鱼皮胶原蛋白肠衣及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种鱼皮胶原蛋白肠衣及其制备方法，具体是将去鳞鱼皮经浸灰、脱灰、酸膨化、去鱼皮表面色膜、添加辅料混揉、老化后，再经挤压成型、交联改性、干燥，得到肠衣产品。本发明方法工艺简单，质量易于控制；用该方法加工出来的肠衣具有良好的加工适应性，尤其是抗张强度强、耐热加工，同时安全性高，符合各种灌肠食品的要求。
【专利说明】鱼皮胶原蛋白肠衣及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及肠衣加工【技术领域】，尤其是涉及一种鱼皮胶原蛋白肠衣及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 肠衣是一类用以制备香肠、火腿等肉制品的成型包装材料，按原料可分为天然肠 衣和人造肠衣两类，人造肠衣又可分为可食性的和非可食性的肠衣两种。可食性肠衣中，通 常以哺乳动物真皮层（二层皮）为原料，采用物理或化学方法获得不溶性胶原纤维，再通过 添加添加剂，经过机械或化学改性得到的肠衣制品，称之胶原蛋白肠衣。胶原蛋白肠衣具有 厚度均匀、口径可调整、强度高、无天然肠衣的不利弯曲、可实现连续生产等优点，是目前国 内外灌肠类制品最受欢迎的一类包装材料。
[0003] 目前全世界胶原蛋白肠衣均主要以猪、牛动物的真皮为原料加工而成。但近年来 出现的疯牛病和一些宗教信仰如伊斯兰教、印度教等反对/抵制以牛或猪为原料的食品， 世界各国特别是欧洲国家迫切寻找哺乳动物源性胶原的替代品。此外，由于皮革工业也是 以猪、牛等动物的皮组织为原料，皮革的揉革下脚料也往往容易被非法地用于生产肠衣，造 成潜在的安全隐患。
[0004] 随着水产加工产业的迅速发展，鱼类分割加工过程中会产生质量占鱼体重量的 40%?50%的下脚料，其中约10%是鱼皮。鱼皮中胶原蛋白含量高达60%，是一种良好的胶 原蛋白来源。因此，来源于海洋、江河的水产动物的皮组织，无论从安全性、资源易得性上都 具备可替代哺乳动物的潜力。
[0005] 目前水产动物鱼皮、鱼鳞等胶原蛋白常被用来生产明胶、胶原多肽、氨基酸口服液 和蛋白饮料等食品。鱼皮胶原蛋白具有很好的成膜性能及可降解、阻氧、抗氧化等性能，中 国专利文献CN101942204B、CN102504302B中也公开了利用鱼皮胶原蛋白制备可食膜的技 术方案，但可食膜从材料的形态、制备、用途和功能皆与肠衣有较大的差异：可食膜形态主 要为片材，用途多为食品表面的包裹或覆盖物，如糖果包装、保鲜等用途，其性能上更多强 化膜的阻气阻湿或气调功能，部分考虑机械性能；而肠衣需要具有较强的韧性和强度，可经 受高温蒸煮、油炸烘烤等加工，因此二者不论是在制备工艺思路上亦或是在具体工艺参数 上都必然会存在显著差异。具体到制备方法上，可食膜可以用简单的液体涂布或流延法生 产，而肠衣必须制备成特定的胶状物，然后通过夹套设备挤压成型。从而，用鱼皮胶原蛋白 制备可食膜的加工难度远远低于用鱼皮制备肠衣的加工难度，无法简单地借鉴、套用制备 可食膜的工艺用于制备鱼皮胶原蛋白肠衣。
[0006] 而与哺乳动物真皮胶原肠衣相比，鱼皮胶原中脯氨酸、羟脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸 含量相对于哺乳动物均偏低，导致了鱼皮胶原的凝胶强度偏低，同时也容易发生胶原肽链 的水解而导致其凝胶强度下降，从而难以保证鱼皮制备的肠衣在形状、强度、用途上与哺乳 动物真皮胶原肠衣相媲美。此外，鱼皮的结构与组成与猪、牛的皮组织有很大差异：鱼皮较 薄，无法完整分离脂肪层，且剥离时容易带入部分肉，导致脂肪增加；鱼皮表面有一层不均 匀的色素沉着层，而哺乳动物真皮层色泽较浅且均匀，因此，鱼皮需要作脱色处理；鱼皮胶 原蛋白纤维的强度不如猪牛皮的强，在酸碱盐及高温下更容易降解，如果照搬猪牛皮胶原 肠衣的方法进行酸处理，例如酸的种类、浓度选择不好或处理温度、时间选择不当，鱼皮会 快速地吸收周围的酸液并膨胀至自身重量的数倍，极易导致胶原纤维遭到破坏，无法达到 胶原肠衣所需要的强度要求，难以实现胶团成型。因此，以鱼皮为原料生产胶原蛋白肠衣的 技术方案，也无法直接或间接地从猪牛皮的胶原蛋白肠衣加工技术中总结、借鉴而得。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种以鱼皮为原料，采用特殊工艺生产出的、具有良好的加 工适应性，尤其是抗张强度强、耐热加工，同时安全性高的胶原蛋白肠衣。
[0008] 本发明的另一目的是提供一种以鱼皮为原料制备可食胶原蛋白肠衣的制备方法。
[0009] 本发明的目的可以通过下述技术方案来实现： 一、鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，具体包括如下步骤：将去鳞鱼皮经包括浸灰、脱灰、 酸膨化、去鱼皮表面色膜、添加辅料混揉、老化在内的工序，再经挤压成型、交联改性、干燥， 得到肠衣产品；其中的浸灰、脱灰、去鱼皮表面色膜、老化、挤压成型及干燥工艺可由技术人 员结合物料特性根据所属领域技术常识自行选用，但发明人发现，其余的酸膨化、添加辅料 混揉、交联改性这几道工序由于与物料特性密切相关，并且这几道上、下游工序参数间相互 关联、相互影响并对产品的制成及性能参数起决定性作用，因而务必按照如下工艺要求进 行处理： 所述酸膨化，是将经脱灰处理的鱼皮物料捞出浙干，放入酸溶液中浸泡膨胀至膨胀前 物料重量的2?3倍；所述酸溶液为浓度为0. 01~0. lmol/L磷酸，浸泡温度不高于30°C ; 所述添加辅料混揉，是在前一步骤得到的鱼皮胶基中加入辅料搅拌混揉，得到均匀胶 团；所添加的辅料种类及添加量包括有鱼皮原料重量10?20%的羧甲基纤维素钠、1?5% 的羟丙基二淀粉磷酸酯和1?7%的三聚磷酸钠； 所述交联改性，是在经挤压成型的肠衣表面喷洒肠衣物料重量1?5%的甘油和0. 1? 0. 5%戊二醛，并保温1?5min。
[0010] 经测试，采用上述方案制备得到的鱼皮胶原蛋白肠衣机械强度大于40MPa，表明产 品具有良好的抗张强度，同时，该产品耐高温蒸煮、烘烤和油炸，熟化处理后拉伸强度均大 于lOMPa，适宜进行工业化加工生产。
[0011] 此外，尽管上文中已指出，所述浸灰、脱灰、去鱼皮表面色膜、老化、挤压成型及干 燥工艺可参照现有技术自行选用，不过，这些步骤分别采用如下工艺参数时，各工艺步骤具 有更佳的工艺效果： 所述浸灰，优选是将鱼皮原料投入石灰乳中浸泡6?10天；所用的石灰乳为鱼皮原料 重量的3?7倍； 所述脱灰，优选是将经浸灰处理的鱼皮物料投入盐酸或氯化铵溶液中处理，所述盐酸 和氯化铵溶液分别为〇? 01?〇? 05mol/L和0? 005?0? 05mol/L，处理次数为2?5次，每 次处理时间为10?30分钟；尤其推荐将经浸灰处理的鱼皮物料投入酸性铵盐溶液中洗涤 2?5次，每次10?30分钟，所述酸性铵盐溶液中含有0. 01?0. 05mol/L的盐酸和0. 005? 0. 05mol/L的氯化铵。本发明人的实验发现，与常规的酸法脱灰相比，同时使用盐酸溶液和 氯化铵溶液进行脱灰，可降低盐酸的使用浓度，减少胶原蛋白的降解程度，同时不溶性钙的 释放速率和物料的脱灰效率也得到提高。
[0012] 通过多次实验，本发明人获得了两种适宜工业生产的、优选的去鱼皮表面色膜的 技术方案，具体可采用压滤法或加热过滤法；所述压滤法是将物料在1〇〇?500Pa压力下通 过50?80目滤筛；所述加热过滤法是将物料加热到35?45°C，然后通过200?300目滤 筛。采用这两种技术方案，既可排除传统化学方法(氧化还原法）脱色对肠衣食用安全的隐 患，也保证了最终产品的色泽和透明度。
[0013] 所述老化，优选是将混揉好的物料放入4?10°C冷库中贮存4?8小时。
[0014] 所述挤压成型可以是通过环状磨具挤出成型，得到管状薄膜肠衣。
[0015] 所述干燥，优选是将物料用35?45°C热风烘干。
[0016] 二、鱼皮胶原蛋白肠衣 本发明鱼皮胶原蛋白肠衣即是采用上述的鱼皮胶原蛋白肠衣制备方法制备而得。
[0017] 由上可知，本发明利用水产加工下脚料鱼皮为原料，可制备出具有良好的加工适 应性、尤其是抗张强度强、耐热加工性能，同时安全性高的胶原蛋白肠衣。本发明技术方案 还具有以下特点和优点： 1、 以鱼类加工下脚料鱼皮为主要原料，既可以弥补猪、牛等哺乳动物胶原蛋白肠衣易 受动物疾病、宗教信仰等因素影响的缺陷，又可以提高鱼类加工下脚料的附加值； 2、 本发明提供的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法通过对膨化工艺(含用酸、膨胀体积及 工艺温度）的精当选择，实现鱼皮胶原蛋白适度的解螺旋，同时最大限度地保持胶原分子链 的完整性，使得物料在辅料添加混揉后容易形成胶团（否则，极易因鱼皮物料本身的原因调 制成糊）；同时配以添加的精选辅料不但改善了胶团的色泽和粘度，而且胶团的延展性和强 度得到进一步加强，从而得到塑性更好、更利于挤出成型的胶团，经交联改性后，最终制得 的胶原蛋白肠衣抗张强度强、耐热加工，能满足日常灌肠要求。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合【具体实施方式】及实验测试数据对本发明进行详细说明。
[0019] 一、实施例 1、第一实施例 主要步骤：先将经前处理去鳞、清洗的鱼皮浸灰、脱灰、酸膨化、去鱼皮表面色膜，得到 粗胶原纤维；然后添加辅料混揉、老化，使物料形成均匀胶团；再将物料挤压成型、交联改 性、干燥，即得到肠衣产品。其中的浸灰、脱灰、去鱼皮表面色膜、老化、挤压成型及干燥工艺 可由所属领域技术人员结合物料特性参照常规技术进行选用，而酸膨化、添加辅料混揉、交 联改性工艺需要按照如下工艺要求进行处理： 所述酸膨化，具体是将经脱灰处理的鱼皮物料捞出后浙干，放入浓度为〇. 〇l~〇. lmol/L 的磷酸溶液中浸泡膨胀至膨胀前物料重量的2?3倍，浸泡温度不高于30°C ; 所述添加辅料混揉，是在前一步骤得到的鱼皮胶基中加入辅料搅拌混揉，使之形成均 匀胶团；所添加的辅料种类及添加量分别为：鱼皮原料重量10?20%的羧甲基纤维素钠、 1?5%的羟丙基二淀粉磷酸酯和1?7%的三聚磷酸钠； 所述交联改性，是在经挤压成型的肠衣表面喷洒肠衣物料重量1?5%的甘油和0. 1? 0. 5%戊二醛，并保温1?5min。
[0020] 经多次测试，采用上述方法制备得到的鱼皮胶原蛋白肠衣机械强度均大于40MPa， 并且，经90°C蒸煮10分钟后产品仍能保持原有形态且抗张强度大于lOMPa，而70°C烘烤2 小时后抗张强度大于15MPa。
[0021] 2、第二实施例 将经去鳞、清洗的草鱼皮l〇〇kg放入300kg石灰乳中浸泡10天，取出清水冲洗干净，放 入浓度为〇. 〇5mol/L的氯化铵溶液中清洗3次，每次20分钟并不间断搅拌；取出浙干，加入 浓度为〇. lmol/L的磷酸溶液中浸泡(浸泡温度不高于30°C)，待皮料膨胀变成膨胀前物料 重量的2?3倍，取出；通过40°C水浴将物料加热至半流体状，用200目滤筛过滤以去除鱼 皮表面色膜，得到鱼皮胶基；往鱼皮胶基中加入15kg羧甲基纤维素钠，3kg羟丙基二淀粉磷 酸酯和3kg三聚磷酸钠，搅拌混揉均匀后放入4°C冷库存放8h进行老化；然后取出胶团并 将其预热至30°C，放入螺杆挤压机内，通过环状磨具挤出成型得到管状薄膜肠衣；往管状 薄膜肠衣表面喷淋肠衣物料重量3%的甘油和0. 3%的戊二醛，并保温3min ;最后用40°C热 风烘3h进行干燥，折叠后包装即得成品。
[0022] 经测试，采用本方案制备得到的鱼皮胶原蛋白肠衣机械强度大于40MPa，并且，经 90°C蒸煮10分钟后产品仍能保持原有形态且抗张强度大于lOMPa，而70°C烘烤2小时后抗 张强度大于15MPa。
[0023] 3、第三实施例： 将经去鳞、清洗的罗非鱼皮1 〇〇kg放入680kg石灰乳中浸泡6天，取出放入浓度为 0. 03mol/L的盐酸溶液中清洗3次，每次10分钟并不间断搅拌；取出浙干，加入浓度为 0. 02mol/L的磷酸溶液中浸泡(浸泡温度不高于30°C)，待皮料膨胀变成膨胀前物料重量的 2?3倍，取出；将物料在200Pa压力下采用60目滤筛过滤以去除鱼皮表面色膜，得到鱼 皮胶基；往鱼皮胶基中加入预先混合均匀的l〇kg羧甲基纤维素钠、3. 5kg羟丙基二淀粉磷 酸酯和4. 5kg三聚磷酸钠，搅拌混揉均勻后放入4°C冷库存放6h ;然后取出胶团并预热至 35°C，放入螺杆挤压机内，通过环状磨具挤出成型得到管状薄膜肠衣；往管状薄膜肠衣表面 喷淋肠衣物料重量1. 5%的甘油和0. 25%的戊二醛，并保温3min ;最后用35°C热风烘干，折 叠后包装成品。
[0024] 经测试，采用本方案制备得到的鱼皮胶原蛋白肠衣机械强度大于40MPa，并且，经 90°C蒸煮10分钟后产品仍能保持原有形态且抗张强度大于lOMPa，而70°C烘烤2小时后抗 张强度大于15MPa。
[0025] 4、第四实施例： 将经去鳞、清洗的鲤鱼皮l〇〇kg放入500kg石灰乳中浸泡8天，取出放入盐酸和氯化 铵的混合溶液中清洗3次，其中盐酸和氯化铵的浓度分别为0. Olmol/L和0. 005mol/L，每 次20分钟，期间不间断搅拌；取出浙干，加入浓度为0. 05mol/L的磷酸溶液中浸泡(浸泡温 度不高于30°C )，待皮料膨胀变成膨胀前物料重量的2?3倍，取出；用45°C水浴将物料加 热至半流体状，用300目滤筛过滤，得到鱼皮胶基；往鱼皮胶基中加入预先混合均匀的20kg 羧甲基纤维素钠、1. 5kg羟丙基二淀粉磷酸酯和2kg三聚磷酸钠，搅拌均匀后放入6°C冷库 存放6h;将胶团取出并预热至30°C，放入螺杆挤压机内，通过环状磨具挤出成型得到口径 为20?30mm、壁厚为0. 5?1mm的管状薄膜肠衣；往管状薄膜肠衣表面喷淋肠衣物料重量 2. 5%的甘油和0. 15%的戊二醛，并保温5min，45°C热风烘干，折叠后包装成品。
[0026] 本方案的一个突出特点是脱灰时同时使用了盐酸溶液和氯化铵溶液，并且使用浓 度均比较低。经测试，采用本方案制备得到的鱼皮胶原蛋白肠衣机械强度仍大于40MPa，并 且，经90°C蒸煮10分钟后产品仍能保持原有形态且抗张强度大于lOMPa，而70°C烘烤2小 时后抗张强度大于15MPa。
[0027] 二、实验测试数据 1、 膨化工序的膨化率对胶团挤压特性的影响(参见表1) 表1、膨化工序的膨化率对胶团挤压特性的影响 其中膨化率=膨化后重量/膨化前重量*100%
【权利要求】
1. 鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将去鳞鱼皮经包括浸 灰、脱灰、酸膨化、去鱼皮表面色膜、添加辅料混揉、老化在内的工序，再经挤压成型、交联改 性、干燥，得到肠衣产品；其中， 所述酸膨化，是将经脱灰处理的鱼皮物料捞出浙干，放入酸溶液中浸泡膨胀至膨胀前 物料重量的2?3倍；所述酸溶液为浓度为0. 01~0. lmol/L的磷酸，浸泡温度不高于30°C ; 所述添加辅料混揉，是在前一步骤得到的鱼皮胶基中加入辅料搅拌混揉，得到均匀胶 团；所添加的辅料种类及添加量包括有鱼皮原料重量10?20%的羧甲基纤维素钠、1?5% 的羟丙基二淀粉磷酸酯和1?7%的三聚磷酸钠； 所述交联改性，是在经挤压成型的肠衣表面喷洒肠衣物料重量1?5%的甘油和0. 1? 〇. 5%的戊二醛，并保温1?5min。
2. 根据权利要求1所述的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于：所述浸灰，是将 鱼皮原料投入石灰乳中浸泡6?10天；所用的石灰乳为鱼皮原料重量的3?7倍。
3. 根据权利要求1所述的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于：所述去鱼皮表 面色膜采用的是压滤法或加热过滤法；所述压滤法是将物料在100?500Pa压力下通过 50?80目滤筛；所述加热过滤法是将物料加热到35?45°C，然后通过200?300目滤筛。
4. 根据权利要求1所述的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于：所述老化是将 混揉好的物料放入4?10°C冷库中贮存4?8小时。
5. 根据权利要求1至4之一所述的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于所述脱 灰是将经浸灰处理的鱼皮物料投入盐酸和/或氯化铵溶液中处理，具体工艺参数为：所述 盐酸和氯化铵溶液分别为〇? 01?〇? 〇5mol/L和0? 005?0? 05mol/L，处理次数为2?5次， 每次处理时间为10?30分钟。
6. 根据权利要求5所述的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于所述酸膨化中使 用的酸溶液为浓度为〇. 〇5mol/L的磷酸。
7. 根据权利要求5所述的鱼皮胶原蛋白肠衣的制备方法，其特征在于：所述脱灰是将 经浸灰处理的鱼皮物料投入盐酸和氯化铵的混合溶液中进行处理，其中所述盐酸和氯化铵 的浓度分别为〇? 〇lmol/L和0? 005mol/L。
8. 鱼皮胶原蛋白肠衣，其特征在于是用权利要求1至4之一所述的鱼皮胶原蛋白肠衣 制备方法制备而得。
9. 根据权利要求8所述的鱼皮胶原蛋白肠衣，其特征在于所述脱灰是将经浸灰处理的 鱼皮物料投入盐酸和/或氯化铵溶液中处理，具体工艺参数为：所述盐酸和氯化铵溶液分 别为0. 01?0. 05mol/L和0. 005?0. 05mol/L，处理次数为2?5次，每次处理时间为10? 30分钟。
10. 根据权利要求9所述的鱼皮胶原蛋白肠衣，其特征在于所述脱灰是将经浸灰处理 的鱼皮物料投入盐酸和氯化铵的混合溶液中进行处理，其中所述盐酸和氯化铵的浓度分别 为0? Olmol/L和0? 005mol/L ;同时，所述酸膨化中使用的酸溶液为浓度为0? 05mol/L的磷 酸。
【文档编号】A22C13/00GK104430787SQ201410667081
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】刘小玲, 秦溪, 江虹锐, 赵谋明 申请人:广西大学