程中体系处于冰水浴中保证温度处于I?5°C ;
[0035](3)用2M的氢氧化钠溶液(食品级)调节pH值至10 ;再次相同调节超声处理；
[0036](4)将上述处理后的鱼肉匀浆离心，分离得到蛋白溶液，再利用2M的盐酸溶液调节pH值为5.5，出现沉淀，分离，得到鱼肉蛋白；
[0037](5)所得鱼肉蛋白用2M的氢氧化钠溶液调节pH至中性，与抗冻剂混合后低温_18°C冷冻保藏，用于制备各种鱼糜制品。
[0038]本实施例制备得到的鱼糜蛋白得率可达到67%，且形成的凝胶破断力达300?400go
[0039]实施例2
[0040](I)将新鲜罗非鱼肉原料利用绞肉机绞碎并通过3?1mm的孔板，与10倍质量的水混合,高速均质机进行均质；
[0041](2)将大功率的探头式超声波发生器探入鱼肉匀浆中，在40kHz功率超声处理3min，超声过程中体系处于冰水浴中保证温度处于I?5°C ;
[0042](3)用2M的氢氧化钠溶液(食品级)调节pH值至10.5 ;再次相同调节超声处理；
[0043](4)将上述处理后的鱼肉匀浆离心，分离得到蛋白溶液，再利用2M的盐酸溶液调节至等电点，PH值约为5.5，出现沉淀，分离，得到鱼肉蛋白；
[0044](5)所得鱼肉蛋白用2M的氢氧化钠溶液调节pH至中性，与抗冻剂混合后低温-18°C冷冻保藏，用于制备各种鱼糜制品。
[0045]本实施例制备得到的鱼糜蛋白得率达到63%，且形成的凝胶破断力达250?300go
[0046]实施例3
[0047](I)将新鲜罗非鱼肉原料利用绞肉机绞碎并通过3?1mm的孔板，与8倍质量的水混合,高速均质机进行均质；
[0048](2)将大功率的探头式超声波发生器探入鱼肉匀浆中，在30kHz功率超声处理5min，超声过程中体系处于冰水浴中保证温度处于I?5°C ;
[0049](3)用2M的氢氧化钠溶液(食品级)调节pH值至11.5 ;再次相同调节超声处理；
[0050](4)将上述处理后的鱼肉匀浆离心，分离得到蛋白溶液，再利用2M的盐酸溶液调节至等电点，PH值约为5.5，出现沉淀，分离，得到鱼肉蛋白；
[0051](5)所得鱼肉蛋白用2M的氢氧化钠溶液调节pH至中性，与抗冻剂混合后低温_18°C冷冻保藏，用于制备各种鱼糜制品。
[0052]本实施例制备得到的鱼糜蛋白得率达到70%，且形成的凝胶破断力达300?400go
[0053]实施例4
[0054](I)将新鲜罗非鱼肉原料利用绞肉机绞碎并通过3?1mm的孔板，与6倍质量的水混合,高速均质机进行均质；
[0055](2)用2M的氢氧化钠溶液(食品级)调节pH值至10 ;将大功率的探头式超声波发生器探入鱼肉匀浆中，在15kHz功率超声处理lOmin，超声过程中体系处于冰水浴中保证温度处于I?5°C ;
[0056](3)将上述处理后的鱼肉匀浆离心，分离得到蛋白溶液，再利用2M的盐酸溶液调节至等电点，PH值约为5.5，出现沉淀，分离，得到鱼肉蛋白；
[0057](4)所得鱼肉蛋白用2M的氢氧化钠溶液调节pH至中性，与抗冻剂混合后低温_18°C冷冻保藏，用于制备各种鱼糜制品。
[0058]本实施例制备得到的鱼糜蛋白得率达到66%，且形成的凝胶破断力达300?400go
[0059]实施例5
[0060](I)将新鲜罗非鱼肉原料利用绞肉机绞碎并通过3?1mm的孔板，与6倍质量的水混合,高速均质机进行均质；
[0061](2)用2M的氢氧化钠溶液(食品级)调节pH值至11.5;将大功率的探头式超声波发生器探入鱼肉匀浆中，在15kHz功率超声处理lOmin，超声过程中体系处于冰水浴中保证温度处于I?5°C ;
[0062](3)将上述处理后的鱼肉匀浆离心，分离得到蛋白溶液，再利用2M的盐酸溶液调节至等电点，PH值约为5.5，出现沉淀，分离，得到鱼肉蛋白；
[0063](4)所得鱼肉蛋白用2M的氢氧化钠溶液调节pH至中性，与抗冻剂混合后低温_18°C冷冻保藏，用于制备各种鱼糜制品。
[0064]本实施例制备得到的鱼糜蛋白得率达到69%，且形成的凝胶破断力达300?400go
[0065]上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将鱼肉与水混合高速匀浆，得到鱼肉匀浆； (2)调节鱼肉匀浆的pH值为碱性； (3)对碱性鱼肉匀浆进行超声波处理，分离，得到鱼肉蛋白溶液，调酸沉淀，得到鱼肉蛋白，即鱼糜。
2.根据权利要求1所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的超声波处理指在15?40kHz的功率下超声处理。
3.根据权利要求1所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的超声波处理时间为3?lOmin。
4.根据权利要求1所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:步骤(2)所述的鱼肉匀浆调节pH值前进行超声波处理。
5.根据权利要求4所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:所述的超声波处理指在15?40kHz的功率下超声处理。
6.根据权利要求1所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:步骤(I)所用鱼肉和水的质量比为1:6?1:10。
7.根据权利要求1所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:步骤(2)中所述调节pH值为调节至10?11.5。
8.根据权利要求1所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法，其特征在于:步骤(3)中所述的调酸指调节PH值为5.5。
9.一种鱼糜，其特征在于根据权利要求1?8任一项所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法制备得到。
10.根据权利要求1?8任一项所述的高得率的碱溶法提取鱼肉蛋白的方法在鱼肉处理中的应用。
【文档编号】A23L1/326GK104351849SQ201410608988
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月31日 优先权日:2014年10月31日
【发明者】田金河, 朱志伟, 曾庆孝 申请人:华南理工大学