一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂，属于食品加工领域，将高纯度的骨明胶与TG酶微胶囊结合，辅以动态高压微射流技术，增加明胶作用点，使两者充分结合，提高交联度，制备成明胶基TG酶微球，再添加八角精油等安全高效的抗菌纳米乳液，制得基于明胶微球的TG酶肉制品粘合剂。此外，本发明专利技术通过超声辅助同步脱矿酶解动物骨料，得到初步的骨明胶溶液，并施加永久磁场对溶液进行磁感应，十字流微膜过滤提纯，获得高纯度的骨明胶。本发明专利技术将TG酶与明胶微球结合，提高了明胶耐热性能；通过添加抗菌剂，还可以有效的控制重组肉中的微生物水平，并在储藏期间持续发挥抑菌效果，延长了货架期，并极大地提高了食品安全。

【技术实现步骤摘要】
一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂及其制备方法与应用，尤其涉及一种超声辅助同步脱矿酶解法、磁场微滤提纯方法、微胶囊包埋和明胶基TG酶微球制备法，本专利技术还涉及该粘合剂在制备冷鲜重组肉中的用途，属于食品加工领域。
技术介绍
随着我国经济的快速发展和人们生活水平的逐渐提高，人们对肉制品的需求量越来越大，而大量的肉制品加工过程中会产生肉制品副产品，如机械去骨肉、碎肉、边角料、筋腱等，由于其感官和品质上的缺陷，无法受到消费者青睐，市场欢迎度低，所以这些副产物往往会被丢弃或用作低价值的动物饲料。重组肉是指利用品质尚佳，但是观感较差的剔骨肉、碎肉及肉制品加工过程中的边角料，通过添加肉制品粘合剂，使肉重新粘结组合成完整的肉块，以此来提高产品附加值，从而提高肉制品加工厂的原料利用率，增加经济效益。肉制品粘合剂包括化合物类粘合剂和酶类粘合剂。化合物类粘合剂为明胶基粘合剂，能促进水分、胶原质和肌肉蛋白质之间的交联作用，因此产生极强的黏合凝胶效果。明胶基粘合剂的主要成分为骨明胶，是一种从动物的结缔组织(皮和骨)中提取的蛋白质。骨明胶一直沿用传统碱法工艺从骨中制取明胶，该生产工艺中耗时较长的两大步骤分别为浸酸(脱矿)和浸灰步骤，浸酸用以去除骨中的磷，使骨料变软，而浸灰则用以去除了骨中的血色素和杂质，使骨素变得洁白。酶类粘合剂为TG酶粘合剂，TG的主要功能因子是谷氨酰胺转胺酶，这种酶广泛存在于人体、高级动物、植物和微生物中，能够催化蛋白质分子之间或之内的交联、蛋白质和氨基酸之间的连接以及蛋白质分子内谷氨酰胺残基的水解，用该酶生产重组肉时，它不仅可将碎肉粘结在一起，还可以将各种非肉蛋白交联到肉蛋白上，明显改善肉制品的口感、风味、组织结构和营养。现有的肉制品粘合剂存在以下问题：(1)TG酶粘合剂对肉的粘合能力差，适用范围窄，无法满足日益多样化的肉制品种类需求；(2)重组肉在涮煮等烹饪过程中易破碎，整体性差，影响感官；(3)明胶基粘合剂中明胶质量不稳定，严重影响重组肉的品质；(4)重组肉易受细菌感染，导致微生物超标，安全隐患大。导致该上述问题的主要原因对应为：(1)重组肉中不仅含有蛋白质，还含有脂肪等其他物质，而TG酶只能对肉中的蛋白质发挥粘合作用，无法粘合肉中的脂肪，在脂肪含量高的肉制品中粘合作用差；(2)重组肉中的粘合剂易受高温破坏，且耐溶解性能较低；(3)传统酸法或碱法的明胶制备不仅伴随生产效率低、能耗大和环境污染等问题，而且碱法骨明胶制备需要多次提胶，明胶质量会随着提取次数增加而下降，造成明胶产品质量参差不齐；(4)重组肉的原料一般是一些小体积的肉碎等，比表面积很大，有更大的受微生物污染的风险，大部分肉制品粘合剂中不含有杀菌或抑菌成分，无法控制重组肉中的微生物水平。针对上述提出的第一个问题即TG酶粘合剂在重组肉中粘合作用发挥受限的弊端，CN200910129526.9公开了一种由谷氨酰胺转氨酶，非肉蛋白和膳食纤维组成的重组肉粘合剂，与单独的TG酶相比，提高了粘合性能，但是仍存在以下问题：(1)使用该粘合剂的重组肉，硬度和剪切度分别下降62.8％和22.9％，缺乏咀嚼感，与天然肉制品的口感差异较大；(2)粘合剂的膳食纤维部分来自于豆类和很多谷物，可能不适用与对豆制品过敏人群。针对上述提出的第二个问题即重组肉中粘合剂易受高温失效的缺点，CN201310251108.3公开了一种以海藻酸钠、碳酸钙、葡萄糖酸-δ-内酯等为原料的肉粘合剂，代替了TG酶，具有更好的粘合特性，但是该专利仍有以下问题：(1)在碎肉在加工前需添加1％的氯化钠，且粘合剂中还含有海藻酸钠和焦磷酸钠，过高的钠离子含量会给消费者带来高血压等心血管疾病的风险，不符合健康食品要求；(2)粘合剂中大量的海藻酸钠溶于水后，粘稠度大，同时还需要加入卡拉胶等其它物质，进一步增加粘度，生产工程中难以达到实验室中的理想条件，无法保证粘合剂混合均匀，抑制其发挥最佳粘合功效。针对上述提出的第三个问题即传统方法制备明胶的弊端，CN201310020514.9公开了一种以骨粉为原料由酶法制取明胶的方法，通过盐酸脱钙，再进行生物酶解，明胶透明溶液经过棉饼进行过滤后，采用超滤膜过滤设备进行除盐，再经阴阳离子交换树脂柱进行离子交换，最后再浓缩干燥。但是该专利仍有以下问题：(1)作为一种食品级或药品级明胶，需要加入浓度高达10％的盐酸，并最长需浸泡10小时，长时间的强酸浸泡对于食品安全带来部分隐患，且生产过程中产生大量的强酸废水，给后期的处理增加了难度，不符合绿色环保加工的需求；(2)使用超滤膜等设备进行过滤，杂质极易堵塞膜，需频繁更换膜设备，分离提纯效率较低，成本显著提高，极大地影响工业化推广。针对上述提出的第四个问题即重组肉易受微生物污染的问题，尚未检索到相关公开文献提出解决方案。综上所述，研究开发一种高效耐热抗菌的肉制品粘合剂是食品营养安全领域的迫切需求。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂及其制备方法与应用，提高了重组肉的食品安全，并延长了货架期。本专利技术解决问题所采用的技术方案是：本专利技术的一个目的是，提供一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，包括以下步骤：a.将纯化后的骨明胶与TG酶微胶囊混合交联，得明胶基TG酶微球；b.将所述明胶基TG酶微球与复合抗菌纳米乳液混合，得所述明胶基TG酶肉制品粘合剂；其中，所述TG酶微胶囊由TG酶经β-环糊精包埋制得；所述复合抗菌纳米乳液由乳化剂和抗菌剂溶于水制得。在本专利技术的一个实施例中，所述步骤a中，混合交联的方法为在动态高压微射流作用下均质；优选的，所述均质的方法为：将纯化后的骨明胶与TG酶微胶囊在100-150MPa条件下均质处理2-3次，每次10-15min。在本专利技术的一个实施例中，所述TG酶微胶囊的制备方法为：在40-50℃的β-环糊精过饱和溶液中加入TG酶，搅拌包埋2-4h后取出，2-8℃低温冷藏24h-48h，经抽滤-洗涤-抽滤后即得所述TG酶微胶囊；其中，所述β-环糊精过饱和溶液与液态的TG酶的体积比为100:(1-4)。在本专利技术的一个实施例中，所述骨明胶与所述TG酶微胶囊中的TG酶的比例为(90-100):(1-4)(w/v)。在本专利技术的一个实施例中，所述抗菌剂包括非水溶性抗菌剂和/或水溶性抗菌剂，所述非水溶性抗菌剂包括八角精油，所述水溶性抗菌剂包括ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素中的至少一种；八角精油是八角的提取物，常作为抗菌剂；当所述抗菌剂包括水溶性抗菌剂时，所述骨明胶与水溶性抗菌剂的质量比为(90-100):(2-4)；当所述抗菌剂包括非水溶性抗菌剂时，所述八角精油与水相的体积比为1：(50-99)，所述水相包括水、乳化剂和水溶性抗菌剂。在本专利技术的一个实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/na.将纯化后的骨明胶与TG酶微胶囊混合交联，得明胶基TG酶微球；/nb.将所述明胶基TG酶微球与复合抗菌纳米乳液混合，得所述明胶基TG酶肉制品粘合剂；/n其中，所述TG酶微胶囊由TG酶经β-环糊精包埋制得；/n所述复合抗菌纳米乳液由乳化剂和抗菌剂溶于水制得。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将纯化后的骨明胶与TG酶微胶囊混合交联，得明胶基TG酶微球；
b.将所述明胶基TG酶微球与复合抗菌纳米乳液混合，得所述明胶基TG酶肉制品粘合剂；
其中，所述TG酶微胶囊由TG酶经β-环糊精包埋制得；
所述复合抗菌纳米乳液由乳化剂和抗菌剂溶于水制得。


2.根据权利要求1所述的一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，其特征在于，所述步骤a中，混合交联的方法为在动态高压微射流作用下均质；优选的，所述均质的方法为：将纯化后的骨明胶与TG酶微胶囊在100-150MPa条件下均质处理2-3次，每次10-15min。


3.根据权利要求1所述的一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，其特征在于，所述TG酶微胶囊的制备方法为：在40-50℃的β-环糊精过饱和溶液中加入TG酶，搅拌包埋2-4h后取出，低温冷藏24h-48h，经抽滤-洗涤-抽滤后即得所述TG酶微胶囊；其中，所述β-环糊精过饱和溶液与液态的TG酶的体积比为100:(1-4)。


4.根据权利要求1所述的一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，其特征在于，所述骨明胶与所述TG酶微胶囊的TG酶的比例为(90-100):(1-4)(w/v)。


5.根据权利要求1所述的一种高效耐热抗菌的明胶基TG酶肉制品粘合剂的制备方法，其特征在于，所述抗菌剂包括非水溶性抗菌剂和/或水溶性抗菌剂，所述非水溶性抗菌剂包括八角精油，所述水溶性抗菌剂包括ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素中的至少一种；
当所述抗菌剂包括水溶性抗菌剂时，所述骨明胶与水溶性抗菌剂的质量比为(90-100):(2-4)；
当所述抗菌剂包括非水溶性抗菌剂时，所述八角精油与水相的体积比为1：...

【专利技术属性】
技术研发人员：费颖，李舒宇，程慧君，樊启磊，
申请(专利权)人：苏州朗邦营养科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32