植物基肉制品营养组成分析与评价

为充分了解国内外市售植物基肉制品营养品质现状,筛选了国内外30种市售植物基肉制品,对其营养组成、营养质量指数(INQ)和营养当量值(NEU)进行了分析,通过相关性分析、主成分分析和聚类分析的方法,建立了植物基肉制品营养素组成综合评价模型,并进行了分级分类评价。结果表明,市售植物基肉制品以植物基鸡块、植物基牛排等半成品为主,营养评价指标主要包括能量(140.85~1076.00 kJ/100 g)、蛋白质(5.20~25.00 g/100 g)、脂肪(1.00~22.00 g/100 g)、碳水化合物(1.40~24.58 g/100 g)和钠元素(313.00~1080.00 mg/100 g),有的还特别标识含有膳食纤维、钙元素和铁元素等。聚类分析发现,高蛋白(≥12.00 g/100 g)产品有23种,占比76.67%,以植物基牛排、植物基鸡块为主;低脂肪(≤3.00 g/100 g)产品有植物基香肠和植物基猪肉共2种,占比6.67%;低碳水化合物(≤5.00 g/100 g)产品有11种,占比约36.67%,包括植物基鸡块、植物基猪肉和植物基牛排等。相关性分析显示,植物基肉制品的能量和NEU值呈极显著正相关(P<0.01),二者与蛋白质含量、碳水化合物含量和INQ值呈极显著负相关(P<0.01)。利用植物基肉制品营养素组成综合评价模型F=0.674 F_(1)+0.175 F_(2)+0.151 F_(3)计算产品综合得分,将30种产品分为4类,综合得分越高,其营养品质越好。

酶法改性技术及其在植物基肉制品中的应用研究进展

植物蛋白经挤压结构重组可形成具有类似动物肉品质特征的植物基肉制品,作为动物肉的有益补充,对实现蛋白质高值化利用和保障高效供给具有重要意义。但目前的植物基肉制品还存在产品弹性不足、结构松散、多汁性较差等突出问题,多以碎肉形式用于肉丸、肉饼、饺子等肉制品添加物,尚不能完全满足我国消费者的需求。酶法改性技术具有安全、高效、绿色等特点,可对蛋白质结构进行修饰改性,改善产品质构和风味等品质,已广泛应用于肉制品的研究和产品开发,在植物基肉制品中也展现出良好的应用前景。本文总结动植物蛋白之间化学结构与功能特性的差异,分析酶法改性对蛋白质结构修饰改性的机理并列举其在肉制品中的应用,综述酶法改性结合挤压技术工艺在植物基肉制品中应用的最新进展,以期为我国新型植物基肉制品的研发和品质提升提供参考。

植物基肉制品营养品质研究现状

植物基肉制品产业发展对于有效缓解因人口增加而带来的动物肉短缺,改善居民营养健康,减少环境污染等具有重要意义,并将成为碳达峰和碳中和的新先锋。健康是消费者选择植物基肉制品的最主要原因,植物基肉制品的蛋白质含量可高达30%以上(猪肉的3倍),是一种高蛋白、低脂肪的营养健康食品。然而,目前植物基肉制品与动物肉相比还存在一些营养方面的差距,如B族维生素、硒元素、锰元素等微量营养素含量低,锌元素、铁元素及其它维生素仍需进一步均衡、强化,消化吸收特性尚不明确。本文概述植物基肉制品产业发展现状,通过分析植物基肉制品营养品质及其影响因素,提出改良对策,为其营养品质评价与提升提供参考。

不同来源豌豆分离蛋白高水分挤压特性

高水分挤压技术(水分含量40%~80%)制备的植物基肉制品具有更接近动物肉质构品质的特征,其中,以豌豆蛋白为原料的应用备受关注。然而,不同来源的豌豆分离蛋白(pea protein isolate,PPI)品质功能特性差异明显,高水分挤压特性尚不明确,这不利于豌豆蛋白在植物基肉制品中的开发应用。为探究PPI原料品质及冷却成型温度对高水分挤出物品质的影响,该研究选取了5种商业PPI,探究其组分含量、粒径、溶解性、凝胶性等差异,并探究了在不同冷却成型温度条件下(65、90℃)的高水分挤压特性。结果表明,PPI的原料品质、冷却成型温度与挤出物的质地品质密切相关,溶解度高(21.24%~25.51%)且凝胶性强(0.84N~1.14N)的PPI更有利于纤维结构的形成(组织化度>1.5),同时发现,较低的冷却成型温度下,溶解度与组织化度呈显著正相关(P<0.05),提高冷却成型温度后,PPI挤出物结构更加致密,能够显著提高PPI挤出物的弹性(P<0.05),溶解度与组织化度呈显著正相关(P<0.05),凝胶强度与组织化度呈极显著正相关(P<0.01)。该研究为豌豆蛋白在高水分挤压植物基肉制品产品创制中的应用提供支撑。

食品挤压技术装备及工艺机理研究进展

以营养、低能耗、快捷为特点的新型食品挤压技术如超临界流体挤压(supercritical fluid extrusion)、双阶或多级挤压、挤压机与3D打印机等设备联用、智能化控制模拟技术受到关注。该文梳理了食品挤压技术装备发展概况;比较了普通低水分和高水分挤压、超临界CO2挤压、双阶或多级挤压以及挤压-3D打印联用等工艺技术的特点;总结了食品挤压能量输入与蛋白构象变化关系机理。结果认为:1)通过改进挤压设备材料和结构及与中近红外设备、流变仪、拉曼光谱仪等设备联用,提高其通用性、可视性和智能性,实现挤压过程全程监控,是今后挤压设备研发的方向。2)控制挤压过程中能量输入方式或大小,是挤压工艺研究要解决的主要问题,也是挤压工艺放大生产的关键点。3)建立挤压能量输入方式或大小、物料组分结构变化及产品品质形成研究体系,研究结果为实现挤压过程中能量输入精准调控提供参考。

组织化大豆蛋白生产工艺研究与应用进展

组织化大豆蛋白是大豆蛋白加工业中重要产品之一。梳理组织化大豆蛋白生产工艺及其关键技术,可提升产品质量和种类,促进大豆蛋白加工业的稳定发展。本研究整理、阐述组织化大豆蛋白生产工艺,以及涉及的关键技术、质量评价、食品应用等方面的研究进展。组织化大豆蛋白具有动物蛋白纤维状结构和咀嚼感,替代动物蛋白可以降低生产成本,改善膳食结构。蛋白质含量、纤维状结构、持水性、色泽是组织化大豆蛋白的质量要素。挤压组织化大豆蛋白产业目前仍以普通组织化蛋白产品为主,开始规模化生产纤维状结构明显的拉丝蛋白,而高水分组织化蛋白仍停留在试验阶段。

高水分挤压过程中大分子相互作用研究进展

高水分挤压制备植物基肉制品过程中蛋白质、碳水化合物、脂质等生物大分子及分子间相互作用是形成产品外观、质构、风味、口感等品质的分子基础。然而,目前高水分挤压过程中生物大分子间相互作用机制及其对植物基肉制品品质的影响规律尚不明确。本文在参考国内外文献的基础上,总结制备植物基肉制品常用的蛋白质种类及其结构变化特点,梳理蛋白质结构表征及植物基肉制品品质评价方法,分析植物基肉制品制备过程中生物大分子间的相互作用及其对产品品质的影响,提出植物基肉制品发展面临的挑战及未来重点研究方向,旨在为植物基肉制品品质控制和改善提供参考。

高水分挤压组织化植物蛋白品质调控及评价研究进展

高水分挤压组织化技术具有高效、低耗、低成本的特点,是目前最有前景的食品加工技术之一。利用高水分挤压技术获得的高水分组织化植物蛋白具有类似动物肌肉的纤维结构,无需复水、可直接食用,可被应用于肉制品、速冻食品以及休闲食品等。本文综述了挤压参数对高水分挤压组织化植物蛋白品质调控的研究进展,重点论述了高水分组织化植物蛋白的品质评价方法,并对高水分挤压组织蛋白的应用前景进行了展望。

鱼糜蛋白制品及其加工技术

鱼糜是将原料鱼经加工处理得到的一种中间蛋白质制品,营养价值高,价格低廉,具有较高的开发应用潜力。鱼糜富含蛋白质(约17%),在加工过程中受加工条件,如压力、温度、剪切力、超声波、微波等的影响,会使鱼糜蛋白的结构及凝胶特性等发生改变,进而制得各式各样的鱼糜制品,如鱼糕、鱼丸、鱼肠、鱼面、鱼豆腐和仿生制品等。其中仿生制品(如仿生蟹肉)等附加值较高,受到广泛关注。然而,目前鱼糜制品品质参差不齐,受原料种类、批次及凝胶特性差异的影响较大,且加工过程中鱼糜蛋白结构梯次性变化与鱼糜制品品质的构效关系不明晰,这严重制约了高附加值和高品质鱼糜制品的开发。本文调研了我国鱼糜制品市场概况,结合超高压、挤压、微波、超声波、电子束辐照、3D打印等鱼糜制品加工技术,阐述加工过程中鱼糜蛋白凝胶特性变化特点及其与制品品质的关系,为改善鱼糜制品品质和"双蛋白"等新型营养健康鱼糜制品研发提供参考。

大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉共混体系热转变特性

【目的】蛋白质和淀粉的热转变特性对食品加工有重要的理论指导价值,系统研究蛋白质-淀粉共混体系的热转变特性,优化热加工参数,控制食品质量和节能。【方法】以大豆分离蛋白、玉米淀粉和小麦谷朊粉为研究对象,采用差式扫描量热技术,在20—130℃,水分含量为30%—70%,升温速率为10℃·min-1条件下,测定大豆分离蛋白-玉米淀粉、大豆分离蛋白-谷朊粉、谷朊粉-玉米淀粉和大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉混合体系在0—100%比例范围时的热转变特性。【结果】随着水分含量从30%增加至70%,大豆分离蛋白11 S亚基的热转变起始温度和峰值温度分别从105.17℃降至94.80℃,从113.75℃降至99.49℃;峰宽从20.72℃降低至10.59℃,焓变从2.79 J·g^(-1)增加至6.18 J·g^(-1);玉米淀粉的热转变焓值从3.62 J·g^(-1)增至14.14 J·g^(-1)。谷朊粉则无热转变现象。增加水分含量促进了蛋白质和淀粉分子链的运动性是大豆蛋白热转变温度降低,焓值升高,玉米淀粉热转变焓值升高的主要原因。当物料含水率为50%,相对于单一体系,大豆分离蛋白-玉米淀粉混合体系中大豆蛋白11S亚基的热转变焓值显著降低,平均降低1.41 J·g^(-1);混合体系中玉米淀粉的热转变起始温度和峰值温度显著升高,分别平均升高14℃和13℃。大豆分离蛋白-谷朊粉混合体系仅显示大豆分离蛋白的热转变,11S亚基热转变的焓值呈降低的趋势,与未添加谷朊粉相比,平均降低了2.40 J·g^(-1)。谷朊粉-玉米淀粉混合体系仅显示玉米淀粉的热转变,与未添加谷朊粉相比,玉米淀粉热转变的峰值温度和峰宽显著升高,平均增加12℃。大豆分离蛋白-玉米淀粉-谷朊粉混合体系中,当玉米淀粉和谷朊粉等比例增加时,大豆蛋白11S亚基与未添加玉米淀粉和谷朊粉相比,其热转变起始温度、峰值温度、焓值和峰宽均显著降低,分别平均降低4℃、5℃、1.64 J·g^(-1)和3℃。当固定大豆分离蛋白含量为40%,和添加40%谷朊粉相比,添加40%玉米淀粉的11S亚基热转变起始温度和峰值温度均显著降低了3℃。蛋白质与淀粉竞争水分可能是导致混合体系中淀粉热转变温度升高的主要原因,而玉米淀粉和谷朊粉分子的空间位阻是导致大豆蛋白11S亚基热转变焓值下降的主要原因。【结论】添加玉米淀粉或谷朊粉能降低大豆蛋白热转变焓,添加大豆分离蛋白或谷朊粉能增加玉米淀粉热转变温度。

水热参数组合对大豆蛋白-鱼糜共混高水分挤压过程及产品品质的影响

高水分挤压技术是制备具有类似动物肉纤维结构和质地的新型植物基肉制品的前沿热点技术。本实验以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)和金线鱼鱼糜为原料(80∶20,m/m),探究水热参数组合(物料水分质量分数65%、70%、75%,挤压温度125、135、145℃)对高水分挤压过程中单位机械能耗(specific mechanical energy,SME)和模口压力的影响,以及对挤出物品质的调控作用。结果表明:在实验所用水热参数组合条件下,高水分挤压过程中,鱼糜凝胶以颗粒形式填充在混合凝胶中,并会影响带有取向性的凝胶结构形成。物料水分质量分数增加的同时提高挤压温度会导致高水分挤压过程中的SME从783.40 kJ/kg显著降低到410.96 kJ/kg(P<0.05),模口压力从7.79 MPa显著降低到1.60 MPa(P<0.05)。水热参数组合作用显著影响SPI-鱼糜混合挤出物的品质,与挤压温度相比,物料水分质量分数影响效果更为显著,当物料水分质量分数为70%、挤压温度为145℃时,挤出物组织化程度达到最大(2.36)。多项式拟合结果表明,水热参数组合条件下,高水分挤压过程中的SME和模口压力与SPI-鱼糜混合挤出物硬度、咀嚼度、凝胶强度、持水性和剪切力具有非线性相关关系。本研究可为实现植物蛋白和动物蛋白优势互补、开发动植物蛋白结合的替代蛋白类新产品提供参考和借鉴。

原料理化特性对挤压组织化植物蛋白质量的影响

目的:组织化植物蛋白是植物蛋白加工业的重要产品之一。分析影响组织化植物蛋白质量的因素及其规律,有助于提升产品质量,丰富产品种类,促进植物蛋白加工业的持续发展。方法:本文针对植物蛋白加工业的技术和产品需求,分析了原料成分、组分、添加剂的理化特性对组织化蛋白纤维化程度、纤维丝强度、持水性、外观、弹性和硬度等质量要素的影响。结果:蛋白质含量增加,组织化蛋白的纤维化程度先增加后降低,纤维拉伸强度、弹性、硬度等增加,色泽先变浅后加深。11S/7S比例增加,组织化蛋白的纤维化程度、持水性增加,而纤维丝强度、弹性降低,色泽加深。蛋白质氮溶解指数增加,纤维化程度、表面光滑性增加,色泽变浅。添加淀粉,纤维化程度增加,表面光滑性降低。添加油脂,纤维化程度、持水性、硬度等降低,而表面光滑性增加。水分含量增加,持水性下降,弹性和硬度先增加后降低。添加单甘脂,纤维化程度、表面光滑性增加。添加食盐,纤维化程度增加,色泽加深。添加L-半胱氨酸,持水性下降,色泽加深。中性或偏弱碱性pH环境可提高纤维化程度和持水性。结论:蛋白质聚集是蛋白质组织化重要环节,影响蛋白质聚集的因素,如分子结构、生物大分子、氧化还原剂、离子强度调节剂等将影响组织化蛋白的质量水平。

高水分挤压技术的研究现状、机遇及挑战

近年来营养健康备受关注。如何在人口持续增长,耕地不断减少,温室气体排放等多重矛盾交织的情况下,保障人类对蛋白质的需求,面临着严峻的挑战。植物蛋白将是弥补人类对蛋白质需求的必然选择,其中植物蛋白模拟肉是一类重要的动物蛋白替代品。高水分挤压技术具有高效、节能、无污染等特点,是目前最有前景的模拟肉新型加工技术之一。本文系统阐述了高水分挤压技术的特点与研究现状,全面分析了高水分挤压技术的发展机遇和面临的挑战,并指出其发展方向和研究重点,旨在为高水分挤压技术的理论研究和推广应用提供参考。

柿渣中不溶性单宁分析及其抗氧化活性

研究酿酒后剩余柿渣中不溶性单宁的最佳提取条件及不同条件水解物的抗氧化活性,并对提取物中主要酚类物质进行定性及定量分析,明确抗氧化活性物质。采用单因素和正交实验,以加热温度、加热时间和p H值为实验因素对柿渣不溶性单宁进行水解处理,测定总单宁提取率并确定最佳提取条件;采用HPLC法对柿渣水解物中主要酚类物质进行组分分析;利用DPPH和ABTS^+自由基清除实验以及β-胡萝卜素氧化实验测定柿渣提取物的抗氧化活性。结果表明:柿渣中单宁的最佳提取条件为:加热温度120℃,加热时间30 min,p H1,在此条件下,单宁提取率为221.57 mg/g DW。同水解条件所得的单宁经HPLC分析表明,其主要成分为没食子酸,部分条件水解物也能检测到儿茶素、没食子儿茶素;总单宁含量高的水解物对ABTS^+和DPPH自由基清除能力较高,β-胡萝卜素抗氧化活性也相对较强。结论:不同提取条件对柿渣中单宁的提取差异显著,各因素影响顺序为:加热温度>溶液p H值>加热时间,柿子渣中单宁成分以没食子酸为主,且具有较强的抗氧化活性。