人造肉高水分挤压蒸煮: 蛋白质组织化机理研究进展
2022年9月19日，澳大利亚皇家墨尔本理工大学Peter J. Torley等在国际食品期刊Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety（IF: 15.7868）发表题为“High moisture extrusion cooking of meat analogs: A review of mechanisms of protein texturization”的综述性论文。
高水分挤压蒸煮(HMEC)是一种将蛋白质和多糖转化为纤维结构的有效方法，用于工业化生产肉类制品。本综述的目的是系统地评价目前关于蛋白质结构修饰的知识，包括挤压加工过程中的变性和重组，并将这种认识与最终产品的结构相关联。尽管对于某种类型的键对挤出物结构的相对重要性还没有达成共识，但文献表明，无论水分含量如何，这些联系和相互作用都会产生独特的等级顺序。非共价键和二硫键都有助于挤出物的纤维结构。在高水份含量时，氢和二硫键在挤出物的结构中起主导作用。工艺参数包括烹饪温度，螺杆转速和水分含量对不同程度的纹理化过程有重要的影响。他们与成分的理化特性的相关性提供了一个更深入的了解人造肉的过程-结构-功能的关系。蛋白质和多糖混合物的相分离趋势，而不是产生均匀的混合物，这是一个特别重要的方面，导致挤压时形成纤维层时。本综述表明，需要系统的研究来测量和解释蛋白质及其他成分如碳水化合物之间的协同和竞争相互作用，重点是它们的不相容性。广泛的植物蛋白质来源可用于 HMEC 工艺生产组织化产品，包括人造肉。
挤压导致成分的分解(例如，蛋白质变性，预煳化淀粉) ，然后通过键修饰将其重新组装成三维网络。分子间共价和非共价相互作用使得蛋白质交联; 尽管对于这些相互作用在最终织构中的作用没有达成共识，但最近的研究揭示了不管水分含量如何，键合类型的等级顺序是相同的。
共价二硫键和非共价相互作用似乎有助于挤出物的纤维组装，而肽和异肽键的贡献可以认为是可以忽略不计的。质构化的发生是因为成分在挤出过程中(在加热的挤出机筒中)倾向于相分离，而不是形成均匀的混合物，随后最终凝固/稳定的三维网络发生在冷却区(模具)。挤出混合物中的分散相主要由不可逆聚集的蛋白质、淀粉或其他纤维材料形成的分子聚集体组成，并嵌入连续的蛋白质相中，形成挤出物中的肉状结构。
高温会导致蛋白质的塑化，这被认为是形成各向异性纤维结构的关键，而水作为润滑剂，增塑剂，反应物和粘接反应的介质。螺杆速度似乎在蛋白质分子的结合和质构化的形成中起着部分的作用。较高的螺旋速度似乎增强了分散相的分散性，从而促进了较薄纤维的形成。通过挤压形成纤维状、肉状的结构，有利条件为50% -55% 的水分含量、150-165 °C 的滚筒温度，250-450转/分的螺旋速度。由于工艺参数和材料特性之间的复杂相互作用，将挤出设置与分子间的相互作用和挤出物的最终结构联系起来是一个挑战。
因此，未来的研究需要在植物蛋白质的固有功能方面，如溶解度，WHC，凝胶能力和加热粘度与其挤压性能有何相关，以及它是否或如何反映在产品的纹理特征中。这种方法将在整个过程-成分-功能-产品的关系中提供更好的理解，以及通过有目的地选择挤压参数，明智地选择成分并将其转化为期望的高质量纹理化产品。
由于大豆蛋白具有优良的功能特性，是生产肉类制品最常用的原料。然而，利用现有的所有植物蛋白质，如鹰嘴豆和豌豆蛋白质，对于原材料来源的多样化和避免大豆蛋白质如过敏原的缺点非常重要。
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