近日,中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所王強研究員團隊在食品領域國際知名期刊《Food Hydrocolloids》(JCR一區(qū),IF=10.7)在線發(fā)表了題為“Water binding ability changes of different proteins during high-moisture extrusion”的最新研究成果,是團隊在高水分擠壓植物基肉制品技術創(chuàng)新與應用研究的基礎上,在植物蛋白高水分擠壓過程中蛋白質與水分結合特性方面開展的又一探索性成果。中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所2022級博士研究生胡安娜和2021級碩士研究生李同慶為論文第一作者,王強研究員和張金闖副研究員為通訊作者。
高水分擠壓技術是引領國內(nèi)外植物基肉制品產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展的前沿熱點技術,在制備具有類似動物肉纖維結構和質地的新型植物基肉制品方面優(yōu)勢明顯。但高水分擠壓植物基肉制品纖維結構緊實,因而面臨多汁性不足的問題。水分是影響多汁性的關鍵因素之一,多汁性與持水性和水分分布等水分特征相關,蛋白質結合水分能力在高水分擠壓過程中的變化可能為這一觀點提供見解。因此,本研究針對五種常見來源(大豆、花生、豌豆、小麥和大米)的植物蛋白在高水分擠壓過程中與水分結合的能力進行了研究。
研究結果表明,大豆蛋白(SPI、SPC)和小麥蛋白(WG)擠出物在厘米水平上表現(xiàn)出明顯纖維結構,且SPI擠出物的微觀形態(tài)更均勻。SPI具有最高的持水性和凝膠強度,導致在加熱過程中與水結合較其他蛋白更快。SPI擠出物的水分活度、可凍結水含量、T21和T22最低,表明其與水結合最緊密。而大米蛋白(RPI)未能擠壓形成規(guī)則形狀,其擠出物密度最低且結合水分能力較差。此外,蛋白質結合水分能力影響擠出物的纖維結構和水分特征。例如,擠出物的水分活度與蛋白原料的溶解度相關,高溶解度的蛋白質在擠壓后具有較低的水分活度,如花生蛋白(PPP)。蛋白原料的持水性越強,擠出物的T23越小,表明擠出物中蛋白質和水的結合更緊密。本研究提供了不同植物蛋白結合水分能力及其擠出物的纖維結構和水分特征的信息,研究結果有助于為擠壓原料的選擇、了解擠壓過程中蛋白質與水結合能力的變化提供幫助,并為從蛋白質-水相互作用的角度探索植物基肉制品的多汁性提供理論依據(jù)。
項目資助:
本研究得到了北京市自然科學基金面上項目(6242027)、中國科協(xié)青年人才托舉工程項目(YESS20220162)和中國農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程項目(CAAS-ASTIP-G2022-IFST)的資助。
原文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.109935
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