本发明属于水产品加工
技术领域：
，尤其涉及一种水产品的冷冻干燥方法及抗冻剂。
背景技术：
：水产品的风味独特，且不饱和脂肪酸和蛋白质等营养物质的含量丰富，深受广大消费者的喜爱。由于水产品的水分和不饱和脂肪酸的含量高，肌肉组织细嫩，导致水产品中的营养物质容易发生反应，致使水产品腐败变质。冷冻干燥方法已被实践证明是避免水产品腐败变质的有效方法，可提高水产品保藏的稳定性。冷冻干燥过程中，由于冰晶的形成导致水产品中的蛋白质发生变性，蛋白质水合作用丧失，肌肉变硬，口感变差，特别是解冻时会造成大量的汁液流失，造成水产品营养损失较大，导致水产品品质下降。关于蛋白质的冷冻变性，主要与以下因素相关：一、由于冰结晶形成，肌肉纤维内液体的成分发生变化，包括盐类浓度的增加以及pH的变化；二、由于冰结晶形成，蛋白质分子发生移动而集中，引起相互凝聚；三、冰结晶与蛋白质结合水的相互作用；四、肌肉中存在的脂类物质因酶解等产生的游离脂肪酸使蛋白质的溶解度降低。使用抗冻剂能够减少冰结晶的长大，减少细胞的破裂，能很好地保持冻干水产品的各种营养特性及风味。因此，水产品的冷冻干燥需要性能优良的抗冻剂。具有提高水产品抗冻效果的物质包括：糖类、氨基酸类、磷酸盐类和蛋白水解产物类，这些成分也经常进行混合使用。糖类抗冻剂主要包括蔗糖、壳聚糖、山梨醇、木糖醇和海藻糖等。氨基酸类抗冻剂主要包括天冬氨酸、谷氨酸和半胱氨酸等。目前水产品的冷冻常使用含多聚磷酸盐的混合物作为抗冻剂，比如多聚磷酸盐与蔗糖等组成的混合物，多聚磷酸盐所起的作用包括以下几个方面：对金属离子的屏蔽作用；缓冲作用；分离肌动球蛋白为肌动蛋白和肌球蛋白以提高保水作用和可溶解性，吸收离子的相互作用以改变蛋白的表面结构。中国专利申请CN102599615公开了一种水产品的冻干保护剂，包括正聚磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠组成的质构软化剂，以及氢化一糖、氢化二糖和氢化三糖等组成的氢化淀粉水解物混合物，将磷酸盐类和糖类混合使用，具有较好的抗冻效果。中国专利申请CN105994579公开了一种冷冻水产品品质保障剂，包括：低聚木糖、卡拉胶寡糖、海藻糖、琼脂粉以及碱性磷酸盐。中国专利申请CN105941595公开了一种冷冻水产品抗冻保水剂，包括：低聚木糖、壳聚糖、琼脂粉以及碱性磷酸盐。虽然磷酸盐类的抗冻效果较好，使用较广泛，但用量达到0.4％以上就会使水产品产生令人不愉快的金属涩味，导致产品风味恶化，组织结构粗糙，出现呈色不良的现象，而且长期摄入磷酸盐可能会影响机体的钙磷平衡。因此，提供一种安全的无磷抗冻剂用于水产品的冷冻保藏具有重要意义。技术实现要素：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种水产品的冷冻干燥方法，通过在低温条件下使用本发明提供的抗冻剂进行浸润，可显著提高水产品的抗冻性能，减少水产品在冷冻过程中的营养和风味物质的流失，较好地保持了水产品的鲜度，提高水产品的储藏稳定性。本发明的目的将通过下面的详细描述来进一步体现和说明。本发明提供一种水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于抗冻剂的水溶液中浸润10～60min，水溶液的温度为2～6℃，所述抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉2～8份、聚丙烯酸钠1～4份、甘露醇0.5～3份；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥。采用上述技术方案，通过在低温条件下使用魔芋精粉、聚丙烯酸钠和甘露醇组成的抗冻剂进行浸润，可显著提高水产品的抗冻性能，减少水产品在冷冻过程中的营养和风味物质的流失，提高水产品的储藏稳定性。上述组分及重量份数是发明人通过大量实验筛选确定的。优选地，所述抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉3～6份、聚丙烯酸钠1～3份、甘露醇1～3份。更优选地，所述抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉4份、聚丙烯酸钠2份、甘露醇2份。优选地，所述预冷冻的温度为-20～-30℃，时间为5～20min。优选地，所述真空冷冻干燥的温度为-30～-45℃，压力为25～35Pa。优选地，所述抗冻剂的质量百分含量为2～8％。优选地，所述水产品包括鱼、虾和贝类。此外，本发明还提供了一种抗冻剂，包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉2～8份、聚丙烯酸钠1～4份、甘露醇0.5～3份。优选地，所述的抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉3～6份、聚丙烯酸钠1～3份、甘露醇1～3份。更优选地，所述的抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉4份、聚丙烯酸钠2份、甘露醇2份。魔芋精粉是魔芋块茎的提取物品，主要成分为葡甘露聚糖(占魔芋精粉的55～60％左右)，还包括蛋白质、纤维、淀粉、游离还原糖、氨基酸及无机盐等其他成分，能快速吸收水分而膨胀，持水性能好，具有一定的黏度，能有效减少冰结晶的形成，吸收性较强。聚丙烯酸钠对温度变化稳定，具有固定金属离子的作用，能阻止金属离子对水产品的消极作用。甘露醇的羟基含量高，通过与魔芋精粉、聚丙烯酸钠的协同搭配，可在水产品表面形成致密的保护膜，此外还可经渗透与水产品中的盐溶性蛋白相互结合形成良好的网络结构，提高肌球蛋白的结构稳定性，避免蛋白质的相互凝聚变性，阻止金属离子对水产品的消极作用，提高水产品的储藏稳定性。与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本发明提供的抗冻剂成分简单、安全、无磷，使用浓度低，通过魔芋精粉、聚丙烯酸钠和甘露醇的协同作用，可在水产品表面形成致密的保护膜，能有效减少冰结晶的形成，此外还可经渗透与水产品中的盐溶性蛋白相互结合形成良好的网络结构，改变包埋在蛋白质分子中的结合水的状态，提高肌球蛋白的结构稳定性，避免蛋白质的相互凝聚变性，阻止金属离子对水产品的消极作用，较好地保持了水产品的鲜度，提高水产品的储藏稳定性。采用本发明提供的冷冻干燥方法，可减少营养和风味成分的损失，较好地保持水产品的鲜度和质构。具体实施方式下面通过具体实施例对本发明做进一步的详细说明。本发明中，所涉及的组分为常规市售产品，或可通过本领域的常规技术手段获得，如魔芋精粉购自湖北美力实业股份有限公司。实施例一水产品的抗冻剂抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉4份、聚丙烯酸钠2份、甘露醇2份。制备方法：称取魔芋精粉、聚丙烯酸钠和甘露醇，混匀，即得。使用方法：将抗冻剂溶于水，抗冻剂的质量百分含量为4％。实施例二水产品的抗冻剂抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉3份、聚丙烯酸钠2份、甘露醇1份。制备方法：称取魔芋精粉、聚丙烯酸钠和甘露醇，混匀，即得。使用方法，将抗冻剂溶于水，抗冻剂的质量百分含量为5％。实施例三水产品的抗冻剂抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉6份、聚丙烯酸钠1份、甘露醇3份。制备方法：称取魔芋精粉、聚丙烯酸钠和甘露醇，混匀，即得。使用方法：将抗冻剂溶于水，抗冻剂的质量百分含量为3％。对比例1水产品的抗冻剂抗冻剂包括如下组分及其重量份数：葡甘露聚糖4份、聚丙烯酸钠2份、甘露醇2份。制备方法：称取葡甘露聚糖、聚丙烯酸钠和甘露醇，混匀，即得。使用方法：将抗冻剂溶于水，抗冻剂的质量百分含量为4％。对比例1与实施例一的区别在于：含葡甘露聚糖，不含魔芋精粉。对比例2水产品的抗冻剂抗冻剂包括如下组分及其重量份数：魔芋精粉4份、甘露醇2份。制备方法：称取魔芋精粉和甘露醇，混匀，即得。使用方法：将抗冻剂溶于水，抗冻剂的质量百分含量为4％。对比例2与实施例一的区别在于：不含聚丙烯酸钠。对比例3水产品的抗冻剂抗冻剂采用市售某知名品牌的磷酸盐类抗冻剂，成分包括多聚磷酸盐、蔗糖和山梨醇。实施例四水产品的冷冻干燥方法水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；水产品为罗非鱼；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于实施例一的抗冻剂的水溶液中浸润20min，水溶液的温度为4℃；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥；预冷冻的温度为-22℃，时间为10min；真空冷冻干燥的温度为-35～-40℃，压力为28～32Pa。实施例五水产品的冷冻干燥方法水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；水产品为鱿鱼；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于实施例一的抗冻剂的水溶液中浸润20min，水溶液的温度为4℃；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥；预冷冻的温度为-22℃，时间为10min；真空冷冻干燥的温度为-35～-40℃，压力为28～32Pa。实施例六水产品的冷冻干燥方法水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；水产品为对虾；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于实施例一的抗冻剂的水溶液中浸润20min，水溶液的温度为4℃；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥；预冷冻的温度为-22℃，时间为10min；真空冷冻干燥的温度为-35～-40℃，压力为28～32Pa。对比例4水产品的冷冻干燥方法水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；水产品为罗非鱼；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于对比例1的抗冻剂的水溶液中浸润20min，水溶液的温度为4℃；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥；预冷冻的温度为-22℃，时间为10min；真空冷冻干燥的温度为-35～-40℃，压力为28～32Pa。对比例5水产品的冷冻干燥方法水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；水产品为罗非鱼；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于对比例2的抗冻剂的水溶液中浸润20min，水溶液的温度为4℃；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥；预冷冻的温度为-22℃，时间为10min；真空冷冻干燥的温度为-35～-40℃，压力为28～32Pa。对比例6水产品的冷冻干燥方法水产品的冷冻干燥方法，包括如下步骤：S1水产品的预处理：包括水产品的选料、清洗、剖切、清洗、沥干；水产品为罗非鱼；S2水产品的浸润：将预处理后的水产品置于对比例3的抗冻剂的水溶液中浸润20min，水溶液的温度为4℃；S3将浸润后的水产品进行快速清洗、沥干，预冷冻后，进行真空冷冻干燥；预冷冻的温度为-22℃，时间为10min；真空冷冻干燥的温度为-35～-40℃，压力为28～32Pa。与实施例四相比，对比例4至对比例6的区别仅在于所用的抗冻剂成分不同。试验例水产品的冷冻干燥效果测试K值可以反映水产品在冷冻过程中的鲜度变化，K值越低说明鲜度越好。分别对实施例四、对比例4、对比例5和对比例6得到的罗非鱼于-20℃的温度储藏1个月、2个月和3个月的K值变化进行考察，结果如表1所示。表1使用不同抗冻剂进行冷冻干燥后的K值变化结果表从表1可知，开始储藏时，各试验组的K值差别不大，而使用本发明提供的抗冻剂后，储藏1个月的K值上升为14.1％，低于对比例4至对比例6组的K值，储藏3个月的K值上升为19.0％，与对比例4至对比例6组的K值差距进一步拉大。可见，储藏的第1个月K值上升较快，魔芋精粉中所含的葡甘露聚糖以外的成分对于保持水产品的鲜度起到重要作用，聚丙烯酸钠对于魔芋精粉和甘露醇的协同增效起到重要作用，对鲜度的保持效果优于市售某知名品牌的磷酸盐类抗冻剂。决定水产品肌肉保水性能的主要是肌肉中的结构蛋白质，涉及肌动球蛋白盐溶性、Ca2+-ATP酶活性等指标。分别对实施例四、对比例4、对比例5和对比例6得到的罗非鱼于-20℃的温度储藏1个月、2个月和3个月的肌动球蛋白盐溶性的变化进行考察，以0个月时的为100％，结果如表2所示。分别对实施例四、对比例4、对比例5和对比例6得到的罗非鱼于-20℃的温度储藏3个月和6月的Ca2+-ATP酶活性的变化进行考察，以0个月时的为100％，结果如表3所示。分别对实施例四、对比例4、对比例5和对比例6得到的罗非鱼于-20℃的温度储藏6月的解冻自由液滴损失率和蒸煮流失率进行考察，结果如表4所示。表2使用不同抗冻剂进行冷冻干燥后储藏的肌动球蛋白盐溶性变化表表3使用不同抗冻剂进行冷冻干燥后储藏的Ca2+-ATP酶活性变化表表4使用不同抗冻剂进行冷冻干燥后储藏6个月的解冻自由液滴损失率和蒸煮流失率表组别自由液滴损失率蒸煮流失率实施例四组6.43％30.62％对比例4组8.07％36.31％对比例5组10.65％41.14％对比例6组7.58％33.96％从表2可知，使用本发明提供的抗冻剂后，储藏3个月的肌动球蛋白盐溶性降低17.0％，显著低于对比例4至对比例6组的肌动球蛋白盐溶性降低值。从表3可知，使用本发明提供的抗冻剂后，储藏6个月的Ca2+-ATP酶活性降低26.8％，明显优于对比例4至对比例6组。从表4可知，使用本发明提供的抗冻剂后，储藏6个月的解冻自由液滴损失率和蒸煮流失率分别为6.43％、30.62％，明显低于对比例4至对比例6组，说明蛋白质的变性和营养成分的损失较少，保水功能好，利于提高水产品的储藏品质。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。当前第1页1 2 3