一种高钙虾肠及其制备方法

技术领域

本发明属于水产品加工技术领域，涉及一种高钙虾肠及其制备方法。

背景技术

我国是全球最大的水产品生产国，每年水产产量稳居世界第一。虾作为其中主要的水产品之一，因其营养丰富而广受人民的喜爱。虾类初级加工产品的生产技术已经非常成熟，市场逐渐倾向精加工产品，虾肠制品便是其中之一。虾肠制品是虾仁、盐以及添加剂通过低温斩拌制得的一种高蛋白凝胶制品，生产高品质的虾肠产品的关键在于提高其凝胶性能。然而，我国水产品加工率远远低于发达国家，产生大量的加工副产物，虾壳就是其中重要的一种副产物。虾壳含有丰富的甲壳素、蛋白质和脂质。目前，有关虾壳提取活性物质的研究较多，如通过胰蛋白酶、胃蛋白酶等水解获得虾壳蛋白质水解物具有抗氧化性、且能对血管紧张素酶(ACE)具有抑制性；提取虾壳中的虾壳素，可以作为一种抑菌剂应用于食品保鲜中。有关高附加值虾壳粉产品的研发主要集中于虾壳粉米醋和虾壳粉调味酱，而有关虾壳粉对肉肠制品品质的影响研究较少。南美白对虾(Penaeus vannamei)是世界上养殖产量最高的三大虾类之一。据统计，2020年，我国南美白对虾产量约为205.50万吨。南美白对虾味道鲜美，营养丰富，虾肉中富含蛋白质、氨基酸以及矿物元素，深受国内外消费者喜爱。目前，南美白对虾主要以冻虾仁、虾滑和鲜虾销售，有关其高质化加工产品的报道较少。南美白对虾加工成虾仁过程中会产生大量的虾壳副产物。因此，如何对虾壳进行高质化利用，且提升其高质化产品是制约南美白对虾产业发展的关键。

虾肠制品的制作与鱼糜制品相似，都需通过添加盐和其他添加剂，借助低温斩拌制得的一种高蛋白凝胶制品。虾肠凝胶制品的凝胶机理是盐溶性肌原纤维蛋白在转谷氨酰胺酶的催化下形成致密的网状结构；但是，与鱼糜制品相比较，虾肠制品的凝胶性能较差。因此，探究有效提高虾肠凝胶制品的凝胶特性，开发高品质虾肠制品，是推动虾制品加工业发展的关键。

正如中国专利申请文本(公开号：CN110192613A)公开了一种零添加脂肪的虾仁健身肠，其原料包括鸡大胸肉55～60份、大豆分离蛋白8～20 份、藻类蛋白粉3～4份、虾仁8～10份、TG酶0.5～0.7份、食盐1～2份、复合磷酸盐0.2～0.4份、D-异抗坏血酸钠0.1～0.12份、甘氨酸2.0～4.0份等，需要加入较多的添加剂，不利于长期摄入。中国专利申请文本(公开号： CN113854512A)公开了一种提高虾糜凝胶强度的方法，通过在嫩化液中处理后的虾肉与凝胶增强辅料、大豆分离蛋白、TG酶混合成型，再经低温太赫兹波处理、高温煮制得虾肉制品，但是太赫兹波效率低，并不能在食品加工业中广泛应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种高钙虾肠，通过TG酶催化虾肉中肌球蛋白重链和大豆分离蛋白产生共价交联形成致密的凝胶网络，有效提升虾肠的凝胶性能的同时增加含钙量。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种高钙虾肠，所述高钙虾肠以重量份数计，包括以下原料：100份虾仁、0.5～3份虾壳粉、1～3份食盐、1～10份大豆分离蛋白(SPI)、0.1～0.6 份谷氨酰胺转氨酶(TG酶)、1～10份淀粉；所述虾壳粉粒度为1～7μm。

虾壳粉为南美白对虾加工中的副产物，本发明在虾肠中加入虾壳粉，实现了废物利用；并且一方面，虾壳中含有蛋白质、甲壳素和脂质等营养物质，且其中的甲壳素具有抗菌性、抗氧化性等生物功能活性；另一方面，虾壳作为一种天然的低价钙源，其所含的钙可以作为TG酶的激活剂，在有效提升虾肠钙含量的同时提高了原料的利用率，从而获得更优的营养价值与性能。粒径较小的虾壳粉不仅能够有效起到凝胶网络填充作用，同时更容易被人体消化吸收，提高了高钙虾肠的生物利用率。此外，TG酶还能催化虾肉中肌球蛋白重链和大豆分离蛋白产生共价交联形成致密的凝胶网络，有效提升虾肠的凝胶性能。

作为优选，所述虾壳粉、谷氨酰胺转氨酶(TG酶)的质量比为1： (0.1～0.7)。

进一步优选，所述虾壳粉、大豆分离蛋白、谷氨酰胺转氨酶的质量比为1：(2～7)：(0.12～0.5)。

作为优选，所述大豆分离蛋白中钠含量低于10000ppm。

作为优选，所述虾壳粉为虾壳经冷冻干燥、粗粉碎、二次球磨及过筛后制得。

进一步优选，所述虾壳粉粗粉碎为第一次低速粉碎5～10s、高速粉碎 10～30s、第二次低速粉碎5～20s；第一次低速粉碎和第二次低速粉碎的转速为2000～4500r/min，高速粉碎转速为5000～8000r/min。

更进一步优选，所述高速粉碎时间≥第二次低速粉碎时间≥第一次低速粉碎时间。

作为优选，所述二次球磨转速为200～400r/min，球料重量比为(1～3):1，磨球直径为1～3mm，球磨时间为60～150min。

作为优选，所述过筛为过2000～8000目筛。

作为优选，所述谷氨酰胺转氨酶为1000U。

TG酶对肌球蛋白、肌动蛋白作用，在制备过程中形成二硫键，维持产品的含水量和胶弹性。本发明的大豆分离蛋白(SPI)，可利用自身凝胶作用改善虾肠的质地和加工特性；并且由于其蛋白质含量高达90％，还含有多种人体必需氨基酸，可改善产品的营养价值和风味。

本发明还公开了一种高钙虾肠的制备方法，所述制备方法包括：将虾仁切碎后加入其它原料斩拌均匀得到虾糜；将虾糜灌入肠衣中封口，加热、冰浴后得高钙虾肠。

作为优选，空斩后的虾仁先与食盐进行斩拌，再加入虾壳粉、大豆分离蛋白、谷氨酰胺转氨酶斩拌，然后加入淀粉，调节水分，使得含水量为75～85％，最后斩拌成虾糜；整个过程在0～10℃下进行。

虾仁先与食盐反应使虾肉析出盐溶蛋白，有利于与大豆分离蛋白进一步结合。

作为优选，所述虾糜灌入20～30cm的肠衣中封口得15～20cm的虾肠。

作为优选，所述加热过程包括第一阶段加热、第二阶段加热，其中第一阶段加热温度为30～40℃，时间为40～80min，第二阶段加热温度为 80～110℃，时间为10～40min。

第一次加热的目的是在低温下先进行肌球蛋白的热诱导中头部分子的凝聚，第二次加热的目的是高温煮制使虾肠完全凝胶化、熟化。

作为优选，所述冰浴过程温度为0～4℃，时间为10～20min。

将加热后的虾肠立刻置于冰浴中，可以使虾肠肉质具有更佳的胶弹性、咀嚼性，有利于食用感官。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明在高钙虾肠原料中加入经冷冻干燥、粗粉碎、二次球磨及过筛制得的虾壳粉，实现了废物利用；并且一方面虾壳中含有蛋白质、甲壳素和脂质等营养物质，且其中的甲壳素具有抗菌性、抗氧化性等生物功能活性；另一方面，虾壳作为一种天然的低价钙源，其所含的钙可以作为TG 酶的激活剂，在有效提升虾肠钙含量的同时提高了原料的利用率，并且相比于市售成品虾壳素，本发明制得的虾壳粉中的虾壳素能更好的与TG酶反应，从而获得更优的营养价值与性能。

2、本发明加入TG酶，催化虾肉中肌球蛋白重链和大豆分离蛋白产生共价交联形成致密的凝胶网络，有效提升虾肠的凝胶性能。

3、本发明中加入的是低钠含量的大豆分离蛋白，在增加蛋白质的同时，降低肉糜制品对身体的影响。

4、本发明中不需加入磷酸盐等添加剂，而是通过调控原料组成及比例，实现较好的保水性、胶弹性。

5、本发明的原料成本低，制备简便可控，有利于规模化生产。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

将清洗后的南美白对虾虾壳冷冻干燥，-20℃贮藏备用。使用时采用 800Y高速多功能粉碎机进行粗粉碎，分别为：低速粉碎5s，高速粉碎30s，再低速粉碎5s，第一次低速粉碎的转速为3000r/min，高速粉碎转速为 7000r/min，第二次低速粉碎的转速为4000r/min，得到粗虾壳粉；然后将粗虾壳粉放入行星球磨仪中进行二次球磨，调节球磨转速至400r/min，其中球料重量比为2:1，磨球直径为2mm，球磨时间为150min。球磨结束后，取出粉末，将得到的虾壳粉过2500目筛后，得到虾壳粉。将解冻的100份南美白对虾虾仁切碎，放入真空斩拌机中空斩2min，加入2.5份的食盐，斩拌2min，再加入1.5份的虾壳粉，加入5份的SPI，0.3份的TG酶(1000U)，斩拌2min，再加入5份的淀粉，调节水分，使最终水分含量为80％，继续斩拌4min，得到虾糜；整个过程均在4±1℃下进行。将得到的虾糜均匀的灌入25mm肠衣中，去除气泡，用封口机封成约18cm长的虾肠，40℃加热 30min，90℃加热40min，处理后的虾肠冰水浴冷却15min后，4℃冰箱冷藏，即得高钙虾肠。

将制得的虾肠性能进行硬度、胶弹性、咀嚼性性能测试，硬度、胶弹性、咀嚼性测定包括：采用TA.XT Plus食品物性测试仪去除虾肠的肠衣后，切成2.5cm厚的圆柱体。选择P/50探头对虾肠进行测定，测前、测试、测后速度均为1.00mm/s，压缩凝胶至原始高度的50％，每组测5个平行，取平均值；还进行了感官评价：随机选10位食品专业的学生(男女平均)，让他们对虾肠进行综合评价，感官评定前将对虾肠置于90℃水浴20min。结果如表2所示。

实施例2～18

与实施例1相比，区别在于在100份虾仁中虾壳粉、SPI、TG酶的加入量如表1所示。

实施例19

与实施例1相比，区别在于粗粉碎仅为高速粉碎30s，不过筛，虾壳粉平均粒度为150μm。

实施例20

与实施例1相比，区别在于粗粉碎仅为低速粉碎30s，不过筛，虾壳粉平均粒度为230μm。

实施例21

与实施例1相比，区别在于二次球磨，转速为200r/min，不过筛，虾壳粉平均粒度为16μm。

实施例22

与实施例1相比，区别在于二次球磨时间为60min，过1500目筛，虾壳粉平均粒度为8μm。

对比例1

与实施例1相比，区别在于不加入虾壳粉。

对比例2

与实施例1相比，区别在于采用市售的虾壳素代替虾壳粉。

对比例3

与实施例1相比，区别在于采用CaCl

对比例4

与实施例1相比，区别在于不加入虾壳粉、TG酶、SPI。

对比例5

与实施例1相比，区别在于不加入TG酶。

对比例6

与实施例1相比，区别在于不加入SPI。

对比例7

与实施例1相比，区别在于虾壳粉经冷冻干燥、行星球磨仪球磨后制得，不过筛，虾壳粉平均粒度为15μm。

对比例8

与实施例1相比，区别在于虾壳粉经冷冻干燥、粗粉碎后制得，不过筛，虾壳粉平均粒度为40μm。

表1、原料中虾壳粉、SPI、TG酶加入量的统计表

表2、高钙虾肠的性能数据表

从上表中可知，本发明加入了经冷冻干燥、粗粉碎、二次球磨制得的虾壳粉，虾壳粉中所含的钙可以作为TG酶的激活剂，并且TG酶能够催化虾肉中肌球蛋白重链和大豆分离蛋白产生共价交联形成致密的凝胶网络，有效提升虾肠的凝胶性能，获得更优的高钙虾肠。本发明通过控制三者的加入量及比例，如实施例1～4、7～9、11所示，具有较好的硬度、胶弹性、咀嚼性；实施例10、12、14、16中虾壳粉、SPI的质量比超出过多或过少，导致虾肠凝胶特性呈现弱化趋势且感官评定分数降低；实施例6、13中虾壳粉、TG酶的质量比过多或过少，导致不能较好地激活TG酶使其发挥出作用；实施例5、15、18中虾壳粉、SPI、TG酶的质量比过多或过少，导致虾肠凝胶特性不佳。对比例1～3中未采用本发明所述的虾壳粉导致品质较差；本发明的对比例4～8中没有实现虾壳粉、SPI、TG酶三者的共同作用以至于品质较差。而实施例19～22中，由于虾壳粉未经完整的冷冻干燥、粗粉碎、二次球磨、过筛的流程导致粉末不够细腻，粗颗粒影响成品的品质。

综上所述，本发明将冷冻干燥、粗粉碎、二次球磨制得的虾壳粉作为原料，与SPI、TG酶共同作用，实现废物利用的同时，增加虾肠的营养价值与凝胶性能。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。