專利名稱：一種由沼蝦殼制備熱反應(yīng)蝦味香精的生產(chǎn)工藝的制作方法
一種由沼蝦殼制備熱反應(yīng)蝦味香精的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬食品加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由沼蝦殼制備蝦味熱反應(yīng)香精的工藝。背景技術(shù)：
肉味香精是具有肉香味的多種香味物質(zhì)的混合物，可為食品提供相應(yīng)的肉香味， 如方便面、火腿腸等生產(chǎn)中所用的調(diào)料。肉味香精的生產(chǎn)在我國已有20多年歷史，其制備 工藝主要有三種(1)由香辛料、天然香料和合成香料調(diào)香制成；( 以水解動、植物蛋白為 基料，添加香辛料、天然香料及合成香料調(diào)配而成；C3)以水解動、植物蛋白熱反應(yīng)物為基 料，添加香辛料、天然香料或合成香料調(diào)配而成。完全通過調(diào)香的方法制備的肉味香精，其 香味單薄、口感較差，而動植物水解蛋白與調(diào)香相結(jié)合制備的肉味香精，仿真度也不理想， 與天然肉香有較大的差別。而利用水解動植物蛋白與還原糖等物質(zhì)，通過美拉德反應(yīng)來制 備肉味香精，是一種比較好的方法，所得到的產(chǎn)品稱為熱反應(yīng)肉味香精。熱反應(yīng)香精是配置 咸味香精的主要基料，在現(xiàn)代食品工業(yè)加工業(yè)有著極其重要的利用價值。在熱反應(yīng)香精的制備過程中，最重要的熱反應(yīng)是美拉德反應(yīng)。氨基酸、小肽與還原 糖是參與反應(yīng)的兩種重要的前體物質(zhì)，不同種類氨基酸與不同種類還原糖可生成不同的香 味。動植物蛋白經(jīng)蛋白酶水解后可生成大量的肽段及氨基酸，而且氨基酸種類豐富，可使反 應(yīng)后的香味更加飽滿、豐富，而硫胺素、脂類物質(zhì)受熱后可進(jìn)一步增強(qiáng)肉味的厚重感和主體 香氣。蝦作為一種高蛋白低脂肪且味美的健康食品，越來越受到人們的青睞，人們希望 在方便食品、快餐食品、糕點(diǎn)中也能夠獲得純真的蝦味，因而蝦條、蝦片等仿味食品長期受 到消費(fèi)者的喜愛，但隨著人們飲食觀念的更新，一些單純依靠添加鮮味劑的食品正逐漸淡 出市場。食品加工業(yè)需要一種更為天然、更為健康的新型蝦味香精。而蝦味香精是咸味香精 中較難突破的品種之一，其主要原因在于(1)全部采用鮮蝦為原料進(jìn)行制備，成本較大； (2)蝦肉是一種容易滋生微生物的產(chǎn)品，作為香料添加劑存在衛(wèi)生安全隱患；C3)采用干制 的蝦肉作為香料添加，也存在風(fēng)味還原問題。沼蝦，也叫青蝦，是我國養(yǎng)殖量最大的淡水經(jīng)濟(jì)蝦類，我國各大水系均能生長。江 蘇里下河地區(qū)是我國羅氏沼蝦最為集中的養(yǎng)殖區(qū)域，其沼蝦加工業(yè)也十分發(fā)達(dá)。很多企業(yè) 在蝦仁加工過程中，產(chǎn)生了大量蝦殼下腳料。以往這些蝦殼基本是直接扔掉，不僅浪費(fèi)了資 源，而且污染環(huán)境，近年來很多蝦殼被用于殼聚糖的提取，或者是烘干粉碎后作為飼料，也 有一些調(diào)味品企業(yè)，利用蝦頭釀制蝦味醬，但這些利用都沒有充分實(shí)現(xiàn)資源的高值化加工。 蝦殼約占整個蝦重的30 40%，除甲殼素外，還含有大量的蛋白質(zhì)，另外還有多不飽和脂 肪酸、維生素E、蝦青素、各種礦物質(zhì)等成分，營養(yǎng)價值很高，值得好好利用，尤其是用于蝦味 香精的生產(chǎn)，如果采用蝦殼作為原料，既能夠保證原料來源的天然、營養(yǎng)、安全，又能夠降低 成本，實(shí)現(xiàn)廢棄資源的高效利用。而采用蝦殼進(jìn)行熱反應(yīng)香精的生產(chǎn)，需要解決好如下關(guān)鍵 技術(shù)一是有效脫除蝦殼中的土腥味；二是選擇適合的蛋白酶制備出組成良好的氨基酸和 小肽；三是添加適宜的還原糖等物質(zhì)；四是選擇適宜的美拉德反應(yīng)條件。美拉德反應(yīng)是還原糖和氨基酸之間的非酶褐變反應(yīng)，是食品熱加工過程中產(chǎn)生香味的最重要的途徑之一， 其反應(yīng)過程很復(fù)雜，大部分香味化合物產(chǎn)生于這一反應(yīng)，影響反應(yīng)的因素包括溫度、時間、 水分、底物濃度和組成性質(zhì)等。采用熱反應(yīng)制備出的蝦味咸味香精，與傳統(tǒng)的以蝦頭、小蝦為原料生產(chǎn)的蝦味調(diào) 味料不同，盡管后者在生產(chǎn)過程中，也利用了微生物的發(fā)酵和生物酶解，產(chǎn)生了蝦類產(chǎn)品特 有的鮮味，但由于缺少熱反應(yīng)過程，因而釀制法制備的蝦醬、蝦味醬油等風(fēng)味單薄，香氣不 突出。熱反應(yīng)蝦味香精，含有上千種復(fù)雜的生香成分，但其加工過程是生物和物理化學(xué)過 程，因而本質(zhì)上是一種綠色的制造工藝，其產(chǎn)品具有天然性，同時產(chǎn)品中含有的氨基酸、小 肽、美拉德反應(yīng)特有的化合物，又具有保健價值。熱反應(yīng)蝦味香精，香味逼真、自然，肉味醇 厚，且低鹽低脂，是健康的調(diào)味佳品，既可以加入到傳統(tǒng)的調(diào)味品中獲得帶有蝦味的特色產(chǎn) 品，又可以在現(xiàn)代食品，如方便面、火腿腸、糕點(diǎn)、罐頭、火鍋底料中加入，甚至在家居烹調(diào)中 也將獲得消費(fèi)者的喜愛，此外在寵物食品的制作中也將得到應(yīng)用和拓展。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供了一種利用沼蝦加工下腳料蝦殼作為原料，通過預(yù)處理、酶解、美拉德 發(fā)應(yīng)和調(diào)配等處理步驟，制備出香味逼真、自然、飽滿且具保健作用的蝦味香精，該產(chǎn)品可 作為調(diào)味品而廣泛用于食品加工業(yè)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)單元實(shí)現(xiàn)的1. 一種由沼蝦殼制備蝦味熱反應(yīng)香精的工藝，主要由蝦殼預(yù)處理、軟化、酶解、美 拉德反應(yīng)、干燥、調(diào)香等技術(shù)單元組成。2.蝦殼預(yù)處理技術(shù)單元，是將沼蝦加工中剝除的蝦殼用脫腥液浸泡2 3小時后， 浙干并用清水洗滌2 3次，干制后，用粉碎機(jī)粉碎，過40 60目篩。所述的脫腥液為含 有質(zhì)量濃度0. 05 0. 15%的醋酸、0. 05 0. 15%氯化鈉、0. 05 0. 15%亞硫酸鈉的溶液。3.軟化技術(shù)單元，是將粉碎的蝦殼粉置于一密閉的攪拌反應(yīng)器中，加入1 2倍質(zhì) 量體積的沸水，攪拌并在95 100°C下維持2 5min，然后迅速冷卻，使蝦殼軟化。4.酶解技術(shù)單元，是將軟化后的蝦殼粉末于40 60°C溫度，初始pH5. 5 8. 0條 件下利用一種或幾種蛋白酶水解3 他?？晒┻x擇的商品蛋白酶有木瓜蛋白酶、諾維興公 司的風(fēng)味蛋白酶Flavourzyme、復(fù)合蛋白酶ftOtamex、中性蛋白酶Neutrase以及堿性蛋白 酶Alcalase等。酶解過程結(jié)束后，加熱至80 100°C，保持5 lOmin，將蛋白酶滅活。5.美拉德反應(yīng)單元，是在一定量蝦殼酶解液中加入還原糖、硫胺素、抗壞血酸、牛 磺酸混合，在105 115°C，pH 6.0 7.0條件下反應(yīng)30 50min。反應(yīng)結(jié)束，快速冷卻。 所加入的還原糖為木糖、蔗糖、核糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖中的一種或幾 種。6.干燥技術(shù)單元，是將反應(yīng)后的反應(yīng)物，離心或過濾后，取清液進(jìn)行濃縮，再采用 噴霧干燥制成粉末，或不經(jīng)濃縮直接進(jìn)行噴霧干燥。7.調(diào)香技術(shù)單元，是添加符合食用香料安全標(biāo)準(zhǔn)的一種或幾種香料添加劑，與制 備的蝦味熱反應(yīng)香精混合調(diào)制，使香味更加醇厚。按照本發(fā)明的工藝路線進(jìn)行蝦味熱反應(yīng)香精的制備，具有如下顯著的優(yōu)點(diǎn)(1) 成本低。反應(yīng)的主要原料蝦加工中的下腳料，價格低廉。( 香精香味逼真、醇厚、飽滿。蝦 殼中蛋白含量很高，且氨基酸組成種類豐富，在熱反應(yīng)過程中可產(chǎn)生豐富的香味。( 低鹽低脂，營養(yǎng)豐富。
具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了一種由蝦殼制備蝦味熱反應(yīng)香精的工藝，主要由蝦殼預(yù)處理、軟化、 酶解、美拉德反應(yīng)、干燥、調(diào)香等技術(shù)單元組成。為便于對上述發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行理解，對所述內(nèi) 容和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行如下說明。蝦殼預(yù)處理主要目的是去除蝦殼的土腥味，洗去蝦殼表面的臟物質(zhì)，使蝦殼保持 清潔和衛(wèi)生。蝦殼干制可以晾干方式，也可以采用現(xiàn)行公知的技術(shù)方式，如氣流干燥、低溫干 燥、微波干燥等形式。將干燥后的蝦殼進(jìn)行粉碎，過篩，適宜的粉碎目數(shù)是40 60目，以保 證酶解階段蝦殼能夠更充分地水解，過高的粉碎目需要較高的粉碎功率，適宜的粉碎設(shè)備 為輥式粉碎機(jī)。蝦蝦粉的軟化可加入一定量的沸水?dāng)嚢杈鶆颍⒃诟邷叵?95 100°C )維持2 5min，使蝦殼粉末迅速吸水并軟化，可提高后續(xù)的酶解效率，但過長的加熱時間是不必要 的。酶解時需要再加入3 5倍質(zhì)量的水，使蝦殼粉能夠較好地被攪拌懸浮；選用適宜 的蛋白酶組合，如風(fēng)味蛋白酶+堿性蛋白酶，既可以獲得較高的水解度，也可以獲得良好的 風(fēng)味。酶解反應(yīng)的PH、反應(yīng)溫度應(yīng)可以采用商品化蛋白酶推薦的參數(shù)，也可以進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu) 化。酶解結(jié)束時，可升高溫度使蛋白酶失活，可采用80 100°C下時間5 IOmin進(jìn)行滅 酶。美拉德反應(yīng)可以采用澄清的酶解液進(jìn)行反應(yīng)，這是很多熱反應(yīng)香精一般采用的方 式，但本發(fā)明推薦采用帶渣酶解液進(jìn)行反應(yīng)，其原因是原料中含有的脂肪、多糖等物質(zhì)將能 夠提供更多的生香物，有助于提高產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)。為強(qiáng)化美拉德反應(yīng)，需要添加適量的還原糖、硫胺素、?；撬嵋约翱箟难岬任?質(zhì)。反應(yīng)體系中總蛋白濃度以7. 5%、還原糖以5 15%為最佳，還原糖推薦采用木糖與 葡萄糖的組合，添加的硫胺素質(zhì)量濃度推薦為1.2%，其余?；撬釣?.4%，抗壞血酸為 0. 6%。美拉德反應(yīng)在105°C 115°C下進(jìn)行，反應(yīng)初始pH為6. 0 7. 0，反應(yīng)時間30 50mino反應(yīng)產(chǎn)物通過離心分離或過濾分離獲得清液，清液可以通過濃縮獲得浸膏，更好 的形式是采用噴霧干燥的方法將反應(yīng)物制粉末，以便長期保存。調(diào)香技術(shù)單元主要是面向終端產(chǎn)品的開發(fā)，通過向反應(yīng)蝦味香精中添加天然的香 料，進(jìn)一步增加蝦味香精的厚重感，通過天然香料的調(diào)和，還可以開發(fā)出麻辣型、五香型、咖 哩型等適合地域飲食習(xí)慣或消費(fèi)群體的特色蝦味香精。所添加的香料及用量需符合國家食 品添加劑安全標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步闡述本發(fā)明的工藝思想，現(xiàn)通過具體實(shí)施案列予以說明，屬公知的技術(shù) 路線或上文已闡述的技術(shù)過程不再具體說明。實(shí)施案例一熱反應(yīng)蝦味香精的實(shí)驗(yàn)室制備Ikg新鮮蝦殼，水分含量約78%，將蝦殼放入5L大燒杯中，加入約2. 5L的脫腥液，其組成為0. 15%醋酸+0. 15%氯化鈉+0. 15%亞硫酸鈉，浸泡2小時，浙干并用清水洗滌3 次，室內(nèi)攤晾10h，并采用真空干燥箱烘干，得干燥蝦殼216g。利用小型錘片式粉碎機(jī)進(jìn)行 粉碎，采用60目篩收集細(xì)粉備用。取上述細(xì)粉100g，加入具塞大口圓底燒瓶，加入IOOmL 95°C熱水，玻璃棒迅速攪 拌混勻，上塞置于沸水浴中5min，取出后迅速置于自來水中冷卻至室溫。加入300mL水，60°C水浴并進(jìn)行攪拌。加入0. 3g木瓜蛋白酶、諾維興公司的 AlcalaseO. 2g，調(diào)節(jié)pH 8. 0，攪拌6h。待反應(yīng)結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至沸水浴中，保持5min，使蛋白酶 滅活。水解物轉(zhuǎn)移至IL三角瓶中，同時加入單糖30g，其中葡萄糖15g，Ml5g ；并添加 1. 2%硫胺素、0. 4%?；撬?，0. 6%抗壞血酸，調(diào)節(jié)體系pH為7. 0。將三角瓶用紗布扎緊，置 于小型滅菌鍋中進(jìn)行加熱反應(yīng)，升溫并維持反應(yīng)溫度為115°C，反應(yīng)時間30min。待冷卻后， 取出三角瓶，抽濾獲得澄清濾液^OmL。濾液采用小型噴霧干燥制成粉末，收集得到95g產(chǎn)
P
ΡΠ O實(shí)施案例二熱反應(yīng)蝦味香精的小試制備50kg新鮮蝦殼，人工清雜，去除異物。將蝦殼置于洗滌槽中，加入約150L的脫腥 液，其組成為0. 05%醋酸+0. 05%氯化鈉+0. 05%亞硫酸鈉，浸泡3小時，取出浙干，并用清 水洗滌2次。采用離心脫水設(shè)備甩干后，再使用真空干燥箱，75°C烘干，得干燥蝦殼，利用輥 式粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎，40目篩分收集細(xì)粉，約10kg。上述細(xì)粉加入100L攪拌反應(yīng)器中，加入15kg 100°C沸水，攪拌混勻，密閉，并通入 少量水蒸氣，維持溫度10(TC約ailin，打開排氣閥，采用真空抽氣方式迅速降溫至40°C左
右ο加入去離子水50kg，夾套加熱，維持體系溫度45°C。加入諾維興公司的蛋白酶 ftOtamehNeutrase分別為0. IkgdMfpH 6. 0，攪拌反應(yīng)3h，到達(dá)時間后，迅速升溫至85°C 并維持溫度lOmin，使蛋白酶滅活。向上述體系中加入單糖0. ^g，其中葡萄糖0. 4kg，木糖0. Ikg ；并添加0. Olkg硫 胺素、0. Olkg?；撬幔?. Olkg抗壞血酸，調(diào)節(jié)體系PH為6. 0。密閉反應(yīng)罐，升溫至105°C，維 持反應(yīng)50min。結(jié)束后夾套冷卻至室溫。利用小型板框過濾器(5M2)進(jìn)行過濾，適量去離子水洗滌濾餅，獲得濾液共42L。濾 液真空濃縮至25L，采用小型噴霧干燥設(shè)備干燥成粉末，其進(jìn)氣口溫度為200°C，出氣口溫 度90°C。收集獲得3. 5kg產(chǎn)品。實(shí)施案例三還原糖添加種類對產(chǎn)品感官的影響還原糖種類不同，產(chǎn)生的香味物質(zhì)不同，反應(yīng)速度也不同。一般戊糖速度快于己 糖，單糖快于二糖，再結(jié)合糖的價格因素，本實(shí)驗(yàn)選取木糖、果糖、葡萄糖、蔗糖與酶解液反 應(yīng)，用直接描述法評價四種糖的效果。實(shí)驗(yàn)過程同“實(shí)施案列一”，不同之處在于每批次所加 入的還原糖種類為表1所示品種。通過比較，確定木糖與葡萄糖參與反應(yīng)的效果較好，故選 取這兩種糖進(jìn)行反應(yīng)香精的制備，研究認(rèn)為，通過葡萄糖、木糖按照4 1進(jìn)行添加，可獲得 良好的蝦香味，而添加成本較為較低。表1不同還原糖反應(yīng)的感官評價
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種由沼蝦蝦殼制備熱反應(yīng)蝦味香精的工藝，主要由蝦殼預(yù)處理、軟化、 酶解、美拉德反應(yīng)、干燥、調(diào)香等技術(shù)單元組成。使用沼蝦加工副產(chǎn)物蝦殼為原料，經(jīng)脫腥 液浸泡2 池，浙干并用清水洗滌2 3次，干制后，用粉碎機(jī)粉碎，過40 60目篩，獲得 蝦殼粉。再將蝦殼粉置于密閉的攪拌反應(yīng)器中，加入1 2倍質(zhì)量體積的沸水并在95 100°C下維持2 5min，然后迅速冷卻使蝦殼軟化。然后加入蝦殼粉3 5倍質(zhì)量的水，并 加入一種或幾種蛋白酶，于40 60°C，pH 5. 5 8.0條件下水解3 6h。酶解結(jié)束后，加 熱至80 100°C，保持5 IOmin滅酶。蝦殼酶解液中加入質(zhì)量濃度5 15%的還原糖及 0. 1 0. 5%的硫胺素、抗壞血酸、?；撬幔?05 115°C，pH 6. 0 7. 0條件下進(jìn)行美拉 德反應(yīng)30 50min。反應(yīng)結(jié)束后，采用離心或過濾取清液進(jìn)行濃縮，或采用噴霧干燥制成粉 末，獲得熱反應(yīng)蝦味香精原粉。原粉加入5 10%的天然香料粉或提取物，制備出特定香型 的熱反應(yīng)蝦味香料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，蝦殼預(yù)處理技術(shù)單元，其特征在于使用沼蝦加工副產(chǎn)物蝦殼為原 料，用脫腥液浸泡2 池后，浙干并用清水洗滌2 3次，干制后，用粉碎機(jī)粉碎，過40 60目篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2，所述的脫腥液，為含有質(zhì)量濃度0.05 0. 15%的醋酸、0. 05 0. 15%氯化鈉、0. 05 0. 15%亞硫酸鈉的溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的軟化技術(shù)單元，其特征是將粉碎的蝦殼粉置于一密閉的攪 拌反應(yīng)器中，加入1 2倍質(zhì)量體積的沸水，攪拌并在95 100°C維持2 5min，然后冷卻， 使蝦殼軟化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的酶解技術(shù)單元，其特征是在軟化后的蝦殼粉中加入3 5倍 質(zhì)量體積的水，并加入一種或幾種蛋白酶，于40 60°C，pH 5. 5 8. 0條件下水解3 6h。 酶解結(jié)束后，加熱至80 100°C，保持5 IOmin滅酶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5，所述的蛋白酶，為木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白 酶的一種或幾種，蛋白酶添加總量為蝦殼粉的0. 2 0. 5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的美拉德反應(yīng)單元，其特征是在一定量的蝦殼酶解液中，加 入蝦殼粉質(zhì)量的5 30%的還原糖及0. 1 0. 5%的硫胺素、抗壞血酸、?；撬幔?05 115°C, pH 6. 0 7. 0條件下進(jìn)行美拉德反應(yīng)30 50min。
8.根據(jù)權(quán)利要求7，所加入的還原糖為木糖、蔗糖、核糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、甘露 糖、半乳糖中的一種或幾種，其添加總量為蝦殼酶解液質(zhì)量的5 15%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的干燥技術(shù)單元，其技術(shù)特征是將美拉德反應(yīng)后的反應(yīng)液離 心或過濾，取清液進(jìn)行濃縮，再采用噴霧干燥制成粉末，或不經(jīng)濃縮直接進(jìn)行噴霧干燥。噴 霧干燥的進(jìn)氣溫度180 220°C，排氣溫度90 105°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1，所述的調(diào)香技術(shù)單元，其特征是在原粉中加入5 10%的天然香 料粉或提取物，制備出特定香型的熱反應(yīng)蝦味香料。
全文摘要
本發(fā)明屬食品技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由沼蝦殼制備熱反應(yīng)蝦味香精的工藝，主要由蝦殼預(yù)處理、軟化、酶解、美拉德反應(yīng)、干燥、調(diào)香等技術(shù)單元組成。使用沼蝦加工副產(chǎn)物蝦殼為原料，經(jīng)脫腥液浸泡并清洗瀝干，干燥后粉碎成粉末，經(jīng)高溫軟化，再加水調(diào)配，并加入一種或幾種蛋白酶進(jìn)行酶解，然后在酶解液中加入還原糖、硫胺素等成分，在高溫下進(jìn)行美拉德反應(yīng)增香，結(jié)束后取清液進(jìn)行濃縮，并通過噴霧干燥制成粉末，在此基礎(chǔ)上，可通過加入天然香料粉或提取物，制備出特定香型的熱反應(yīng)蝦味香料。產(chǎn)品蝦味香味逼真自然，肉味醇厚，是健康的調(diào)味佳品，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代食品和傳統(tǒng)調(diào)味品的生產(chǎn)。
文檔編號A23L1/09GK102132857SQ20111003164
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者史勁松, 居向東, 戚國祥, 竇文芳, 許正宏, 錢建瑛, 陸震鳴, 黃偉 申請人:江南大學(xué), 江蘇戚伍水產(chǎn)發(fā)展股份有限公司