一种提高冷冻淡水产品品质的方法与流程

本发明属于淡水产品加工领域，具体涉及一种提高冷冻淡水产品品质的方法。

背景技术：

中国是世界淡水水产品生产大国，淡水水产品产量占世界总产量的60％以上。淡水水产品肉质细嫩，水分含量高，而且由于其营养成分不同于其他食品，即碳水化合物含量非常少，蛋白质和游离氨基酸含量非常丰富，非常容易腐败变质。然而在我国，水产品的鲜活销售量占总产量的65％～70％，在剩余的加工品中，冷冻品产量约占加工品总产量的70％以上。

目前，冻藏是水产品保鲜的重要手段。冻藏保鲜是采用低温的手段降低水产品的中心温度至-15℃以下，并且在-18℃的条件下贮藏和流通的一种保鲜措施，这使得体内组织绝大部分的水分被冻结。低温冻藏可以延长产品的货架期，对微生物活动和内源酶分解也有一定的抑制作用，然而，即使在低温下，水产品中大量的蛋白质也可以被氧化，特别是冻藏品的货架期一般比较长，在长期的冻藏条件下蛋白质发生氧化，二级结构构象改变，活性巯基转变为二硫键，表面疏水性增加，同时肌肉细胞微结构发生变化，引起汁液的流失，以及肌肉的组织、颜色、水合能力和风味等一系列的改变，对其保存、销售和食用产生不良的影响。

磷酸盐作为水产品中广泛使用的品质改良剂，可保持产品嫩度、提高出品率。因其易水解造成保水效果降低，部分厂家为提高保水性，常过量添加磷酸盐。但添加过多产品组织结构变粗糙，从而产生不愉快的金属味，表面呈现“雪花”和“晶化”，在人体内很容易形成磷酸钙，这会威胁到消费者的健康。本发明筛选食品级组分，复配成非磷组分腌制液，其中精氨酸能有效抑制冷冻储藏过程中蛋白质氧化对品质的负面影响，是主要的提高冷冻水产品品质的功能组分，同时添加食盐与精氨酸有一定的协同作用，另外柠檬酸和黄酒能延缓加工处理过程中原料的微生物腐败及内源性蛋白酶引起的蛋白水解。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种提高冷冻淡水产品品质的方法，以解决现有技术存在的效果不佳并存在安全隐患等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种提高冷冻淡水产品品质的方法，它包括如下步骤：

配制含精氨酸的预调理腌制液，对水产品原料进行处理。

其中，所述的水产品原料包括鱼类、脱壳虾蟹贝类和带壳蟹贝虾类。

其中，所述的预调理腌制液包括如下组分：柠檬酸、食盐、精氨酸和黄酒。

其中，对水产品原料进行处理前，先将水产品原料洗净沥干，需要分割处理的按照生产要求进行分割，备用。

其中，对鱼类和脱壳虾蟹贝类进行处理时，每kg水产品原料的中预调理腌制液的用量为：柠檬酸0.5～0.8g/kg，食盐15～20g/kg，精氨酸10～15g/kg，黄酒100～120ml/kg；

其中，处理方法为：将鱼类和脱壳虾蟹贝类与预调理腌制液混合均匀。

其中，对带壳蟹贝虾类进行处理时，预调理腌制液中各组分浓度为：柠檬酸0.6～1g/l，食盐20～30g/l，精氨酸20～30g/l，黄酒200～220ml/l，其余为水；

其中，处理方法为：将带壳蟹贝虾类浸没于预调理腌制液中。

其中，处理完成后，将处理后的水产品于真空干燥机中进行腌制，腌制完成后取出，沥干后真空包装并冷藏。

其中，于真空干燥机中进行腌制的方法为：在10～15℃真空下维持10～15min，再在非真空下以10～15℃维持15～25min；重复2～4次。

其中，冷藏时的温度为-18℃以下。

精氨酸在水产品加工中的应用也在本发明的保护范围之内。

其中，所述的水产品优选为冷冻淡水产品。

其中，所述的应用方法为：配制得到含精氨酸的预调理腌制液，用于提高水产品品质；

进一步的，应用方法为：配制得到含精氨酸和食盐的预调理腌制液，对水产品原料进行处理，用于提高水产品品质；

更进一步的，应用方法同前述的提高冷冻淡水产品品质的方法。

有益效果：

与现有技术相比，本发明具有如下优势：

淡水水产品由于其较高的水分和蛋白质含量，以及较低的盐分，极易在捕捞、运输、加工及贮藏过程中受细菌侵袭而腐败变质。因此，冷冻储藏广泛应用于淡水水产品的保藏，但长时间的冷冻储藏容易引起水产品肌肉中的蛋白质氧化，从而造成肌肉的组织、颜色、水合能力和风味等一系列的改变。本发明采用真空快速腌制，其中的组分不仅可以延缓水产品肌肉中蛋白质的氧化，而且加速腌制速度和增加口感，还能降低加工过程中的污染和腐败，保持良好的品质。具体来说包括如下优势：

1、采用的腌制液含有多种具有延缓水产品蛋白质氧化、增加保水性、抑菌和抑制内源性组织蛋白酶活性的食品级组分，可以有效减缓产品储藏过程中的品质劣变。

2、采用的腌制液中含有的精氨酸，不仅是主要的抑制冻藏过程中肌肉蛋白质氧化的功能成分，而且为食品级非磷组分，可以避免磷酸盐类添加剂带来的品质缺陷。

3、采用的腌制液中的食盐与精氨酸有一定的协同作用。食盐中的氯离子带负电荷，与带正电荷的钠离子相比，能与蛋白分子更稳定的结合，从而增加蛋白分子所带的负电荷。一方面蛋白分子相互间增加的静电排斥效应，能增加肌丝间隙，能允许更多的水分子渗透和吸收，从而增加产品的持水性，改善冻藏后品质，另一方面精氨酸是一种带正电荷的碱性氨基酸，可以更多的结合到肌肉肌原纤维蛋白分子中。

4、采用的腌制液中的柠檬酸和黄酒能延缓加工处理过程中原料的微生物腐败及内源性蛋白酶引起的蛋白水解。

5、采用的真空技术快速腌制，由于加速了腌制速度，缩短腌制时间，从而能降低加工过程中的污染和腐败机会。

6、采用的方法不需要使用特殊设备和试剂，操作简单，所用的组分安全绿色，成本低。

附图说明

图1为实施例1～3和对比例中处理后水产品的ca²⁺-atpase活性；

图2为实施例1～3和对比例中处理后水产品的总巯基含量；

图3为实施例1～3和对比例中处理后水产品的表面疏水性；

图4为实施例1～3中处理后产品，对比例中样品和新鲜样品的扫描电镜图；其中，

a为南美白对虾仁新鲜样品，b为实施例1中储藏6个月后的样品，c为对比例中的南美白对虾仁样品；

d为斑点叉尾鮰鱼新鲜样品，e为实施例2中储藏6个月后的样品，f为对比例中的斑点叉尾鮰鱼样品；

g为河蟹新鲜样品，h为实施例3中储藏6个月后的样品，i为对比例中的河蟹样品。

具体实施方式

具体实现该技术方案的方法和途径很多，以下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。本实施例中未一一列举的其他的品种的水产品，如鲈鱼、鳜鱼、白鱼、青虾、克氏原螯虾等为本发明的保护范围。

实施例1以南美白对虾仁为原料

南美白对虾原料清洁：采用新鲜南美白对虾，去头、去壳、去虾线，自来水洗净沥干。

预调理腌制液的配制：以虾仁原料质量计，6g柠檬酸、180g食盐、120g精氨酸、1000ml黄酒，搅拌溶解。加入10kg虾仁，混匀。

真空腌制：将得到的虾仁和腌制液混合物放入真空干燥机(诸城市华钢机械有限公司)进行腌制。真空的条件为：(1)抽真空，真空度0.05mpa，温度10℃，保持时间8min；(2)排真空，在非真空条件下，温度10℃，维持20min；按上述(1)、(2)步骤循环3次。

包装：腌制后的虾仁取出，装入无菌食品袋，采用真空包装(南京奥米泰科技有限公司)封口包装。

储藏：将得到的包装虾仁冻藏或冷藏，条件为-18℃以下冻藏。

实施例2以斑点叉尾鮰鱼为原料

斑点叉尾鮰鱼原料清洁和分割：鮰鱼敲晕后切除鱼头，去内脏、鱼皮，流水清洗干净后沥干10min，剖片、清洗、整形、控水、分级、备用，切分成2cm厚的鱼片。

预调理腌制液的配制：以原料质量计，8g柠檬酸、200g食盐、125g精氨酸、1200ml黄酒，搅拌溶解。加入10kg鱼片，混匀。

真空腌制：将得到的鱼片和腌制液混合物放入真空干燥机(诸城市华钢机械有限公司)进行腌制。真空的条件为：(1)抽真空，真空度0.04mpa，温度10℃，保持时间6min；(2)排真空，在非真空条件下，温度10℃，维持20min；按上述(1)、(2)步骤循环3次。

包装：腌制后的鱼片取出，装入无菌食品袋，采用真空包装(南京奥米泰科技有限公司)封口包装。

储藏：将得到的包装鱼片冻藏或冷藏，条件为-18℃以下冻藏。

实施例3以河蟹为原料

河蟹原料清洁：新鲜河蟹，自来水洗净沥干。

预调理腌制液的配制：以体积计，10g柠檬酸、250g食盐、300g精氨酸、2000ml黄酒，加水补足至10l，搅拌溶解。加入河蟹，以能完全浸没于腌制液中为止。

真空腌制：将得到的河蟹和腌制液混合物放入真空干燥机(诸城市华钢机械有限公司)进行腌制。真空腌制的条件为：(1)抽真空，真空度0.08mpa，温度15℃，维持时间15min；(2)排真空，在非真空条件下，温度12℃，维持时间25min；按上述(1)、(2)步骤循环4次。

包装：腌制后的河蟹取出，装入无菌食品袋，采用真空包装(南京奥米泰科技有限公司)封口包装。

储藏：将得到的包装河蟹冻藏，条件为-18℃以下冻藏。

对比例

分别以和实施例1～3中相同的南美白对虾仁、斑点叉尾鮰鱼和河蟹为原料，直接在-18℃以下冻藏，作为空白样品。

实施例4

水产品在冷冻贮藏过程中，蛋白质氧化程度可以通过一些理化指标变化来反映，如ca²⁺-atpase活性、总巯基含量、表面疏水性、蛋白二级结构等。

水产品肌肉中肌原纤维蛋白的提取：称取5g剪碎的肌肉样品，加入10ml、4℃预冷的去离子水，用匀质分散机(t25，德国ika公司)12000r/min匀浆30s后，10000r/min、4℃离心20min，弃去上清液，向沉淀中加入10ml、4℃预冷的去离子水，重复上述均质匀浆、离心步骤，离心后弃去上清液。向所得沉淀中加入10ml、4℃预冷的0.05m磷酸缓冲液(ph7.2)(其中补充0.6mol/l的nacl)，用匀质分散机12000r/min匀浆30s后，10000r/min、4℃离心20min，取上清液，向沉淀中再加入10ml、4℃预冷的0.05m磷酸缓冲液(ph7.2)(其中补充0.6mol/l的nacl)，重复上述均质匀浆、离心步骤，离心后合并上清液，所得为肌原纤维蛋白提取液。其中含盐磷酸盐缓冲液液的配制：称取6.0g磷酸二氢钠，以1000ml去离子水溶解，配制成0.05mol/l磷酸二氢钠溶液；称取7.1g磷酸氢二钠，以1000ml去离子水溶解，配制成0.05mol/l磷酸氢二钠溶液。量取280ml0.05mol/l磷酸二氢钠溶液，和720ml0.05mol/l磷酸氢二钠溶液，混匀。称取35.1g氯化钠，加入上述混合液中溶解。

ca²⁺-atp酶活性的测定：采用超微量ca²⁺-atp酶活性试剂盒(南京建成生物工程研究所)进行测定。结果见图1，为储藏6个月期间3组实施例样品和对应的不加处理对照的样品中ca²⁺-atp酶活性变化趋势图，可以看出实施例样品的ca²⁺-atp酶活性降低的速度都显著低于对应的不加处理对照的样品。

总巯基的测定：调节上述提取的肌原纤维蛋白溶液蛋白浓度至4mg/ml，取0.5ml加入4.5mlof0.2m氨基甲烷盐酸盐(tris–hcl)缓冲液(ph6.8，含有8m尿素,2％十二烷基硫酸钠(sds)和10mm乙二胺四乙酸(edta))。上述混合液，取1ml，加入0.1ml0.1％5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(dtnb)，40℃温育25min。测定a412nm。空白样以0.6m氯化钾(ph7.0)代替样品。总sh基团含量的计算公式如下：-sh含量(nmol/mg蛋白)＝[(a×n)÷(ε×ρ)]×10⁶，式中：a为412nm波长处的吸光度，n为稀释倍数，ε为摩尔吸光系数13600m^-1cm^-1；ρ为蛋白质质量浓度(mg/ml)。结果见图2，为储藏6个月期间3组实施例样品和对应的不加处理对照的样品中总巯基含量变化趋势图，可以看出实施例样品的总巯基含量降低的速度都显著低于对应的不加处理对照的样品。

表面疏水性的测定：用1-苯胺基-8-奈基磺酸盐(ans)作为荧光探针进行表面疏水性的测定。提取的蛋白溶液，用10mm磷酸缓冲液(ph6.0，含0.6m氯化钠)稀释至不同浓度0.125、0.25、0.5、1mg/ml。取4ml上述各浓度的肌原纤维蛋白溶液，与30μlans(用0.1mol/l、ph7.0的磷酸盐缓冲液溶解，浓度为8mmol/l)混合。测定ans-蛋白结合体的荧光强度，激发波长374nm、发射波长485nm。以荧光强度对肌原纤维蛋白浓度做图，所得到的曲线斜率即表示为蛋白表面疏水性指数soans。表面疏水性是与外界极性水环境相连的蛋白质表面疏水性基团数量的一个重要标志。蛋白质在降解发生变性的过程中，隐藏在蛋白质内部的分子暴露出来，改变其疏水性，导致疏水性基团的增加，因此蛋白质表面疏水性可以在一定程度上衡量蛋白质的变性程度。当蛋白质分子空间结构发生变化时，分子内部的疏水基团和亲水基团相对位置也会发生改变，导致表面疏水性指数发生变化。图3为储藏6个月期间3组实施例样品和对应的不加处理对照的样品中表面疏水性变化趋势图。可以看出实施例样品的表面疏水性增加速度都显著低于对应的不加处理对照的样品。

傅立叶红外光谱测定蛋白质二级结构：上述提取的肌原纤维蛋白溶液，冷冻干燥成粉末。采用压片法，取蛋白样品约3mg与200mg溴化钾混合，烘干，研磨均匀压片，进行傅立叶红外光谱测定(zx-27傅里叶变换红外光谱仪)。测定条件：扫描次数32次,分辨率4cm^-1，最后采用peakfit4.12软件对所得的图谱进行去卷积和曲线拟合分析，结果如表1所示。红外光谱在蛋白质的二级结构中应用比较广泛，其吸收最强的区域为酰胺i带(波数范围1600～1700cm^-1)，这个区域的变化由蛋白质分子的多肽骨架c＝o键的伸缩振动引起的。α-螺旋结构是蛋白质二级结构中的有序结构，它具有高度的结构稳定性；β-转角和无规卷曲是蛋白质分子的无序结构，因此α-螺旋结构的含量可以作为蛋白质结构稳定性的评判标准。表1结果显示了储藏6个月后的实施例样品及对应的未做任何处理直接冻藏的空白样、以及新鲜样品的全蛋白的二级结构组成的含量。3个实施例样品的α-螺旋的含量与对应的新鲜样品差异不显著，而都与各自对应的空白样品有显著差异，实施例样品的β-折叠、无规卷曲、β-转角含量也大都与新鲜样品没有显著差异，而空白样品与新鲜样品、实施例样品相比，α-螺旋含量显著降低，β-转角和无规卷曲含量显著增加，说明实施例方法生产的产品能很好的保护蛋白质二级结构的变化，蛋白质变性程度小。

表1

注：不同小写字母表示有显著性差异(p<0.05)

腌制增重率、解冻损失率和蒸煮损失率的测定：用于衡量样品的保水性。原料腌制前后称其质量，计算浸泡增重率(％)＝(腌制后质量-腌制前质量)×100/腌制前质量；冻藏后室温下自然解冻，沥干15min，准确称其质量，计算解冻损失率(％)＝(腌制前质量-解冻后质量)×100/腌制前质量；将测定解冻损失率后的样品装入蒸煮袋中，排气、封口，于沸水中煮15min，取出室温下冷却15min后称其质量，计算蒸煮损失率(％)＝(腌制前质量-蒸煮后质量)×100/腌制前质量。表2结果显示了储藏6个月后的实施例样品及对应的未做任何处理直接冻藏的空白样、以及新鲜样品的保水性指标。实施例样品与相应的空白样品相比，浸重率显著提高，解冻损失率和蒸煮损失率都显著降低。

表2

注：不同小写字母表示有显著性差异(p<0.05)

扫描电镜观察微观结构：样品切成1mm³左右大小，置于2.5％戊二醛溶液中固定2h以上，用0.1m磷酸盐缓冲液漂洗15min，上述固定程序重复3次。以30％、50％、70％、80％、90％的乙醇溶液依次脱水15min，然后用无水乙醇漂洗2次，每次10min。将脱水后的样品放入叔丁醇中浸泡2h以上后放置到冷冻干燥仪中进行干燥，脱去材料中剩余的水分。最后将样品喷金，通过扫描电镜进行观察。结果见图4，图中a～c分别为实施例1对应的新鲜样品、储藏6个月后的实施例样品及对应的未做任何处理直接冻藏6个月后的空白样品的扫描电镜图，d～f分别为实施例2对应的新鲜样品、储藏6个月后的实施例样品及对应的未做任何处理直接冻藏6个月后的空白样品的扫描电镜图，g～i分别为实施例3对应的新鲜样品、储藏6个月后的实施例样品及对应的未做任何处理直接冻藏6个月后的空白样品的扫描电镜图，可以看出与新鲜样品相比，实施例样品微结构变化较小，而未做任何处理直接冻藏的空白样品结构发生严重皱缩。

实施例5以鳜鱼为原料

以鳜鱼为原料，将本专利方法与其他本行业中常用的品质改良剂(如三聚磷酸盐)、以及是否添加食盐发挥协同作用相比较。

鳜鱼原料清洁：鳜鱼敲晕后去内脏、鱼鳞，流水清洗干净后沥干10min。

预调理腌制液的配制：以10kg原料质量计，(1)本专利方法，8g柠檬酸、200g食盐、150g精氨酸、1200ml黄酒，搅拌溶解。(2)三聚磷酸盐法，8g柠檬酸、200g食盐、400g三聚磷酸盐、1200ml黄酒，搅拌溶解。(3)去食盐法，8g柠檬酸、150g精氨酸、1200ml黄酒，搅拌溶解。上述三种腌制液中分别加入10kg鳜鱼，混匀。

真空腌制：将得到的鳜鱼和腌制液混合物放入真空干燥机(诸城市华钢机械有限公司)进行腌制。真空腌制的条件为：(1)抽真空，真空度0.08mpa，温度15℃，维持时间15min；(2)排真空，在非真空条件下，温度12℃，维持时间25min；按上述(1)、(2)步骤循环4次。

包装：腌制后的鳜鱼取出，装入无菌食品袋，采用真空包装(南京奥米泰科技有限公司)封口包装。

储藏：将得到的包装鳜鱼冻藏，条件为-18℃以下冻藏。

腌制增重率、解冻损失率和蒸煮损失率的测定，以及傅立叶红外光谱测定蛋白质二级结构方法和操作见实施例4。

产品质构的测定：主要测定硬度、弹性和咀嚼性3个指标。测定前将样品在4℃低温冰箱中解冻，取出在室温(25℃左右)下放置0.5h，消除低温影响，取背部肌肉切成2cm×2cm×1cm大小，采用质构仪(tvt-300xp质构仪，美国ftc公司)平行测定3次。使用平底柱形探头p/30(30mm直径)。测试前速率3mm/s，测试速率1mm/s，测试后速率1mm/s，压缩程度50％，负重探头类型auto-5g。

表3为实施例5中3种不同的腌制液配方生产的鳜鱼样品冻藏6个月后的持水性结果。结果显示实施例中本专利方法生产的产品，与目前市场上常用的三聚磷酸盐法生产的产品、以及去食盐法生产的产品相比，浸重率显著提高，解冻损失率和蒸煮损失率都显著降低。

表3

注：不同小写字母表示有显著性差异(p<0.05)

表4为实施例5中3种不同的腌制液配方生产的鳜鱼样品冻藏6个月后的全蛋白的二级结构组成的含量结果。结果显示实施例中本专利方法生产的产品，α-螺旋和β-折叠结构的含量显著高于其他两种方法生产的产品，而无序结构和β-转角结构含量则显著降低。

表4

注：不同小写字母表示有显著性差异(p<0.05)

表5为实施例5中3种不同的腌制液配方生产的鳜鱼样品冻藏6个月后的质构参数结果。结果显示冻藏期结束后，实施例中本专利方法生产的产品，硬度、弹性和咀嚼性都显著高于其他两种方法生产的产品。

表3～5的结果说明本专利所述的精氨酸和食盐协同作用的方法，与目前市场上普遍采用的磷酸盐类品质改良剂相比，能有效延缓水产品肌肉中蛋白质氧化的速度，提高冻藏后肌肉质构品质，有明显的优势。

表5

注：不同小写字母表示有显著性差异(p<0.05)。