水產品保鮮法及所用的多糖-脂質可食膜液的配製方法

2023-10-04 06:21:29 1

水產品保鮮法及所用的多糖-脂質可食膜液的配製方法
【專利摘要】本發明公開了一種多糖-脂質可食膜液的配製方法，包括以下步驟：1)向蒸餾水中加入澱粉和多糖增強劑，攪拌；2)向所得的澱粉懸浮液中加入脂質成分、月桂酸單甘脂和甘油，攪拌；3)向所得的多糖-脂質乳化液中加入氯化鈣和增效劑，於1000～2000bar壓力下均質3～6分鐘，得均質液；4)將均質液於60～85℃水浴20～40分鐘；然後冷卻至室溫，再置於0.09MPa真空度下脫氣3～5分鐘，得到均一的多糖-脂質可食膜液。本發明還同時提供了一種利用上述方法配製而得的多糖-脂質可食膜液所進行的水產品保鮮法。採用本發明的多糖-脂質可食膜液，能有效延長水產品的保鮮期。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種多糖-脂質複合可食膜溶液的配製方法及該多糖-脂質可食膜在 水產品保鮮中的應用。 水產品保鮮法及所用的多糖-脂質可食膜液的配製方法

【背景技術】
[0002] 水產品蛋白含量高，其蛋白中富含人體必需胺基酸和呈味胺基酸，而且其脂肪中 多不飽和脂肪酸比例遠高於其它動物性食品，不僅味道鮮美，而且營養健康，深受消費者喜 愛。然而，水產品中豐富的自溶酶易使肌肉組織溶解、軟化，水產品中豐富的水和蛋白質為 微生物繁殖提供了優良的物質條件，其中的多不飽和脂肪酸也極易被氧化，這些因素的存 在使得水產品極易腐敗變質。據統計，每年約有25%的水產品因保鮮不當導致腐敗變質，造 成極大的資源浪費。
[0003] 低溫（冷藏、微凍、冷凍）保鮮是水產品最常用的保鮮方法。低溫環境雖能抑制 組織自溶酶的活性和大部分微生物的繁殖，降低脂肪氧化速率，然而，低溫保鮮存在以下缺 陷：（1)冷藏條件下，腐敗微生物仍然能夠生長繁殖，冷藏貯藏水產品貨架期有限，一般僅 為3-5天。（2)冷凍過程中，冰晶升華會造成水產品"乾耗"，使肌肉組織結構破壞、加速脂 肪氧化。因此，水產品保鮮是水產品物流儲運和加工領域的難題。
[0004] 目前，國內已公開多項水產品保鮮技術專利。這些專利技術主要通過保水劑、抑 菌劑和抗氧化劑的復配使用，抑制微生物繁殖和脂肪氧化、減少儲藏過程中水產品的水分 損失，從而達到水產品冷藏保鮮效果。這些專利中，所使用的保水劑主要是磷酸鹽類無機 鹽，包括六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、磷酸三鈉等，以及檸檬酸等有機酸類，例如中 國專利CN 102948909A，CN 102370224A等。所使用的抑菌劑主要有甘氨酸、山梨醇、山梨酸 鈉 、ε -聚賴氨酸、溶菌酶、乳酸鏈球菌素、茶多酚、殼聚糖等，如中國專利CN 103222500A，CN 103229822A等。這些技術依賴大量使用保水劑和抑菌劑來實現保鮮效果。在食品安全問題 日益嚴重的今天，化學保鮮劑的大量使用帶來的引起人們對食品安全的擔憂。因此，開發安 全無毒的高效保鮮劑及其應用技術迫在眉睫。
[0005] 可食膜是近年來食品保鮮及包裝材料領域的研究熱點。可食膜是由可食性基材 (蛋白質、多糖、纖維素和脂類等）和增塑劑通過分子間作用力形成具有多孔網絡結構的薄 膜。它通過包裹、塗布、微膠囊等形式覆蓋於食品表面，可以阻隔水蒸汽及其它氣體或各種 溶質的滲透，並對微生物汙染具有一定的物理阻隔作用。根據成膜基材的不同，目前研究及 應用的可食膜可分為：多糖可食膜、蛋白質可食膜、脂質可食膜。
[0006] 作為保鮮劑和預包裝材料，多糖及蛋白基材的可食膜已應用於水果、蔬菜等食品 保鮮。然而，水產品表面和內部含水量都較高，多糖和蛋白質為基材的可食膜阻水性差，表 現為：水溶性高，對水蒸汽的阻隔效果較差。因此，現有的可食膜技術不適用於生鮮水產品 保鮮。
[0007] 脂類物質單獨成膜時的成膜性較差，但脂質基材有助於改善膜的阻水性能。國內 外學者研究報導，多糖和脂質成分為基材製成的複合型可食膜的水溶性和對水蒸汽的阻隔 性顯著降低（劉鄰渭等，1995 ;劉通訊等，1995 ;Schmidt et al，2013)。因此，多糖-脂質復 合可食膜有望在水產品保鮮中得到應用。
[0008] 根據配方和製備工藝不同，現有的多糖-脂質膜主要有澱粉-脂質可食膜、纖維 素-脂質可食膜和多糖-脂質雙層膜三種，它們各有優缺點。
[0009] (1)澱粉-脂質可食膜。這種可食膜主要以玉米澱粉、大米澱粉、小麥澱粉等為多 糖基材，以脂肪酸或甘油三酯為成膜基材。澱粉價格便宜，來源廣泛，但澱粉分子間無法交 聯，膜結構較為鬆散，可食膜的孔隙較大。此外，脂質分子與澱粉分子的親和性差，使脂質分 子不易分散到澱粉分子與增塑劑分子形成的網絡中，即膜體系對脂質成分的容納能力小， 這種膜對水蒸汽的阻隔能力有限。
[0010] (2)纖維素-脂質膜。此種可食膜主要以甲基纖維素和羧甲基纖維素等線性多糖 和脂肪酸為基材。纖維素分子間可以通過交聯劑形成交聯，使膜孔隙變小，膜較為緻密，但 纖維素分子和脂質分子間的斥力使得膜體系對脂質成分的容納能力小。因此，這類膜的阻 水性略高於澱粉-脂質膜，但對水蒸汽的阻隔能力也有限。
[0011] (3)脂質-多糖雙層膜。這類膜是在澱粉膜或纖維素膜上塗布一層脂質成分（石 蠟、蜂蠟或甘油三酯等）而獲得。這類可食膜具有較好的阻水性，但多糖膜和脂質層之間結 合力小，雙層膜穩定性較差。
[0012] 此外，現有的多糖-脂質可食膜製備方法以得到固體膜為目標，歷經澱粉加熱糊 化或纖維素交聯、均質、冷卻、脫氣、塗膜烘乾等幾步工序製成。所製備的可食膜在拉伸、延 展性能和阻水性方面與日常使用的保鮮膜差距很大，尚未獲得實際應用。


【發明內容】

[0013] 本發明要解決的技術問題是提供一種水溶性低、能有效阻隔水蒸汽的多糖-脂質 可食膜溶液的配製方法，及其在水產品保鮮中的應用技術。
[0014] 為了解決上述技術問題，本發明提供一種多糖-脂質可食膜液的配製方法，包括 以下步驟：
[0015] 1)、向蒸餾水中加入澱粉和多糖增強劑，於100?400轉/分鐘攪拌8?15分鐘， 目的是使澱粉顆粒分布均勻，得到澱粉懸浮液；
[0016] 所述澱粉與蒸餾水的重量體積比為10?80g/L，所述多糖增強劑與蒸餾水的重量 體積比為5?30g/L(較佳為15?30g/L);
[0017] 2)、向澱粉懸浮液中加入脂質成分、月桂酸單甘脂和甘油，於200?500轉/分鐘 攪拌10?20分鐘，得到多糖-脂質乳化液；
[0018] 所述脂質成分與步驟1)中的蒸餾水的重量體積比為10?30g/L，所述月桂酸單甘 脂與步驟1)中的蒸餾水的重量體積比為3?20g/L(較佳為3?8g/L)，所述甘油與步驟 1)中的蒸餾水的重量體積比為10?30g/L ;
[0019] 3)、向多糖-脂質乳化液中加入氯化鈣和增效劑，於1000?2000bar壓力下均質 3?6分鐘，得均質液；
[0020] 所述氯化鈣與步驟1)中的蒸餾水的重量體積比為10?30g/L ;所述增效劑與步 驟1)中的蒸餾水的重量體積比為1?8g/L(較佳為4?8g/L);
[0021] 4)、將均質液於60?85°C水浴20?40分鐘，從而使澱粉充分糊化並適度交聯； 然後冷卻至室溫，再置於0. 〇9MPa真空度下脫氣3?5分鐘，得到均一的多糖-脂質可食膜 液。
[0022] 作為本發明的多糖-脂質可食膜液的配製方法的改進：所述澱粉為玉米澱粉、馬 鈴薯澱粉、大米澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉、蕎麥澱粉中的至少一種。
[0023] 作為本發明的多糖-脂質可食膜液的配製方法的進一步改進：所述多糖增強劑為 海藻酸鈉、甲基纖維素或羧甲基纖維素。
[0024] 作為本發明的多糖-脂質可食膜液的配製方法的進一步改進：所述脂質成分為棕 櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸中的至少一種。
[0025] 作為本發明的多糖-脂質可食膜液的配製方法的進一步改進：所述增效劑為維生 素C、維生素E、茶多酚、乳酸鏈球菌素中的至少一種。
[0026] 本發明還同時提供了利用上述方法配製而得的多糖-脂質可食膜液進行的水產 品保鮮法，將洗淨的新鮮水產品依次進行如下步驟：
[0027] ①、將洗淨的新鮮水產品於3?5mg/L的臭氧水處理浸泡9?11分鐘（較佳為10 分鐘）後撈出浙幹；得臭氧水處理後水產品；
[0028] 備註說明：臭氧水的用量只需確保能將洗淨的新鮮水產品浸沒即可；
[0029] ②、按照每1KG洗淨的新鮮水產品配用1?2L多糖-脂質可食膜液的用量比（即， 1KG/1?2L的重量體積比），將臭氧水處理後水產品浸泡在多糖-脂質可食膜液中2?8 分鐘，然後撈出攤開，鼓風機室溫吹20?40分鐘；
[0030] ③、將步驟②所得的水產品包裝密封后，進行冷藏、微凍儲藏或冷凍儲藏。
[0031] 備註說明：本發明的室溫是指5?20°C。
[0032] 在本發明的水產品保鮮法中，可用聚乙烯塑膠袋進行包裝。
[0033] 所述冷藏是指於< 0?4°C進行儲藏；
[0034] 微凍儲藏是指於_5?0°C進行儲藏；
[0035] 冷凍儲藏是指於_18°C進行儲藏。
[0036] 本發明的可食膜液的配方及其使用方法，與現有技術相比，具有以下優點：
[0037] (1)以澱粉和纖維素類物質（即，多糖增強劑）作為複合多糖基材。纖維素類物質 增加了可食膜液的粘度，並具有分散和穩定的作用，形成膜的骨架，改善了可食膜的抗拉強 度。
[0038] (2)以脂肪酸（脂質成分）和月桂酸單甘脂作為複合的脂質基材。利用月桂酸單 甘脂的乳化作用，改善了脂肪酸基材與多糖基材之間的親和性，使膜體系對脂肪酸的容納 能力提商，從而提商了可食I旲的阻水性。
[0039] (3)鈣鹽（氯化鈣）作為交聯劑使纖維素類多糖基材發生交聯，所製備的可食膜的 結構更均勻、緻密，增強了可食膜的機械性能和阻溼性能。
[0040] (4)以浸泡後室溫風乾工藝替代烘乾成膜工藝，使水產品表面形成完整的可食膜 包被，從而將可食膜成功應用於水產品保鮮。
[0041] (5)可食膜通過物理阻隔作用抑制了水產品肌肉中水分的蒸發，同時減少了水產 品與外源氧和外源腐敗微生物的接觸引起的脂肪氧化和微生物汙染，從而降低了化學性保 水劑、抑菌劑和抗氧化劑的用量，使水產品更安全。
[0042] (6)應用本發明，生鮮水產品冷藏保鮮期可達15天；微凍貯藏的水產品可保鮮30 天以上。
[0043] (7)本發明技術替代"包冰衣"技術應用於冷凍水產品，可使冷凍水產品在6個月 凍藏期內的水分損失小於8%，並大幅降低化學性保水劑的用量，簡化工藝流程，降低水產 品中化學性保水劑殘留帶來的食品安全隱患。
[0044] 備註說明："包冰衣"技術是冷凍水產品貯存之前的最常用處理方法，其作用是為 了減少冷凍過程中的水分損失。包冰衣的水裡面會添加大量的磷酸鹽作為保水劑。

【具體實施方式】
[0045] 實施例1、一種多糖-脂質可食膜液的配製方法，依次進行以下步驟：
[0046] 1)、向3L蒸餾水依次加入100g玉米澱粉和50g海藻酸鈉，於200轉/分鐘攪拌10 分鐘後，得澱粉懸浮液。
[0047] 2)、再向此澱粉懸浮液中依次加入45g棕櫚油酸、20g月桂酸單甘脂和60g甘油，於 350轉/分鐘後攪拌10分鐘，得多糖-脂質乳化液。
[0048] 3)、繼續向多糖-脂質乳化液中加入40g氯化鈣和12g茶多酚後，於1500bar壓力 下均質3分鐘；得均質液。
[0049] 4)、將所得的均質液（即均質後的乳化液）於70°C水浴25分鐘，從而使澱粉充分 糊化並適度交聯，冷卻至室溫，然後再於〇. 〇9MPa條件下脫氣5分鐘，得到多糖-脂質可食 膜液。
[0050] 實驗1、將2kg洗淨後的新鮮虹鱒魚片浸入4mg/L的臭氧水浸泡10分鐘,撈出浙 幹後浸入實施例1所得的多糖-脂質可食膜液2. 5L中浸泡2分鐘，撈出攤開，鼓風機室溫 吹20分鐘至表面無明水，聚乙烯塑膠袋包裝封口。魚片置於冰箱冷藏（冷藏溫度為0.2? 4°C ) 15天後，揮發性鹽基氮為17. 93mg/100g，組胺為5. 83mg/100g，菌落總數為3. 01 X 104 個/g，符合《農產品質量安全無公害水產品安全要求》GB18406. 4 - 2001和《鮮、凍動物性水 產品衛生標準》（GB2733-2005)中關於水產品鮮度的規定。
[0051] 另：原始的新鮮虹鱒魚片的揮發性鹽基氮為8. 79mg/100g，組胺為1. 15mg/100g， 菌落總數為1.25 X 104個/g。
[0052] 註：《農產品質量安全無公害水產品安全要求》GB18406. 4 - 2001和《鮮、凍動物性 水產品衛生標準》（GB2733-2005)中水產品鮮度指標和微生物指標見表1和表2。
[0053] 表 1GB18406. 4 - 2001 和 GB2733-2005 中水產品鮮度標準
[0054]

【權利要求】
1. 多糖-脂質可食膜液的配製方法，其特徵是包括以下步驟： 1) 、向蒸餾水中加入澱粉和多糖增強劑，於100?400轉/分鐘攪拌8?15分鐘，得到 澱粉懸浮液； 所述澱粉與蒸餾水的重量體積比為10?80g/L，所述多糖增強劑與蒸餾水的重量體積 比為5?30g/L ; 2) 、向澱粉懸浮液中加入脂質成分、月桂酸單甘脂和甘油，於200?500轉/分鐘攪拌 10?20分鐘，得到多糖-脂質乳化液； 所述脂質成分與步驟1)中的蒸餾水的重量體積比為10?30g/L，所述月桂酸單甘脂與 步驟1)中的蒸餾水的重量體積比為3?20g/L，所述甘油與步驟1)中的蒸餾水的重量體積 比為10?30g/L ; 3) 、向多糖-脂質乳化液中加入氯化鈣和增效劑，於1000?2000bar壓力下均質3? 6分鐘，得均質液； 所述氯化鈣與步驟1)中的蒸餾水的重量體積比為10?30g/L ;所述增效劑與步驟1) 中的蒸餾水的重量體積比為1?8g/L ; 4) 、將均質液於60?85°C水浴20?40分鐘；然後冷卻至室溫，再置於0. 09MPa真空 度下脫氣3?5分鐘，得到均一的多糖-脂質可食膜液。
2. 根據權利要求1所述的多糖-脂質可食膜液的配製方法，其特徵是： 所述澱粉為玉米澱粉、馬鈴薯澱粉、大米澱粉、小麥澱粉、木薯澱粉、蕎麥澱粉中的至少 一種。
3. 根據權利要求1或2所述的多糖-脂質可食膜液的配製方法，其特徵是： 所述多糖增強劑為海藻酸鈉、甲基纖維素或羧甲基纖維素。
4. 根據權利要求3所述的多糖-脂質可食膜液的配製方法，其特徵是： 所述脂質成分為棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸中的至少一種。
5. 根據權利要求4所述的多糖-脂質可食膜液的配製方法，其特徵是： 所述增效劑為維生素 C、維生素 E、茶多酚、乳酸鏈球菌素中的至少一種。
6. 根據權利要求5所述的多糖-脂質可食膜液的配製方法，其特徵是包括以下步驟： 1) 、l〇〇g小麥澱粉、20g蕎麥澱粉、60g甲基纖維素加入3L蒸餾水，攪拌，得多糖懸浮 液； 2) 、向多糖懸浮液中加入油酸80g、月桂酸單甘脂20g和甘油60g，攪拌，得多糖-脂質 乳化液； 3) 、向多糖-脂質乳化液中加入70g氯化|丐和9g維生素 C、15g茶多酚，均質，得均質 液； 4) 、將均質液於70°C水浴30分鐘，然後冷卻至室溫，再於0. 09MPa條件下脫氣3分鐘， 得到均一的多糖-脂質可食膜溶液。
7. 利用如權利要求1?6任一方法配製而得的多糖-脂質可食膜液進行的水產品保鮮 法，其特徵是：將洗淨的新鮮水產品依次進行如下步驟： ① 、將洗淨的新鮮水產品於3?5mg/L的臭氧水處理浸泡9?11分鐘後撈出浙幹；得 臭氧水處理後水產品； ② 、按照每1KG洗淨的新鮮水產品配用1?2L多糖-脂質可食膜液的用量比，將臭氧 水處理後水產品浸泡在多糖-脂質可食膜液中2?8分鐘，然後撈出攤開，鼓風機室溫吹 20?40分鐘； ③、將步驟②所得的水產品包裝密封后，進行冷藏、微凍儲藏或冷凍儲藏。
【文檔編號】A23L3/358GK104055191SQ201410208300
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月17日 優先權日:2014年5月17日
【發明者】張治國, 肖朝耿, 唐宏剛, 金火喜, 陳黎洪 申請人:浙江省農業科學院