一种即食型高仿真素毛肚的制备方法

文档序号:1895882 发布日期:2021-11-30 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种即食型高仿真素毛肚的制备方法 (Preparation method of instant high-simulation-factor tripe ) 是由 方亚鹏 杜梦佳 赵一果 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种基于琼脂糖和高乙酰基结冷胶双网络水凝胶的素毛肚及其制备方法,素毛肚包含以下组分:琼脂糖,高乙酰基结冷胶,超纯水和氯化钙;总的固形物含量(琼脂糖和高乙酰基结冷胶)为0.8-2wt%,琼脂糖和高乙酰基结冷胶的质量比为1:6-1:12,加热温度为90-95℃,冷却温度为4-6℃,浸泡的氯化钙浓度为0.5-10wt%,浸泡时间1-1.5h,浸泡温度25-30℃。制备方法为:琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中并搅拌使其分散均匀,随后边搅拌边加热混合溶液使其进一步均匀分散,然后倒入模具中在冰箱中冷却形成凝胶,凝胶在氯化钙溶液中浸泡一定时间即可。与现有技术相比,本发明通过加热冷却-浸泡法制备了基于琼脂糖和高乙酰基结冷胶制备的双网络水凝胶,在具有接近真实毛肚质构的同时,健康安全,制备方法简单,成本较低,具有广阔的市场前景。(The invention relates to a vegetarian tripe based on agarose and high acetyl gellan gum double-network hydrogel and a preparation method thereof, wherein the vegetarian tripe comprises the following components: agarose, high acetyl gellan gum, ultrapure water and calcium chloride; the total solid content (agarose and high acetyl gellan gum) is 0.8-2 wt%, the mass ratio of agarose to high acetyl gellan gum is 1:6-1:12, the heating temperature is 90-95 ℃, the cooling temperature is 4-6 ℃, the concentration of the soaked calcium chloride is 0.5-10 wt%, the soaking time is 1-1.5h, and the soaking temperature is 25-30 ℃. The preparation method comprises the following steps: adding agarose and high acetyl gellan gum powder into ultrapure water at room temperature, stirring to uniformly disperse the agarose and high acetyl gellan gum powder, heating the mixed solution while stirring to further uniformly disperse the agarose and high acetyl gellan gum powder, pouring the mixed solution into a mould, cooling the mould in a refrigerator to form gel, and soaking the gel in a calcium chloride solution for a certain time. Compared with the prior art, the double-network hydrogel prepared based on the agarose and the high acetyl gellan gum is prepared by a heating, cooling and soaking method, has the advantages of health and safety while being close to the real texture of the tripe, simple preparation method, lower cost and wide market prospect.)

一种即食型高仿真素毛肚的制备方法

技术领域

本发明属于高仿真人造肉技术领域,具体涉及一种基于琼脂糖和高乙酰基结冷胶的即食型高仿真素毛肚及其制备方法。

背景技术

随着人类经济社会的快速发展,传统畜牧养殖业的供给面临严峻考验,随之而来的环境问题和社会问题日益严峻。为应对未来几十年内可能出现的粮食安全危机,“人造肉”应运而生。人造素毛肚以营养健康、节能减排、安全高效等优势受到关注,其技术研发和产品开发已成为热点。目前报道的素毛肚食品大多通过魔芋粉在碳酸钠溶液中脱乙酰基后,在高温下加热形成水凝胶,通过调控魔芋粉的质量及碳酸钠溶液的浓度达到模拟真实毛肚的效果,它的制备机制是:魔芋粉均匀分散在碳酸钠溶液中,碳酸钠与魔芋胶分子链上的羟基发生化学反应,达到去乙酰化的作用,然后在高温条件下,促使分子链发生剧烈的运动,由于去乙酰化的作用减小了空间位阻,因此形成了三维网络水凝胶结构。然而,与真实毛肚相比,这种由单一网络形成的凝胶的硬度和韧性较弱,难以达到质构模拟的效果。双网络水凝胶是一种具有较高机械强度和韧性的凝胶,它的网络结构为:由两层具有不同性质的独立的凝胶网络构成,第二层网络的聚合物含量远大于第一层网络的聚合物含量,构成第一层网络的聚合物是线性刚性分子,形成紧密交联的刚而脆的网络,构成第二层网络的聚合物分子是线性柔性分子,形成松散交联的柔而韧的网络,与相应的单一网络凝胶的强度或韧性相比,双网络水凝胶通常具有较高的机械强度或韧性,能够达到“1+1大于或远远大于2”的效果;其增强和增韧机理为:当双网络水凝胶受到压缩或者拉伸时,刚而脆的第一层网络聚合物为双网络水凝胶提供了“牺牲键”,起到消耗外界应力的作用,而柔且韧的第二层网络聚合物填补于刚性网络中,为双网络水凝胶提供了支架,起到保持水凝胶外形的作用。然而目前关于双网络水凝胶研究的构成组分都是基于化学合成高分子聚合物,鲜有关于可食性天然聚合物的双网络水凝胶构成及其在人造肉方面的研究。因此,依据双网络水凝胶的强韧原理和凝胶特性,构造基于可食性天然聚合物的双网络水凝胶,通过结构调控以期达到模拟毛肚质构特性方面具有重要的意义。

琼脂糖是一种中性线性多聚物,是一种来源于红藻的多糖,基本结构是1,3连结的β-D-半乳糖和1,4连结的3,6-内醚-L-半乳糖交替连接起来的长链。琼脂糖在水中一般加热到90℃以上溶解,温度下降到35-40℃时形成透明且无异味的凝胶,广泛应用在果冻、果汁饮料、肉类罐头等食品中。高乙酰基结冷胶是一种带负电的高分子线性多糖,来源于微生物的多糖,是由4个单糖分子组成的基本单元重复聚合而成,其基本单元是由1,3-和1,4-连接的2个葡萄糖残基,1,3-连接的1个葡萄糖醛酸残基和1,4-连接的1个鼠李糖残基组成,此外还含有O-酰基(甘油酰基和乙酰基)。它可以作为增稠剂,稳定剂,有良好的稳定性,耐酸解、耐酶解,在布丁,果酱制品,冰淇淋等食品中广泛使用。高乙酰基结冷胶在水中一般加热到90℃左右溶解,温度下降到50-65℃时形成无透明且无异味的凝胶。由于高乙酰基结冷胶是一种带负电的线性高分子聚合物,适当含量的阳离子的引入能够通过静电屏蔽的原理提高凝胶强度,然而过量的阳离子的引入反而会降低凝胶强度,其中二价阳离子的影响大于一价阳离子。单一的琼脂糖形成的是硬而脆的凝胶,而单一的高乙酰基结冷胶形成的是柔而韧的凝胶,单一的水凝胶达不到模拟毛肚质构的效果。因此,本发明首次提供一种基于可食性天然聚合物构造出双网络水凝胶的方法,并且通过浸泡法引入钙离子,调控双网络水凝胶的结构和机械特性,达到了模拟毛肚质构特性的效果,工艺简单,成本较低,对丰富素毛肚产品的发展具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种由琼脂糖和高乙酰基结冷胶构造的即食的具有高仿真度的天然聚合物基双网络水凝胶的制备方法,及其通过结构调控达到具有真实毛肚质构特性的技术方法,能够进一步为人造肉的探究提供技术支撑。

一种即食型高仿真素毛肚,是由琼脂糖、高乙酰基结冷胶、氯化钙和超纯水制备形成的凝胶基食品,所述即食型高仿真素毛肚的制备步骤如下:

①用琼脂糖,高乙酰基结冷胶和超纯水配制成总的固形物含量为0.8~2wt%的混合溶液,其中琼脂糖和高乙酰基结冷胶的质量比为1:6~1:12,分散均匀,得到混合溶液;

②将混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌加热,使其充分溶解;随后在4-6℃的条件下冷却形成凝胶;

③将形成的凝胶浸泡在0.5~10wt%的氯化钙溶液中,浸泡温度为25-30℃,浸泡时间为1-1.5h,得到即食型高仿真素毛肚。

其中,所述步骤①中,分散均匀的具体方法为:在搅拌转速为200-300rpm下搅拌。

其中,所述步骤②中,搅拌加热的搅拌转速为200-300rpm。

其中,所述步骤②中,冷却时间为10-12h。

其中,所述步骤②中,搅拌加热的时间为10-20min。

有益效果

本发明基于琼脂糖和高乙酰基结冷胶制备了同时具有较高机械强度和韧性的双网络水凝胶,基于双网络水凝胶原理,当双网络水凝胶受到压缩时,刚而脆的第一层琼脂糖凝胶网络提供了“牺牲键”,起到耗散外界应力的作用,柔而韧的第二层高乙酰基结冷胶凝胶网络填补于刚性网络中,为双网络水凝胶提供了支架,起到保持水凝胶外形的作用。因此,该双网络水凝胶可承受远高于单一网络凝胶的断裂强度和韧性。与传统钙离子添加方法相比,本发明创新性的采用浸泡法,将钙离子引入到双网络凝胶体系,基于静电作用,可以更有效的提高高乙酰基结冷胶层网络的结构密度,进一步提升凝胶的韧性。经相关指标测定发现,从微观结构和力学质构角度,浸泡法制备的双网络凝胶可实现高仿真模拟真实毛肚(具体结果见相关实施例),从而突破现有人造素毛肚的局限。

附图说明

图1:琼脂糖和高乙酰基结冷胶质量比为1:0、1:1、1:2、1:4、1:6、1:8、1:12和0:1的双网络水凝胶的压缩断裂应力和断裂应变图;

图2:毛肚与质量比为1:8的琼脂糖和高乙酰基结冷胶双网络水凝胶中浸泡氯化钙溶液后(0.5-10wt%)的断裂应力和断裂应变对比图;

图3:毛肚与质量比为1:8的琼脂糖和高乙酰基结冷胶双网络水凝胶中浸泡氯化钙溶液后(0.5-10wt%)的硬度和弹性对比图;

图4:琼脂糖、高乙酰基结冷胶、毛肚、质量比为1:8的琼脂糖和高乙酰基结冷胶双网络水凝胶,以及其浸泡在2%CaCl2溶液后的微观结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例子进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域的技术人员对本发明各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所规定的范围。

实施例1

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:0琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)将混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型高仿真素毛肚。

实施例2

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:1琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)将混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例3

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:2琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)将混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例4

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:4琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例5

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:6琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例6

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为0:1琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例7

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:8琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例8

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:12琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;得到即食型凝胶。

实施例9

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:8琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;得到混合溶液。

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;

3)形成的凝胶浸泡在0.5wt%的氯化钙溶液中,浸泡温度为25-30℃,浸泡时间为1-1.5h,得到即食型高仿真素毛肚。

实施例10

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:8琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;

3)形成的凝胶浸泡在1wt%的氯化钙溶液中,浸泡温度为25-30℃,浸泡时间为1-1.5h,即食型高仿真素毛肚。

实施例11

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:8琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;

3)形成的凝胶浸泡在2wt%的氯化钙溶液中,浸泡温度为25-30℃,浸泡时间为1-1.5h,得到即食型高仿真素毛肚。

实施例12

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为1wt%,质量比为1:8琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;

3)形成的凝胶浸泡在10wt%的氯化钙溶液中,浸泡温度为25-30℃,浸泡时间为1-1.5h,得到即食型高仿真素毛肚。

实施例13

一种即食型高仿真素毛肚的制备过程如下:

1)总固形物含量为2wt%,质量比为1:8琼脂糖和高乙酰基结冷胶粉末室温下加入超纯水中,搅拌转速为200-300rpm下搅拌使其分散均匀;

2)混合溶液在加热温度为90-95℃,搅拌转速为200-300rpm的情况下,加热10-20min使其充分溶解,之后倒入模具中在4-6℃下冷却成凝胶,冷却时间为10-12h;

3)形成的凝胶浸泡在10wt%的氯化钙溶液中,浸泡温度为25-30℃,浸泡时间为1-1.5h,得到即食型高仿真素毛肚。

实施例检测

表1:琼脂糖和高乙酰基结冷胶质量比为1:0、1:1、1:2、1:4、1:6、1:8、1:12和0:1的双网络水凝胶的压缩断裂应力和断裂应变

表1为实施例1-实施例8中琼脂糖和高乙酰基结冷胶在不同质量比下形成的双网络水凝胶的压缩断裂应力和断裂应变的结果,断裂应力反映了凝胶的强度,断裂应变反映凝胶的韧性,由上表可以看出,随着高乙酰基结冷胶含量的增加,双网络水凝胶的断裂应力和断裂应变呈现增长的趋势,在琼脂糖和高乙酰基结冷胶的质量比为1:8时得到最高的断裂应力和应变,表明当高乙酰基结冷胶含量远大于琼脂糖含量时,在双网络水凝胶受到压缩变形情况下,第一层脆而硬的琼脂糖基网络通过氢键断裂,双网络水凝胶提供了“牺牲键”,耗散外界应力,同时柔而韧的第二层高乙酰基结冷胶网络聚合物填补于刚性网络中,起到了支架的作用,提供了同时具有高强韧的凝胶特性。因此,与单一的琼脂糖和单一高乙酰基结冷胶凝胶相比,琼脂糖和高乙酰基结冷胶的质量比为1:8时的双网络水凝胶的压缩断裂应力呈现了远大于单一凝胶的效果。随着高乙酰基结冷胶的含量进一步增加,琼脂糖和高乙酰基结冷胶基双网络水凝胶的压缩断裂应力和应变基本没有显著性变化。

表2:毛肚与质量比为1:8的琼脂糖和高乙酰基结冷胶双网络水凝胶中浸泡氯化钙溶液后(0.5-10wt%)的断裂应力和断裂应变

表2为实施例9-实施例12中琼脂糖和高乙酰基结冷胶质量比为1:8的双网络水凝胶中浸泡在氯化钙溶液后(0.5-10wt%)与毛肚的压缩断裂应力和断裂应变的结果,由上表可以看出,当通过浸泡氯化钙溶液的方法(即,先形成第一层琼脂糖基网络,再形成第二层高乙酰基结冷胶基网络)时,随着钙离子含量的增加,凝胶机械强度和韧性都有明显的升高,是因为钙离子的介入能够起到屏蔽静电排斥的作用,一个阳离子连接一对羧基,因此凝胶强度进一步提升,并且在浸泡钙离子浓度在2%时,达到了接近真实毛肚压缩断裂强度和韧性的效果。

表3:毛肚与质量比为1:8的琼脂糖和高乙酰基结冷胶双网络水凝胶浸泡在氯化钙溶液后(0.5-10wt%)的硬度和弹性

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