近日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所王強(qiáng)研究員團(tuán)隊(duì)在食品領(lǐng)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(tuán)隊(duì)在高水分?jǐn)D壓植物基肉制品技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上，在植物蛋白高水分?jǐn)D壓過程中蛋白質(zhì)與水分結(jié)合特性方面開展的又一探索性成果。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)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(qiáng)研究員和張金闖副研究員為通訊作者。
高水分?jǐn)D壓技術(shù)是引領(lǐng)國內(nèi)外植物基肉制品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)，在制備具有類似動(dòng)物肉纖維結(jié)構(gòu)和質(zhì)地的新型植物基肉制品方面優(yōu)勢明顯。但高水分?jǐn)D壓植物基肉制品纖維結(jié)構(gòu)緊實(shí)，因而面臨多汁性不足的問題。水分是影響多汁性的關(guān)鍵因素之一，多汁性與持水性和水分分布等水分特征相關(guān)，蛋白質(zhì)結(jié)合水分能力在高水分?jǐn)D壓過程中的變化可能為這一觀點(diǎn)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?jǐn)D壓過程中與水分結(jié)合的能力進(jìn)行了研究。
研究結(jié)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(jié)構(gòu)，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(qiáng)度，導(dǎo)致在加熱過程中與水結(jié)合較其他蛋白更快。SPI擠出物的水分活度、可凍結(jié)水含量、T21和T22最低，表明其與水結(jié)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(jié)合水分能力較差。此外，蛋白質(zhì)結(jié)合水分能力影響擠出物的纖維結(jié)構(gòu)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(guān)，高溶解度的蛋白質(zhì)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(qiáng)，擠出物的T23越小，表明擠出物中蛋白質(zhì)和水的結(jié)合更緊密。本研究提供了不同植物蛋白結(jié)合水分能力及其擠出物的纖維結(jié)構(gòu)和水分特征的信息，研究結(jié)果有助于為擠壓原料的選擇、了解擠壓過程中蛋白質(zhì)與水結(jié)合能力的變化提供幫助，并為從蛋白質(zhì)-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(xiàng)目資助：
本研究得到了北京市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（6242027）、中國科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目（YESS20220162）和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CAAS-ASTIP-G2022-IFST）的資助。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.109935
日期：2024-03-12
高水分?jǐn)D壓技術(shù)是引領(lǐng)國內(nèi)外植物基肉制品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)，在制備具有類似動(dòng)物肉纖維結(jié)構(gòu)和質(zhì)地的新型植物基肉制品方面優(yōu)勢明顯。但高水分?jǐn)D壓植物基肉制品纖維結(jié)構(gòu)緊實(shí)，因而面臨多汁性不足的問題。水分是影響多汁性的關(guān)鍵因素之一，多汁性與持水性和水分分布等水分特征相關(guān)，蛋白質(zhì)結(jié)合水分能力在高水分?jǐn)D壓過程中的變化可能為這一觀點(diǎn)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?jǐn)D壓過程中與水分結(jié)合的能力進(jìn)行了研究。
研究結(jié)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(jié)構(gòu)，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(qiáng)度，導(dǎo)致在加熱過程中與水結(jié)合較其他蛋白更快。SPI擠出物的水分活度、可凍結(jié)水含量、T21和T22最低，表明其與水結(jié)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(jié)合水分能力較差。此外，蛋白質(zhì)結(jié)合水分能力影響擠出物的纖維結(jié)構(gòu)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(guān)，高溶解度的蛋白質(zhì)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(qiáng)，擠出物的T23越小，表明擠出物中蛋白質(zhì)和水的結(jié)合更緊密。本研究提供了不同植物蛋白結(jié)合水分能力及其擠出物的纖維結(jié)構(gòu)和水分特征的信息，研究結(jié)果有助于為擠壓原料的選擇、了解擠壓過程中蛋白質(zhì)與水結(jié)合能力的變化提供幫助，并為從蛋白質(zhì)-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(xiàng)目資助：
本研究得到了北京市自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（6242027）、中國科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目（YESS20220162）和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程項(xiàng)目（CAAS-ASTIP-G2022-IFST）的資助。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.109935
日期：2024-03-12
