一种海鲜特征食品调味料、制备方法及应用与流程

1.本发明属于食品原料加工技术领域，具体涉及一种以提取dha油脂后的微藻残渣为原料制备的海鲜特征食品调味料、所述食品调味料的制备方法及在食品、保健品及特殊医用食品领域的应用。


背景技术：

2.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.蛋白质是人体所需六大营养素之一，人类膳食蛋白质的来源主要为动物蛋白和植物蛋白。动物蛋白过量摄入导致高血压、高血脂、心脑血管疾病的风险增高等，同时动物养殖业发展也加大了环境和资源消耗压力。因此，植物蛋白肉的开发日益受到科研和产业的广泛关注。植物蛋白肉以植物蛋白为主要原料，经过加工成型使蛋白质具有与肉类相似的纤维结构与风味，是动物蛋白质替代的主要发展趋势，市场前景广阔。但植物蛋白加工的蛋白肉加工过程中需要添加调味剂、肉味香精等以增加植物蛋白肉风味。另外，为了模拟天然动物肉的质构和营养特质，植物基蛋白肉产品还需要在产品配方中加入脂肪、矿物质、维生素以及各种呈味物质。目前，关于肉味香精或调味料的研究多是利用利用植物蛋白通过生物酶解技术、热反应技术和美拉德反应制备猪肉和牛肉、鸡肉等香味剂。鱼肉香味剂的主要采用低附加值鱼类或渔业加工下脚料等进行制备。
4.二十二碳六烯酸(dha)，俗称“脑黄金”，是人体所必需的多不饱和脂肪酸之一，具有促进人体的脑部发育、防治心血管疾病、抗炎等生理功能。利用海洋微藻通过发酵法生产dha，已经成为深海鱼油来源的dha有效替代。采用微藻通过发酵法生产dha油脂，dha的油脂存在于细胞内，含油细胞需经破壁后进行油脂分离，分离的粗油脂经一些列的加工精制备商品dha藻油。分离油脂后的细胞残渣目前没有得到有效利用，只能用于饲料生产，附加值相对较低。提取dha油脂后的细胞残渣仍残留一定量的dha油脂，同时含有丰富蛋白质以及细胞壁多糖、维生素、微量元素等营养物质，通过适当加工，可以为终端产品提供优质微藻蛋白、功能油脂以及风味物质，赋予产品更全面的营养和功能。


技术实现要素：

5.基于上述背景，本发明拟提供一种以发酵生产dha油脂的海洋微藻全细胞或提取部分油脂后的细胞残渣制备一种具有海鲜特色的食品调味料以及其制备工艺，不仅可用于海鲜风味植物基蛋白肉的生产，也可以用于其他食品得配料和调味料，即提供海鲜的风味又赋予产品特殊功效。
6.基于上述技术效果，本发明提供以下技术方案：
7.本发明第一方面，提供一种海鲜特征的食品调味料，所述食品调味料制备原料为富含dha油脂海洋微藻或提取dha油脂后的海洋微藻残渣。
8.上述海洋微藻为包括但不限于裂壶藻(schizochytrium sp.)、吾肯氏壶藻(ulkenia amoeboida)或寇氏隐甲藻(crypthecodinium cohnii)中的一种或其组合。
9.传统的dha生产以深海鱼油为原料，工艺较为复杂，并且受季节、气候的影响较大。相比深海鱼油，利用海洋微藻生产dha更加安全可靠，并且不受原料、产地、季节等因素的影响，是理想的dha生产方法。上述藻株为国家食品安全标准中规定使用的dha油脂生产藻株，采用微藻细胞生产dha，首先进行细胞培养，收集细胞后，通对微藻细胞进行破壁处理，再通过物理、化学或生物方法进行dha油脂提取。这种dha提取后剩余的细胞残渣中，还残留一定浓度的dha油脂以及蛋白质、维生素等其他营养成分。
10.现有技术中的植物蛋白肉通常以小麦蛋白、花生蛋白或大豆蛋白为原料通过加热、挤压、膨化等工艺，另外加入脂肪、色素、肉味或海鲜味的调味剂营造肉的滋味和香味。有研究表明深海鱼油中的dha等油脂来源于海洋微藻，发明人联想到，可以将产dha油脂的微藻或提取dha油脂后的微藻残渣用于制备一种具有海鲜特征且含有dha功能油脂的及丰富微藻蛋白食品调味料，可用作海鲜类植物蛋白肉以及其他食品的调味剂。
11.基于该目的，本发明首先提供了一种海鲜特征食品调味料，以产dha油脂的微藻或提取dha油脂后的微藻残渣为原料。
12.其次，本发明还提供第一方面所述海鲜特征食品调味料的制备方法，包括将调味料原料完全乳化，酶解所述乳化后的料液并进行浓缩，将含水量降低至75
‑
85％，加热得到所述海鲜特征食品调味料。
13.基于上述制备方法得到的海鲜特征食品调味料，无需或少量添加调味物质即可散发良好的海鲜特有鲜香风味。与此同时，该调味料中还含有丰富的氨基酸成分，特别适用于作为一种植物蛋白肉的辅助和调味原料，或添加至代餐、宠物食品，需要dha功能油脂的医用食品中加以应用。
14.以上一个或多个技术方案的有益效果是：
15.1、本发明公开的海鲜风味的食品调味料采用以积累dha油脂的微藻细胞加工而成的，海洋微藻富含功能性油脂和优质蛋白，其制备的食品调味料不仅可以赋予产品独特的海鲜风味，而且赋予产品一定的功能性。利用提取dha油脂后的微藻细胞残渣生产海鲜调味料，没有废物排放，可以实现微藻细胞的全资源化利用，增加产品附加值。
16.2、本发明提供的海鲜调味料，其生产工艺中不引入有害物质，制备得到的海鲜调味料可以同时实现调味效果和营养补充，相比现有植物蛋白肉的制备技术可以降低香精或其他氨基酸成分的添加，对于微藻加工企业而言，除了能够得到dha油脂，还能够得到一种品质良好的调味料，为生产企业提供了一种容易实现并且具有高经济价值的生产工艺。
附图说明
17.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
18.图1为实施例1中所述加酶量对酶解效果的影响；
19.图2为实施例1中所述酶解时间对酶解效果的影响；
20.图3为实施例1中所述样品酶解前氨基酸成分分析结果；
21.图4为实施例1中所述样品酶解后氨基酸成分分析结果。
具体实施方式
22.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
24.正如背景技术所介绍的，现有植物蛋白肉产品为了模拟天然肉的风味需要加入人工合成肉味香精或调味料。本发明发现，提取dha后海洋微藻的细胞残渣中仍有较多dha油脂残留，且含有丰富蛋白质及其他营养物质，有望直接作为一种具有海鲜风味植物蛋白肉的加工原料和辅料。为了实现该技术方案，本发明提出了一种海鲜特征食品调味料和其制备方法。
25.本发明第一方面，提供一种海鲜特征食品调味料，所述调味料制备原料为生产dha油脂海洋微藻或提取部分dha油脂后的海洋微藻细胞残渣。
26.优选的，所述海洋微藻为包括但不限于裂壶藻(schizochytrium sp.)、吾肯氏壶藻(ulkenia amoeboida)或寇氏隐甲藻(crypthecodinium cohnii)中的一种或其组合；本发明效果较好的实施方式中，所述微藻为裂壶藻(schizochytrium sp.)。
27.进一步优选的方案中，出于食品安全角度的考虑，所述dha油脂提取工艺为物理或生物方法提取，提取后的残渣中没有难以去除的化学试剂等。
28.本发明提供的一种实施方式中，所述微藻残渣的来源如下：将微藻细胞置于盐溶液中，在低压条件下进行均质破壁，通过离心将dha油脂与残渣分离，将上层dha油脂分离后的部分即为本发明所述海鲜食品调味料的原料。
29.本发明第一方面所述海鲜调味料原料，一种具体的实施方式中，所述原料的制备方法如下：收集发酵法生产dha油脂的微藻细胞，然后加入细胞湿重2
‑
4倍体积的1
‑
2％的食盐水作为悬浮介质将微藻细胞重新悬浮，混合均匀，离心洗涤1
‑
2次，再用1
‑
2％的食盐水悬浮，取细胞悬液进行调味料的制备。
30.另一种实施方式中：将细胞悬液在150
‑
250bar压力下进行均质，3000
‑
5000rpm离心5
‑
10min，分离上层油脂，将中层介质和下层细胞残渣混合进行调味料制备；或将中层介质和下层细胞残渣混合进行二次均质、离心分离上层油脂，将中层介质和下层细胞残渣混合进行调味料制备；离心分离的上层油脂用于dha油脂的生产。
31.本发明第二方面，提供第一方面所述海鲜调味料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤，将调味料原料完全乳化，酶解所述乳化后的料液并进行浓缩，将含水量降低至75
‑
85％，加热得到所述海鲜调味料。
32.上述技术方案中，所述“完全乳化”的标准为：乳化后的液体在3000
‑
5000rpm，离心5
‑
10min观察不到分层现象。
33.进一步优选的，所述调味料原料通过均质手段乳化，均质的压力条件为200
‑
600bar。
34.优选的，所述酶解过程采用的酶制剂为蛋白酶或纤维素酶，其中，所述蛋白酶为包
括但不限于酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶中的一种。
35.进一步优选的方案中，所述酶制剂为风味蛋白酶。
36.进一步的，所述酶制剂的量与藻渣质量的比例如下：3000～5000u/g
37.进一步的，所述酶解的时间为4～6h。
38.优选的，浓缩后的料液在加热前还包括加入多元糖醇、还原糖和/或氨基酸的步骤。
39.进一步的，所述多元糖醇、还原糖为包括但不限于赤藓糖醇、木糖醇、核糖、果糖、果葡糖浆中的一种或多种。
40.效果较好的方案中，所述还原糖采用果糖或核糖。
41.具体的实施方式中，向酶解产物中加入2％的核糖
42.进一步的，所述氨基酸为包括但不限于半胱氨酸、丙氨酸中的一种或几种。
43.具体的实施方式中，向酶解产物中2％核糖及1％丙氨酸。
44.优选的，所述加热温度为110
‑
120℃，所述加热的时间为20
‑
40min。
45.进一步的，所述加热温度为115℃，加热时间为30min。
46.本发明第三方面，提供第一方面所述海鲜特征食品调味料在食品、保健品、特殊医用食品领域的应用。
47.优选的，所述食品还包括宠物食品或代餐。
48.优选的，所述食品为一种植物蛋白肉，所述植物蛋白肉中还包括填充剂、调味剂、防腐剂等成分。
49.为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例与对比例详细说明本发明的技术方案。
50.实施例1
51.1.1实验材料
52.调味料制备原料：收集发酵结束后产dha裂殖藻发酵液，4500r/min，离心5min，弃去上清液，收集裂殖藻细胞作为实验材料。经分析细胞中油脂含量占细胞干重58.6％，油脂中dha含量为45.3％。
53.1.2主要仪器设备
54.气相离子迁移谱(gc
‑
ims)联用仪德国g.a.s.公司；液相色谱仪lpg3400sd戴安中国有限公司；
55.1.3实验方法
56.1％盐水配制：称取20g食用盐溶于1l水中。
57.微藻细胞准备：发酵液离心收集微藻细胞，然后加入2倍细胞体积的食盐水进行悬浮洗涤，离心收集细胞。洗涤1
‑
2次除去发酵介质残留。
58.均质处理：将收集得细胞再加入1
‑
3倍体积的食盐水，混合均匀制备细胞悬液，将制备好的细胞悬浮液用ats ah
‑
basic高压均质机进行均质处理。
59.离心分离：均质处理后料液，5000rpm离心5min，分离上层油脂，将中层介质和下层细胞碎片重新悬浮，用于二次均质处理或用于调味料的制备。
60.海鲜调味料制作：将细胞悬液或一次、二次分离油脂后的微藻细胞残渣重新悬浮后再进行均质处理，至料液完全乳化，然后加入蛋白酶、纤维素酶等酶制剂进行酶解反应，
酶解后的料液，然后通过减压浓缩至水分含量至75
‑
85％，不添加或添加适量赤藓糖醇、木糖醇、核糖、果糖、果葡糖浆等还原糖成分和丙氨酸等氨基酸，110
‑
120℃反应20
‑
40min即得海鲜调味料。
61.1.4分析方法
62.挥发性成分分析：取适量样品置于20ml顶空瓶中，用于gc
‑
ims分析，每份样品3个重复。数据处理：使用仪器配套的分析软件vocal对分析谱图和数据进行定性定量，应用内置的nist数据库和ims数据库对物质进行定性分析。
63.蛋白质含量测定：凯氏定氮法，参照gb/t 33862
‑
2017全(半)自动凯氏定氮仪进行测定。
64.脂肪含量测定：索氏抽提法，参照gb 5009.6
‑
2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定的方法进行检测。
65.总糖的测定：苯酚硫酸法，参照gb/t 15672
‑
2009食用菌中总糖含量的测定中的方法进行测定。
66.灰分的测定：马弗炉法，参照gb 5009.4
‑
2016食品安全国家标准食品中灰分的测定中的方法进行测定。
67.水分的测定：直接干燥法，参照gb 5009.3
‑
2016食品安全国家标准食品中水分的测定中的方法进行测定。
68.氨基酸态氮含量测定：酸度计法，氨基酸态氮含量的测定公式及方法参照gb 5009.235
‑
2016食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定中的方法进行测定。
69.氨基酸组成及含量测定：高效液相色谱法，参照qb/t 4356
‑
2012黄酒中游离氨基酸的测定中的高效液相色谱法进行分析。
70.感官品评：选择10人(男女各半)组成感官评价组，感官评分项目与分值设定如表1，评分标准如表2。评价前预先对样品进行编号，评定小组按照给所评价产品打分。根据每个评价人员的综合评分结果计算平均值，对差距较大的分值可以不予计算。
71.表1感官评分项目及分值
[0072][0073]
表2感官评分评价指标
[0074][0075][0076]
1.5实验结果
[0077]
实验首选用经二次均质分离油脂后的裂殖藻细胞残渣为原料进行海鲜特征调味料制备工艺的优化。二次均质分离油脂后裂殖藻细胞残渣的基本组成分析结果见表3。
[0078]
表3裂殖藻细胞残渣基本成分分析
[0079][0080]
2、酶解反应条件优化
[0081]
2.1蛋白酶的筛选
[0082]
将分离油脂后的藻渣和介质重新悬浮，然后进行均质处理至完全乳化，然后加入不同品种的蛋白酶(1000u/g)，在酶的最适条件下进行酶解2小时。然后分析氨基氮含量，不同蛋白酶水解氨基氮含量结果见表4。酶解结果显示采用风味蛋白酶酶解效果最好，氨基氮得率最高。
[0083]
表4不同蛋白酶水解藻渣的氨基氮得率
[0084][0085]
根据上表中氨基氮得率的比较发现风味酶氨基氮得率最高，酶解效果最佳。所以本实施例中将选用风味酶对原料进行酶解。
[0086]
2.2最适加酶量的影响
[0087]
本实施例还对加酶量进行了考查。加酶量根据藻渣干基计算。不同酶添加量的酶解效果见图1。
[0088]
结果显示随着酶的添加量的不断增多，氨基氮含量呈上升趋势，当酶的添加量达到4000u/g时氨基氮得率达到最高。
[0089]
2.3酶解时间的影响
[0090]
本实施例对酶解时间进行了考查，结果见图2。结果可知当酶解时间4小时后，氨基氮得率趋于平稳。6h时氨基氮得率已达到峰值，酶解时间超过6h后氨基氮得率趋于平稳，且变化不大。因此酶解时间选择4
‑
6小时比较适宜。
[0091]
3、酶解前后样品中游离氨基酸分析
[0092]
本实施例采用异硫氰酸苯酯柱前衍生高效液相色谱法测定样品酶解前后氨基酸成分。结果见图3、图4及表5。
[0093]
表5酶解前后游离氨基酸组分分析
[0094][0095]
结果显示，酶解反应可以大幅增加样品中的氨基酸含量，酶解前氨基酸总量只有7.4mmol/l，酶解后氨基酸总量为84.9mmol/l，增加10倍以上，大量游离氨基酸的释放，增加了调味料的鲜味。同时，酶解后样品中丙氨酸，苯丙氨酸含量丰富，利于样品美拉德反应后海鲜风味、肉香味的风味物质的形成。
[0096]
4、美拉德反应
[0097]
实验首先将酶解后的物料减压浓缩至干物含量约20％，等分后按照体积重量百分比分别加入2％赤藓糖醇、核糖、葡萄糖、果糖、果葡糖浆、木糖等糖醇和还原糖成分，115℃反应30min，然后对制备的调味料进行感官品评，结果显示不做任何添加也有海鲜特有鲜香滋味，但烤鱼香味略淡；添加赤藓糖醇有利于鲜味呈现；添加葡萄糖和木糖，滋味略欠，烤鱼香味较淡；果糖和核糖烤鱼香味最浓，感官评分最高。
[0098]
表6不同还原糖种类对调味料感官影响
[0099][0100]
5、调味料挥发性成分分析
[0101]
将酶解后的物料减压浓缩至干物含量约20％，取3等份，一份不添加样品做对照，向其中一份中加入2％核糖，向另一份中加入2％核糖及1％丙氨酸，混合均匀后在115℃反应30min，用gc
‑
ims分析各样品的挥发性成分。分析结果共检测出68种挥发性成分，其中35种得到鉴定，另有33种成分未被鉴定。结果见表7。分析结果显示实验制备的海鲜调味料的挥发性成分主要为醛类、种类丰富，其他还含有酮类、醇类和少量酯类，多数组分含量三个样品的含量差别并不显著。根据资料记载3
‑
甲硫基丙醛是海鲜特征风味物质，反
‑2‑
辛烯醛、2,4
‑
庚二烯醛、2
‑
庚烯醛等成分都有脂肪和肉类的香气，也会对海鲜调味料的风味有较大作用。分析结果显示，反
‑2‑
辛烯醛、2,4
‑
庚二烯醛、2
‑
庚烯醛等成分三个样品含量无显著差别，3
‑
甲硫基丙醛含量差别较为明显，添加还原糖和丙氨酸有利于该风味物质的合成。因为受标准物质的限制，另有33种物质未别鉴定，其中多数成分3种样品差别不显著，在其中有4种成分添加丙氨酸后含量增加较为明显(见表7)，可能对调味料的特征香气有贡献。
[0102]
表7挥发性成分的分析
[0103][0104]
[0105]
注：表中数值表示物质出峰体积
[0106]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。