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贝类下脚料制造的保健食品探析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:贝类加工业的下脚料主要为两大部分。目前牛磺酸广泛应用于婴幼儿奶粉、饮料和保健食品中作为强化剂。把扇贝边制成富含牛磺酸的食品添加剂,而不是纯品,其市场前景更为可观。

贝类下脚料制造的保健食品探析

贝类加工业的下脚料主要为两大部分。一部分为肉质部,如扇贝边,是扇贝柱加工过程中的下脚料,占整个可食部分的60%。扇贝边主要由三部分组成:扇贝的肉质斧足(外套膜边肉)、暗绿色至暗褐色的中肠腺(也叫内脏团)和生殖腺。另一部分下脚料的量也比较大,即贝壳

扇贝边加工成食品时,外形难看,感官质量较差,又因为含水量较高,易于腐烂变质,贮存和运输很不方便。实际上扇贝边味道非常鲜美,营养价值相当高。湿扇贝边氨基酸含量高达90 g/kg,其中人体必需氨基酸占氨基酸总量的35%左右,而且扇贝边还含有丰富的牛磺酸精氨酸、DHA、EPA等具有生物活性作用的成分,因而从某种意义上讲,扇贝边的营养价值不低于扇贝柱,丢弃它们相当可惜。

1.牛磺酸及其添加食品

海产品中含有丰富的牛磺酸,其中毛蚶、海螺、杂色蛤等贝类中牛磺酸含量较高,每100 g新鲜可食部分中含量是500~900 mg,贻贝和扇贝牛磺酸含量分别是655 mg/kg与827 mg/kg,每1 kg扇贝边中的牛磺酸含量为3~4 g。

(1)牛磺酸的制备。天然牛磺酸可以从鱼、贝类的肉中提取,扇贝边是提取牛磺酸的良好材料。提取方法如下:

先将扇贝边清洗干净,冻存,用时直接解冻,勿水洗解冻,以防解冻时引起汁液损失。

将扇贝边破碎后,用水抽提其中的氨基酸,粗滤,去杂质。

将扇贝边进一步破碎,过滤除去固形物,得滤液。在滤液中加入1%~2%的活性炭脱色,过滤,得无色透明液体。

将脱色后的液体经过离子交换柱后,真空浓缩,冷却结晶,即得较纯的牛磺酸。

(2)用作食品添加剂的牛磺酸。目前牛磺酸广泛应用于婴幼儿奶粉、饮料和保健食品中作为强化剂。著名的红牛饮料的主要有效成分之一便是牛磺酸。

把扇贝边制成富含牛磺酸的食品添加剂,而不是纯品,其市场前景更为可观。打碎扇贝边,除去大部分固形物,脱去水分,可得到含有多种氨基酸(其中含牛磺酸20%)的添加剂干粉,添加于各种强化食品中,用量只为食品原料的0.2%即可满足强化要求(强化食品的牛磺酸用量仅为0.03%~0.04%),同时带入了其他有益氨基酸,使食品营养更为丰富,大大降低提取成本。

2.保健调味料“扇贝珍”

扇贝边中含有丰富的氨基酸,其中不乏呈味氨基酸(甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸)和呈味核苷酸,将扇贝边制成调味料,味道鲜美,同时由于其含有牛磺酸、微量元素、精氨酸等,使调味料还具有很高的保健作用。

以扇贝边为原料、应用生物酶解法制取的富含牛磺酸的调味料“扇贝珍”,色棕红,似油状,晶莹透明,入口香鲜浓烈,回味悠长。含有18种氨基酸,氨基酸总量高达60 g/L以上,8种必需氨基酸含量达21 g/L,其中赖氨酸2.4 g/L。尤其适于凉拌菜肴,不仅风味好,且不改变菜肴天然颜色,其口感、风味及内在价值均与高品质的蚝油相仿。

制备工艺:

(1)收集新鲜的扇贝边,拣净碎壳及杂物。先用海水清洗扇贝边中夹带的泥沙等脏物,洗净后,用自来水冲洗2遍,以免过多的海水使制取的“扇贝珍”带有苦涩味。并且初次清洗时应当用海水,除了可以节约淡水,还可以避免新鲜扇贝边的溃烂,减少扇贝边含有的营养物质和鲜味物质的损失。如不立即加工,则将洗好的扇贝边沥水后冰冻存放。

(2)加工时将扇贝边由冰库中取出解冻,并进行加热脱水处理。加热温度以75~80℃为宜。温度过高则会导致扇贝边变性过度,不利于后续的酶解工序;温度过低则脱水不充分,给干燥过程带来困难。加热时间以10~15 min为宜,加热还有利于扇贝边各部位的分开剥离。然后将扇贝边冷却到30~40℃,捞出,余下的浓浊煮汁保留待用。

(3)捞出的扇贝边人工分离、分选。将斧足、中肠腺和生殖腺分开,以便分别加工处理。

将生殖腺清洗干净,以适量的亚硫酸钠-氯化钠溶液浸泡护色40 min后,在以糖、桂皮八角生姜苹果酸、麦芽酚、味精等配制的调味液中浸泡过夜。取出后,于70℃干燥箱烘烤至含水量30%~40%,定量包装,真空封口,120℃下高压处理20 min后即成无腥味、风味宜人、口感细软、营养丰富的贝子脯。

用水洗去黄色斧足表面黏附的油状物,并于60℃鼓风干燥到含水量不超过15%,浸入1%的H2O2溶液中于50℃水浴保温2~3 h,H2O2溶液的用量以浸没斧足片使之不露出水面为宜。斧足裙边由褐黄色变为淡黄色到白色,取出以净水冲洗数次,浸入0.01%的亚硫酸钠溶液中1 h,再用自来水冲洗3次,烘烤至干。取出后为淡黄色斧足,形状类似于银耳,于加热后的棕榈油中炸5 s,膨化后取出,于离心机中甩干脱油,蘸以调配好的葡萄糖、盐、味精混合粉末,真空包装后,即为贝裙脆片。

(4)内脏团与煮汁合并,加入0.06%的蛋白酶,于40~45℃下保温3 h后,加入0.5%的蔗糖和1%的食用酒精,继续保温水解21 h后,将水解液煮沸,中止酶解。

(5)先以硅藻土为助滤剂过滤水解液,过滤后的滤液中加入0.5%的粉状活性炭,加热至80℃,保温1 h后过滤除去活性炭,得淡茶色澄清透明滤液。

(6)将滤液于0.08~0.1 MPa真空度下真空浓缩到原液的1/4~1/3备用。

(7)将干燥而干净的海带根,粉碎到20目,加入10倍重量的水,浸搅10 h后,沥出汁,再加入5倍质量的水浸5 h,合并浸提液,真空浓缩到原体积的1/10~1/8。

(8)测定海带根浓缩液中的碘含量,按适当比例加入扇贝内脏团浓缩液,并加入糖、盐、味精等调料,即可得到富含氨基酸、生物碘,色泽棕红透明,状如油脂的“扇贝珍”调味液。

3.复合氨基酸粉

扇贝边和贻贝干粉中含有丰富的优质蛋白质,并且含有多种微量元素,以扇贝边和贻贝干粉为主要原料经酶解后制成的胶囊保健食品,具有明显抗疲劳、增强机体免疫力、改善心血管供血机能等生理作用。若将水解液精制浓缩,可以制成氨基酸含量丰富、组成平衡、接近于理想模式的全营养复合氨基酸食品强化剂。

(1)工艺要点:

原料预处理。将提取脂肪后的干扇贝边或者贻贝干粉,加5倍质量的水浸泡搅拌,置于温度预控好的水浴锅中,待料温升至预定温度时,进行恒温酶解。(www.xing528.com)

酶解。选择枯草杆菌中性蛋白酶、胃蛋白酶胰蛋白酶进行联合水解,首先用胃蛋白酶水解,接着以枯草杆菌中性蛋白酶与胰蛋白酶进行水解。酶解的最佳工艺如下:向搅拌好的原料加入0.1%的苯甲酸钠防腐;用6 mol/L的盐酸溶液调pH到2.0~2.5,恒温50℃,加入2.2%(相对于干料的质量分数)的胃蛋白酶,不断搅拌4 h;用NaOH调pH至7.0,恒温50℃,加入1.3%的枯草杆菌中性蛋白酶,并不断搅拌;4 h后,调pH到8.5,加入3.5%的胰蛋白酶,50℃恒温搅拌酶解5 h;酶解完全后,加热升温到85℃,保持10 min,使酶失活;离心、去渣得到酶解上层液,水解度达到91%,游离氨态氮与总氮之比是84%。

超滤。由于酶解所得上层液为深褐色浑浊液体,为除去大分子物质、未水解蛋白、部分多糖并脱色,采用对热敏性物质几乎无影响的超滤分离法。将酶解原液以蒸馏水稀释3倍后直接加入超滤器中,加入0.1%的苯甲酸钠防腐,依次用PS-200M/PP、PES-8PP、PS-4/PP的超滤膜进行超滤,分别截留相对分子质量为20 000、8 000、4 000的物质。超滤时应该不断搅拌,并且充氮气加压到0.3 MPa,即得到浅棕黄色超滤液。

脱盐。用701#羧酸型的弱碱性阴离子交换树脂和氢型强酸性阳离子交换树脂调节氨基酸的带电状态,从而通过阴阳离子交换达到脱盐的目的。

脱色。脱盐后的复合氨基酸溶液颜色不够理想,须经过活性炭脱色处理。向脱盐后的水解液中加入质量分数为0.5%的活性炭,90℃保温搅拌2 h,取出冷却至4~10℃,沉降后抽滤除去活性炭即可。

复合氨基酸粉的制备。脱色液在70℃、66~80 kPa下浓缩后,冷却结晶,结晶用95%的酒精洗涤后,重结晶一次,在60~80℃下烘干,即得复合氨基酸粉。相对于干粉原料的质量来说,产品收率是20%,蛋白质得率是41%,纯度是90%,其中必需氨基酸(不计色氨酸)占总氨基酸的55.12%。

(2)营养价值分析。复合氨基酸粉中的精氨酸具有刺激正常细胞分裂增殖、延缓衰老的保健作用,还有促进开放式伤口细胞生成、加速伤口愈合的作用。食用鲍鱼能促进手术后切口快速愈合,也正是由于鲍鱼含有丰富的精氨酸。牛磺酸更是一种抗疲劳、提高机体免疫力的特殊营养成分。复合氨基酸粉中这2种特殊氨基酸的含量均高于母乳中的含量。

4.甘油三酯型EPA

扇贝中肠腺为一暗绿色至暗褐色的内脏团,是扇贝加工下脚料——扇贝边的一个组成部分。扇贝中肠腺的脂质中,EPA含量比较高,并且以甘油三酯的形式存在,含量随季节的变动而变化。据报道,甘油三酯型EPA比乙酯型EPA更易被小肠吸收。

甘油三酯型EPA的提取工艺:将扇贝的中肠腺煮熟(90~100℃、4 min),取中肠腺2 kg(600~650个,含水46%),切细,加入8 kg水与40 g日本鳗鱼鱼油(其重量为中肠腺重量的2%),再于90℃下煮30 min,过滤后将滤液于3 000 r/min条件下离心10 min,获得脂质,然后用硅酸柱分离甘油三酯型EPA。

5.贝壳活性钙

近年来,国内外医学专家对钙在人体中的作用的讨论越来越多,补钙问题成了临床和基础医学热门话题,围绕补钙推出多种保健食品和新药制剂。所以,人类食用钙源的开发利用,成了食品工业与医药工业急切需要解决的问题。

因为畜骨和蛋壳中含有重金属元素以及农药污染的可能性较大,所以人们把寻找优质钙源的目光转向海洋。在众多的海产品中,贝类的产量非常大。人们在享用时,食其肉,弃其壳,大量的贝壳被作为垃圾丢弃,既造成垃圾处理负担又浪费宝贵资源。对贝壳成分的分析表明,贝壳中含有大量的钙,主要成分为CaCO3,占95%以上,另外含有少量有机物及微量元素Zn、Si、Fe等。将贝壳处理后,使之和有机酸反应,可制成活性钙——醋酸钙。

醋酸钙俗名醋石,分子式为(CH3COO)2Ca,是白色晶体,为制备多种有机产品的重要原料,更是一种优质的食用钙强化剂。据报道,可溶性醋酸钙被人体吸收利用的程度和全脂奶粉接近。因此,将贝壳用有机酸处理以后,将不溶性钙转变为可溶性钙,为贝类产品的综合利用提供了一种可行的方法。

贝壳本身无毒,重金属等含量又很低,醋酸也是人们日常食用的成分,所以用该法制取的醋酸钙无毒副作用,加之其吸收、利用率高,因此,是一种良好的生物活性钙剂。

(1)工艺流程:

贝壳→清洗→粉碎→烘干→烧烤→制成石灰乳→中和→过滤→浓缩→干燥→成品

(2)加工工艺:

将贝壳用自来水清洗,除去泥沙等杂质,粉碎后在干燥设备中烘干1 h。

将一定量的贝壳粉,于煅烧器中煅烧2 h,得白色贝壳粉CaO。煅烧温度为900~1 000℃。

将贝壳灰分研细后加入一定量的水,制成石灰乳,边搅拌边加入醋酸,至溶液澄清为止。

将醋酸钙溶液冷却过滤,蒸发浓缩得白色粉末,在干燥器中干燥脱水,即得产品醋酸钙。

6.贝类煮汁新型调味料

贝类加工过程另一种下脚料为液体下脚料,即贝类的煮汁。无论是扇贝柱加工过程或是出口冷冻蛤的生产过程中,均产生大量的煮汁。煮汁含有多种多样的营养物质及呈味物质,它所具有的独特风味,主要是由氨基酸、糖类、有机酸、无机盐等多种成分产生的综合效果。其中有呈鲜味的谷氨酸、核苷酸,呈甜味的甘氨酸、丙氨酸,呈贝类特有风味的琥珀酸,另外还有一些低分子化合物如无机盐、还原糖和有机酸,都有良好的水溶性。煮汁风味、营养均佳,是制取天然调味料的良好原料,弃之极为可惜。

贝类煮汁新型调味料的加工工艺如下:

(1)原料选用鲜活蛤蜊或新鲜扇贝。活蛤蜊蒸煮至开口(100℃以上、5~10 min),分离壳、肉,蛤肉进行干制或冷冻。如为新鲜扇贝,则煮后分出肉柱。汤汁用网孔直径为0.15 mm滤网过滤后,盛入加热保温罐中,加热至60℃,保持此温度备用。但存放不能超过3 d,否则易变质。

(2)将上述汤汁抽入浓缩罐中,真空浓缩。通过视镜,调节真空度与加热速度,防止热泛。根据罐内液体的外观,判断液体的大体浓度,再利用折光仪及换算表,确定是否继续浓缩。

(3)为使产品质量保持一致,将几批产品投入匀质杀菌锅中,开动搅拌机,加热至80℃,保持50 min,用80目滤网过滤后包装即为成品。

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