一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法

文档序号:412390 发布日期:2021-12-21 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法 (Preparation method of fish jelly with high gel strength and thermal stability ) 是由 杜明 陈泓睿 刘嘉 吴超 王震宇 吴迪 程述震 于 2021-09-03 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法,属于食品领域。本发明以市售鱼皮明胶为原料,向明胶溶液中先加入κ型卡拉胶,之后再加入谷氨酰胺转氨酶,使得混合液中明胶的质量浓度为3~5wt%,卡拉胶的质量浓度为0.2~0.8wt%,TGase的浓度为10~40U/g明胶,先保温后降温,在谷氨酰胺转氨酶共价交联明胶的基础上,用阴离子多糖强化明胶非共价交联,即基于非共价交联的强化构建了双网络交联鱼冻,从而实现了高强度及热稳定鱼冻的制备。本发明方法能够显著提高鱼冻的凝胶强度、弹性及热稳定性,解决鱼冻工业化加工的品质瓶颈。(The invention discloses a preparation method of fish jelly with high gel strength and thermal stability, belonging to the field of food. According to the invention, commercially available fish skin gelatin is used as a raw material, kappa-carrageenan is added into a gelatin solution, then glutamine transaminase is added, the mass concentration of the gelatin in a mixed solution is 3-5 wt%, the mass concentration of the carrageenan is 0.2-0.8 wt%, the concentration of TGase is 10-40U/g of gelatin, the temperature is reduced after heat preservation, and based on the glutamine transaminase covalent crosslinking gelatin, the gelatin non-covalent crosslinking is strengthened by using anionic polysaccharide, namely, the double-network crosslinking fish jelly is built based on the strengthening of the non-covalent crosslinking, so that the preparation of the high-strength and thermally stable fish jelly is realized. The method can obviously improve the gel strength, elasticity and thermal stability of the fish jelly and solve the quality bottleneck of industrial processing of the fish jelly.)

一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法

技术领域

本发明涉及一种鱼冻的制备方法,具体涉及一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法,属于食品领域。

背景技术

鱼冻是我国的一种传统民族特色食品,主要是利用鱼皮通过熬煮所提取的明胶类物质经冷却后形成。鱼皮中大量的胶原分子在加热后分解,溶入到水相。这个过程中胶原分子由于受热后变性为明胶,经冷却后发生分子间通过非共价作用自聚集形成水凝胶即为鱼冻。由于明胶仅依靠氢键等非共价作用形成水凝胶,其凝胶强度、弹性及稳定性(热可逆;保水性差)表现不佳,继而导致鱼冻的口感较差及储运成本较高(只能依靠冷链)。这无疑与市场化商品的需求仍有较大的距离。

通常,明胶食品强化策略主要有两种。第一,添加适量的卡拉胶、魔芋胶、果胶等多糖类物质,能够强化凝胶内部分子间的物理相互作用,形成非共价交联(比如氢键、离子键等),形成非共价的双网络(Non-covalent Double Net,NDN)结构,使得凝胶强度得到一定程度的提升。第二,近年来更有报道通过谷氨酰胺转氨酶(Transglutaminase,TGase)将明胶中氨酰胺残基的γ-羧酰与赖氨酸残基ε-氨基连接形成的新化学键(ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸异肽键),促进分子内及分子间形成共价交联。由此,在凝胶内形成了非共价和共价交联并存的混合双网络(Mixed Double Net,MDN)结构,也使得凝胶强度得到了提升。更为重要的是,拥有MDN结构的明胶食品在弹性及稳定性上也得到了显著提升,是目前最具市场产品开发潜力的技术手段。

事实上,依靠TGase催化明胶分子间及分子内形成的共价交联,凝胶内部形成了类似细胞单元结构的空间小格。相比相互作用较弱的非共价交联,共价交联能使凝胶在外界应力的加持下,很好将其分散到空间的每个单元格,而不至于在局部出现应力点过程强的现象。然而,依靠持续增加共价交联却不利于凝胶网络的形成。这是因为在明胶分子内形成过多的共价键,阻碍了明胶分子中类似三螺旋结构的形成,阻碍凝胶网络的形成,最终也会影响鱼冻的品质。

因此,亟需寻找一种有利于提高鱼冻的凝胶强度、弹性及稳定性的制备鱼冻的方法。

发明内容

【技术问题】

现有改善鱼冻的方法较难同时提高鱼冻的凝胶强度、弹性及稳定性。

【技术方案】

为了解决上述技术问题,本发明提供了一种全面改善鱼冻品质的技术手段,本发明以市售鱼皮明胶为原料,向明胶溶液中加入卡拉胶和谷氨酰胺转氨酶,先保温后降温,在谷氨酰胺转氨酶共价交联明胶的基础上,用阴离子多糖强化明胶非共价交联,即基于非共价交联的强化构建了双网络交联鱼冻,从而实现了高强度及热稳定鱼冻的制备。本发明方法能够显著提高鱼冻的凝胶强度、弹性及热稳定性,解决鱼冻工业化加工的品质瓶颈。

为了达到上述目的,本发明第一个目的是提供一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

S1、分别配制质量浓度为10~30wt%的明胶水溶液、质量浓度为1.5~2.5wt%的κ型卡拉胶水溶液、质量浓度为6~10wt%的谷氨酰胺转氨酶(TGase)溶液;

S2、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的明胶水溶液与κ型卡拉胶水溶液混合,加入一定量去离子水,在60~70℃下搅拌使明胶与卡拉胶溶液混合得到明胶-卡拉胶混合溶液;

S3、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:将步骤S2所述的明胶-卡拉胶混合溶液降温至15~30℃,再将明胶-卡拉胶混合液于45~55℃下继续加热搅拌5~10分钟,在搅拌的条件下加入TGase溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为3~5wt%,卡拉胶的质量浓度为0.2~0.8wt%,TGase的浓度为10~40U/g明胶;

S4、鱼冻的制备:将步骤S3所得的混合溶液倒入模具中,在45~55℃下孵育20~40分钟,然后于4~10℃条件下凝冻即得强化的双网络交联鱼冻。

优选方式下,步骤S1中,所述明胶溶液的制备方法如下:称取一定质量的明胶,溶于去离子水中,于40~60℃下加热搅拌20~40分钟使其溶解,配制成质量浓度为10~30wt%的明胶水溶液;优选的,温度为50℃,搅拌时间为30分钟,明胶溶液质量浓度为20wt%。

优选方式下,所述明胶为市售商品化或自制的罗非鱼皮明胶、鳕鱼皮明胶、鲟鱼皮明胶。

优选方式下,步骤S1中,所述κ型卡拉胶水溶液的制备方法如下:称取一定质量的κ型卡拉胶溶于去离子水中,于80~90℃下加热搅拌20~40分钟使其溶解,配制成质量浓度为1.5~2.5wt%的κ型卡拉胶水溶液。

优选方式下,步骤S1中,所述κ型卡拉胶水溶液的制备过程中,优选的,所述温度为85℃,搅拌时间为30分钟,κ型卡拉胶溶液质量浓度为2wt%。

优选方式下,步骤S1中,TGase溶液的制备方法如下:称取一定质量的谷氨酰胺转氨酶(TGase),室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为6~10wt%的酶溶液。

优选方式下,所述谷氨酰胺转氨酶质量浓度优选为8wt%,TGase酶活力为100U/g。

优选方式下,步骤S2的温度优选为65℃,搅拌时间为5分钟。

优选方式下,步骤S3的温度优选为50℃,搅拌时间为10分钟。

优选方式下,步骤S3中,所述明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶质量浓度为0.6wt%,TGase酶的浓度为20U/g明胶。

优选方式下,步骤S4的孵育的温度优选为50℃,孵育时间为30分钟,凝冻的温度优选为4℃,凝冻时间为10~14小时。

优选方式下,所述一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法,包括步骤:

S1、明胶溶液的制备:称取一定质量的市售罗非鱼皮酸法提取的明胶,溶于去离子水中,于50℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为20wt%的明胶水溶液;

S2、卡拉胶溶液的制备:称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于85℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为2wt%的卡拉胶水溶液;

S3、酶溶液的制备:称取一定质量的酶活力为100U/g的谷氨酰胺转氨酶粉末,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为8wt%的酶溶液;

S4、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的溶液与步骤S2所得的溶液于烧杯中,加入一定量去离子水,在65℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

S5、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:用自来水反复冲装有S4所述混合液的烧杯外壁,对步骤S4所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于50℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤S3所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.6wt%,TGase的浓度为20U/g明胶;

S6、鱼冻的制备:将步骤S5所得的混合溶液倒入模具中,在50℃水浴锅中孵育30分钟,然后于4℃条件下自然凝冻过夜即得强化的双网络交联鱼冻。

本发明的第二个目的是提供上述方法制备得到的鱼冻。

本发明的第三个目的是提供包含上述鱼冻的食品。

本发明的第四个目的是提供上述制备方法在食品领域的应用。

本发明的优点:

1、本发明提供的一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法步骤简单,只需将卡拉胶及谷氨酰胺转氨酶溶解后添加到鱼皮明胶溶液中,然后先后在50℃和4℃下交联即可形成。本发明得到的鱼冻形成了更加规则致密的双网络结构,鱼冻的品质得到了全面的改善。

2、在TGase添加量为20U/g明胶时,本发明提供的制备方法所制备的鱼冻其凝胶强度(285g,增幅为375%)远强于独立形成MDN(只含有TGase,100g,增幅为67%)或NDN(只含有k-卡拉胶,130g,增幅为117%)结构的鱼冻。

3、本发明提供一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法,所制备的鱼冻具有优异的形变恢复能力,弹性好,经过十次循环(40%形变下)压缩后,几乎没有发生塑性变形。

4、本发明提供一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法,所制备的鱼冻由于共价交联的存在,对热稳定,是一种热不可逆鱼冻,对于鱼冻产品的贮存及运输十分有利。

附图说明

图1为实施例1制备得到的经过非共交联强化的双网络交联鱼冻宏观图片。

图2为实施例1制备得到的经过非共价交联强化的双网络交联鱼冻微观结构图片。

图3为实施例1制备得到的鱼冻凝胶强度测试结果。图中对照1、对照2、对照3分别为未经过任何处理的鱼冻、NDN(只含有k-卡拉胶)结构的鱼冻、MDN(只含有TGase,)结构的鱼冻。

图4为实施例1制备得到的经过非共价交联强化的双网络交联鱼冻弹性性能测试结果。

图5为实施例1制备得到的经过非共价交联强化的双网络交联鱼冻热稳定性测试结果。

图6为对比例5制备得到的鱼冻宏观图片。

具体实施方式

实施例中对鱼冻的测试方式如下:

(1)微观结构测试

使用冷场发射扫描电子显微镜(日本日立SU8010)观察鱼冻的微观结构。首先将鱼冻样品切成小条,放入载物台,然后将含有鱼冻样品的载物台浸入液氮中约3-5分钟,对鱼冻进行速冻。将载物台放入真空室后,切断鱼冻条的凸起部分。将鱼冻在-90℃下升华20分钟,对鱼冻喷金120秒,然后在10k电压、30k放大倍数下进行观察。

(2)鱼冻凝胶强度测试

鱼冻的凝胶强度于5mL小烧杯中测量,用配备P5S探头的TA.XT.Plus质构分析仪对鱼冻的凝胶强度进行测试。测定参数设置如下:试验前速度为2.0mm/s;试验速度为5mm/s;试验后速度为5.0mm/s;触发类型为5g;刺穿距离为样品高度的40%。每个样品在室温(25±1℃)下测量三次。

(3)鱼冻弹性性能测试

将鱼冻修整成直径为18mm、高度为10mm的圆柱形凝胶块,用配备P50圆柱形探头的TA.XT.Plus质构分析仪对鱼冻的形变恢复能力进行测试。测定参数设置如下:试验前速度为1.0mm/s;试验速度为0.5mm/s;试验后速度为0.5mm/s;触发类型为5g;下压距离为4mm,下压次数为10次。应力的计算方法为:用试验中测得的力除以鱼冻样品的横截面积而得;应变的计算方法为:压缩过程中样品的高度除相对于样品原始高度的百分比。

(4)鱼冻热稳定性测试

将制得的鱼冻样品修整成高度1mm,直径20mm的圆片,用配备20mm平板的Discovery HR-1系列流变仪,采用振荡温度梯度升温模式测定了在25℃至80℃温度范围内鱼冻的热稳定性。实验过程中应变和频率分别固定在1.0%和1.0Hz。

本发明一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法按以下步骤实现:

一、称取一定质量的市售鱼皮明胶,溶于去离子水中,于40~60℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌20~40分钟溶解,配制成质量浓度为10~30wt%的明胶水溶液;

二、称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于80~90℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌20~40分钟溶解,配制成质量浓度为1.5~2.5wt%的卡拉胶水溶液;

三、称取一定质量的谷氨酰胺转氨酶,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为6~10wt%的酶溶液;

四、分别取一定量的步骤一所得的溶液与步骤二所得的溶液于25mL烧杯中,加入一定量去离子水,在60~70℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌3~5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

五、用自来水反复冲装有混合液的烧杯外壁,对步骤四所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于45~55℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌5~10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤三所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为3~5wt%,卡拉胶的质量浓度为0.2~0.8wt%,TGase的质量浓度为0.4~1.6wt%,相当于10~40U/g明胶;

六、将步骤五所得的混合溶液倒入5mL烧杯中,在45~55℃水浴锅中孵育20~40分钟,然后于4~10℃条件下自然凝冻过夜即得强化的双网络交联鱼冻。

具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一中将明胶于50℃搅拌溶解30分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一中明胶水溶液的质量浓度为20wt%。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三不同的是步骤二的卡拉胶于85℃下搅拌溶解30分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四不同的是步骤二的卡拉胶的质量浓度为2wt%。其它步骤及参数与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五不同的是步骤三酶溶液的质量浓度为8wt%。其它步骤及参数与具体实施方式一至五相同。

具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六不同的是混合温度为65℃,搅拌时间为5分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至六相同。

具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七不同的是步骤五中的混合液于50℃搅拌10分钟,混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.6wt%,TGase的浓度为20U/g明胶。其它步骤及参数与具体实施方式一至七相同。

具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八不同的是步骤六中混合液在50℃水浴锅孵育30分钟。其它步骤及参数与具体实施方式一至八相同。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法按以下步骤实现:

S1、明胶溶液的制备:称取一定质量的市售罗非鱼皮酸法提取的明胶,溶于去离子水中,于50℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为20wt%的明胶水溶液;

S2、卡拉胶溶液的制备:称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于85℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为2wt%的卡拉胶水溶液;

S3、酶溶液的制备:称取一定质量的酶活力为100U/g的谷氨酰胺转氨酶粉末,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为8wt%的酶溶液;

S4、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的溶液与步骤S2所得的溶液于25mL烧杯中,加入一定量去离子水,在65℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

S5、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:用自来水反复冲装有S4所述混合液的烧杯外壁,对步骤S4所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于50℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤S3所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.6wt%,TGase的浓度为20U/g明胶;

S6、鱼冻的制备:将步骤S5所得的混合溶液倒入5mL烧杯中,在50℃水浴锅中孵育30分钟,然后于4℃条件下自然凝冻12小时即得强化的双网络交联鱼冻。

图1和图2分别为本实施例得到的非共交联强化的双网络交联鱼冻宏观图片和微观结构图片,可见,经过非共价交联强化的双网络交联鱼冻质地均匀,用手按压没有使其破碎,具有一定的强度和弹性;微观结构清晰的呈现出两种不同的交联,共价交联的单元腔内部充斥明胶卡拉胶共同构成的非共价交联,整体上微观结构致密,交联规则。

凝胶强度测试结果见图3,可见,本发明提供的制备方法所制备的鱼冻其凝胶强度(285g,增幅为375%)远强于独立形成MDN(只含有TGase,100g,增幅为67%,对比例2)或NDN(只含有k-卡拉胶,130g,增幅为117%,对比例1)结构的鱼冻。

弹性性能测试结果见图4,可见,在40%的形变下,经过非共价交联强化的双网络交联鱼冻能承受十次完整的连续压缩测试,经过十次连续压缩,应力并没有明显的下降,压缩曲线上也没有显示明显的塑性变形,说明本实施例所制备的鱼冻具有优异的形变恢复能力,弹性好。

热稳定性测试结果见图5,可见,当温度由25℃升高到80℃的整个过程中,鱼冻的弹性模量和粘性模量都没有出现急剧下降的趋势,始终没有相交,且弹性模量一直大于粘性模量,表明鱼冻在整个加热的过程中始终是固体形态,没有发生熔化,说明本发明所制备的鱼冻由于共价交联的存在,对热稳定,是一种热不可逆鱼冻,这对于鱼冻产品的贮存及运输是十分有利的。

实施例2

本实施例一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法按以下步骤实现:

S1、明胶溶液的制备:称取一定质量的市售罗非鱼皮酸法提取的明胶,溶于去离子水中,于50℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为20wt%的明胶水溶液;

S2、卡拉胶溶液的制备:称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于85℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为2wt%的卡拉胶水溶液;

S3、酶溶液的制备:称取一定质量的酶活力为100U/g的谷氨酰胺转氨酶粉末,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为8wt%的酶溶液;

S4、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的溶液与步骤S2所得的溶液于25mL烧杯中,加入一定量去离子水,在65℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

S5、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:用自来水反复冲装有S4所述混合液的烧杯外壁,对步骤S4所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于50℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤S3所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.6wt%,TGase的浓度分别为10U/g、30U/g和40U/g明胶;

S6、鱼冻的制备:将步骤S5所得的混合溶液倒入5mL烧杯中,在50℃水浴锅中孵育30分钟,然后于4℃条件下自然凝冻12小时即得强化的双网络交联鱼冻。

制备得到的鱼冻也具有良好的凝胶强度,当TGase的浓度分别为10U/g、30U/g和40U/g明胶时,制备得到的鱼冻的凝胶强度分别为237g、233g和227g,热稳定性以及弹性均性能良好,与实施例1相似。

实施例3

本实施例一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法按以下步骤实现:

S1、明胶溶液的制备:称取一定质量的市售罗非鱼皮酸法提取的明胶,溶于去离子水中,于60℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌20分钟溶解,配制成质量浓度为30wt%的明胶水溶液;

S2、卡拉胶溶液的制备:称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于80℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌40分钟溶解,配制成质量浓度为2wt%的卡拉胶水溶液;

S3、酶溶液的制备:称取一定质量的酶活力为100U/g的谷氨酰胺转氨酶粉末,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为8wt%的酶溶液;

S4、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的溶液与步骤S2所得的溶液于25mL烧杯中,加入一定量去离子水,在70℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

S5、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:用自来水反复冲装有S4所述混合液的烧杯外壁,对步骤S4所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于55℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤S3所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为5wt%,卡拉胶的质量浓度为0.8wt%,TGase的浓度为20U/g明胶;

S6、鱼冻的制备:将步骤S5所得的混合溶液倒入5mL烧杯中,在55℃水浴锅中孵育30分钟,然后于4℃条件下自然凝冻12小时即得强化的双网络交联鱼冻。

制备得到的鱼冻也具备与实施例1相似的良好的凝胶强度、弹性及热稳定性。

实施例4

本实施例一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法按以下步骤实现:

S1、明胶溶液的制备:称取一定质量的市售罗非鱼皮酸法提取的明胶,溶于去离子水中,于40℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为10wt%的明胶水溶液;

S2、卡拉胶溶液的制备:称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于90℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为1.5wt%的卡拉胶水溶液;

S3、酶溶液的制备:称取一定质量的酶活力为100U/g的谷氨酰胺转氨酶粉末,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为10wt%的酶溶液;

S4、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的溶液与步骤S2所得的溶液于25mL烧杯中,加入一定量去离子水,在65℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

S5、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:用自来水反复冲装有S4所述混合液的烧杯外壁,对步骤S4所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于50℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤S3所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.4wt%,TGase的浓度为20U/g明胶;

S6、鱼冻的制备:将步骤S5所得的混合溶液倒入5mL烧杯中,在50℃水浴锅中孵育30分钟,然后于4℃条件下自然凝冻10小时即得强化的双网络交联鱼冻。

制备得到的鱼冻也具备与实施例1相似的良好的凝胶强度、弹性及热稳定性。

实施例5

本实施例一种高凝胶强度及热稳定鱼冻的制备方法按以下步骤实现:

S1、明胶溶液的制备:称取一定质量的市售罗非鱼皮酸法提取的明胶,溶于去离子水中,于50℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为20wt%的明胶水溶液;

S2、卡拉胶溶液的制备:称取一定质量的κ型卡拉胶,溶于去离子水中,于85℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌30分钟溶解,配制成质量浓度为2wt%的卡拉胶水溶液;

S3、酶溶液的制备:称取一定质量的酶活力为100U/g的谷氨酰胺转氨酶粉末,室温下溶于去离子水中,用玻璃棒搅拌至完全溶解,配制成质量浓度为8wt%的酶溶液;

S4、明胶-卡拉胶混合溶液的制备:分别取一定量的步骤S1所得的溶液与步骤S2所得的溶液于25mL烧杯中,加入一定量去离子水,在65℃恒温磁力搅拌器上加热搅拌5分钟,使明胶与卡拉胶溶液均匀混合;

S5、明胶-卡拉胶-酶混合溶液的制备:用自来水反复冲装有S4所述混合液的烧杯外壁,对步骤S4所述的混合溶液降温,再将含有明胶-卡拉胶混合液的烧杯置于50℃恒温磁力搅拌器上继续加热搅拌10分钟,在搅拌的条件下加入一定量的步骤S3所得的酶溶液,使得混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.6wt%,TGase的浓度为20U/g明胶;

S6、鱼冻的制备:将步骤S5所得的混合溶液倒入5mL烧杯中,在50℃水浴锅中孵育20分钟,然后于4℃条件下自然凝冻10小时即得强化的双网络交联鱼冻。

制备得到的鱼冻也具备与实施例1相似的良好的凝胶强度、弹性及热稳定性。

对比例1NDN结构的鱼冻

省略步骤S3及S5,其余步骤和实施例1一致,制备得到了仅仅添加了k-卡拉胶的鱼冻,即具有NDN结构的鱼冻。

对比例2MDN结构的鱼冻

省略步骤S2、S4以及后续有关卡拉胶的步骤,其余步骤和实施例1一致,制备得到了仅仅添加了TGase的鱼冻,即具有MDN结构的鱼冻。

对比例3

将步骤S2换成ι型卡拉胶溶液的配制、λ型卡拉胶溶液的配制及海藻酸钠溶液的配制,其他步骤与对比例1一致,所制备的鱼冻凝胶强度分别为77g、53g及68g。将这几种多糖与TGase共同使用后(步骤和参数同实施例1),制备得到的鱼冻凝胶强度分别为77g、65g和79g,结果与单独使用这种多糖制备得到的鱼冻凝胶强度无显著差异,可见,当使用ι型卡拉胶、λ型卡拉胶和海藻酸钠与TGase共同作用时,无法像添加κ型卡拉胶那样与TGase发挥协同作用。

对比例4

步骤S1~S4同实施例1;

S5、将S4制备得到的明胶-卡拉胶混合溶液置于4℃下自然凝冻12小时,得到了非共价交联的凝胶;

S6、将S5已成型的凝胶置于S3配制得到的酶溶液中浸泡,在TGase的最适温度为50℃下作用,最终发现凝胶发生熔化。

可能的原因是TGase渗透到凝胶中并发挥对明胶的共价交联作用需要较长的时间,在这个过程中,由于明胶-卡拉胶凝胶对热不稳定,加热使其熔化,即TGase发挥作用的速度小于凝胶熔化的速度,最终凝胶没有得到进一步的强化,凝胶发生熔化。

对比例5

步骤S1~S3同实施例1;

S4、先把明胶溶液和TG酶溶液混合均匀;

S5、并在50℃搅拌下加入卡拉胶溶液(如果高温搅拌TG酶容易失活),不断搅拌使得卡拉胶溶液与上述溶液混合均匀,其中,使得混合液中明胶的质量浓度为4wt%,卡拉胶的质量浓度为0.6wt%,TGase的浓度为20U/g明胶;

S6、同实施例1。

最终发现制备得到的鱼冻凝胶非常不均匀,出现了明显的碎胶渣子,结果见图6。

可能的原因是卡拉胶溶液不太容易混匀,将其加入到明胶-TG酶溶液时需要搅拌的时间比较长,在50℃下长时间作用下,TG酶开始对明胶发挥作用,致使搅拌过程中混合溶液里出现碎胶渣,最终导致形成的凝胶不均匀。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可做各种的改动与修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

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