专利名称：低值水产蛋白的挤压组织化方法
技术领域：
本发明属于蛋白挤压组织化技术领域,具体涉及一种低值水产蛋白的挤压组织化
方法。
背景技术：
水产食品被公认为是一种优质的营养食品，它富含的蛋白质极易被人体消化吸
收，利用率高，营养价值高于其他动物蛋白。但随着渔业资源的衰退，许多传统的经济鱼类
资源衰竭，因此低值但资源量丰富的品种对于缓解人类蛋白资源短缺就显得极为重要。然
而这些低值蛋白资源难以直接销售，加之加工难度大，不仅造成资源浪费，而且污染环境。
如何加工低值水产品，充分开发利用其蛋白质资源，已引起世界各国的高度重视。 挤压技术在植物蛋白组织化方面的研究较为成熟，也有针对乳清蛋白以及脱骨鸡
肉进行挤压组织化方面的研究报道，但是尚缺乏水产蛋白双螺杆挤压组织化的系统性研
究，尤其是缺乏低值水产蛋白的挤压组织化方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种较为成熟、适用性广的低值水产蛋白的挤压 组织化方法。 为解决上述技术问题,本发明利用双螺杆挤压技术将低值水产蛋白进行挤压组织 化，同时研究了低值水产蛋白组织化过程中各工艺参数对挤出物组织化度和咀嚼度的影 响，以确定较好的挤压组织化工艺条件。 本发明低值水产蛋白的挤压组织化方法包括以下步骤 a、预处理，将低值水产物料烘干至物料湿度30% 50%，然后再进行粉碎， b、组织化，将预处理后的物料送入双螺杆挤压机进行热塑挤压组织化，其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为12CTC 16(TC,螺杆转速为108r/min
252r/min。 作为本发明的一种优选方案，所述的低值水产物料为鱿鱼加工的边角料。 [,] 作为本发明的进一步优选方案，所述的预处理步骤中物料湿度为40% 45%，组 织化步骤中双螺杆挤压机末端机筒温度为130°C 14(TC,螺杆转速为144r/min 216r/ min。 作为本发明的更进一步优选方案，所述的预处理步骤中物料湿度为40%，所述的
组织化步骤中双螺杆挤压机末端机筒温度为140°C ，螺杆转速为200r/min。 作为本发明的另一种优选方案，所述的组织化过程中的喂料速度为30kg/h。 作为本发明的再一种优选方案，所述的预处理过程中的烘干温度为7()°C 。 双螺杆挤压过程通常可划分为三个阶段加料输送段、压縮熔融段和计量均化段,
第1段腔体应属于加料输送段，第2、3段腔体应属于压縮熔融段，末端腔体应属于计量均化段。
加料输送段当疏松的食品原料从料斗进入机筒时，随着螺杆的转动，沿着螺槽的 方向向前输送，称为加料输送段。对这一段的工作要求是要有向前输送的能力和平稳输送 的特性。在这一段里，物料是以相对自由的颗粒状流动的,物料之间很少或没有内部剪切。 这时物料还尚未发生质构上的变化，能量消耗也不大。 压縮熔融段物料在被输送的同时，受到外部加热和内部剪切的作用，温度升高、 开始熔融，直至全部熔融，称为压縮熔融段。物料的质构变化是从这一段开始的。对于食品 物料来说这个变化与一系列的化学反应和质构重组有关。在此过程中，主要包含下列由热 引起的变化蛋白质的水合作用和变性；淀粉的水合作用、胶凝作用和糊化；氨基酸和还原 糖起褐变反应；食品原料中的抗营养因子、维生素和酶发生化学变化；食品原料中的微生 物被杀灭。 计量均化段由于螺槽逐渐变浅,继续升温升压，食品物料得到蒸煮，出现淀粉糊 化，脂肪、蛋白质变性等一系列的生化反应,组织进一步均化，最后定量定压地由机头通道 均匀挤出，称为计量均化段。因在该段中，物料已完全呈现熔融状态，所以也称熔体输送段。 这一段的作用是建立一个均压区使物料稳定均匀地通过模头，使挤出的产品成为所需要的 形状。 加料输送段主要起物料输送与预热的作用，对实验结果影响不是很大，考虑到温 度的"惯性"作用，从而设定为一个温度；压縮熔融段温度过高和计量均化段是物料发生各 种变化并最终挤出成型的关键过程，因此计量均化段的温度及末端机筒的温度是挤压工艺 的主要调整参数。 当喂料速度30kg/h、前三段机筒温度组合50 °C -90 °C _110 °C ，末端机筒温度
140°C 、螺杆转速25Hz时，研究不同的物料湿度30 % 、35 % 、40% 、45% 、50%对挤出物组织
化度和咀嚼度的影响，实验结果如图1所示。由图1可知，随着物料湿度的增加，挤出物组织
化度呈先增加后降低的趋势，当物料湿度达到40%时,组织化度达1. 41，组织化效果较好，
而挤出物咀嚼度呈逐渐降低趋势，表明挤出物口感随着物料湿度的增加逐渐变好。这主要
是因为水分在挤压蒸煮的过程中起到溶剂和"增塑剂"的作用，与水产蛋白原料成为一种相
容体系，蛋白质与水发生水合作用形成流体，使挤压蒸煮过程中蛋白质物料发生塑化作用，
进而形成均匀的"熔融体",从而使挤出物表现出更充分的组织化状态。然而，当水分含量过
高时，来不及与物料结合的部分水分在高温高压下产生大量的自由能，使系统变得不稳定，
容易产生喷射现象。故综合考虑各项指标，喂料湿度优选范围为40% 45% 。 机筒温度对挤出物组织化度和咀嚼度的影响 当喂料速度30kg/h、物料湿度40X、螺杆转速25Hz时，前三段机筒温度组合 50°C -9(TC -ll(TC，研究不同的末端机筒温度120。C、13(TC、14(rC、15(rC、16(rC对挤出物 组织化度和咀嚼度的影响，实验结果如图2所示。由图2可知，随着末端机筒温度的增加，挤 出物组织化度呈先增加后降低的趋势，咀嚼度则呈现相反变化趋势。当机筒温度达到14()°C 时，组织化效果和咀嚼度均较好。这主要是因为当温度较低时，挤出物发散不成型，随着温 度的逐渐升高，挤出物开始形成断断续续的带状结构，此时物料在机筒内还未达到充分的 熔融状态，挤出物口感生硬,咀嚼度测定值较高。当温度升至14(TC时，挤出物具有一定的抗拉伸能力，表明组织化已形成,此时咀嚼度值最小，口感适中。当温度继续升高，挤出物表面 出现凹坑，组织化度反而降低，样品硬度较大，咀嚼度值升高。当温度超过16(TC时，挤压机 工作不稳定，易出现喷暴现象。故综合考虑各项指标，机筒温度优选范围为130°C 140°C。
螺杆转速对挤出物组织化度和咀嚼度的影响 当喂料速度30kg/h、物料湿度40 % 、前三段机筒温度组合50°C _90°C _1 l(TC 、末 端机筒温度14(TC时，分别研究不同的螺杆转速15Hz、20Hz、25Hz、30Hz、35Hz对挤出物组织 化度和咀嚼度的影响。螺杆转速换算公式为1Hz = 7. 2r/min。实验结果如图3所示，由图 3可知，螺杆转速对挤出物的组织化度和咀嚼度也产生一定的影响。随着螺杆转速的增加， 物料在机筒内可以得到更充分的混合，产品的组织化度和咀嚼度有增大的趋势，当螺杆转 速继续升高，物料在挤压机内滞留的时间短，所承受的剪切作用小，不能形成质构均匀的纤 维蛋白体系,所以产品的组织化度略有下降,而咀嚼度下降明显,这仅说明样品咀嚼所需的 能量减少，不表征实际口感更好，这也与未形成组织化有关。当螺杆转速达到25Hz时，组织 化效果较好，咀嚼度在研究范围内变化幅度较小，对口感无显著影响。螺杆转速是影响模口 压力、物料剪切程度以及挤压机最大产量的关键因素。最大螺杆转速是由设备性能决定的， 当螺杆转速过快时，设备运行不稳定。故综合考虑各项指标,螺杆转速优选范围为201Iz 3()H:z，即144r/min 216r/rain。 本发明可以鱿鱼加工废弃的边角料为原料，还可应用于鲭占鱼，梅子鱼，鲲鱼，头 足类以及贝类加工下脚料，物料经预处理粉碎后的粒径为l-3mm。 通过本发明组织化方法获得的组织化低值水产蛋白具有良好的咀嚼性和加工功 能特性，且具有高蛋白低脂肪等特点。
图1为本发明物料湿度对组织化低值水产蛋白的组织化度和咀嚼度影响曲线图
图2为本发明中双螺杆挤压机末端机筒温度对组织化低值水产蛋白的组织化度 和咀嚼度影响曲线图 图3为本发明中双螺杆挤压机螺杆转速对组织化低值水产蛋白的组织化度和咀 嚼度影响曲线图
具体实施例方式
实施例1 将鱿鱼边角料烘干至物料湿度50 % ,然后粉碎，再将其送入双螺杆挤压机进行挤 压组织化，其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为16(rC，螺杆转速为252r/min。所述的组织 化过程中的喂料速度为30kg/h，预处理过程中的烘干温度为7(TC。
实施例2 将鱿鱼边角料烘干至物料湿度30 % ,然后粉碎，再将其送入双螺杆挤压机进行挤 压组织化,其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为12(rC,螺杆转速为108r/min。所述的组织 化过程中的喂料速度为30kgZh，预处理过程中的烘干温度为70°C。
实施例3 将鱿鱼边角料烘干至物料湿度40 % ,然后粉碎，再将其送入双螺杆挤压机进行挤压组织化,其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为14(TC,螺杆转速为200r/min。所述的组织 化过程中的喂料速度为30kg/h，预处理过程中的烘千温度为7(TC。
实施例4 将鱿鱼边角料烘干至物料湿度40 % ,然后粉碎，再将其送入双螺杆挤压机进行挤 压组织化，其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为13(TC，螺杆转速为144r/min。所述的组织 化过程中的喂料速度为30kg/h，预处理过程中的烘千温度为7(TC。
实施例5 将鱿鱼边角料烘干至物料湿度45 % ，然后粉碎，再将其送入双螺杆挤压机进行挤 压组织化,其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为14(TC,螺杆转速为216r/min。所述的组织 化过程中的喂料速度为30kg/h，预处理过程中的烘千温度为7(TC。
实施例6 将鱿鱼边角料烘干至物料湿度42 %,然后粉碎，再将其送入双螺杆挤压机进行挤 压组织化，其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为135t:，螺杆转速为190r/min。所述的组织 化过程中的喂料速度为30kg/h，预处理过程中的烘千温度为7(TC。
权利要求
低值水产蛋白的挤压组织化方法，其特征在于所述的组织化方法包括以下步骤a、预处理，将低值水产物料烘干至物料湿度30％～50％，然后再进行粉碎，b、组织化，将预处理后的物料送入双螺杆挤压机进行热塑挤压组织化，其中，双螺杆挤压机末端机筒温度为120℃～160℃，螺杆转速为108r/min～252r/min。
2. 根据权利要求1所述的低值水产蛋白的挤压组织化方法，其特征在于所述的低值水 产物料为鱿鱼边角料。
3. 根据权利要求1或2所述的低值水产蛋白的挤压组织化方法，其特征在于所述的预 处理步骤中物料湿度为4()% 45%，组织化步骤中双螺杆挤压机末端机筒温度为130°C 140。C，螺杆转速为144rZmin 216r/min。
4. 根据权利要求1或2所述的低值水产蛋白的挤压组织化方法，其特征在于所述的预 处理步骤中物料湿度为40%，所述的组织化步骤中双螺杆挤压机末端机筒温度为14(TC， 螺杆转速为2()()r/rain。
5. 根据权利要求1所述的低值水产蛋白的挤压组织化方法，其特征在于所述的组织化 过程中的喂料速度为30kg/h。
6. 根据权利要求1所述的低值水产蛋白的挤压组织化方法，其特征在于所述的预处理过程中的烘干温度为7(rc。
全文摘要
低值水产蛋白的挤压组织化方法。本发明属于食品制造技术领域，具体涉及一种适用于以低值水产蛋白为原料生产休闲食品，尤其是以鱿鱼边角料作为原料生产的蛋白重组鱼肉干。利用双螺杆挤压机将低值水产物料挤压组织化，所得组织化鱼蛋白经调味、烘烤后得到蛋白重组鱼肉干。本发明蛋白重组鱼肉干呈黄色或淡黄色、味道纯香、风味浓郁、弹性好，有一定的咀嚼感，同时具有高蛋白低脂肪等特点。
文档编号A23J3/26GK101791038SQ200910155559
公开日2010年8月4日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者何键东, 杨涛, 王朋, 罗红宇 申请人:浙江海洋学院