一种鲜虾冷冻保护剂及冷冻贮藏方法与流程

本申请涉及水产品贮藏技术领域，特别涉及一种鲜虾冷冻保护剂及冷冻贮藏方法。

背景技术：

我国海产品资源丰富，每年河虾和海虾均有较大的产量，虾营养丰富，含蛋白质是鱼、蛋、奶的几倍到几十倍；其还含有丰富的钾、碘、镁、磷等矿物质及维生素a、氨茶碱等成分，且其肉质松软，易消化，对身体虚弱以及病后需要调养的人是极好的食物；虾中含有丰富的镁，镁对心脏活动具有重要的调节作用，可减少血液中胆固醇含量，防止动脉硬化等。不过鲜虾受捕捞季节、地理条件以及气候等多种因素的制约，在贮藏、运输和销售等过程中常因微生物的大量增殖而极易发生腐败，从而降低或者失去其食用价值和商品价值。

目前，鲜虾在贮藏、运输和销售等过程中较为常用的保鲜方法主要是冷藏和冷冻，这两种方式操作简单、效果较优且易于控制。其中，冷冻贮藏主要因为在低温下可以抑制微生物和酶的活性，从而使鲜虾的保质期得到延长。但是在冷冻贮藏过程中，冰晶的形成也会对鲜虾的品质产生负面影响，这主要是由于冰晶会对组织造成一定的机械损伤，同时冰晶中溶质的排出使未冻结水中的离子强度增加，使水的渗透性发生了改变，从而致使鲜虾的品质发生了劣变。因此，提出一种在冷冻贮藏过程中能够溶解冰晶或阻止冰晶生长的冷冻保护剂，从而提高冷冻鲜虾的品质是非常有必要的。

技术实现要素：

针对现有技术中鲜虾冷冻后冰晶会造成鲜虾劣变的问题，本申请的目的一是提供一种鲜虾冷冻保护剂，可以有效抑制鲜虾肌肉组织的变性，最大程度的保留冷冻后鲜虾的新鲜度。

本申请的目的二是提供一种鲜虾的冷冻贮藏方法，本申请的冷冻贮藏方法简单且效果好，适合鲜虾的大规模冷冻贮藏。

本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种鲜虾冷冻保护剂，包括以下重量份的原料：

海藻糖3-6份；

低聚木糖2-3份；

乳梨醇1-2份；

魔芋葡甘聚糖0.8-1.5份；

d-氨基葡萄糖盐酸盐0.5-1份；

对羟基肉桂酸2-5份。

通过采用上述技术方案，本申请的冷冻保护剂采用糖类、蛋白水解物、脂肪酸等多种抗冻活性物质复配的形式，可以有效的防止鲜虾在冷冻过程中引起的肌原纤维蛋白功能和结构的改变，减缓产品品质的劣变。

本申请的海藻糖、低聚木糖、乳梨醇和魔芋葡甘聚糖中的羟基能够与虾肉中蛋白质分子的某些基团相结合，使蛋白质分子处于饱和状态，避免了蛋白质分子之间的聚集变性；与此同时，海藻糖、低聚木糖、乳梨醇和魔芋葡甘聚糖中的游离羟基束缚水分子，形成一个不完全冻结区域，降低了区域共晶点温度，总体上减少冰晶体的形成量，从而隔离和减缓蛋白质分子的聚集，防止了蛋白质的凝聚变性。

本申请的对羟基肉桂酸含有大量羟基，能促使肌纤维蛋白质溶液中的自由水转化为蛋白质分子内和分子间结合水，进而降低肌纤维蛋白质的共晶点温度和减少冰晶体的数量及形成不完全冻结区，抑制疏水性基团的释放，减缓肌原纤维蛋白质表面疏水性的增加速率，影响肌纤维蛋白质sh含量和ca²⁺-atpase活性，从而减弱蛋白质分子的聚集和蛋白质变性的速率及程度。

本申请的d-氨基葡萄糖盐酸盐的加入可以抑制重结晶，使冰晶变小，防止大冰粒对冷冻组织和细胞造成的机械损伤，提高产品的品质。

进一步的，一种鲜虾冷冻保护剂，包括以下重量份的原料：

海藻糖3.5-5.5份；

低聚木糖2.2-2.8份；

乳梨醇1.3-1.9份；

魔芋葡甘聚糖0.9-1.3份；

d-氨基葡萄糖盐酸盐0.6-0.9份；

对羟基肉桂酸2.5-4.5份。

进一步的，所述鲜虾冷冻保护剂还包括0.1-0.5份乳清蛋白。

通过采用上述技术方案，本申请的乳清蛋白可以用来改善虾肉的物理性能，防止虾肉的结构退化，保证了冷冻后鲜虾的口感。

进一步的，所述鲜虾冷冻保护剂还包括0.2-1.2份牛皮胶原蛋白。

通过采用上述技术方案，本申请的牛皮胶原蛋白含有大量的亲水性氨基酸，其能够与水作用形成氢键，增强冻结过程中水的稳定性，减少巨大冰晶体的形成，从而避免虾肉中的蛋白质空间构象变化而引起的开链变性。

本发明的目的二是提供一种鲜虾冷冻贮藏方法，包括以下步骤：

a.预处理：将鲜虾进行选料、清洗和沥干；

b.浸润：将上述冷冻保护剂与水混合制成冷冻保护剂溶液，冷冻保护剂与水的混合重量比为1：40-60，将预处理后的鲜虾置于冷冻保护剂溶液中浸润30-90min，冷冻保护剂与鲜虾的重量比为1：45-55；

c.预冷冻：将浸润后的鲜虾进行清洗、沥干，进行预冷冻；

d.包装、冷冻贮藏：将预冷冻的鲜虾包装后进行冷冻贮藏。

通过采用上述技术方案，本申请首先将鲜虾进行清洗沥干，然后将鲜虾浸润在冷冻保护剂中，使冷冻保护剂渗透到虾肉内；再进行清洗、沥干并拭干表面水分，最后进行冷冻，冷冻过程中冷冻保护剂可以有效控制虾肉内冰晶的生长，防止冰晶对虾肉造成机械损伤，提高冷冻鲜虾的品质。

进一步的，步骤a中，鲜虾清洗后，将鲜虾在通有臭氧的水中浸泡1-2min，水中臭氧的浓度为2-5mg/l。

通过采用上述技术方案，本申请采用在水中通入臭氧的方式，杀死鲜虾上的微生物，降低虾肉腐坏的速度。由于臭氧具有强氧化性，通入时间过长也会影响鲜虾的新鲜程度，所以本申请严格控制了通入臭氧的时间和浓度。

进一步的，步骤a中，鲜虾清洗、沥干后，在紫外线消毒灯下照射15-20min。

通过采用上述技术方案，本申请还可以采用紫外线杀菌的方式杀死鲜虾上的微生物，由于紫外线杀菌相对于臭氧杀菌的杀菌效果弱一些，所以可以适当延长照射时间，或照射一段时间后，将鲜虾进行翻面再继续照射。

进一步的，步骤b中，预处理后的鲜虾浸润在2~8℃的冷冻保护剂溶液中。

通过采用上述技术方案，本申请将鲜虾置于2~8℃的冷冻保护剂进行浸润，一方面可以使冷冻保护剂很好的发挥作用，另一方面在较低的温度下进行浸润，可以保证鲜虾在处理过程中的新鲜度。

进一步的，步骤c中，预冷冻的条件为：-20~-30℃的条件下冷冻12-48h。

通过采用上述技术方案，本申请预冷冻的目的是为了将虾肉进行冷冻后，方便后面的包装操作，包装后再进行冷冻储藏，便于运输和销售。

进一步的，步骤d中，冷冻贮藏温度为-20~-30℃。

通过采用上述技术方案，本申请将冷冻贮藏温度与预冷冻的温度设定为相同温度，在达到冷冻贮藏的目的的前提下，可以节约能源和资源。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、本申请的冷冻保护剂可以降低肌肉组织在冷冻过程中受到的机械损伤，减少脂质氧化和蛋白质变性，提高保水性，较好的维持了细胞的完整性，较好的保持了产品的质地，减缓了鲜虾口感改变的速度，延长了冷冻贮藏的时间；

2、本申请的冷冻贮藏方法简单且效果好，适合鲜虾的大规模冷冻贮藏。

具体实施方式

本申请的海藻糖购自济南天本生物科技有限公司；

本申请的d-氨基葡萄糖盐酸盐购自sigma-aldrich公司；

本申请的购自低聚木糖江苏佰耀生物科技有限公司；

本申请的乳梨醇购自浙江旗诺食品配料有限公司；

本申请的魔芋葡甘聚糖购自武汉秉德生物科技有限公司；

本申请的对羟基肉桂酸购自河北仟盛生物科技有限公司；

本申请的乳清蛋白购自苏州双盈生物技术有限公司；

本申请的牛皮胶原蛋白购自丹力生物科技有限公司；

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例1

一种鲜虾冷冻贮藏方法，包括以下步骤：

a.预处理：将鲜虾进行选料、清洗和沥干；

b.浸润：将预处理后的770g鲜虾置于2℃的冷冻保护剂溶液中浸润30min；

所述冷冻保护剂溶液的制备方法为：称取海藻糖3g、低聚木糖3g、乳梨醇1g、魔芋葡甘聚糖1.5g、d-氨基葡萄糖盐酸盐0.5g、对羟基肉桂酸5g，溶于560g水中，搅拌混匀即得；

c.预冷冻：将浸润后的鲜虾进行清洗、沥干，-20℃下预冷冻48h；

d.包装、冷冻贮藏：将预冷冻的鲜虾包装后在-20℃下进行冷冻贮藏。

实施例2

一种鲜虾冷冻贮藏方法，包括以下步骤：

a.预处理：将鲜虾进行选料、清洗和沥干；

b.浸润：将预处理后的621g鲜虾置于8℃的冷冻保护剂溶液中浸润90min；

所述冷冻保护剂溶液的制备方法为：称取海藻糖6g、低聚木糖2g、乳梨醇2g、魔芋葡甘聚糖0.8g、d-氨基葡萄糖盐酸盐1g、对羟基肉桂酸2g，溶于828g水中，搅拌混匀即得；

c.预冷冻：将浸润后的鲜虾进行清洗、沥干，-30℃下预冷冻12h；

d.包装、冷冻贮藏：将预冷冻的鲜虾包装后在-30℃下进行冷冻贮藏。

实施例3

一种鲜虾冷冻贮藏方法，包括以下步骤：

a.预处理：将鲜虾进行选料、清洗和沥干；

b.浸润：将预处理后的675g鲜虾置于4℃的冷冻保护剂溶液中浸润60min；

所述冷冻保护剂溶液的制备方法为：称取海藻糖4g、低聚木糖2.5g、乳梨醇1.5g、魔芋葡甘聚糖1.2g、d-氨基葡萄糖盐酸盐0.8g、对羟基肉桂酸3.5g，溶于675g水中，搅拌混匀即得；

c.预冷冻：将浸润后的鲜虾进行清洗、沥干，-25℃下预冷冻36h；

d.包装、冷冻贮藏：将预冷冻的鲜虾包装后在-25℃下进行冷冻贮藏。

实施例4

一种鲜虾冷冻贮藏方法，包括以下步骤：

a.预处理：将鲜虾进行选料、清洗和沥干；

b.浸润：将预处理后的733.2g鲜虾置于3℃的冷冻保护剂溶液中浸润40min；

所述冷冻保护剂溶液的制备方法为：称取海藻糖3.5g、低聚木糖2.8g、乳梨醇1.3g、魔芋葡甘聚糖1.3g、d-氨基葡萄糖盐酸盐0.6g、对羟基肉桂酸4.5g、乳清蛋白0.1g，溶于634.5g水中，搅拌混匀即得；

c.预冷冻：将浸润后的鲜虾进行清洗、沥干，-22℃下预冷冻12-48h；

d.包装、冷冻贮藏：将预冷冻的鲜虾包装后在-22℃下进行冷冻贮藏。

实施例5

一种鲜虾冷冻贮藏方法，包括以下步骤：

a.预处理：将鲜虾进行选料、清洗和沥干；

b.浸润：将预处理后的691.2g鲜虾置于6℃的冷冻保护剂溶液中浸润80min；

所述冷冻保护剂溶液的制备方法为：称取海藻糖5.5g、低聚木糖2.2g、乳梨醇1.9g、魔芋葡甘聚糖0.9g、d-氨基葡萄糖盐酸盐0.9g、对羟基肉桂酸2.5g、乳清蛋白0.5g，溶于792g水中，搅拌混匀即得；

c.预冷冻：将浸润后的鲜虾进行清洗、沥干，-28℃下预冷冻12-48h；

d.包装、冷冻贮藏：将预冷冻的鲜虾包装后在-28℃下进行冷冻贮藏。

实施例6

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例4的区别在于：0.1g乳清蛋白替换成0.2g牛皮胶原蛋白。

实施例7

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例5的区别在于：0.5g乳清蛋白替换成1.2g牛皮胶原蛋白。

实施例8

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例3的区别在于：在冷冻保护剂中加入0.4g乳清蛋白和0.7g牛皮胶原蛋白。

实施例9

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例1的不同之处在于，步骤a中，鲜虾清洗后，将鲜虾在通有臭氧的水中浸泡1min，水中臭氧的浓度为5mg/l。

实施例10

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例1的不同之处在于，步骤a中，鲜虾清洗后，将鲜虾在通有臭氧的水中浸泡2min，水中臭氧的浓度为2mg/l。

实施例11

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例2的不同之处在于，步骤a中，鲜虾清洗、沥干后，在紫外线消毒灯下照射15min。

实施例12

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例2的不同之处在于，步骤a中，鲜虾清洗、沥干后，在紫外线消毒灯下照射20min。

对比例1

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例3的不同之处在于，不进行步骤b的操作。

对比例2

一种鲜虾冷冻贮藏方法，与实施例3的不同之处在于，步骤b中，将预处理后的鲜虾置于商业抗冻剂(4％蔗糖和4％山梨醇)中。

性能测试

解冻损失率：按照实施例1-12和对比例1-2的方法处理南美白对虾，每组100只虾，在预冷冻前称取100只虾的质量，记为m1，然后将虾进行冷冻贮藏1个月，将冷冻贮藏后的虾在室温条件下解冻2h，拭干水分，再次称取100只虾的质量，记为m2，计算虾仁解冻损失率。解冻损失率/%=（m1-m2）×100/m1。

弹性：采用ta-xt2质构分析仪进行检测，测试速度及回程速度为1.0mm/s，触发力为5g，压缩比例为40%；每组10只虾，测定弹性并取平均值。

肌原纤维蛋白含量的测定方法参照hashimotok,watabes,konom,etal.muscleproteincompositionofsardineandmackerel[j].bulletinofthejapanesesocietyofscientificfisheries,1979,45(11):1435-1441.；每组10只虾，测定蛋白含量并取平均值。

ca²⁺-atp酶活性选用超微量atpase测试盒a070进行测定，每组10只虾，测定酶活并取平均值。

实验结果见表1。

在冷冻贮藏后鲜虾的失水率方面，从表1可以看出，采用实施例1-3、9-12的冷冻贮藏方法贮藏的100只南美白对虾的解冻损失率在7.0%左右；采用实施例4、5和实施例6、7的冷冻贮藏方法贮藏的100只南美白对虾的解冻损失率进一步降低；采用实施例8的冷冻贮藏方法贮藏的100只南美白对虾的解冻损失率更低，低达5.9%。而对比例1在冷冻过程中未加入任何冷冻保护剂，解冻损失率高达15.7%；对比例2在冷冻过程中加入商业抗冻剂，解冻损失率为9.5%。实验结果表明，采用实施例1-12的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的解冻损失率要显著低于采用商业抗冻剂的冷冻贮藏方法，本申请的冷冻保护剂对鲜虾具有很好的保水性。

在冷冻贮藏后鲜虾的弹性方面，从表1可以看出，采用实施例1-3、9-12的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的弹性保持在9mm左右；采用实施例4、5和实施例6、7的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的弹性进一步提高；采用实施例8的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的弹性最高，达到9.83mm。而对比例1在冷冻过程中未加入任何冷冻保护剂，只保留了3.87mm的弹性；对比例2在冷冻过程中加入商业抗冻剂，弹性维持为6.14mm。实验结果表明，采用实施例1-12的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的弹性明显高于采用商业抗冻剂的冷冻贮藏方法，最大限度的提高了冷冻后南美白对虾的口感。

在冷冻贮藏后鲜虾的肌原纤维蛋白含量和ca²⁺-atp酶活性方面，从表1可以看出，采用实施例1-3、9-12的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的肌原纤维蛋白含量在117mg/g左右，ca²⁺-atp酶活性在0.18u左右；采用实施例4、5和实施例6、7的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的肌原纤维蛋白含量和ca²⁺-atp酶活性进一步提高；采用实施例8的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的肌原纤维蛋白含量和ca²⁺-atp酶活性均达到最高，分别达到125.44mg/g、0.212u。而对比例1在冷冻过程中未加入任何冷冻保护剂，肌原纤维蛋白含量只有61.76mg/g，ca²⁺-atp酶活性只有0.067u；对比例2在冷冻过程中加入商业抗冻剂，肌原纤维蛋白含量为94.17mg/g，ca²⁺-atp酶活性为0.102u。实验结果表明，采用实施例1-12的冷冻贮藏方法贮藏的南美白对虾的肌原纤维蛋白含量和ca²⁺-atp酶活性明显高于采用商业抗冻剂的冷冻贮藏方法，本申请的冷冻保护剂可有效减轻冷冻鲜虾中蛋白质冷冻变性程度，提高冷冻虾制品的质量与营养品质。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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