高水分大豆蛋白组织化生产工艺和机理分析

以低温豆粕为原料,应用带冷却工艺的双螺杆挤压实验室工作站,开发出高水分组织化大豆蛋白产品的生产工艺;分析了螺杆转速、物料湿度、喂料速度和机筒温度等操作参数对产品质构和色泽的影响规律;利用扫描电镜对高水分组织化大豆蛋白产品的微观结构进行了观察和分析.结果表明：机筒温度在150℃左右时,产品具有较好的组织化度、色泽及口感;随着物料水分的增加,产品的组织化度、粘着性和明度指数逐渐增加,而硬度和咀嚼度逐渐降低;随着螺杆转速的增加,产品的组织化度、硬度、粘着性和咀嚼度均有增加的趋势;喂料速度对产品的表观形态影响较大,喂料速度较大时,产品表观粗糙、组织化度降低.单因素实验优选的操作参数为：机筒温度145℃～155℃,物料湿度45%～50%,螺杆转速90～160r/min,喂料速度20～40 g/min.结合对生产工艺和产品微观结构分析,提出了高水分组织化大豆蛋白产品形成过程的＂膜状气腔＂理论假设,以供讨论和指导生产实践.

低值鱼蛋白组织化模拟食品的研究

利用热塑挤压技术将低值鱼肉挤压重组,以重组产物为基料进行模拟食品研发。从基料复水、入味方法、干燥条件、山梨糖醇和蔗糖添加量等方面来确定中间水分模拟肉类食品工艺条件。试验结果表明,基料经100℃热水复水15 m in,选用佃煮法入味后在80℃条件下干燥3 h,添加山梨糖醇5%,蔗糖12%时可制得弹性好、风味优良的中间水分模拟肉类食品。

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。

用于组织化蛋白开发的豆类分离蛋白功能特性评价

豆类分离蛋白因其蛋白含量高,营养价值丰富,常被应用于食品开发。研究在对大豆(soy protein isolate,SPI)、豌豆(peaprotein isolate,PPI)、鹰嘴豆(chickpea protein isolate,CPI)以及蚕豆分离蛋白(fabaprotein isolate,FPI)的原料特性进行系统的评价基础上,使用挤压技术制备组织化蛋白,并测定其质构特性及色泽。结果表明:不同豆类分离蛋白的基本成分、功能特性、氨基酸组成以及流变学特性存在着显著性差异(P<0.05),PPI的蛋白质含量、持水性、乳化性以及必需氨基酸含量均高于SPI、CPI以及FPI。且PPI是易溶解的豆类蛋白,其在酸性(pH=2)和碱性(pH=12)条件下有着较好的溶解度。PPI挤压得到的组织化蛋白的硬度(3699.53 g)、弹性(0.94)、咀嚼性(2616.18 g)均大于其他3种豆类分离蛋白。PPI挤压后的组织化蛋白表面更加明亮光滑,有利于后续产品的加工赋色。CPI和SPI挤压后的组织化蛋白颜色较深。各类豆类组织化蛋白呈现出截然不同的二级结构,其中在PPI中,β-折叠质量分数最高(59%),而在CPI中以α-螺旋为主(36.7%),与此同时,CPI中β-转角占18.4%为主要的构型。其中β-折叠在豆类组织化蛋白形成中发挥着关键的作用。通过对豆类分离蛋白原料特性与组织化蛋白品质相关性分析发现,原料特性与其挤压后的组织化蛋白品质之间有一定的联系,且呈显著性正相关。

花生蛋白挤压组织化及应用现状

该文综述花生蛋白挤压组织化原理、工艺流程、特点及组织化花生蛋白应用现状。

植物蛋白高湿挤压组织化综述

随着社会发展进步,营养、健康的生活理念以及可持续发展的人文环境越来越受到认同。组织化植物蛋白因其营养丰富、绿色环保而广受关注,其工业生产近年来发展迅猛。高湿挤压工艺可以使组织化植物蛋白具有更类似肉的纤维状组织结构,是目前人造肉加工技术及产业关注的焦点。高湿挤压过程涉及分子的复杂构象改变与理化变化,且影响产品最终品质的因素众多、复杂。如何认清机理,控制条件,优化工艺仍是一大挑战。本综述旨在梳理高湿挤压技术的发展,归纳设备、工艺及机理研究的主要进展,重点分析在此技术中原料、温度、水分含量、进料速度和螺杆转速对产品品质的影响,描述挤压后产品的性质特性,为高湿挤压技术生产组织化植物蛋白的发展提出建议与展望。

植物蛋白原料体系影响挤压组织化研究进展

蛋白原料是挤压生产组织化产品的基础,只有适宜的蛋白原料配以合适的挤压操作工艺,才能生产出满足要求的组织化蛋白产品。通过归纳国内外相关文献资料,从蛋白原料种类、蛋白质含量、蛋白质变性程度、蛋白质组分和结构以及蛋白原料中其他共存成分5大方面,系统分析影响植物蛋白挤压过程和产品特性的因素;指出不同类别蛋白原料的复配挤压以及原料制备工艺,蛋白质组成、蛋白质改性和添加剂等对挤压产品特性的影响,可能是植物蛋白挤压组织化领域将来的研究热点和方向。

操作参数对组织化大豆蛋白产品特性的影响

低温脱脂豆粕的组织化加工是提高豆粕利用率的有效途径。以低温脱脂豆粕为原料，应用DSE-25型双螺杆挤压实验室工作站，分析了物料含水率、机筒温度、喂料速度、螺杆转速等操作参数对组织化大豆蛋白质构特性和理化特性的影响。结果表明：随着物料含水率的增加，咀嚼性下降，组织化度（TI）提高，在较高的物料含水率（45％、50％）条件下，氮溶解指数（NSI）较低，水分保持能力（WHC）较高；随着机筒温度的升高，TI和NSI逐渐增加，WHC先下降后上升，咀嚼性在140℃有明显降低趋势；随着喂料速度的增加，咀嚼性、TI、WHC、NSI下降；随着螺杆转速的增加，WHC和TI逐渐下降，咀嚼性、NSI基本不变；从理化特性和质构特性两个角度考虑，适宜的操作参数应为物料含水率45％～50％，机筒温度为140～150℃，喂料速度在30g／min以下，螺杆转速为90r／min。

蛋白质含量对花生粕组织化产品质量的影响

【目的】研究挤压原料中花生蛋白质含量对高水分组织化蛋白产品质量的影响规律。【方法】采用感官评价法对挤压产品的感官质量进行分析描述,借助扫描电子显微镜观察挤压产品的微观结构,以物性分析仪测定产品的流变学特性。【结果】花生蛋白质含量在34.69%～63.48%范围内,随着蛋白质含量的升高,组织化花生蛋白产品组织化程度明显提高,口感明显改善,产品硬度和咀嚼度显著增加;扫描电镜下的组织结构变得更为致密,气孔变小且分布更均匀。【结论】(1)在设定挤压条件下,原料中花生蛋白质含量低于40%时,不能形成具有良好纤维状组织结构的高水分组织化产品。要获得具有良好纤维状组织结构的挤压产品,原料中低变性花生蛋白的含量应在50%～60%。(2)物性测定仪对HM-TPP产品流变学特性的分析结果与产品的感官质量的变化相关性较好。花生蛋白质含量在34.69%～63.48%范围内,产品的硬度、咀嚼度、横切力、纵切力与蛋白质含量呈显著正相关。(3)利用扫描电镜研究分析HM-TPP产品的微观结构变化,具有清晰、直观和真实的特点,可以为分析挤压产品流变学特性与感官质量变化间的内在联系提供有力的佐证。

高水分挤压组织化蛋白纤维取向度光学评价方法研究

高水分挤压组织化蛋白是传统膨化型组织化蛋白的升级替代产品,纤维取向度是衡量其类肉程度的重要指标之一。蛋白原料经高水分挤压得到组织化蛋白,然后通过数码相机采集激光反射图像、自编Matlab程序对图像进行定量分析,考察了图像获取参数(曝光时间、光源入射角、拍摄背景)、样品参数(样品厚度、样品含水率)和图像处理参数(拟合椭圆位置)对纤维取向度分析结果的影响。结果表明:当相机曝光时间1/50 s、光源入射角75°、样品厚度2 mm、样品挤出到图像采集的时间间隔0 h、黑色拍摄背景、拟合椭圆的选择位置位于椭圆短轴长度大于400像素的范围时,挤压组织化蛋白纤维取向度的分析结果比较理想。验证试验证明,所建立的光学评价方法可以完全区分纤维取向度不同的挤压组织化蛋白产品。

高水分组织化大豆蛋白干燥与复水特性研究

高水分组织化大豆蛋白是一种应用湿法挤压技术生产的植物蛋白仿肉制品。本文以高水分组织化大豆蛋白为试验材料,研究了其干燥特性与复水特性。结果表明:(1)60℃为样品最佳干燥温度,粒状样品在该温度下干燥50min,带状样品干燥120min均能使水分降到5％以下。(2)样品的干燥温度和复水温度对样品的复水特性均有显著影响(α<0．01)。当复水温度为30℃、60℃、90℃时,最大复水率分别为155％、 211％和309％。通过质构分析发现,烘干型样品在30℃复水55—60min,60℃复水30—35min,90℃复水15— 20min后均可达到对照样品(鲜样)的质地。结合感观分析,建议食用前将烘干型高水分组织化大豆蛋白在 30℃水中复水55—60min或在60℃水中复水30—35min。

用响应面法分析栅栏因子对组织化鱼蛋白模拟食品贮藏稳定性的影响

分别以食盐、蔗糖和柠檬酸的添加量作为渗透压、水分活度以及pH等主要栅栏因子的调节参数,采用响应面分析法设计探索各个栅栏因子对模拟食品贮藏稳定性的影响,以细菌、大肠杆菌以及霉菌和酵母为贮藏稳定性指标,分别对短期保温以及长期常温条件下的各项指标进行跟踪监测,并建立栅栏因子对产品中微生物生长影响的数学模型。结果表明:添加食盐和柠檬酸后导致物料体系中渗透压增加,pH下降,因而有效抑制了产品中霉菌、酵母和细菌的生长;添加蔗糖对产品的稳定性也有一定影响,当蔗糖添加量较少时,蔗糖提供了细菌生长所需的营养,因而会促进细菌的生长,而当蔗糖添加量较大时,增大了产品中的渗透压,起到了阻碍细菌生长的作用。此外,无论蔗糖添加量多少均会促进霉菌和酵母的生长。

高水分组织化大豆蛋白的挤压工艺和原料体系研究

在冷榨豆粕中加入部分大豆分离蛋白和马铃薯淀粉,通过挤压工艺条件和原料体系的研究,开发高水分组织化大豆蛋白制品。结果表明:挤压温度与物料水分组合、大豆分离蛋白和淀粉添加量对产品质量有显著影响,随物料水分增加,产品的组织化度、明度指数、有效赖氨酸含量和水分保持能力逐渐升高;物料水分高,成型所需温度也相应较高;添加部分大豆分离蛋白,组织化大豆蛋白的持水性和组织完整性增强;淀粉有利于纤维化大豆蛋白之间的粘结和挤压成型,但淀粉添加量应严格控制,若淀粉用量高,会降低大豆蛋白的组织化程度。实验确定的原料体系和挤压温度最优组合为大豆分离蛋白添加量20%、淀粉添加量5%、物料水分60%、挤压温度185℃。

挤压参数对组织化大豆蛋白持水性的影响

试验以脱脂低温豆粕为原料,以德国布拉本德双螺杆挤压实验室工作站(DSE-25型)为设备,研究了挤压温度、物料含水率以及螺杆构型对产品持水性的影响。结果表明:物料含水率和螺杆构型对产品持水率有极显著影响(p<0.01);挤压温度对产品的持水率没有显著影响;挤压温度、物料含水率和螺杆构型对产品吸水率有极显著影响(p<0.01)。影响产品持水率程度的大小顺序为物料含水率、螺杆构型、挤压温度;影响产品吸水率程度的大小顺序为螺杆构型、挤压温度、物料含水率。产品吸水率随着挤压温度的升高而增加。产品的持水率和吸水率随着物料含水率的提高先增加,随后略有降低。与配备输送元件的构型相比,配备反向元件、齿型盘和捏合块的构型显著增加了产品的持水性。工艺参数和螺杆构型对大豆组织化蛋白的吸水率的影响相对较大,对持水率影响相对较小。产品良好的组织结构是提高产品持水性的必要条件。

大豆组织化蛋白加工工艺对其物理性能影响分析

分析了温度、水分等工艺条件对大豆组织化蛋白物理性能的影响.实验结果表明,最佳工艺条件为温度190℃、料水比20∶15,此条件下生产出的产品有适度的堆积密度和吸水率,有较高的咀嚼强度.

结构参数对挤压组织化花生蛋白质构特性的影响

利用TPA分析法，采用TXLL110型双螺杆挤压膨化机，以高温脱脂花生粕为原料，研究螺杆长径比、熔融区长径比、模口直径等结构参数对组织化花生蛋白质构特性的影响。结果表明：随着螺杆长径比的增大，硬度逐渐升高，弹性、剪切力均先升高后略有下降；随着熔融区长径比的增大，硬度逐渐升高，弹性、剪切力均先升后降；随着模口直径的增大，硬度、弹性、剪切力均呈现升高-稳定-下降的趋势。试验优选的结构参数为螺杆长径比25．5～32．0，熔融区长径比12～14，模口直径10～16mm。

高湿挤压对组织化大豆蛋白产品特性的影响

以大豆分离蛋白、谷朊粉、低温脱脂豆粕为主要原料,通过带冷却模具的SYSLG30-IV型双螺杆挤压实验机,生产高湿组织化大豆蛋白产品。探讨了挤压过程物料水分、机筒温度、螺杆转速3个因素对产品氮溶解指数的影响规律,同时研究了经过高湿挤压前后试验原料脲酶活性和体外消化率及微观结构的变化。结果表明,经高湿挤压后产品氮溶解指数一般在6.5%～8.5%之间;大豆蛋白脲酶活性大大降低;蛋白质的体外消化率提高12.1%;充分组织化的大豆蛋白结构致密,有弹性,具有明显的组织化结构。

组织化大豆蛋白(豆筋)方便面条生产工艺及复水性能研究

通过对组织化大豆蛋白的碱性腌制和干燥脱水 ,有效改善了组织化大豆蛋白方便面条的复水性能。结果表明 ,盐 8%、NaHCO31 5 %、干燥温度 5 5℃使组织化大豆蛋白方便面条有较好的复水效果。

磷酸盐对高水分挤压组织化植物蛋白产品品质的影响

为了探究磷酸盐(NaH_(2)PO_(4)、Na_(2)HPO_(4)和Na_(3)PO_(4))作为添加剂对高水分组织化植物蛋白品质的影响,采用大豆分离蛋白、谷朊粉、小麦淀粉为主要原料,使用双螺杆挤压工艺,研究了不同的添加剂种类和水平对高水分挤压组织化蛋白质构特性、持水持油能力、色泽、组织化度及蛋白结构等理化特性的影响。质构特性、蛋白质溶解性和二级结构表征、水分分布表征等相关测试结果表明:Na_(3)PO_(4)加入显著增加产品的硬度、弹性和咀嚼性,NaH_(2)PO_(4)和Na_(2)HPO_(4)能显著提高产品的组织化度;磷酸盐的加入减少了游离巯基含量,促进二硫键和蛋白质分子交联的形成,而且氢键和二硫键的交互作用是维持组织化蛋白网络结构的主要作用力。傅里叶红外光谱结果表明,磷酸盐的加入能够促进蛋白质分子结构由无规则卷曲转变为β-折叠。低场核磁结果表明组织化蛋白中水主要是以弱结合水形式存在,磷酸盐的加入增大了产品中强结合水的占比。3种磷酸盐都显著改善了组织化蛋白的持水性,最大可达到2.48 g/g。

淀粉对高水分挤压组织化小麦蛋白产品特性的影响

研究小麦淀粉、马铃薯淀粉、玉米淀粉的添加量对高水分挤压组织化小麦蛋白产品特性的影响。以小麦蛋白为主要原料,采用高扭矩双螺杆挤压装备开发高水分组织化小麦蛋白,并分析了组织化蛋白色泽品质(L~*、a~*、b~*、ΔE)、质构特性(组织化度、硬度、黏着性、弹性、聚结性、咀嚼度)以及感官评价。结果表明:小麦淀粉、玉米淀粉的添加均可显著提高组织化蛋白产品的色泽品质,马铃薯淀粉的添加对组织化蛋白色泽品质影响不显著。淀粉的添加可显著提高组织化蛋白的组织化度。随着淀粉添加量的增加,组织化蛋白质构特性(硬度、弹性、聚结性、咀嚼度)均逐渐降低。添加适量小麦淀粉(5%)、玉米淀粉(5%)均可提高组织化蛋白感官品质,马铃薯淀粉的添加会降低感官品质。综合考虑组织化蛋白色泽品质、组织化度、质构特性和感官品质,添加小麦淀粉(5%)或玉米淀粉(5%)较合适,不仅达到了降低生产成本的目的,而且提高了组织化蛋白色泽品质、组织化度和感官品质。