以牛肉为基准高水分组织化植物蛋白的工艺优化

为探究高水分组织化植物蛋白(HMTVP)模拟块状熟牛肉的最佳工艺,以大豆分离蛋白、小麦淀粉、谷朊粉、豆粕为原料进行高水分挤压,并基于熟牛肉的应变率和质构特性对HMTVP原料配方和双螺杆挤压工艺参数进行单因素分析及响应面优化。结果表明:大豆分离蛋白能提升HMTVP的硬度和咀嚼度,淀粉和进水量会降低HMTVP的硬度,喂料量在一定范围能提升HMTVP硬度;在大豆分离蛋白含量32.79%、小麦淀粉含量15.83%、谷朊粉含量24.43%、豆粕含量42.78%,进水量3.4 L/h,喂料量2.8 kg/h条件下,HMTVP的硬度为12.75 kg、咀嚼度为8.27 kg、应变率为0.92×10^(-4),实际水分含量为58.62%,与五级熟度牛肉的质构特性相近;并且在此挤压配方及工艺下制备的HMTVP感官评分较高。HMTVP具有模拟动物肉的巨大潜力,为其在食品工业中的广泛应用提供了有力的参考依据。

不同磷酸盐对高水分挤压前后蛋白流变特性的影响研究

为探究不同磷酸盐对物料在高水分挤压过程中流变行为的影响,进而分析物料中大分子的变性以及结构重新形成的机理,本研究以大豆分离蛋白、谷朊粉、小麦淀粉为原料,考察3种磷酸盐(NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)、Na_(3)PO_(4))对高水分挤压原料流变学特性以及产品冻干粉流变学特性和粒径的影响。结果显示:3种磷酸盐都提高了原料粉在室温下(25℃)的流动性,其中NaH_(2)PO_(4)提高了样品G′、G″,Na_(2)HPO_(4)、Na_(3)PO_(4)反之。3种磷酸盐都降低了冻干粉在室温下的G′、G″、表观黏度,并减弱了剪切稀化效应,其中Na_(3)PO_(4)大幅提高了样品tanδ值。在温度扫描中,磷酸盐降低了原料粉和冻干粉在受热凝胶化后的结构强度,其中Na_(3)PO_(4)提高了样品在降温阶段的流动性,NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)反之。相应的,Na_(3)PO_(4)使样品的粒径曲线右移,NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)反之。添加磷酸盐能显著影响物料在挤压过程中的流动行为,从而改变挤压产品品质。

谷朊粉对豌豆植物蛋白肉产品特性的影响

以豌豆蛋白为原料,添加不同比例的谷朊粉,在相同条件下采用高水分(60%~80%)挤压技术制备植物蛋白肉,研究不同谷朊粉含量对产品理化性质和结构特性的影响。结果表明,随着谷朊粉含量的增加,植物蛋白肉的硬度和咀嚼度先升高后降低,弹性显著升高(P<0.05),颜色逐渐变浅,溶液的黏度增加。植物蛋白肉的复水率随着谷朊粉的增加先升高后降低,内部孔隙数量明显增加且分布变得均匀。谷朊粉的加入使植物蛋白肉的二级结构含量发生变化,无规则卷曲向β-折叠进行转化,有序结构的含量先增加后减少。综上,谷朊粉的加入能够显著改善植物蛋白肉的理化性质和结构特性,改善拉丝效果及纤维结构,提高与真肉的类似度。

辣椒添加对植物蛋白肉感官特性的影响

以大豆蛋白和谷朊粉为主要原料,通过双螺杆挤压机挤出高水分植物蛋白肉。植物蛋白肉具有与动物肉相似的质地,但是其豆腥味严重影响了公众接受度。该研究通过添加调味料和不同质量的辣椒来掩盖豆腥味,以此制作即食植物蛋白肉,并对样品的质构、流变、微观结构等进行分析,通过电子舌检测样品之间的滋味差异。结果表明,调味料的添加对豆腥味的掩盖有明显的作用,添加7%辣椒的样品硬度最小,为(11236.81±199.20)gf,咀嚼度最大,为(8051.66±153.75)gf,组织化度最大,为2.48±0.18。辣椒的添加对植物蛋白肉的表观黏度没有明显的影响。通过电子舌分析,主成分分析(PCA)图能够很好地反映样品的实际情况,样品区分指数达到96,说明基于味觉上的差异能有效区分5个样品。添加7%辣椒的配方样品对于豆腥味的掩味效果最好,添加8%辣椒的配方样品对于豆腥味的掩味效果最差。

多糖对高水分挤压植物蛋白肉结构及品质影响的研究进展

高水分挤压是利用高温、高压、高剪切力制备组织化植物蛋白的技术,以绿色、健康、营养等优势成为加工植物蛋白肉的主要技术手段。但高水分挤压生产的植物蛋白肉在质地、口感和色泽等方面与动物肉制品仍然存在差距,故改善高水分挤压植物蛋白肉产品品质成为研究者及生产者关注的重点。多糖常作为质地改良剂应用在高水分挤压生产中,本文重点从淀粉类、食品胶体类、膳食纤维类多糖分别阐述其对高水分挤压植物蛋白肉产品品质和结构的影响,总结挤压过程中多糖与蛋白质相互作用机制,旨在挖掘多糖在高水分挤压植物蛋白肉产品生产中的应用潜力,开发更多利用多糖改良品质的植物蛋白肉,实现植物蛋白肉营养与品质的提升。

茶多酚对豌豆分离蛋白及其高水分挤压物结构和特性的影响

豌豆分离蛋白(PPI)的凝胶性、乳化性等功能特性缺陷制约了其在植物肉生产中的应用,以单一豌豆分离蛋白为原料的高水分挤出物的纤维化结构形成效果不理想。本研究将茶多酚(TP)与豌豆分离蛋白混合,探究不同质量分数的茶多酚(0%、1%、2%、4%、6%)对豌豆分离蛋白功能性质及高水分挤压物结构性质的影响。结果表明,茶多酚的添加显著了改善PPI原料的凝胶性、持水持油性、起泡性与乳化性(P<0.05)。在高水分挤压过程中,随着茶多酚质量分数的增加,挤出物颜色明显偏向暗红、质构更加紧实致密,组织化度由1.01逐渐上升至1.09;持水性和持油性分别提升了40.29%和65.43%;热稳定性提高,热转变温度由115.16℃逐步提升至147.02℃,热转变焓值提升至5.09 J/g,形成更高强度的凝胶网络结构。结构分析表明,茶多酚的添加增加了挤出物的β-转角含量,并且其主要通过疏水相互作用和氢键与蛋白质结合,最终形成更致密、更具各向异性取向的挤出物结构。

大豆分离蛋白、豌豆分离蛋白和小麦面筋蛋白相互作用对高水分植物蛋白肉品质特性的影响

混合多种蛋白原料以创造具有所有原料特征的人造肉产品已经在食品领域得到研究。然而,在高水分植物蛋白肉生产领域暂未得到研究,目前也没有对使用大豆分离蛋白(SPI)、豌豆分离蛋白(PPI)和小麦面筋蛋白(WGP)的混合原料开发植物蛋白肉的研究。该研究的目的是减少植物蛋白肉生产的经济成本,考察由SPI、PPI和WGP共混制备的植物蛋白肉是否比仅用SPI和PPI、SPI和WGP制备的植物蛋白肉具有更好的品质特性以及考察SPI、PPI和WGP以不同比例混合时蛋白之间的相互作用对高水分植物蛋白肉品质特性的影响。研究结果表明,WGP占比的增加增大了产品的硬度和咀嚼性,所有的混合原料基样品均呈现很好的组织化结构,当样品配比为P20W30时达到了最高的组织化度(2.14±0.07),混合蛋白原料也使产品的持水率增加,表观观察和SEM也显示3种混合蛋白原料产品有着更好的拉丝效果和纤维化结构,此外,傅里叶变换红外光谱表明混合蛋白原料产品主要以稳定的β结构存在,WGP占比的增加降低了产品的流变性能。总的来说,该研究表明混合3种蛋白制备的植物蛋白肉有着更好的品质特性。

高水分挤压豌豆分离蛋白和小麦面筋蛋白植物蛋白素肉饼的品质特性研究

采用双螺杆挤压机将豌豆分离蛋白(PPI)和小麦面筋蛋白(WGP)按照不同比例在水分含量为60%的条件下挤压,制备植物组织蛋白,然后经深加工制备100%植物蛋白素肉饼,考察不同原料配比对植物蛋白素肉饼品质特性的影响。通过与市售牛肉饼对比,结果显示,植物蛋白素肉饼的烹饪损失率降低了10%,持水率增加了34%,直径、厚度变化率也显著降低。在豌豆分离蛋白∶小麦面筋蛋白为7∶3(P70W30)的比例下植物蛋白素肉饼与市售牛肉饼的质构特性相似度最高,且比市售牛肉饼更有嚼劲。感官品评显示豌豆分离蛋白∶小麦面筋蛋白为7∶3(P70W30)最符合大众消费者对产品的品质要求。所有比例的产品均无豆腥味。总的来说,该研究成功制备了比市售牛肉饼营养价值更高、品质特性相似的植物蛋白素肉饼,为高水分挤压植物组织蛋白在植物蛋白素肉饼中的应用提供了参考。

DHA藻油微胶囊粉对植物蛋白肉品质特性的影响

以微胶囊粉形式添加油脂可以消除直接添加油脂对植物蛋白肉在高湿挤压过程中产生的负面影响,进而提高植物蛋白肉的品质特性。此外,将二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)藻油添加到植物蛋白肉中还可以改善其营养结构。该研究以大豆分离蛋白和小麦谷脘粉混合物为原料,考察油脂微囊粉(oil microcapsule powder,OMP)添加量对植物蛋白肉品质特性的影响。添加10%OMP的植物蛋白肉表现出了最高的纹理化和纤维化结构,其纤维化度增加了19.3%。通过色度分析、观察外观、内部结构和扫描电镜发现,添加了25%OMP的肉类类似物仍然具有很好的各向异性和纤维结构,且油脂在肉类类似物中均匀分布。傅里叶变换红外光谱显示添加OMP的样品主要以稳定的β结构存在。OMP的添加降低了高水分肉类类似物的流变性能。

海藻酸钠及复合磷酸盐对组织化豌豆蛋白品质的影响

为改善豌豆蛋白模拟肉制品的品质,以豌豆蛋白(PPI)为原料,添加海藻酸钠(SA)、复合磷酸盐(CP),使用带有冷却模具的双螺杆挤压机,在不同温度下制备高湿组织化豌豆蛋白(EPPI),探究组织化产品的复水性、持油性、氮溶解指数、质构特性、色差、感官、微观结构等指标,评价其品质。结果表明,加入0.1%SA的组织化产品的复水性提高了44.15%,加入0.3%SA的挤出物样品的NSI(5.10)、组织化度(1.793)及感官评分(7.85)达到最大值。SA和CP的加入,使豌豆蛋白产品色泽加深。CP使得组织化蛋白产品复水率下降21.86%,且对弹性影响不显著。蛋白质在挤压机筒内发生变性,分子链展开的同时,疏水基团暴露,增强了蛋白质与油之间的相互作用,导致持油性增加19.39%。加入0.3%的CP后蛋白产品的组织化度达到最大值1.806,扫描电镜观察发现产品具有较明显的纤维结构。结论:添加适当含量的海藻酸钠(0.3%)及复合磷酸盐(0.3%),可改善组织化豌豆蛋白的品质特性。

植物蛋白复配对植物肉品质的影响

以大豆分离蛋白(SPI)、豌豆蛋白(PP)和鹰嘴豆蛋白(CP)为主要基料,谷朊粉(WG)为辅料,研究不同植物蛋白复配及配比对植物肉品质特性(感官评分、质构特性、组织化度和微观结构)的影响。结果表明:WG的添加会影响植物肉的感官评分,对于SPI基植物肉,当WG质量分数为40%时,植物肉的感官评分最高((68.68±0.85)分),对于SPI/WG体系,PP的添加会增加植物肉的硬度,CP的添加则会降低植物肉的组织化度;对于PP基植物肉,当WG质量分数为10%时,植物肉的感官评分最高((75.80±0.76)分),对于PP/WG体系,随着SPI或CP质量分数的增加,植物肉的组织化度下降;对于CP基植物肉,当WG质量分数为30%时,植物肉的感官评分最高((73.60±0.42)分),对于CP/WG体系,PP或SPI的添加可显著降低植物肉的硬度;三元蛋白复配植物肉中,PP/CP/WG(80∶10∶10)共混体系植物肉的感官评分((77.30±0.57)分)、硬度((25.78±0.61)kg)和咀嚼度((4.66±0.16)kg)均最高。因此,复配不同植物蛋白是改善植物肉纤维结构和组织化的有效方法。

酵母抽提物对植物蛋白肉品质的影响

以大豆蛋白、小麦谷朊粉为原料,添加量为0%、2%、4%、6%、8%的酵母抽提物,利用双螺杆高水分挤压技术制备植物蛋白肉,研究不同酵母抽提物添加量对植物蛋白肉理化性质和结构特性的影响。结果显示,随着酵母抽提物添加量的提高,植物蛋白肉的硬度、咀嚼性和内聚性先增加后降低,拉丝效果变得更加良好,颜色变得更浅,滋味变化也较为明显,二级结构中的有序结构略微减少。研究表明,酵母抽提物对植物蛋白肉品质影响较大。

豌豆分离蛋白高水分挤压工艺参数优化及质构特性研究

与低水分挤压蛋白组织化程度低,质地与口感差相比,高水分组织化植物蛋白具有类似动物肌肉的纤维状结构和口感,被誉为新一代素肉制品,是动物蛋白理想的替代品。以豌豆分离蛋白(pea protein isolate,PPI)为研究对象,采用双螺杆挤压技术制备高水分组织化蛋白,探究工艺参数(水分含量、蒸煮温度、喂料速度、螺杆转速)对挤出物的宏观与微观结构、质构特性、感官特性的调控作用,同时通过正交试验结合主成分分析优化得到挤出物最接近动物肉的操作参数。研究结果表明:物料水分含量是改善PPI挤出物组织化度和质地的关键因素。水分含量增加提升了PPI挤出物的组织化度、色泽,显著降低产品的硬度、咀嚼性,水分过高(水分质量分数为65%)或者过低(水分质量分数为45%)的样品其纤维化结构较差;蒸煮温度在140~160℃时挤压的产品体现出较高的组织化度和较优的口感、表观和色泽;提高螺杆转速,组织化度先显著降低而后升高;喂料速度增加,挤出物硬度和咀嚼度先显著增加后降低,组织化度先降低后增加。通过正交试验结合主成分分析法,以牛小黄瓜条部位牛肉的质构参数为目标参数得到了优化的操作参数:水分质量分数为55%,蒸煮温度为160℃,螺杆转速为175 r/min,喂料速度为7 g/min。研究结果旨在为高水分组织化植物蛋白品质调控提供技术支撑。

大豆蛋白-淀粉基素肉制品高湿挤压工艺优化

采用双螺杆挤压机,以高直链玉米淀粉、大豆分离蛋白、谷朊粉为原料,应用高湿挤压技术制备大豆蛋白-淀粉素肉。探讨淀粉添加量(1%~5%)和喂料速度(10~50 g/min)、螺杆转速(60~180 r/min)、挤压温度(100~180℃)等操作参数对素肉的持水性和持油性的影响规律,并通过响应面优化得到最优参数。结果表明,淀粉添加量和操作参数对素肉的持水性和持油性有较大的影响,当淀粉添加量3%,喂料速度30 g/min,螺杆转速120 r/min,挤压温度140℃时,素肉持水性和持油性最优,分别为1.454 g/g和0.738 g/g。在最优条件下的素肉具有紧密的纤维组织状结构,硬度适宜,弹性和内聚性较好。

挤压型植物基人造肉的来源及加工工艺研究进展

随着生活水平的不断提高,人们对肉类以及可持续食品生产的需求日益增加,人造肉作为一种可替代传统肉类的创新食品逐渐受到关注。挤压技术作为一种常用的制备人造肉的方法,其在提高产品质量和可持续性方面具有潜力。从人造肉原料、加工工艺条件两个角度介绍了挤压型植物基人造肉研究进展,并展望了人造肉在食品领域应用的发展前景。

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。

Using irrigation intervals to optimize water-use efficiency and maize yield in Xinjiang,northwest China

Worldwide, scarce water resources and substantial food demands require efficient water use and high yield.This study investigated whether irrigation frequency can be used to adjust soil moisture to increase grain yield and water use efficiency(WUE) of high-yield maize under conditions of mulching and drip irrigation.A field experiment was conducted using three irrigation intervals in 2016: 6, 9, and 12 days(labeled D6, D9, and D12) and five irrigation intervals in 2017: 3, 6, 9, 12, and 15 days(D3, D6, D9, D12, and D15).In Xinjiang, an optimal irrigation quota is 540 mm for high-yield maize.The D3, D6, D9, D12, and D15 irrigation intervals gave grain yields of 19.7, 19.1–21.0, 18.8–20.0, 18.2–19.2, and 17.2 Mg ha^-1 and a WUE of 2.48, 2.53–2.80, 2.47–2.63, 2.34–2.45, and 2.08 kg m-3, respectively.Treatment D6 led to the highest soil water storage, but evapotranspiration and soil-water evaporation were lower than other treatments.These results show that irrigation interval D6 can help maintain a favorable soil-moisture environment in the upper-60-cm soil layer, reduce soilwater evaporation and evapotranspiration, and produce the highest yield and WUE.In this arid region and in other regions with similar soil and climate conditions, a similar irrigation interval would thus be beneficial for adjusting soil moisture to increase maize yield and WUE under conditions of mulching and drip irrigation.

水分添加量对高水分挤压大豆粕植物蛋白肉品质及结构特性的影响

豆粕作为优质植物蛋白质资源,探究利用大豆粕替代大豆分离蛋白作为高水分挤压植物蛋白肉加工原料的可能性,对生产企业控制生产成本及提高大豆粕经济价值都具有重要意义。本文以大豆粕为原料,通过测定硬度、弹性、咀嚼度、色泽、持水性、持油性、化学交联作用力等指标,以及利用傅里叶红外光谱和扫描电子显微镜等技术,系统地探究水分添加量(10.5、11、11.5、12、12.5 kg/h)对高水分挤压植物蛋白肉的品质及结构特性的影响。结果表明,随着挤压过程中水分添加量的增加,植物蛋白肉的硬度、弹性、咀嚼性均显著(P<0.05)下降,而亮度值、持水性和持油性均呈先升高后降低的趋势,并在水分添加量为11.5 kg/h时,植物蛋白肉具有较好的品质特性和外观色泽,内部形成了更加致密的纤维细丝,组织蛋白层状结构变得清晰整齐,呈现出精细的定向结构。傅里叶红外光谱与化学交联结果表明水分添加量对植物蛋白肉的结构具有影响显著,并且其结构由共价键和非共价键的交互作用共同维持。

植物基蛋白肉的研究现状与挑战

随着社会发展进步,健康饮食、绿色可持续发展等观念受到广泛认同。相比于传统肉,植物基蛋白肉具有营养丰富、环境友好且节约生产要素等优势,成为当下的研究热点。本研究简要梳理了植物基蛋白肉近年来的国内外研究现状、发展历程,系统介绍了植物基蛋白肉的原料组成、挤压技术以及质量评价方法。最后,总结了植物基蛋白肉研究中现存的主要问题,并结合实际研究进展提出展望。未来,应以深入研究植物基蛋白肉产品的外观、风味、质地等感官特性为主,同时兼顾营养和安全性。高湿挤压技术作为未来发展方向,除调整含水量、挤压温度和其他工艺参数外,还需重点关注冷却模具的改进。

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。