專利名稱:牲畜肉類和魚介類食品用粘合劑以及使用粘合劑生產(chǎn)粘合成形食品的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于通過將食品原料例如牲畜和魚介類肉粘合在一起來生產(chǎn)粘合與成形(重組)食品的牲畜肉類和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,以及使用所述粘合劑來生產(chǎn)重組食品的方法。
背景技術(shù):
迄今為止,為了通過粘合與重組食品原料例如牲畜和魚介類肉來生產(chǎn)粘合食品,已采用了多種方法。其實例包括使用蛋白材料或增稠性多糖作為糊劑的方法,聯(lián)合使用這些材料與堿性物質(zhì)的方法等。然而,大部分這些方法在食品粘著方面是功能不足的,因為粘著強度不令人滿意,并且食品原料的外觀、味道和風味受到顯著破壞。
解決這些問題的方法有使用基于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(transglutaminase)的粘合劑的方法,其中所述粘合劑是由作為酶的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶與酪蛋白的組合制成的。該方法使得能夠生產(chǎn)其中食品原料的外觀、味道和風味完全沒有受到破壞的粘合與重組食品。
然而,在該基于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的粘合劑中作為硬化劑的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是一種酶,并且所獲得的粘合強度取決于轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間。對于這些參數(shù),以大量使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在生產(chǎn)成本方面是不利的,并且當原料是新鮮原料例如牲畜和魚介類肉時,反應(yīng)溫度的提高在衛(wèi)生控制例如保持新鮮方面是不利的。因此,當用少量轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在低溫下進行反應(yīng)時,需要長的粘合時間。然而,長的粘合時間在生產(chǎn)效率和衛(wèi)生控制方面也成問題。在JP-A-6-284867中公開的粘合劑是優(yōu)良的,因為實際應(yīng)用在5℃進行反應(yīng)1小時是可能的。然而,在實際的生產(chǎn)領(lǐng)域,為了進一步提高生產(chǎn)率和進一步改善衛(wèi)生,需要在較短的反應(yīng)時間內(nèi)表現(xiàn)出較高粘合強度的食品粘合劑。
尤其是,由于衛(wèi)生問題而難以采用長反應(yīng)時間的粘合與重組牲畜食品和魚介類產(chǎn)品的生產(chǎn)已強烈地需要縮短反應(yīng)時間,特別是在其中施用粘合劑粉來進行粘合的方法(下文中稱為撒粉法)中縮短反應(yīng)時間。
發(fā)明公開本發(fā)明提供了含有轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的粘合制劑,所述制劑能夠在比現(xiàn)有技術(shù)短的反應(yīng)時間內(nèi)實現(xiàn)更強的粘合,同時沒有增加轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的混合量以及沒有破壞食品原料,尤其是牲畜和魚介類產(chǎn)品的外觀、味道和風味。
本發(fā)明者們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),通過除了轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和乳蛋白粉以外還摻入表現(xiàn)出滿足特定條件的堿性的鹽(下文中稱為堿性鹽),直至獲得實用粘合強度所需的反應(yīng)時間縮短了并且獲得了更強的粘合強度。這一發(fā)現(xiàn)使得本發(fā)明得以完成。該效果在撒粉法中尤其顯著。
也就是說,本發(fā)明是牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,所述粘合劑包含轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、乳蛋白粉和鹽,其中該鹽的1%(在下文中%均是w/w百分比)水溶液的pH至少為10且小于13,并且該鹽在20℃的溶解度至少為20%且小于100%。此外,本發(fā)明是牲畜和魚介類產(chǎn)品的粘合劑,其中該粘合劑的2%水溶液的pH至少為9且小于10。
此外,本發(fā)明是牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,其中該鹽的1%水溶液的pH至少為10且小于13,并且該鹽在20℃的溶解度至少為100%,所述粘合劑的2%水溶液的pH至少為7.5且小于10,以及使用所述牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑生產(chǎn)粘合與重組食品的方法。下面詳細描述本發(fā)明。
本發(fā)明中的堿性鹽的特征在于,單獨的該堿性鹽的溶液的pH足夠高,并且其在水中的溶解度足夠高。單獨的該堿性鹽的1%水溶液的pH優(yōu)選至少為10且小于13。此外,該鹽在20℃的溶解度至少為20%且小于100%。滿足這樣的條件的該堿性鹽的實例包括碳酸鈉、磷酸三鈉、磷酸三鉀、氨基乙酸鈉、氨基乙酸鉀等。在這些鹽當中,碳酸鈉對于粘合強度給出最佳效果,成本低,并且比較穩(wěn)定而易于操作。
其1%水溶液的pH小于10的鹽或其在20℃的溶解度小于20%的鹽對于縮短反應(yīng)時間較無效。此外,其1%水溶液的pH為13或更高的鹽是不合需要的,因為用于牲畜和魚介類產(chǎn)品的粘合劑粉形式的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的活性是不穩(wěn)定的。其中單獨鹽的1%水溶液的pH為10或更低的鹽的實例包括碳酸氫鈉(小蘇打)、多磷酸鈉和檸檬酸三鈉,其中單獨鹽的1%水溶液的pH為13或更高的鹽的實例包括氫氧化鈉和氫氧化鉀。其在20℃的溶解度小于20%的鹽的實例包括焦磷酸四鈉和氧化鈣(煅燒鈣)。預(yù)計由這些鹽不能得到象本發(fā)明鹽一樣令人滿意的結(jié)果。
此外,粘合劑的2%的水溶液(20℃)的pH優(yōu)選至少為9且小于10。在小于9的pH下以及在10或更高的pH下,縮短反應(yīng)時間的效果不能發(fā)現(xiàn)或者非常低。因此,建議調(diào)節(jié)堿性鹽的混合量以使pH在該范圍內(nèi)。
然而,在使用其在20℃的溶解度超過100%的鹽例如焦磷酸四鉀和碳酸鉀時,當制劑的pH至少為7.5且小于10時發(fā)現(xiàn)了縮短反應(yīng)時間的效果。因此,可使用焦磷酸四鉀和碳酸鉀來達到本發(fā)明的目的,只要含有它們的粘合制劑的2%水溶液的pH至少為7.5且小于10即可。
當在撒粉法中使用粘合劑時,建議堿性鹽的粒徑是小的。具體來說,顆粒優(yōu)選具有20-150μm的平均粒徑,并且250μm或更小的粒徑占至少80%。更優(yōu)選使用其中250μm或更小的粒徑占至少90%的顆粒。使用具有小粒徑的堿性鹽縮短了粘合所需的反應(yīng)時間,并且提高了粘合強度,而且還可以降低摻入到粘合劑中的堿性鹽的量。當使用具有強烈味道的堿性鹽或者需要對欲粘合的材料的風味有較小破壞時,該方法是尤其有效的。
碳酸鈉是白色粉末或塊狀物。作為粉末,有兩種市售類型具有小粒徑和低比重的“輕蘇打”,和具有大粒徑和高比重的“重蘇打”(heavy ash),可根據(jù)目的來選擇使用它們。在大多數(shù)情況下,市場上供應(yīng)的通常是重蘇打(平均粒徑約為500μm)。重蘇打由于具有較少的塵屑而易于操作,但是其粒徑大。因此,對于本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,具有小粒徑(平均粒徑約為100-150μm)的輕蘇打是優(yōu)選的。
JP-A-6-284867描述了在粘合劑中可使用pH調(diào)節(jié)劑。然而,根本沒有提出任何具體的pH調(diào)節(jié)劑,沒有公開使用pH調(diào)節(jié)劑的方法以及如何縮短反應(yīng)時間,而這些都在本發(fā)明中闡明了。此外,用于面條的含有轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、碳酸鹽和蛋白水解產(chǎn)物的酶制劑是已知的(JP-A-11-346689)。然而,該制劑是通過產(chǎn)生二氧化碳來調(diào)整面條。因此,該酶制劑在要解決的問題和機理以及需求方面不同于本發(fā)明產(chǎn)品。
下面描述作為其它有效組分的乳蛋白。作為乳蛋白粉,可使用任何酪蛋白酸鈉、酪蛋白酸鉀、酪蛋白酸鈣等,只要從乳中制得的酪蛋白包含在其中即可。還可以使用通過方法例如酸水解、堿水解或酶促水解而部分水解的乳蛋白粉。然而,對于較高的水解比例,粘合強度往往會降低。乳蛋白粉占牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑總量的混合比例為30-90%,更優(yōu)選為40-70%。當混合比例低時,不能獲得令人滿意的粘合強度。當混合比例太高時,粘合強度不隨混合比例增加,并且消耗較昂貴的蛋白粉,這在經(jīng)濟上是不利的。
在本發(fā)明中使用的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是催化肽鏈中的谷氨酰胺殘基的γ-甲酰胺基團發(fā)生?;D(zhuǎn)移反應(yīng)的酶。當?shù)鞍字械馁嚢彼釟埢摩?氨基作為?;荏w時,該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在蛋白分子中以及蛋白分子之間形成ε-(γ-Glu)-Lys交聯(lián)。轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶還是這樣的酶,當水作為?;荏w時,其進行其中谷氨酰胺殘基被脫酰氨基以形成谷氨酸殘基的反應(yīng)。
該轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶包括獨立于鈣的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和依賴于鈣的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶。獨立于鈣的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶包括源自微生物的酶(參見例如JP-A-1-27471),依賴于鈣的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶包括源自豚鼠肝臟的酶(參見JP-B-1-50382)、源自魚介類的酶(例如Seki Nobuo等人“Nihon SuisanGakkaishi”vol.56,No.1,p.125(1990))等。此外,其還包括通過基因重組產(chǎn)生的酶(參見JP-A-1-300889、JP-A-5-199883、JP-A-6-225775等)。在本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑中,可使用任何這些轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶,并且其來源和制備方法不受限制。然而,出于功能和經(jīng)濟方面的考慮,獨立于鈣的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是優(yōu)選的。例如,目前源自微生物的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是最佳的,因為其滿足所有條件。
轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶在本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑中的混合比例為每克粘合劑1-500單位,優(yōu)選為每個粘合劑20-100單位。當轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量小于1單位時,不能獲得令人滿意的粘合強度。當轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的量大于500單位時,粘著速度太高從而降低了操作效率并且在經(jīng)濟上是不利的。
轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的活性單位是如下所述測定和定義的。也就是說,使用芐氧基羰基-L-谷氨酰胺?;拾彼岷土u基胺作為底物來進行反應(yīng),并且在三氯乙酸存在下將純化的異羥肟酸形成鐵絡(luò)合物。然后測定在525nm的吸收度,并由校正曲線獲得異羥肟酸的量以計算活性(參見上述JP-A-27471)。
本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑可按照需要含有調(diào)味品例如精制食鹽、糖或胡椒粉,乳化劑例如卵磷脂或甘油單酯,填充劑例如乳糖或糊精,除非轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶和乳蛋白粉的粘合被削弱。
在通過撒粉法進行粘合時,如JP-A-8-140594所公開,適當?shù)鼗旌先攵趸杓氼w粒是更有效的。
通過采用適當量的這些組分來制備本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑沒有任何特殊困難,并且其可通過簡單的粉末混合而制得。由此制得的粘合劑當然可直接用于粘合食品原料。不必說,其可作為食品添加劑分配。
下面描述使用上述粘合劑通過撒粉法將欲粘合的材料粘合在一起的方法。將粘合劑粉末散布在盤子等上。將欲粘合的材料例如肉類輕輕地放在該粉末上,滾動并用粉末良好地涂敷。將涂有粘合劑的材料通過填充到包裝管內(nèi)來重組,或者在模盒中層壓。當粘合表面之間有缺口時,這部分難以粘合。因此建議通過壓縮等手段來將欲粘合的材料粘合在一起。
將該粘合與重組的產(chǎn)品在預(yù)定溫度下保持預(yù)定長的時間,這取決于使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶交聯(lián)反應(yīng)的目的。因為轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶是一種酶,所以考慮將酶活化的條件來確定上述預(yù)定溫度和時間。當溫度低于使轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶失活的60至70℃時,進行粘合。溫度越高,粘合強度提高得就越快。然而,當欲粘合的牲畜和魚介類產(chǎn)品是新鮮食品原料時,建議在0-10℃處理它們以保持新鮮。所需反應(yīng)時間隨反應(yīng)溫度和欲粘合材料的類型或條件而變。所需粘合強度通常在5分鐘-15小時達到。當然,如果反應(yīng)進行的時間長于該范圍,粘合強度沒有任何問題。在本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑中,在相同酶用量的情況下,所需的酶反應(yīng)時間可以為使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的常規(guī)粘合制劑的1/2-1/4。此外,當反應(yīng)時間足夠長時,可獲得比現(xiàn)有技術(shù)更高的粘合強度。
由此粘合的材料可以以這樣的形式提供或者在加熱或冷凍之后提供。另外,其可以在加熱之后立即食用,或者可在冷卻或冷凍之后提供。在此期間,可按照需要將材料切成適當?shù)拇笮?。具體來說,將魚產(chǎn)品加工成生魚片(切成薄片的未加工魚肉)、烤魚、烹飪魚、油炸魚等,可將牲畜肉加工成肉排、炸肉等。象普通粘合劑一樣,本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑可以在水溶方法中使用,其中是將粘合劑粉分散或溶解在水中,水的量是粘合劑粉的2-10倍,將粘合劑粉的溶液與欲粘合的材料混合,然后重組,以及可以在撒粉法中使用,其中是通過撒粉將粘合劑粉與欲粘合的材料混合,然后重組。
欲用本發(fā)明牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑粘合的食品原料包括所有牲畜和植物原料例如牲畜肉類(包括家禽肉類)、魚肉類、貝類、卵、蔬菜和水果。這些可以是自身形式的粘合產(chǎn)品,或者進行過熱處理例如蒸煮、烘烤、蒸汽處理或燒烤,進行過酸或堿處理,或用調(diào)味品例如精制食鹽、醬、糖等調(diào)味。此外,可將兩種或多種這些粘合產(chǎn)品組合。
通過實施例來更具體地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明的技術(shù)范圍不受實施例的限制。此外,本發(fā)明特別是為了改善在低溫下的反應(yīng)。因為在室溫或能夠激活轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的高溫區(qū)域進行的反應(yīng)得到了進一步改善,所以產(chǎn)率提高了或者酶用量降低了,并且采用通常的反應(yīng)時間。因此,顯然這在經(jīng)濟方面是有利的。
本說明書包括在日本專利申請2002-225580的說明書中描述的內(nèi)容,該申請構(gòu)成了本申請的常規(guī)優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)。
實施本發(fā)明的最佳方式以下通過實施例來描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明的范圍不受這些實施例的限制。
實施例1通過將表1所示的原料混合來制備用于牲畜和魚介類樣本的粘合劑(a)-(h)。使用源自屬于鏈輪絲菌屬(Streptverticillium)(有時歸為鏈霉菌屬(Streptomyce))放線菌的微生物(茂原鏈輪絲菌(Streptverticillium mobaraense)IFO 13819)的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(比活性1單位/克)作為轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶。使用酪蛋白酸鈉粉作為乳蛋白粉。使用K.K Tokuyama生產(chǎn)的碳酸鈉(無水)輕蘇打(平均粒徑120μm、250μm或小于96%)作為碳酸鈉(無水)。使用Fuji Silicia Kagaku K.K生產(chǎn)的Silopage#720作為二氧化硅細顆粒。
表1
將每一這些粘合劑散布在盤子上至約5mm的厚度。將原料豬肉(上豬腿)小片(約2cm2)在盤子上面滾動以讓粘合劑均勻地粘合在其上面。將這些豬肉片填充到圓柱形包裝中,折疊寬度為75mm,在壓縮下捆扎。將包裝在5℃保持10分鐘-2小時以引起轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的酶反應(yīng)。然后將樣本在-30℃的冷凍器中完全冷凍以停止酶反應(yīng)。之后將樣本半融化,切成9mm厚的薄片。將薄片進一步切成寬25mm的矩形。完全融化后,使用Fudo Kogyo K.K.生產(chǎn)的流變儀將這些片進行拉伸試驗。粘合強度以拉伸強度(g/cm2)表示。此外,使用pH計測定每一粘合劑的2%水溶液的pH。為了制備粘合劑的2%水溶液,將粘合劑粉加到水中,把混合物攪拌5分鐘,然后在20℃的水溫測定pH。結(jié)果如表1所示。
含有碳酸鈉、磷酸三鈉和焦磷酸四鉀的牲畜和魚介類樣本用粘合劑需要比通過常規(guī)方法獲得的(a)、(b)、(c)和(d)更短的粘合時間來提高粘合強度。此外,聯(lián)合使用細二氧化硅(h)表現(xiàn)出更高的粘合強度。
將通過用每一粘合劑(a)-(h)處理30分鐘的反應(yīng)時間而獲得的粘合的上豬腿樣本切成10-12mm厚的肉片。將肉片的兩個表面分別在熱板上于約200℃烘烤2分鐘,用手拉樣本以比較粘合強度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),用(e)、(f)、(g)和(h)處理的肉在操作時具有足夠的粘合強度。然而,用(a)、(b)、(c)和(d)處理的粘合的肉易于瓦解,并且粘合強度不令人滿意。所有粘合的肉都保持著與未粘合的肉(肉中內(nèi)在味道和風味根本沒有受破壞)相等的風味和口感。
實施例2將4.5%與實施例1所用相同的源自微生物的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(比活性1單位/mg)、50%酪蛋白酸鈉粉末和2%細二氧化硅粉末與1-10%粒徑不同的碳酸鈉(無水)以及余量(使總量為100%)的麥芽糖醇漿粉末混合。由此制備12種用于牲畜和魚介類樣本的粘合劑,使用與實施例1相同的方式制備粘合的上豬腿樣本。所用的碳酸鈉是K.K.Tokuyama生產(chǎn)的輕蘇打(平均粒徑120μm、250μm或小于96%)和重蘇打(平均粒徑500μm、250μm或小于6%)。反應(yīng)在5℃進行30分鐘。反應(yīng)完全后,將樣本在-30℃的冷凍器中完全冷凍。按照與實施例1相同的方式,進行半融化和切片。用流變儀進行拉伸試驗以測定粘合強度。按照與實施例1相同的方法測定每一粘合劑的2%水溶液的pH。結(jié)果如表2所示。當碳酸鈉(無水)的混合量為2-5%時,2%粘合劑水溶液的pH為2-5%,尤其是獲得了高粘合強度,并且具有小粒徑的輕蘇打以小的混合量給出了高粘合強度。
實施例3將彎刀魚(cutlass fish)切成三部分,除去骨以獲得魚片(約5cm×10cm)。將在實施例1中獲得的制劑(c)、(e)或(h)涂敷在其腸側(cè)上。將兩個魚片的腸側(cè)粘合在一起,用包裹物覆蓋。將樣本在5℃保持2小時以進行轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的酶反應(yīng)。將使得樣本在-30℃的冷凍器中完全冷凍以停止酶反應(yīng)。之后將樣本融化。在樣本完全融化后立即由10名專業(yè)人員進行剝落試驗。用手評估粘合強度,獲得平均值。在該評估中,“強粘合”計為10分,“暫時粘合但易于通過拉扯分離”計為5分,“根本未粘合”計為1分。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),(c)被計為5.5分,(e)被計為6.7分,(h)計為7.1分。此外,通過在200℃的熱板上進行適當烘烤來吃樣本。結(jié)果,所有樣本都保持著與未粘合的彎刀魚(cutlass fish)片(魚中內(nèi)在味道和風味根本沒有受破壞)相等的風味和口感。
工業(yè)實用性與現(xiàn)有技術(shù)相比,在食品粘合方面,通過使用包含轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、乳蛋白粉和特定堿性鹽的組合的含酶粘合劑,本發(fā)明使得在更短的反應(yīng)時間內(nèi)表現(xiàn)出更高的粘合強度。
權(quán)利要求
1.牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,所述粘合劑包含轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、乳蛋白粉和鹽,其中該鹽的1%(w/w)水溶液的pH至少為10且小于13,并且該鹽在20℃的溶解度至少為20%(w/w)且小于100%(w/w)。
2.權(quán)利要求1的牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,其中所述粘合劑的2%水溶液的pH至少為9且小于10。
3.權(quán)利要求1的牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,其中所述鹽是一種或多種選自碳酸鈉、磷酸三鈉和磷酸三鉀的鹽。
4.牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,所述粘合劑包含轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、乳蛋白粉和鹽,其中該鹽的1%(w/w)水溶液的pH至少為10且小于13,并且該鹽在20℃的溶解度至少為100%(w/w),所述粘合劑的2%(w/w)水溶液的pH至少為7.5且小于10。
5.權(quán)利要求4的牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,其中所述鹽是一種或多種選自碳酸鈉和焦磷酸四鉀的鹽。
6.權(quán)利要求1-5的牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑,其中所述鹽的平均粒徑為20-150μm,并且具有250μm或更小粒徑的顆粒占80%(w/w)或更多。
7.通過使用權(quán)利要求1-6的牲畜和魚介類產(chǎn)品用粘合劑來生產(chǎn)粘合與重組食品的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及牲畜肉類和魚介類食品用粘合劑,所述粘合劑包含轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、乳蛋白粉和至少一種選自下列的鹽碳酸鈉、碳酸鉀、磷酸三鈉、磷酸三鉀和焦磷酸四鉀。
文檔編號A23B4/08GK1674791SQ0381864
公開日2005年9月28日 申請日期2003年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月2日
發(fā)明者金子智子, 大隅雄一, 中越裕行 申請人:味之素株式會社