一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法及装置

摘要

本发明涉及一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法及装置，通过冷冻干燥和微胶囊技术将具有抗氧化作用的虾青素与奇亚籽油复合物制成微胶囊，具有良好的缓释性能，有效维持抗氧化物质作用的时间，然后通过栅栏技术将此微胶囊与谷胱甘肽加入到腌料中，再联合低盐快速腌制装置，协同抗氧化，有效抑制脂质过氧化产物HNE的生成；本发明中奇亚籽油富含多种抗氧化活性成分，虾青素是优良的抗氧化剂，可有效抑制自由基引起的脂质过氧化作用；谷胱甘肽作为体内一种重要的抗氧化剂，能够清除自由基，此外，谷胱甘肽加入到肉制品中，还具有强化风味的效果。

说明书

技术领域

本发明属于食品加工设备与技术领域，涉及一种腌制水产品的加工方法，尤其涉及一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法及装置。

背景技术

腌制是指利用食盐和其他腌料对食品原料进行处理以增加风味，改善质构，利于保藏的加工过程，是一种具有浓郁中国特色的水产品加工保藏方法。其原理为：在高浓度盐的环境中，水产品肌细胞内的水分向盐溶液渗透，同时溶液中的盐向肌肉内扩散，最终使肌肉脱水、收缩而变得坚韧。对微生物而言，脱水导致其质壁分离而影响其正常的生理代谢活动，生长繁殖受到抑制，从而延长水产品的保质期。另外，在蛋白酶、嗜盐菌解脂酶等作用下，水产品中的蛋白质、脂肪分别分解为肽、氨基酸、挥发性醛类物质等，从而使得腌制水产品具有特殊的风味。但长时间腌制过程中容易发生脂类物质氧化，生成脂质氧化产物HNE(4-羟基-壬烯醛)，它是脂质过氧化反应醛基产物中最具代表性的物质，其通过与人体组织细胞内的蛋白、核酸、酶类等物质相互作用，可引发一系列组织病理损伤，对人体健康存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有水产品腌制过程中易产生脂类物质氧化，生成脂质氧化产物HNE对人体健康存在安全隐患的缺陷而提供一种抑制干腌水产品中氧化产物HNE生成的方法。

本发明的另一个目的是为了提供该方法所用的装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法，包括对水产品进行等离子体活性气体减菌处理、腌制液投入与第二次减菌处理，等离子体活化气体第三次减菌处理，真空腌制，取样及清洗，干制，真空包装；其中，在腌制液中加入HNE生成抑制剂。

优选地，所述HNE生成抑制剂的制备方法为：将虾青素溶解于奇亚籽油中，配置成浓度0.6～0.8mg/mL的溶液作为芯材；麦芽糖糊精与阿拉伯树胶的比例为1:1～1:3，配成质量浓度为30～35％的麦芽糖糊精与阿拉伯树胶混合液作为壁材；芯材与壁材的比例为1:3～1:5，将芯材与壁材混合均匀后，置于-70～-80℃冷冻24～26h，再置于冷冻干燥器中，温度-25～-30℃，压力为0.1～0.2Mpa，冻成粉末状，制得HNE生产抑制剂。

优选地，所述腌制液按重量份数计包括以下原料：食盐30～40份，酵母谷胱甘肽10～30份，料酒10～20份，HNE生成抑制剂4～6份与水470～500份。

优选地，所述方法具体包括以下步骤：

1)原料初加工及等离子体活化气体减菌处理：剔除待腌制水产品不可食用部分，清洗后切块并投入物料前处理筒中，同时关闭气体处理装置与滚揉机气体循环管路中的气体阀门，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气体输入物料前处理桶中，此即为对水产品进行腌制前的第一次减菌处理；

2)第二次减菌处理：无菌环境下，配制腌制液，腌制液按重量份数计包括以下原料：食盐30～40份，酵母谷胱甘肽10～30份，料酒10～20份，HNE生成抑制剂4～6份与水470～500份，混合均匀，最终盐分含量小于12％；通过腌料进口、进气口分别向滚揉机内注入腌料和等离子体工作气体，所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的空气流速为1.5～2L/min，腌料的流速为0.5～0.8L/min；同时开启等离子体电源，对腌制水产品进行低温等离子体处理，加快了腌料进入水产品肌细胞的速度，也有效减小了水产品表面腐败微生物含量，此即为腌制水产品的第二次减菌处理；

3)第三次减菌处理：待等离子体处理完毕，关闭抽气管与物料前处理筒之间的气体阀门，开启抽气扇和排气扇，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气通过排气扇、气体净化装置、滚揉机气体循环管再输入滚揉机内部形成气体循环，即第三次减菌处理，处理时间为20～30min；

4)真空腌制：待第三次减菌处理完成后，将滚揉机桶盖处真空接口/气体出口与真空泵相连接并对滚揉机进行抽真空，继续转动滚揉机，对其中的水产品进行真空腌制，时间2～3h、真空度0.05～0.20MPa、转速为4～10r/min；

5)取样及清洗：待腌制完毕，将腌制水产品取出，通过腌料进口向滚揉机内注入清水并转动滚揉机，对滚揉机进行清洗；

6)干制：通过制热泵进行干制；

7)真空包装：进行真空包装，得到干制产品。

优选地，所述步骤1)中，等离子体活化气体减菌处理的条件为：等离子体处理电压为12000～15000V，电流为60～80mA，频率为8-10kHz，等离子体处理时间为15～20min。

优选地，所述步骤2)中第二次减菌处理条件与步骤1)中第一次减菌处理条件相同。

优选地，所述步骤6)中温度40～50℃，湿度为30～40％，干制时间为35～45h，最终水分含量为48％。

一种干腌水产品的装置，包括腌制设备、等离子体系统和气体循环系统，腌制设备包括滚揉机、真空泵与支撑机构，等离子体系统包括等离子体反应器、等离子体电源和控制器，气体循环系统包括进气口、进气管、抽气扇、抽气管、气体处理装置与排气扇。

优选地，所述进气管为双管组成的中空不锈钢管，通过转动辊延伸至滚揉机内部，进气管外端设置有进气口和腌料进口，进气管在滚揉机内部部分设置有多个出气口，每个出气口处都安装有一个喷射头，每个喷头正下方对应等离子体反应器。

优选地，所述排气扇包括第一排气扇与第二排气扇，所述第一排气扇固定于滚揉机桶盖朝内侧位置，通过桶盖中间部位的真空接口/气体出口与外侧的气体处理装置相连，气体处理装置内分别设置有氮氧气体吸附装置和氮氧气体浓度检测器、臭氧分解装置及臭氧浓度检测器，气体处理装置另一侧设置有第二排气扇并与抽气管相连，抽气管分两路，一路与水产品腌制前的物料前处理筒相通，另一路与气体进口处的抽气扇相通。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过冷冻干燥和微胶囊技术将具有抗氧化作用的虾青素与奇亚籽油复合物制成微胶囊，具有良好的缓释性能，有效延长抗氧化物质作用的时间，然后通过栅栏技术将此微胶囊与谷胱甘肽加入到腌料中，再联合低盐快速腌制装置，协同抗氧化，有效抑制脂质过氧化产物HNE的生成；本发明中奇亚籽油富含多种抗氧化活性成分(绿原酸，咖啡酸，杨梅酮，槲皮素，山奈酚等)，此外还富含人体必需脂肪酸α-亚麻酸，是天然ω-3脂肪酸的来源；虾青素是优良的抗氧化剂，可有效抑制自由基引起的脂质过氧化作用；谷胱甘肽作为体内一种重要的抗氧化剂，能够清除自由基，此外，谷胱甘肽加入到肉制品中，还具有强化风味的效果。

本发明利用低温等离子体辅助滚揉机腌制水产品，利用等离子体产生的各种物理/化学因子增加水产品肌细胞膜通透性和组织之间的间隙，从而促进腌料的扩散、水分的渗透和盐溶性蛋白的溶出，缩短腌制时间，且不会影响腌制品的感官特性。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是本发明干腌水产品的装置的结构示意图。

图中：100.滚揉机，101.物料进/出口，102.筒盖，200.机座，201.转轮，202.连杆，203.第一轴承，204.立柱，205.支撑架，206.第二轴承，300.等离子体发生装置，301.电极，302.喷头，400.等离子体电源及控制系统，500.气体进口，501.腌料进口，502.进气管，503.真空接口/气体出口，504.第一排气扇，600.气体处理装置，601.氮氧气体吸附装置，602.氮氧气体检测器，603.臭氧分解装置，604.臭氧浓度检测器，605.第二排气扇，700.物料前处理筒进气阀，701.物料前处理筒进气管，702.物料前处理筒；800.滚揉机气体循环控制阀，801.滚揉机气体循环管，802.抽气扇。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

参见图2，本发明提供了一种干腌水产品的装置，包括腌制设备、等离子体处理设备和气体循环系统，所述腌制装置包括100滚揉机，101物料进/出口，102筒盖，200机座，201转轮，202连杆，203第一轴承，204立柱，205支撑架，206第二轴承，102桶盖上设置有503真空接口/气体出口，其朝滚揉机内侧位置处设置有504第一排气扇；所述等离子体装置包括300等离子体发生装置和400等离子体电源及控制系统，其中300等离子体发生装置包括301电极和302喷头，301电极与400等离子体电源及控制系统之间由穿过502进气管的导线连接；所述气体循环系统包括500气体进口，502进气管，503真空接口/气体出口，504第一排气扇，600气体处理装置，702物料前处理筒，801滚揉机气体循环管路等，其中600气体处理装置内设置有601氮氧气体吸附装置，602氮氧气体检测器，603臭氧分解装置，604臭氧浓度检测器，以实现对等离子体活化气体中氮氧气体及臭氧浓度的监测与控制，600气体处理装置内还设有605第二排气扇，以将处理后的等离子体活化气体导入702物料前处理筒或801滚揉机气体循环管路，702物料前处理筒与等600离子体活化气体处理装置由701物料前处理筒进气管相连接，并由700物料前处理筒进气阀控制，801滚揉机气体循环管路与600气体处理装置间的气体循环由800滚揉机气体循环控制阀控制，循环气体由802抽气扇导入100滚揉机内部以实现气体循环。

实施例2

参见图1，本实施例提供了一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法，所述方法具体包括以下步骤：

1)原料初加工及等离子体活化气体减菌处理：将待腌制的青鱼肉除去不可食用部分，清洗后切成5cm×2cm×2cm的鱼块并投入物料前处理筒中，同时关闭气体处理装置与滚揉机气体循环管路中的气体阀门，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气体输入物料前处理桶中，此即为对水产品进行腌制前的第一次减菌处理；等离子体处理电压为15000V，电流为60mA，频率为10kHz，等离子体处理时间为20min；所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的流速为1.5L/min；

2)第二次减菌处理：无菌环境下，配制腌制液，通过腌料进口、进气口分别向滚揉机内注入腌料和等离子体工作气体，所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的空气流速为1.5L/min，腌料的流速为0.5L/min；同时开启等离子体电源，对腌制水产品进行低温等离子体处理，处理条件与步骤1)相同，加快了腌料进入水产品肌细胞的速度，也有效减小了水产品表面腐败微生物含量，此即为腌制水产品的第二次减菌处理；

其中，无菌环境下，制作HNE生成抑制剂虾青素与奇亚籽油微囊，虾青素纯度为96％，虾青素溶解于奇亚籽油中的浓度为0.7mg/mL，芯材与壁材的比例为1:5，麦芽糖糊精与阿拉伯树胶的比例为1:3，壁材配成质量浓度为30％的麦芽糖糊精与阿拉伯树胶混合液，将芯材与壁材混合均匀后，放入-80℃冰箱冷冻24h,再放入冷冻干燥器中，温度控制在-30℃，压力为0.1Mpa，冻干成粉末状，得到虾青素与奇亚籽油微胶囊。

配置腌制液，腌制液组成：食盐30份，酵母谷胱甘肽20份，料酒10份，虾青素与奇亚籽油微囊5份，水500份。鱼肉与腌制液的比例为1:1最终盐分含量小于12％。

3)第三次减菌处理：待等离子体处理完毕，关闭抽气管与物料前处理筒之间的气体阀门，开启抽气扇和排气扇，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气通过排气扇、气体净化装置、进气口再输入滚揉机内部形成气体循环，即第三次减菌处理，处理时间为20min；

4)真空腌制：待第三次减菌处理完成后，将滚揉机桶盖处真空接口/气体出口与真空泵相连接并对滚揉机进行抽真空，继续转动滚揉机，对其中的水产品进行真空腌制，时间2h、真空度0.08MPa、转速为4r/min；

5)取样及清洗：待腌制完毕，将腌制水产品取出，通过腌料进口向滚揉机内注入清水并转动滚揉机，对滚揉机进行清洗；

6)干制：通过制热泵进行干制；设置温度40℃，湿度为40％，干制时间为40h，最终水分含量为48％；

7)真空包装：进行真空包装，得到干制产品。

实施例3

本实施例提供了一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法，所述方法具体包括以下步骤：

1)原料初加工及等离子体活化气体减菌处理：将待腌制的青鱼肉除去不可食用部分，清洗后切成5cm×2cm×2cm的鱼块并投入物料前处理筒中，同时关闭气体处理装置与滚揉机气体循环管路中的气体阀门，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气体输入物料前处理桶中，此即为对水产品进行腌制前的第一次减菌处理；等离子体处理电压为12000V，电流为80mA，频率为8kHz，等离子体处理时间为15min；所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的流速为2L/min；

2)第二次减菌处理：无菌环境下，配制腌制液，通过腌料进口、进气口分别向滚揉机内注入腌料和等离子体工作气体，所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的空气流速为2L/min，腌料的流速为0.8L/min；同时开启等离子体电源，对腌制水产品进行低温等离子体处理，处理条件与步骤1)相同，加快了腌料进入水产品肌细胞的速度，也有效减小了水产品表面腐败微生物含量，此即为腌制水产品的第二次减菌处理；

其中，无菌环境下，制作HNE生成抑制剂虾青素与奇亚籽油微囊，虾青素纯度为96％，虾青素溶解于奇亚籽油中的浓度为0.6mg/mL，芯材与壁材的比例为1:3，麦芽糖糊精与阿拉伯树胶的比例为1:1，壁材配成质量浓度为35％的麦芽糖糊精与阿拉伯树胶混合液，将芯材与壁材混合均匀后，放入-70℃冰箱冷冻26h,再放入冷冻干燥器中，温度控制在-25℃，压力为0.2Mpa，冻干成粉末状，得到虾青素与奇亚籽油微胶囊。

配置腌制液，腌制液组成：食盐40份，酵母谷胱甘肽10份，料酒20份，虾青素与奇亚籽油微囊6份，水470份。鱼肉与腌制液的比例为1:1.1，最终盐分含量小于12％。

3)第三次减菌处理：待等离子体处理完毕，关闭抽气管与物料前处理筒之间的气体阀门，开启抽气扇和排气扇，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气通过排气扇、气体净化装置、进气口再输入滚揉机内部形成气体循环，即第三次减菌处理，处理时间为30min；

4)真空腌制：待第三次减菌处理完成后，将滚揉机桶盖处真空接口/气体出口与真空泵相连接并对滚揉机进行抽真空，继续转动滚揉机，对其中的水产品进行真空腌制，时间3h、真空度0.05MPa、转速为10r/min；

5)取样及清洗：待腌制完毕，将腌制水产品取出，通过腌料进口向滚揉机内注入清水并转动滚揉机，对滚揉机进行清洗；

6)干制：通过制热泵进行干制；设置温度45℃，湿度为35％，干制时间为35h，最终水分含量为48％；

7)真空包装：进行真空包装，得到干制产品。

实施例4

本实施例提供了一种抑制干腌水产品中HNE生成的方法，所述方法具体包括以下步骤：

1)原料初加工及等离子体活化气体减菌处理：将待腌制的青鱼肉除去不可食用部分，清洗后切成5cm×2cm×2cm的鱼块并投入物料前处理筒中，同时关闭气体处理装置与滚揉机气体循环管路中的气体阀门，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气体输入物料前处理桶中，此即为对水产品进行腌制前的第一次减菌处理；等离子体处理电压为13000V，电流为70mA，频率为9kHz，等离子体处理时间为18min；所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的流速为1.8L/min；

2)第二次减菌处理：无菌环境下，配制腌制液，通过腌料进口、进气口分别向滚揉机内注入腌料和等离子体工作气体，所用等离子体工作气体为空气，向滚揉机中注入的空气流速为1.8L/min，腌料的流速为0.6L/min；同时开启等离子体电源，对腌制水产品进行低温等离子体处理，处理条件与步骤1)相同，加快了腌料进入水产品肌细胞的速度，也有效减小了水产品表面腐败微生物含量，此即为腌制水产品的第二次减菌处理；

其中，无菌环境下，制作HNE生成抑制剂虾青素与奇亚籽油微囊，虾青素纯度为96％，虾青素溶解于奇亚籽油中的浓度为0.8mg/mL，芯材与壁材的比例为1:4，麦芽糖糊精与阿拉伯树胶的比例为1:2，壁材配成质量浓度为32％的麦芽糖糊精与阿拉伯树胶混合液，将芯材与壁材混合均匀后，放入-75℃冰箱冷冻24h,再放入冷冻干燥器中，温度控制在-28℃，压力为0.15Mpa，冻干成粉末状，得到虾青素与奇亚籽油微胶囊。

配置腌制液，腌制液组成：食盐35份，酵母谷胱甘肽30份，料酒15份，虾青素与奇亚籽油微囊4份，水485份。鱼肉与腌制液的比例为1:1.2，最终盐分含量小于12％。

3)第三次减菌处理：待等离子体处理完毕，关闭抽气管与物料前处理筒之间的气体阀门，开启抽气扇和排气扇，将从滚揉机内部导出的等离子体活化气通过排气扇、气体净化装置、进气口再输入滚揉机内部形成气体循环，即第三次减菌处理，处理时间为25min；

4)真空腌制：待第三次减菌处理完成后，将滚揉机桶盖处真空接口/气体出口与真空泵相连接并对滚揉机进行抽真空，继续转动滚揉机，对其中的水产品进行真空腌制，时间2.5h、真空度0.20MPa、转速为8r/min；

5)取样及清洗：待腌制完毕，将腌制水产品取出，通过腌料进口向滚揉机内注入清水并转动滚揉机，对滚揉机进行清洗；

6)干制：通过制热泵进行干制；设置温度50℃，湿度为30％，干制时间为45h，最终水分含量为48％；

7)真空包装：进行真空包装，得到干制产品。

对照组：腌制液组成如下：食盐80份，料酒20份，水500份。鱼肉与腌制液的比例为1:1.2。

腌制方法如下：

将待腌制的青鱼肉除去不可食用部分，清洗后切成5cm×2cm×2cm的鱼块，称重，放入物料盆中，加入1.2倍鱼肉重量的腌制液，放置于4℃腌制48h，每隔12h翻动鱼块1次，待腌制结束后，放入网筛中，沥干10min，后续干制及包装工艺与实施例2相同。

表1：HNE的含量(初始产品、4℃贮藏30d)对照组、实施例2-4

注：贮藏温度为4℃。

HNE含量测定方法：在15mL聚丙烯管中称取总量为2g的绞碎的样品，向其中加入100μL BHT(2mg/mL)和20mL 40％乙醇溶液，并将混合物涡旋1分钟。将试管以3600g离心5min，并收集1mL上清液。将提取物与1mL pH 5.5缓冲溶液和100μL PFBHA(5μM)混合，然后在50℃下孵育1h，然后用正己烷提取。随后，将100μL BSTFA添加至分离的上层提取物中，约1mL，并在70℃下衍生15min，利用GC-MS(Thermo Fisher Scientific Co.，Ltd.)对其含量进行检测。

本发明通过冷冻干燥和微胶囊技术将具有抗氧化作用的虾青素与奇亚籽油复合物制成微胶囊，具有良好的缓释性能，有效延长抗氧化物质作用的时间，然后通过栅栏技术将此微胶囊与谷胱甘肽加入到腌料中，再联合低盐快速腌制装置，协同抗氧化，有效抑制脂质过氧化产物HNE的生成；本发明中奇亚籽油富含多种抗氧化活性成分(绿原酸，咖啡酸，杨梅酮，槲皮素，山奈酚等)，此外还富含人体必需脂肪酸α-亚麻酸，是天然ω-3脂肪酸的来源；虾青素是优良的抗氧化剂，可有效抑制自由基引起的脂质过氧化作用；谷胱甘肽作为体内一种重要的抗氧化剂，能够清除自由基，此外，谷胱甘肽加入到肉制品中，还具有强化风味的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。