【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于食品貯藏領(lǐng)域，具體涉及一種基于離子溶劑化效應(yīng)的兩性離子食品抗凍劑及應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、蛋白凝膠制品如魚(yú)糜凝膠、大豆蛋白凝膠等，因其營(yíng)養(yǎng)豐富、質(zhì)構(gòu)獨(dú)特深受廣大消費(fèi)者青睞。冷凍是目前穩(wěn)定凝膠品質(zhì)、延長(zhǎng)貨架期的主要手段之一，可以抑制因微生物和內(nèi)源酶作用引發(fā)的腐敗變質(zhì)，但由于冷凍貯藏過(guò)程中溫度的波動(dòng)性，導(dǎo)致冰晶重結(jié)晶現(xiàn)象嚴(yán)重，冰晶的力學(xué)效應(yīng)會(huì)破壞食品組織結(jié)構(gòu)完整性，誘發(fā)蛋白質(zhì)聚集、降解、氧化以及脂質(zhì)氧化等系列生化反應(yīng)，從而進(jìn)一步降低凝膠制品的質(zhì)構(gòu)特性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。提高凝膠的凍融循環(huán)穩(wěn)定性對(duì)于提升蛋白類(lèi)凝膠制品的貨架期、減少冷鏈運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的損失具有重要意義。
2、添加冰重結(jié)晶抑制劑是減緩食品冷凍損傷的主要方式之一。而目前抗凍劑潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味品質(zhì)的不利影響成為制約產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。如蔗糖等糖類(lèi)會(huì)帶入高熱量及甜味而導(dǎo)致肥胖、齲齒等，且不適于糖尿病患者食用；多聚磷酸鹽的攝入存在加重高血壓或慢性腎病等風(fēng)險(xiǎn)；新型抗凍劑如抗凍蛋白和抗凍肽雖表現(xiàn)出優(yōu)異的抗凍特性，但其高昂的生產(chǎn)成本，苛刻的制備條件以及潛在安全隱患也限制了它們的廣泛應(yīng)用。隨著人們健康消費(fèi)觀念的改變，食品加工企業(yè)對(duì)安全健康高效冷凍保護(hù)技術(shù)的需求也更加迫切。
3、天然兩性離子具有較強(qiáng)的水化能力、滲透性及化學(xué)反應(yīng)性，可以在蛋白質(zhì)周?chē)纬蓡螌铀员３制浞€(wěn)定性，阻止蛋白質(zhì)的相互聚集或蛋白質(zhì)因構(gòu)象變化導(dǎo)致的聚集變性。兩性離子中的正電基團(tuán)和負(fù)電基團(tuán)可以通過(guò)離子溶劑化作用結(jié)合水分子，促使自由水的轉(zhuǎn)變，更多結(jié)合水的存在可以明顯減少冰晶的形
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有蛋白凝膠制品冷凍保護(hù)技術(shù)的局限性，本專(zhuān)利技術(shù)的目的是基于兩性離子獨(dú)特的理化結(jié)構(gòu)特性和離子溶劑化效應(yīng)，提供一種基于離子溶劑化效應(yīng)的兩性離子食品抗凍劑及應(yīng)用。
2、為達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：作為本專(zhuān)利技術(shù)的第一方面，提供一種基于離子溶劑化效應(yīng)的兩性離子食品抗凍劑，所述抗凍劑由甘氨酸、脯氨酸、甜菜堿組成；其中，甘氨酸終濃度為1～5g/ml，脯氨酸終濃度為1～9g/ml，甜菜堿終濃度為4～12g/ml。
3、作為第二方面，提供一種上述兩性離子食品抗凍劑在蛋白凝膠食品冷凍保護(hù)方面的應(yīng)用，該應(yīng)用具體為：將蛋白凝膠制品置于所述兩性離子食品抗凍劑中進(jìn)行超聲真空浸漬；瀝干，冷凍貯藏。
4、進(jìn)一步地，所述兩性離子食品抗凍劑除上述配比外，還可由多種具有溶劑置換能力的兩性離子(如：脯氨酸、谷氨酸、脯氨酸甜菜堿、多元醇、肌醇)等單一或混合組成。
5、進(jìn)一步地，所述蛋白凝膠制品包括動(dòng)物蛋白凝膠(如魚(yú)糜凝膠、乳清蛋白凝膠、酪蛋白凝膠)、植物蛋白凝膠(如大豆蛋白凝膠、瓊脂凝膠)等。
6、進(jìn)一步地，所述兩性離子食品抗凍劑體積為所述蛋白凝膠制品質(zhì)量的100％～300％，其中，體積單位為ml，質(zhì)量單位為g。
7、進(jìn)一步地，所述超聲真空浸漬在雙層玻璃恒溫器中進(jìn)行，外連真空泵、恒溫水浴槽和超聲波產(chǎn)生器，處理?xiàng)l件為：于4℃、2～5kpa的真空度下浸漬50min后在大氣壓中浸漬10min；超聲功率為200～400w，超聲時(shí)間為0.5～1h。
8、進(jìn)一步地，冷凍溫度為-10℃～-20℃。
9、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果為：
10、(1)本專(zhuān)利技術(shù)基于兩性離子獨(dú)特結(jié)構(gòu)特性與設(shè)計(jì)，可通過(guò)離子溶劑化效應(yīng)同凝膠內(nèi)部水分子強(qiáng)結(jié)合從而抑制冰重結(jié)晶保護(hù)凝膠結(jié)構(gòu)。
11、(2)本專(zhuān)利技術(shù)以天然兩性離子為分散介質(zhì)制備無(wú)添加磷酸鹽、蔗糖等傳統(tǒng)抗凍劑的蛋白凝膠。相較于傳統(tǒng)抗凍方法操作更為簡(jiǎn)便且具有較高安全性。
12、(3)本專(zhuān)利技術(shù)引入物理場(chǎng)輔助技術(shù)，使用超聲輔助真空浸漬的方法具有更高的置換速率以及冷凍效率，能夠明顯改善蛋白凝膠制品的冷凍品質(zhì)。
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1.一種基于離子溶劑化效應(yīng)的兩性離子食品抗凍劑，其特征在于，所述兩性離子食品抗凍劑由甘氨酸、脯氨酸、甜菜堿組成；其中，甘氨酸終濃度為1～5g/mL，脯氨酸終濃度為1～9g/mL，甜菜堿終濃度為4～12g/mL。
2.一種權(quán)利要求1所述兩性離子食品抗凍劑在食品冷凍保護(hù)方面的應(yīng)用，其特征在于，該應(yīng)用具體為：將蛋白凝膠制品置于所述兩性離子食品抗凍劑中進(jìn)行超聲真空浸漬；瀝干，冷凍貯藏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述蛋白凝膠制品包括動(dòng)物蛋白凝膠、植物蛋白凝膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述兩性離子食品抗凍劑體積為所述蛋白凝膠制品質(zhì)量的100％～300％，其中，體積單位為mL，質(zhì)量單位為g。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，超聲真空浸漬處理在雙層玻璃恒溫器中進(jìn)行，外連真空泵、恒溫水浴槽和超聲波產(chǎn)生器，處理?xiàng)l件為：于4℃、2～5kPa的真空度下浸漬50min后在大氣壓中浸漬10min；超聲功率為200～400W，超聲時(shí)間為0.5～1h。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，冷凍溫度為
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于離子溶劑化效應(yīng)的兩性離子食品抗凍劑，其特征在于，所述兩性離子食品抗凍劑由甘氨酸、脯氨酸、甜菜堿組成；其中，甘氨酸終濃度為1～5g/ml，脯氨酸終濃度為1～9g/ml，甜菜堿終濃度為4～12g/ml。
2.一種權(quán)利要求1所述兩性離子食品抗凍劑在食品冷凍保護(hù)方面的應(yīng)用，其特征在于，該應(yīng)用具體為：將蛋白凝膠制品置于所述兩性離子食品抗凍劑中進(jìn)行超聲真空浸漬；瀝干，冷凍貯藏。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用，其特征在于，所述蛋白凝膠制品包括動(dòng)物蛋白凝膠、植物蛋白凝膠。
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱士臣，史欣昱，汪璇，彭寧寧，劉書(shū)來(lái)，周緒霞，丁玉庭，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：浙江工業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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