CN116035190A - 一种以贻贝加工副产物回收蛋白质生产的贻贝风味基料及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以贻贝加工副产物回收蛋白质生产的贻贝风味基料及应用，所述方法包括以下步骤：将新鲜贻贝清洗表面后称重，与水煮至沸腾后取出完整贝肉、贻贝蒸煮液及脱落的碎贝肉；对贻贝蒸煮液进行渐进冷冻浓缩，获得贻贝浓缩液及洁净层冰；贻贝浓缩液采用旋转蒸发处理得到小分子蛋白质浓缩液；洁净层冰融化后用纳滤膜处理得到大分子蛋白质浓缩液；取两部分浓缩液，调节pH，添加胰酶进行酶解；取分离出的水相加入复合还原糖，调节温度后进行美拉德反应，制得美拉德反应液；将美拉德反应液转移至真空冷冻干燥机中，冷冻干燥得到贻贝风味基料。本发明以贻贝加工副产物中回收蛋白质制得的贻贝风味基料具有浓郁的贻贝风味，可操作性强。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种以贻贝加工副产物回收蛋白质生产的贻贝风味基料及应用。
(二)背景技术
贻贝是一种以营足丝附着生活的双壳类软体动物，生长力强，产量高，在我国山东、辽宁、浙江等沿海省份均有广阔的养殖海域，产量占世界总产量一半以上。贻贝肉富含多种营养成分及生理活性物质，营养价值高，还具有重要的生理调节作用。我国所产贻贝收获季节集中，采捕期短，产量大，采捕后若不及时处理，贻贝肉极易发生腐败变质。目前国内通常是将其制成干制品、冷冻品及一些保健品，以延长其储藏期，提高产品的商业价值。但在贻贝加工过程中，会产生大量的蒸煮废液。每生产一吨贻贝产品，就会产生1.5吨贻贝蒸煮液。贻贝蒸煮液中含有大量的蛋白质、氨基酸等物质，是一种极好海鲜风味调料的原料，其直接排放不仅会带来极大的环境压力，也造成了资源的极大浪费。
目前常用的一些从食品加工废液中回收蛋白质的方法主要有絮凝剂沉淀、高温沉淀等，所得蛋白质或因含有有毒有害的絮凝剂，或因高温引起的结构/功能变化，一般难以进一步高值化回收利用。
因此，急需一种对贻贝蒸煮液中蛋白质绿色、高效回收的方法，大大提高贻贝的利用率及附加值，减小产业对环境的压力和企业的负担。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种以贻贝加工副产物中回收蛋白质制备的贻贝风味基料及应用，分级回收贻贝加工过程产生的蒸煮液及碎贝肉中蛋白质并以浓缩蛋白制备贻贝风味基料，能耗低、效率高、简易可行。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种以贻贝加工副产物回收蛋白质生产的贻贝风味基料，所述贻贝风味基料按如下方法制备：
(1)将新鲜贻贝清洗表面后称重，与水煮至沸腾后取出完整贝肉，收集加工过程中产生的贻贝蒸煮液和碎贝肉；
(2)对贻贝蒸煮液进行冷冻浓缩，解冻离心后，获得下层浓缩液和上层澄清液；
(3)将步骤(2)中的下层浓缩液进行真空浓缩，得到蛋白质浓缩液1；
(4)对步骤(2)中的上层澄清液进行纳滤，得到蛋白质浓缩液2；
(5)将步骤(3)蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2按比例混匀，调节浓缩液中蛋白质浓度，获得浓缩液；
(6)取步骤(5)浓缩液，调节pH至6.5，添加胰酶进行酶解，酶解完成后，将酶解液灭酶、离心，获得酶解液水相；
(7)将步骤(6)酶解液水相中加入复合还原糖，调节温度90-140℃后反应，制得美拉德反应液；所述复合还原糖由木糖与葡萄糖构成；
(8)将步骤(7)美拉德反应液转移至真空冷冻干燥机中，冷冻干燥得到贻贝风味基料。
优选，步骤(1)中，所述水与清洗后的贻贝质量比为1:4-8；所述煮沸是加入85-100℃的热水蒸煮8-15min，所述制得的贻贝蒸煮液中蛋白含量在2-8g/L。
优选，步骤(2)中，所述冷冻浓缩温度为-20～-80℃，冷冻时间为12-24h；所述解冻是流水解冻2-4h；所述离心条件为6000-8000g下离心5-20min。
优选，步骤(3)中，所述真空浓缩的条件为水浴温度为60-80℃、转速20-40r/min、浓缩10-30min，真空度-1±0.01MPa，所得浓缩液中蛋白质浓度在50-100g/L，蛋白质分子量集中在100-135kDa和180-245kDa。
优选，步骤(4)中，纳滤膜孔径为100Da，膜材料为聚醚砜，膜过滤过程由渗出液与截留液体积比决定，当渗出液：截留液在5:1-7:1时停止膜过滤，所得截留液中蛋白质浓度在20-35g/L，分子量在50-100kDa。
优选，步骤(5)中，蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2按体积比6:1-1:1.5混匀，浓缩液中蛋白质含量为5-10％。
优选，步骤(6)中，胰酶添加量为浓缩液质量的0.5-3％，酶解温度为50-55℃，酶解时间为4-6h。
优选，步骤(6)中，灭酶条件为沸水浴10-20min，离心条件为8000-10000g离心10-20min。
优选，步骤(7)中复合还原糖由木糖与葡萄糖以质量比1:3-3:1(优选1:3)构成，所述复合还原糖加入量以酶解液水相体积计为10-50mg/ml(优选30mg/ml)；反应温度为90-140℃(优选90-120℃)，反应时间为0.5-3.5h。
优选，步骤(8)冷冻干燥温度-20℃，时间48-72h。
本发明还提供一种所述贻贝风味基料在制备食品添加剂中的应用，用于增加食品中贻贝风味。
与现有技术相比，本发明有益效果主要体现在：
本发明充分利用贻贝加工过程中的副产物，制备具有明显贻贝风味的贻贝基料，极大程度提高贻贝附加值。本发明采用冷冻-真空-膜联合浓缩处理贻贝蒸煮液，可以回收90％以上蛋白质，极大程度减少贻贝加工副产物排放处理所需的化学需氧量。将浓缩的贻贝蒸煮液与碎贝肉以产物风味为评价指标，通过胰酶酶解形成的产物具有令人愉悦的贻贝风味；添加复合还原糖进行美拉德反应，能够进一步丰富产物的风味；通过冷冻干燥的方式制备贻贝风味基料，对热敏性风味物质及营养成分均保留较好，有效提高了产品附加值。
(四)附图说明
图1实施例1GC-MS图谱。
图2实施例2GC-MS图谱。
图3实施例3GC-MS图谱。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：本发明实施例中蛋白含量采用GB5009.5-2016中凯氏定氮法检测。
实施例1
(1)将新鲜贻贝清洗表面后称重，取4kg清洗后的贻贝与水按照质量比4:1于85℃热水中蒸煮8min后，取出完整贝肉，收集加工过程中产生的贻贝蒸煮液和碎贝肉。贻贝蒸煮液中蛋白含量为2g/L；
(2)将步骤(1)贻贝蒸煮液在-20℃下冷冻12h后，流水解冻2h，完全解冻的贻贝蒸煮液在6000g下离心10min，获得下层浓缩液与上层澄清液；
(3)真空浓缩：将步骤(2)中的下层浓缩液进行真空浓缩，所述真空浓缩的条件为水浴温度为60℃、转速20r/min、浓缩10min，真空度-1±0.01MPa，所得浓缩液中蛋白质浓度在50g/L，得到蛋白质浓缩液1，蛋白质分子量集中在100-135和180-245kDa；
(4)膜浓缩：对步骤(2)中的上层澄清液进行纳滤，纳滤膜孔径为100Da，膜材料为聚醚砜，膜过滤过程由渗出液与截留液体积比决定，当渗出液：截留液在5:1时停止膜过滤，所得截留液中蛋白质浓度在20g/L，得到蛋白质浓缩液2，分子量在50-100kDa；
(5)将步骤(3)蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2按体积比例1:1.5混匀，调节浓缩液中蛋白质含量为5％，获得浓缩液；
(6)取步骤(5)浓缩液，调节pH为6.5，按浓缩液的质量添加0.5％胰酶(酶活2000U/g)进行酶解，酶解温度为50℃，酶解时间为4h，酶解完成后将酶解液沸水浴10min灭酶、8000g离心10min，获得酶解液水相；
(7)将步骤(6)酶解液水相中加入30mg/ml(以酶解液水相体积计)复合还原糖(木糖：葡萄糖质量比＝1:3，)，调节反应温度为90℃，反应0.5h，制得美拉德反应液；
(8)将步骤(7)美拉德反应液转移至真空冷冻干燥机中，-20℃冷冻干燥48h，得到贻贝风味基料4.6g，GC-MS图谱见图1所示，贻贝风味基料中风味物质种类及含量较少。由10名成员组成的感官评价小组，对贻贝风味基料根据表1进行感官评分，结果见表2。
表1感官评价表
实施例2
(1)将新鲜贻贝清洗表面后称重，将清洗后的贻贝5kg与水按照质量比5:1于90℃热水中蒸煮10min后取出完整贝肉，收集加工过程中产生的贻贝蒸煮液和碎贝肉，所述制得的贻贝蒸煮液中蛋白含量在4g/L；
(2)将步骤(1)贻贝蒸煮液-40℃下冷冻12h后，流水解冻3h，完全解冻的贻贝蒸煮液在7000g下离心15min，获得下层浓缩液与上层澄清液；
(3)真空浓缩：将步骤(2)中的下层浓缩液进行真空浓缩，所述真空浓缩的条件为水浴温度为70℃、转速30r/min、浓缩15min，真空度-1±0.01MPa，所得浓缩液中蛋白质浓度在70g/L，得到蛋白质浓缩液1，蛋白质分子量集中在100-135和180-245kDa；
(4)膜浓缩：对步骤(2)中的上层澄清液进行纳滤，纳滤膜孔径为100Da，膜材料为聚醚砜，膜过滤过程由渗出液与截留液体积比决定，当渗出液：截留液在6:1时停止膜过滤，所得截留液中蛋白质浓度在25g/L，得到蛋白质浓缩液2，分子量在50-100kDa；
(5)将步骤(3)蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2按体积比例3:1混匀，调节浓缩液中蛋白质含量为8％，获得浓缩液；
(6)取步骤(5)浓缩液，调节pH为6.5，按浓缩液的质量添加0.5％胰酶(酶活2000U/g)进行酶解，酶解温度为52℃，酶解时间为5h，酶解完成后将酶解液沸水浴12min灭酶、9000g离心15min，获得酶解液水相；
(7)将步骤(6)酶解液水相中加入30mg/ml(以酶解液水相体积计)复合还原糖(木糖：葡萄糖质量比＝1:1)，调节反应温度为110℃，反应1.5h，制得美拉德反应液；
(8)将步骤(7)美拉德反应液转移至真空冷冻干燥机中，-20℃冷冻干燥64h，得到贻贝风味基料6.5g，GC-MS图谱见图2，贻贝风味基料中风味物质种类增多，含量增加。同实施例1进行感官评分，结果见表2。
实施例3
(1)将新鲜贻贝清洗表面后称重，将清洗后的贻贝8kg与水按照质量比8:1于100℃热水中蒸煮15min后取出完整贝肉，收集加工过程中产生的贻贝蒸煮液和碎贝肉，所述制得的贻贝蒸煮液中蛋白含量在8g/L；
(2)将步骤(1)贻贝蒸煮液-80℃下冷冻24h后，流水解冻4h，完全解冻的贻贝蒸煮液在8000g下离心15min，获得下层浓缩液与上层澄清液；
(3)真空浓缩：将步骤(2)中的下层浓缩液进行真空浓缩，所述真空浓缩的条件为水浴温度为80℃、转速40r/min、浓缩25min，真空度-1±0.01MPa，所得浓缩液中蛋白质浓度在100g/L，得到蛋白质浓缩液1，蛋白质分子量集中在100-135和180-245kDa；
(4)膜浓缩：对步骤(2)中的上层澄清液进行纳滤，纳滤膜孔径为100Da，膜材料为聚醚砜，膜过滤过程由渗出液与截留液体积比决定，当渗出液：截留液在7:1时停止膜过滤，所得截留液中蛋白质浓度在35g/L，得到蛋白质浓缩液2，分子量在50-100kDa；
(5)将步骤(3)蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2按体积比例5.5:1混匀，调节浓缩液中蛋白质含量为9％，获得浓缩液；
(6)取步骤(5)浓缩液，调节pH为6.5，按浓缩液的质量添加3％胰酶(酶活2000U/g)进行酶解，酶解温度为55℃，酶解时间为6h，酶解完成后将酶解液沸水浴15min灭酶、10000g离心15min，获得酶解液水相；
(7)将步骤(6)酶解液水相中加入30mg/ml(以酶解液水相体积计)复合还原糖(木糖：葡萄糖质量比＝3:1)，调节反应温度为115℃，反应2h，制得美拉德反应液；
(8)将步骤(7)美拉德反应液转移至真空冷冻干燥机中，-20℃冷冻干燥72h，得到贻贝风味基料10.1g，GC-MS图谱见图3，贻贝风味基料中风味物质种类显著增加，含量显著增大，贻贝风味明显。同实施例1进行感官评分，结果见表2。
表2感官评价平均得分
显然，上述实施例仅仅是为清楚的说明所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以作出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种以贻贝加工副产物回收蛋白质生产的贻贝风味基料，其特征在于，所述贻贝风味基料按如下方法制备：
(1)将新鲜贻贝清洗表面后称重，加水煮至沸腾后取出完整贝肉，收集加工过程中产生的贻贝蒸煮液和碎贝肉；
(2)对贻贝蒸煮液进行冷冻，解冻，离心后，获得下层浓缩液和上层澄清液；
(3)将步骤(2)中的下层浓缩液进行真空浓缩，得到蛋白质浓缩液1；
(4)对步骤(2)中的上层澄清液进行纳滤，取截留液，得到蛋白质浓缩液2；
(5)将步骤(3)蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2混匀，调节蛋白质浓度，获得浓缩液；
(6)取步骤(5)浓缩液，调节pH至6.5，添加胰酶进行酶解，酶解完成后，将酶解液灭酶、离心，获得酶解液水相；
(7)将步骤(6)酶解液水相中加入复合还原糖，调节温度90-140℃后反应，制得美拉德反应液；所述复合还原糖由木糖与葡萄糖构成；
(8)将步骤(7)美拉德反应液转移至真空冷冻干燥机中，冷冻干燥得到贻贝风味基料。
2.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(1)中，所述水与清洗后的贻贝在质量比为1:4-8；所述煮沸是加入85-100℃的热水蒸煮8-15min。
3.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(2)中，所述冷冻温度为-20～-80℃，冷冻时间为12-24h；所述解冻是流水解冻2-4h；所述离心条件为6000-8000g下离心5-20min。
4.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(3)中，所述真空浓缩的条件为水浴温度为60-80℃、转速20-40r/min、浓缩10-30min，真空度-1±0.01MPa。
5.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(4)中，纳滤膜孔径为100Da，膜材料为聚醚砜。
6.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(5)中，蛋白质浓缩液1、步骤(4)蛋白质浓缩液2按体积比6:1-1:1.5混匀。
7.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(6)中，胰酶添加量为浓缩液质量的0.5-3％，酶解温度为50-55℃，酶解时间为4-6h。
8.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(6)中，灭酶条件为沸水浴10-20min，离心条件为8000-10000g离心10-20min。
9.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(7)中复合还原糖由木糖与葡萄糖以质量比1:3-3:1构成，所述复合还原糖加入量以酶解液水相体积计为10-50mg/ml。
10.如权利要求1所述的贻贝风味基料，其特征在于，步骤(8)冷冻干燥是在-20℃干燥48-72h。
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