一种由沼虾壳制备热反应虾味香精的生产工艺制作方法

史劲松, 居向东, 戚国祥, 窦文芳, 许正宏, 钱建瑛, 陆震鸣, 黄伟

2011年7月27日

2011年1月30日

2011年1月30日

江南大学, 江苏戚伍水产发展股份有限公司

A23L1/09GK102132857SQ20111003164

热反应 由沼 虾壳 虾味 香精 制备

1.本发明涉及一种由沼虾虾壳制备热反应虾味香精的工艺，主要由虾壳预处理、软化、 酶解、美拉德反应、干燥、调香等技术单元组成使用沼虾加工副产物虾壳为原料，经脱腥 液浸泡2 池，浙干并用清水洗涤2 3次，干制后，用粉碎机粉碎，过40 60目筛，获得 虾壳粉再将虾壳粉置于密闭的搅拌反应器中，加入1 2倍质量体积的沸水并在95 100°C下维持2 5min，然后迅速冷却使虾壳软化然后加入虾壳粉3 5倍质量的水，并 加入一种或几种蛋白酶，于40 60°C，pH 5. 5 8.0条件下水解3 6h酶解结束后，加 热至80 100°C，保持5 IOmin灭酶虾壳酶解液中加入质量浓度5 15%的还原糖及 0. 1 0. 5%的硫胺素、抗坏血酸、牛磺酸，在105 115°C，pH 6. 0 7. 0条件下进行美拉 德反应30 50min反应结束后，采用离心或过滤取清液进行浓缩，或采用喷雾干燥制成粉 末，获得热反应虾味香精原粉原粉加入5 10%的天然香料粉或提取物，制备出特定香型 的热反应虾味香料2.根据权利要求1，虾壳预处理技术单元，其特征在于使用沼虾加工副产物虾壳为原 料，用脱腥液浸泡2 池后，浙干并用清水洗涤2 3次，干制后，用粉碎机粉碎，过40 60目筛3.根据权利要求2，所述的脱腥液，为含有质量浓度0.05 0. 15%的醋酸、0. 05 0. 15%氯化钠、0. 05 0. 15%亚硫酸钠的溶液4.根据权利要求1，所述的软化技术单元，其特征是将粉碎的虾壳粉置于一密闭的搅 拌反应器中，加入1 2倍质量体积的沸水，搅拌并在95 100°C维持2 5min，然后冷却， 使虾壳软化5.根据权利要求1，所述的酶解技术单元，其特征是在软化后的虾壳粉中加入3 5倍 质量体积的水，并加入一种或几种蛋白酶，于40 60°C，pH 5. 5 8. 0条件下水解3 6h 酶解结束后，加热至80 100°C，保持5 IOmin灭酶6.根据权利要求5，所述的蛋白酶，为木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白 酶的一种或几种，蛋白酶添加总量为虾壳粉的0. 2 0. 5%7.根据权利要求1，所述的美拉德反应单元，其特征是在一定量的虾壳酶解液中，加 入虾壳粉质量的5 30%的还原糖及0. 1 0. 5%的硫胺素、抗坏血酸、牛磺酸，在105 115°C, pH 6. 0 7. 0条件下进行美拉德反应30 50min8.根据权利要求7，所加入的还原糖为木糖、蔗糖、核糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、甘露 糖、半乳糖中的一种或几种，其添加总量为虾壳酶解液质量的5 15%9.根据权利要求1，所述的干燥技术单元，其技术特征是将美拉德反应后的反应液离 心或过滤，取清液进行浓缩，再采用喷雾干燥制成粉末，或不经浓缩直接进行喷雾干燥喷 雾干燥的进气温度180 220°C，排气温度90 105°C10.根据权利要求1，所述的调香技术单元，其特征是在原粉中加入5 10%的天然香 料粉或提取物，制备出特定香型的热反应虾味香料

本发明属食品加工技术领域，涉及一种由沼虾壳制备虾味热反应香精的工艺背景技术肉味香精是具有肉香味的多种香味物质的混合物，可为食品提供相应的肉香味， 如方便面、火腿肠等生产中所用的调料肉味香精的生产在我国已有20多年历史，其制备 工艺主要有三种(1)由香辛料、天然香料和合成香料调香制成；( 以水解动、植物蛋白为 基料，添加香辛料、天然香料及合成香料调配而成；C3)以水解动、植物蛋白热反应物为基 料，添加香辛料、天然香料或合成香料调配而成完全通过调香的方法制备的肉味香精，其 香味单薄、口感较差，而动植物水解蛋白与调香相结合制备的肉味香精，仿真度也不理想， 与天然肉香有较大的差别而利用水解动植物蛋白与还原糖等物质，通过美拉德反应来制 备肉味香精，是一种比较好的方法，所得到的产品称为热反应肉味香精热反应香精是配置 咸味香精的主要基料，在现代食品工业加工业有着极其重要的利用价值在热反应香精的制备过程中，最重要的热反应是美拉德反应氨基酸、小肽与还原 糖是参与反应的两种重要的前体物质，不同种类氨基酸与不同种类还原糖可生成不同的香 味动植物蛋白经蛋白酶水解后可生成大量的肽段及氨基酸，而且氨基酸种类丰富，可使反 应后的香味更加饱满、丰富，而硫胺素、脂类物质受热后可进一步增强肉味的厚重感和主体 香气虾作为一种高蛋白低脂肪且味美的健康食品，越来越受到人们的青睐，人们希望 在方便食品、快餐食品、糕点中也能够获得纯真的虾味，因而虾条、虾片等仿味食品长期受 到消费者的喜爱，但随着人们饮食观念的更新，一些单纯依靠添加鲜味剂的食品正逐渐淡 出市场食品加工业需要一种更为天然、更为健康的新型虾味香精而虾味香精是咸味香精 中较难突破的品种之一，其主要原因在于(1)全部采用鲜虾为原料进行制备，成本较大； (2)虾肉是一种容易滋生微生物的产品，作为香料添加剂存在卫生安全隐患；C3)采用干制 的虾肉作为香料添加，也存在风味还原问题沼虾，也叫青虾，是我国养殖量最大的淡水经济虾类，我国各大水系均能生长江 苏里下河地区是我国罗氏沼虾最为集中的养殖区域，其沼虾加工业也十分发达很多企业 在虾仁加工过程中，产生了大量虾壳下脚料以往这些虾壳基本是直接扔掉，不仅浪费了资 源，而且污染环境，近年来很多虾壳被用于壳聚糖的提取，或者是烘干粉碎后作为饲料，也 有一些调味品企业，利用虾头酿制虾味酱，但这些利用都没有充分实现资源的高值化加工 虾壳约占整个虾重的30 40%，除甲壳素外，还含有大量的蛋白质，另外还有多不饱和脂 肪酸、维生素E、虾青素、各种矿物质等成分，营养价值很高，值得好好利用，尤其是用于虾味 香精的生产，如果采用虾壳作为原料，既能够保证原料来源的天然、营养、安全，又能够降低 成本，实现废弃资源的高效利用而采用虾壳进行热反应香精的生产，需要解决好如下关键 技术一是有效脱除虾壳中的土腥味；二是选择适合的蛋白酶制备出组成良好的氨基酸和 小肽；三是添加适宜的还原糖等物质；四是选择适宜的美拉德反应条件美拉德反应是还原糖和氨基酸之间的非酶褐变反应，是食品热加工过程中产生香味的最重要的途径之一， 其反应过程很复杂，大部分香味化合物产生于这一反应，影响反应的因素包括温度、时间、 水分、底物浓度和组成性质等采用热反应制备出的虾味咸味香精，与传统的以虾头、小虾为原料生产的虾味调 味料不同，尽管后者在生产过程中，也利用了微生物的发酵和生物酶解，产生了虾类产品特 有的鲜味，但由于缺少热反应过程，因而酿制法制备的虾酱、虾味酱油等风味单薄，香气不 突出热反应虾味香精，含有上千种复杂的生香成分，但其加工过程是生物和物理化学过 程，因而本质上是一种绿色的制造工艺，其产品具有天然性，同时产品中含有的氨基酸、小 肽、美拉德反应特有的化合物，又具有保健价值热反应虾味香精，香味逼真、自然，肉味醇 厚，且低盐低脂，是健康的调味佳品，既可以加入到传统的调味品中获得带有虾味的特色产 品，又可以在现代食品，如方便面、火腿肠、糕点、罐头、火锅底料中加入，甚至在家居烹调中 也将获得消费者的喜爱，此外在宠物食品的制作中也将得到应用和拓展

本发明提供了一种由虾壳制备虾味热反应香精的工艺，主要由虾壳预处理、软化、 酶解、美拉德反应、干燥、调香等技术单元组成为便于对上述发明内容进行理解，对所述内 容和技术参数进行如下说明虾壳预处理主要目的是去除虾壳的土腥味，洗去虾壳表面的脏物质，使虾壳保持 清洁和卫生虾壳干制可以晾干方式，也可以采用现行公知的技术方式，如气流干燥、低温干 燥、微波干燥等形式将干燥后的虾壳进行粉碎，过筛，适宜的粉碎目数是40 60目，以保 证酶解阶段虾壳能够更充分地水解，过高的粉碎目需要较高的粉碎功率，适宜的粉碎设备 为辊式粉碎机虾虾粉的软化可加入一定量的沸水搅拌均勻，并在高温下(95 100°C )维持2 5min，使虾壳粉末迅速吸水并软化，可提高后续的酶解效率，但过长的加热时间是不必要 的酶解时需要再加入3 5倍质量的水，使虾壳粉能够较好地被搅拌悬浮；选用适宜 的蛋白酶组合，如风味蛋白酶+碱性蛋白酶，既可以获得较高的水解度，也可以获得良好的 风味酶解反应的PH、反应温度应可以采用商品化蛋白酶推荐的参数，也可以进一步进行优 化酶解结束时，可升高温度使蛋白酶失活，可采用80 100°C下时间5 IOmin进行灭 酶美拉德反应可以采用澄清的酶解液进行反应，这是很多热反应香精一般采用的方 式，但本发明推荐采用带渣酶解液进行反应，其原因是原料中含有的脂肪、多糖等物质将能 够提供更多的生香物，有助于提高产品的风味品质为强化美拉德反应，需要添加适量的还原糖、硫胺素、牛磺酸以及抗坏血酸等物 质反应体系中总蛋白浓度以7. 5%、还原糖以5 15%为最佳，还原糖推荐采用木糖与 葡萄糖的组合，添加的硫胺素质量浓度推荐为1.2%，其余牛磺酸为0.4%，抗坏血酸为 0. 6%美拉德反应在105°C 115°C下进行，反应初始pH为6. 0 7. 0，反应时间30 50mino反应产物通过离心分离或过滤分离获得清液，清液可以通过浓缩获得浸膏，更好 的形式是采用喷雾干燥的方法将反应物制粉末，以便长期保存调香技术单元主要是面向终端产品的开发，通过向反应虾味香精中添加天然的香 料，进一步增加虾味香精的厚重感，通过天然香料的调和，还可以开发出麻辣型、五香型、咖 哩型等适合地域饮食习惯或消费群体的特色虾味香精所添加的香料及用量需符合国家食 品添加剂安全标准为进一步阐述本发明的工艺思想，现通过具体实施案列予以说明，属公知的技术 路线或上文已阐述的技术过程不再具体说明实施案例一热反应虾味香精的实验室制备Ikg新鲜虾壳，水分含量约78%，将虾壳放入5L大烧杯中，加入约2. 5L的脱腥液，其组成为0. 15%醋酸+0. 15%氯化钠+0. 15%亚硫酸钠，浸泡2小时，浙干并用清水洗涤3 次，室内摊晾10h，并采用真空干燥箱烘干，得干燥虾壳216g利用小型锤片式粉碎机进行 粉碎，采用60目筛收集细粉备用取上述细粉100g，加入具塞大口圆底烧瓶，加入IOOmL 95°C热水，玻璃棒迅速搅 拌混勻，上塞置于沸水浴中5min，取出后迅速置于自来水中冷却至室温加入300mL水，60°C水浴并进行搅拌加入0. 3g木瓜蛋白酶、诺维兴公司的 AlcalaseO. 2g，调节pH 8. 0，搅拌6h待反应结束后，转移至沸水浴中，保持5min，使蛋白酶 灭活水解物转移至IL三角瓶中，同时加入单糖30g，其中葡萄糖15g，Ml5g ；并添加 1. 2%硫胺素、0. 4%牛磺酸，0. 6%抗坏血酸，调节体系pH为7. 0将三角瓶用纱布扎紧，置 于小型灭菌锅中进行加热反应，升温并维持反应温度为115°C，反应时间30min待冷却后， 取出三角瓶，抽滤获得澄清滤液^OmL滤液采用小型喷雾干燥制成粉末，收集得到95g产

本发明提供了一种利用沼虾加工下脚料虾壳作为原料，通过预处理、酶解、美拉德 发应和调配等处理步骤，制备出香味逼真、自然、饱满且具保健作用的虾味香精，该产品可 作为调味品而广泛用于食品加工业本发明是通过以下技术单元实现的1. 一种由沼虾壳制备虾味热反应香精的工艺，主要由虾壳预处理、软化、酶解、美 拉德反应、干燥、调香等技术单元组成2.虾壳预处理技术单元，是将沼虾加工中剥除的虾壳用脱腥液浸泡2 3小时后， 浙干并用清水洗涤2 3次，干制后，用粉碎机粉碎，过40 60目筛所述的脱腥液为含 有质量浓度0. 05 0. 15%的醋酸、0. 05 0. 15%氯化钠、0. 05 0. 15%亚硫酸钠的溶液3.软化技术单元，是将粉碎的虾壳粉置于一密闭的搅拌反应器中，加入1 2倍质 量体积的沸水，搅拌并在95 100°C下维持2 5min，然后迅速冷却，使虾壳软化4.酶解技术单元，是将软化后的虾壳粉末于40 60°C温度，初始pH5. 5 8. 0条 件下利用一种或几种蛋白酶水解3 他可供选择的商品蛋白酶有木瓜蛋白酶、诺维兴公 司的风味蛋白酶Flavourzyme、复合蛋白酶ftOtamex、中性蛋白酶Neutrase以及碱性蛋白 酶Alcalase等酶解过程结束后，加热至80 100°C，保持5 lOmin，将蛋白酶灭活5.美拉德反应单元，是在一定量虾壳酶解液中加入还原糖、硫胺素、抗坏血酸、牛 磺酸混合，在105 115°C，pH 6.0 7.0条件下反应30 50min反应结束，快速冷却 所加入的还原糖为木糖、蔗糖、核糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖中的一种或几 种6.干燥技术单元，是将反应后的反应物，离心或过滤后，取清液进行浓缩，再采用 喷雾干燥制成粉末，或不经浓缩直接进行喷雾干燥7.调香技术单元，是添加符合食用香料安全标准的一种或几种香料添加剂，与制 备的虾味热反应香精混合调制，使香味更加醇厚按照本发明的工艺路线进行虾味热反应香精的制备，具有如下显著的优点(1) 成本低反应的主要原料虾加工中的下脚料，价格低廉( 香精香味逼真、醇厚、饱满虾 壳中蛋白含量很高，且氨基酸组成种类丰富，在热反应过程中可产生丰富的香味( 低盐低脂，营养丰富