王 净,张 光,Tatyana K.Kalenik,刘琳琳,石彦国,孙冰玉**
(1.哈尔滨商业大学食品工程学院/黑龙江省普通高等学校食品科学与工程重点实验室,哈尔滨 150076;2.俄罗斯远东联邦大学生物医学学院,海参崴 690091)
我国淡水鱼资源十分丰富,近年来淡水鱼养殖业发展迅速。尤其在内陆省份淡水鱼年产量很大,资源十分丰富。淡水鱼的鱼肉中含有8种人体必需氨基酸,并且脂肪和胆固醇含量都比较低,易于消化,营养价值良好,淡水鱼鱼肉还含有较多的钙、磷等矿物质。然而,淡水鱼生产未形成“产业链”;另外淡水鱼的加工利用不好,一般用于餐饮食材,主要用于烹饪。大豆蛋白被誉为是21世纪最受欢迎的食品原料之一,且在国外还被赋有“天然保健食品”的美称。被认同为可以取代动物蛋白质的最好的植物蛋白来源。近年来,全世界都非常重视大豆制品的开发与利用,其中用大豆制作“仿生肉”是当前的研究热点。
动植物复合蛋白挤压技术是利用螺杆挤压机,在较高温度下使动物蛋白和植物蛋白的结构发生重组,形成一种组织化程度更高,纤维化结构更好的一种技术方法。他是一个包含加料、输送、压缩、加热、剪切、混合及成型等合成为一个连续的过程[1],具有连续的高温高压加工、短时无损处理、高效的生化反应器特性、高质量和高效率的杀菌效果、挤压产品清洁卫生、品种多样等优点[2-8]。研究采用上述2种优势资源,通过先进的双螺杆挤压技术,对鱼肉与大豆复合挤压组织化程度的特性进行研究。
1.1.1 材料 新鲜鲤鱼(市售);大豆蛋白粉,蛋白质含量为70%:哈高科大豆食品有限责任公司;氢氧化钠(分析纯)、硫酸钾(分析纯)、硫酸铜(分析纯)、浓硫酸(分析纯)、丙酮(分析纯)、硼酸(分析纯)、浓盐酸(分析纯)、无水乙醚(分析纯)、甲基蓝(分析纯)、甲基红(分析纯)、胃蛋白酶(生物试剂)等。
1.1.2 仪器 布拉本德双螺杆挤压机DSE-25型:德国布拉本德仪器公司;组织捣碎机JJ-2型:上海浦东物理光学仪器厂;TA-XT2i质构分析仪:北京微讯超技仪器技术公司;植物粉碎机FW177型:天津市泰斯特仪器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱DHG-9203A型:上海一恒科学仪器有限公司;电热式恒温水浴锅SY-2-4型:天津欧诺仪器仪表有限公司。
1.2.1 技术路线 原料的预处理→混合→一次粉碎→调节水分→再次粉碎→双螺杆挤压→测定指标→成品
1.2.2 双螺杆挤压最优工艺参数的确定 采用软件Design-Expert 7.0的Box-Behnken实验设计原理,综合单因素的实验结果,选取4个因素,3个水平的响应面分析实验。以喂料速度、第四区的机筒温度、螺杆转速、物料含水率为操作的参数,然后以X1、X2、X3、X4分别表示4个变量,再用(Y)来表示挤压成品的组织化程度,采用响应曲面进行分析,每个因素取高、中、低3个水平,分别用-1、0、1来进行编码,最后用Design-Expert 7.0软件对所得的数据进行二次回归拟合分析。响应曲面实验因素与水平设计见表1所示。
表1 响应曲面实验因素与水平设计
图1 挤出产品组织化程度测定的样品形状
1.2.3 挤压成品组织化程度的测定 采用物性仪测定(此处参考李里特的仿肉制品组织化程度的测定方法[9])。将挤压成品切割成如图1所示的形状,并按图所示的横向和纵向(模头挤出方向)分别测定剪切力。用横向与纵向剪切力的比值来表示挤压成品组织化程度的大小,每组样品重复测量3次,取其平均值。
操作参数如下:(剪切模式)
探头型号:A/CKB➝