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海鲜调味酱生产工艺创新技术分析
摘 要:本项目研究利用虾蟹等下脚料生产海鲜调味酱的方法,主要是以虾头、蟹壳等酶解蛋白作为原料,添加还原糖、氨基酸、风味增强剂,将配料充分混匀,调整一定的水分含量和pH,保持固体状态,采用固相微波加热的方法,进行美拉德反应增香,制备出风味浓郁的海鲜调味料。工艺、设备以及操作相比传统的水相美拉德反应法更加方便,增香效果显著,为高品质海鲜调味酱的生产探索出一条途径,也可提高对虾蟹下脚料综合利用水平,可以为相关行业提供技术参考。
关键词:生物酶法;固相美拉德反应;虾蟹下脚料
引言
海鲜调味酱是一种以海鲜为主要原料制作的调味品,具有浓郁的香味和独特的口感,是烹饪和调味中的重要调料。随着人们生活的不断提高、健康意识的不断增强,对海鲜调味酱的原料来源、生产工艺和品质标准更加关注。国内海鲜酱制品多以自然发酵的传统工艺为主,在生产过程中极易受微生物污染,且生产所需时间长,品质不稳定,存在很多安全隐患,用传统的生产工艺已经无法满足消费者的需求[1]。因此,为了提升海鲜调味酱的营养价值,实现规模化生产,满足市场的需要,对传统的海鲜调味酱的发酵工艺进行分析,并进行创新研究具有重要的意义。
1.项目概况
本项目建设规模为年产5000吨海鲜调味酱加工项目。产品主要是以对虾、海蟹为主原料,辅以香辛料,生产味鲜、口感好、适合不同人群的多品种海鲜调味酱。
传统的腌制和发酵工艺虽然已经非常成熟,能够制得组织细腻、风味良好的海鲜酱,但是发酵时间较长,含盐量不容易控制。本项目采用现代加酶发酵法,能够缩短发酵时间,降低含盐量,更适合大众口味。为了高效利用水产原料,本项目研究天然抑菌方法和高效酚类氧化酶抑制技术,并集成自溶酶解技术、超声处理和压榨,有效提高出品率。这些工艺和技术的应用,不仅提升了海鲜酱的品质,也增强了生产效率和产品的安全性。
2.优化内容与流程分析
2.1工艺流程优化设计
以往研究主要集中在水相美拉德反应法生产虾风味基料工艺的探索,即采用虾头酶解物,置于反应釜中进行热反应,此法生产的调味基料生产成本较高,且产品为液体,且在后期的干燥中风味成分损失严重。本项目先制备虾头酶解蛋白粉末,然后对酶解蛋白粉进行固相增香加工处理。以期在低水分含量的条件下运用新型加工工艺得到风味更优的新型海鲜风味基料。
本项目工艺流程如:原料→压榨、取汁→酶解→浓缩、干燥→添加还原糖、氨基酸等→调整水分含量、pH→微波加热→海鲜调味料→入库。
从对虾和海蟹的下脚料中,通过物理压榨法提取包括虾头、蟹脚和蟹壳在内的内容物。随后,使用复合风味蛋白酶进行酶解,酶解的pH条件为6.8-7,温度在55-65摄氏度,反应时间为4-6小时。酶解后的混合物与质量比为8-12%的环状糊精均质处理后,进行喷雾干燥,得到水分含量<11%的虾头蟹壳酶解蛋白粉。
接着,添加还原糖和氨基酸以增强美拉德反应的香气。使用65%的虾头酶解蛋白粉,添加5%的还原糖(葡萄糖和木糖1:1的比例),1%的氨基酸添加(甘氨酸和精氨酸1:2的比例),牛磺酸的添加量为0.5%。
在固相状态下,添加28.5%的水分,并调整pH至8.0-9.0,以提高美拉德反应的效率。混合均匀后,置于微波炉或微波加热隧道中加热10分钟,随后取出并装袋。
2.2原料与设备选取
原料主要选择对虾虾头、海蟹壳及蟹脚生产下脚料,保证了产品的营养和风味。由于虾头中还含有脑磷脂、卵磷脂、类胡萝卜素、碳水化合物、维生素等营养成分,钙、磷、铁、锌等微量元素以及牛磺酸、生理活性肽、核苷酸等活性成分。虾头富含虾膏,虾膏是一种浓郁的风味物质,通常用于增强汤、酱料、炒菜和其他菜肴的味道。蟹壳及蟹脚都富含蛋白质、脂肪和微量元素,如维生素B12、硒、锌和铜。生产高质量天然海鲜调味酱可极大提高产品的附加值。
设备选型直接关系到生产效率和产品质量。本项目设备的配置充分考虑生产线的连续性和自动化程度,以提高生产效率和降低人工成本。自动搅拌灌装机采用卧式搅拌结构,可以确保物料的固形物与油不分离,保持良好的混合状态。这有助于均匀地灌装到瓶中。灌装精度高、使用寿命长、耐高温和耐酸碱。自动理瓶机用于整理随机堆放的瓶子,提高生产效率。自动洗瓶机清洗瓶内外,适用于各种灌装设备的配套机械。隧道式热风灭菌烘箱用于玻璃瓶、塑料瓶的灭菌和干燥,可以连续式烘干。开箱、装箱、封箱机组选用模块化设计,满足小包装高速生产线的需求。
2.3生产与包装质量控制
生产环境对于产品质量和员工安全至关重要。本项目按照国家标准建设生产车间,确保车间内温湿度、洁净度等指标符合要求。同时,建立严格的安全管理制度,定期对生产设备进行检查和维护,确保生产过程中的安全。
质量控制是确保产品质量的关键环节。本项目引入了HACCP质量管理体系,包括原料检验、过程控制、成品检测等环节。同时,配备专业的质量检测设备和人员,确保每批产品均符合质量标准。
海鲜酱发酵时的条件如果处理不当,容易产生生物胺、挥发性盐基氮、亚硝酸盐等有毒害物质,造成安全隐患。海鲜酱中重金属元素的残留量也是食品安全监测的重点。
包装和存储对于保持产品品质和延长保质期至关重要。选择食品级包装材料,确保产品不受污染。同时,建立严格的存储管理制度,确保产品在存储过程中不受潮、不变质。
3.生产工艺性创新
3.1现代加酶发酵法
在海鲜酱的生产中,发酵是关键步骤之一,它可以增强风味、改善质地,并且有助于提取虾的营养成分。传统发酵法通常依赖于自然微生物的作用,如盐腌发酵。这种方法虽然已经非常成熟,能够制得组织细腻、风味良好的海鲜酱,但可能需要较长的时间,且产品质量不稳定[2],含盐量较难控制。本项目采用现代加酶发酵法,这种方法利用特定的酶来促进发酵过程,具有多种优势。
相对于传统方法,加酶发酵法时间更短。可以通过调整酶的用量和条件,更精确地控制产品的质量。加酶发酵法避免了自然微生物的不确定性,也更加安全[3]。在加酶发酵法中,选择适当的微生物和酶是关键。本项目采用复合风味蛋白酶,可以分解虾蟹下脚料中的蛋白质,产生特定的风味和营养物质。
3.2水产原料出品率优化
水产原料的新鲜度决定了产品的品质,水产原料保鲜保水是关键技术之一,本项目研究天然抑菌方法和高效酚类氧化酶抑制技术,并集成自溶酶解技术、微波处理和压榨,有效地提高了出品率,为水产原料高效利用,建立了创新的前处理技术。
天然抑菌方法是利用植物或其他天然来源的成分来抑制细菌和微生物的生长。海鲜酱的生产中,采用天然抑菌香辛料可以提高产品的安全性和保鲜效果,如生姜、白芷、胡椒、花椒、大蒜等。
酚类氧化酶广泛存在于各种植物、动物、真菌和细菌中。它是引起酶促褐变的主要原因,即食品在加工和贮藏过程中由于酶的作用而变色。在食品贮藏和加工过程中,通常采用相关技术手段来抑制酚类氧化酶的活性,从而保证食品的营养、风味和外观品质在一定时间范围内不被破坏。这项技术对于海鲜调味酱的生产尤为重要。通过抑制酚类氧化酶的活性,可以延缓食品的氧化过程,提高产品的保鲜期限。高效酚类氧化酶抑制技术有助于提高海鲜调味酱的品质,确保产品在贮藏和使用过程中保持新鲜和美味。
自溶酶解技术是一种利用酶来分解生物材料的方法。在制备海鲜酱时,这种技术可以用于提高原料中的氨基酸含量,从而增加其营养价值,帮助提高出品率。工艺简单易行,产品符合食品安全标准。
微波技术是一种非热处理方法,不会对食品产生高温,从而减少了传统加工方式可能带来的损害。微波处理可以改善食品的质地、口感和颜色。微波可以促进细胞壁的破裂,有助于释放食品中的营养成分,提高其营养价值。
压榨是一种物理方法,用于从原料中提取有用的成分,例如虾膏中富含的蛋白质和风味物质。通过压榨,可以充分利用原料,减少浪费,降低生产成本。改善产品的质地和口感。
4.水产原料保鲜保水核心技术
4.1水相美拉德反应法弊端
美拉德反应是一种非酶促褐变反应,通常在加热条件下,还原糖的羰基与氨基酸、肽或蛋白质的氨基发生反应,生成包括酮类、醛类、醇类、呋喃类等多种化合物。这些物质赋予美拉德反应产物独特的芳香风味。海鲜调味酱传统生产方式是水相美拉德反应法[4],即采用液体虾头酶解物,置于反应釜中进行热反应,在实际操作中,存在一些弊端。
温度控制一直是水相美拉德反应法的难点,美拉德反应的最佳温度范围是80°C-110°C。而水相美拉德反应法的温度一般控制在110°C-140°C,过高的温度可能导致产物中杂气味增多,甚至产生焦臭味。长时间高温反应会流失食物中的营养成分,氨基酸被转化成只有香味而没有营养的小分子化合物,生产过程中能耗也比较高。传统美拉德反应生产的调味料为液态形式,不易保藏和运输。
传统的海鲜调味酱生产工艺,通常均采用单批次方式酶反应,与后续水相美拉德反应发生严重脱节,造成生产效率低下、产品品质波动大、产品稳定性差。因此,要实现产品品质的高稳定性,关键在于实现酶反应与后续美拉德反应环节的连续性与反应参数的稳定性。
采用固相微波加热的方法,工艺、设备都简单,操作方便,可以实现酶反应与后续美拉德反应环节的连续性,提高经济效益,为高品质调味料的生产探索出一条途径。
4.2生物酶解后固相美拉德反应
生物酶解后固相美拉德反应在海鲜酱等产品的生产中具有重要作用[5],以虾蟹下脚料为原料,经过预处理后,运用生物酶对其进行降解。这种方法充分利用了虾蟹的各个部分,提高了原料的利用率。
通过固相美拉德反应,制备热反应型海鲜酱这种方法完全克服了传统调味酱可能出现的一些弊端,如成本高、脂肪含量多、生产周期长等。
在改善风味方面,固相美拉德反应可以产生特殊的风味和香气,使食品更加美味。在海鲜酱等产品中,这对于增强其口感和吸引力至关重要。
经过固相美拉德反应,产物通常比原始成分更稳定。这对于海鲜酱的保存和贮存非常重要,可以延长其保质期。酶解后的产物中可能含有更多的氨基酸和多肽,这对于增加海鲜酱的营养价值非常有益。
5.结语
本文基于海鲜调味酱的原料来源、生产工艺和品质的问题,就海鲜调味酱的传统生产工艺展开分析,最终经过现代加酶发酵法、微波处理、固相美拉德反应等创新技术手段应用,证明了本项目的研究方法可以克服传统发酵工艺出现的弊端,成本低,脂肪含量少,生产周期短,产品含盐量低并且其味道更加饱满,更加逼真于原味。
综上所述,在生产工艺上进行创新,为高品质海鲜调味酱的生产探索出了一条途径,也可提高对虾蟹下脚料综合利用水平,对推动水产加工业和调味料加工业的发展,具有重要的意义。
参考文献:
[1]冯峨.虾、蟹等甲壳废弃物的综合利用与应用前景[J]. 南海研究与开发,1997(3):68-73
[2]隋伟,张连富. 酶解虾加工下脚料工艺的研究[J]. 中国调味品, 2005(12):54-57
[3]刘光明,曹敏杰,袁静静,等. 酶水解海蟹加工下脚料制备调味品原料[J]. 中国食品学报,2009,9(6):83-88
[4]谢超,林琳,唐君.虾下脚料制备虾味香料的酶解工艺技术研究[J].肉类研究,2009(9):40-42
[5]梁郁强,孙俊华.酶法水解虾头生产虾调味汁[J].中国调味品,2001(9):20-21,36
作者简介:夏辉,男,汉族,1983.09-,湖北鄂州人,硕士研究生,工程师,研究方向:食品加工质量
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