CN113966769B - 一种蛋白基肥肉组织及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种蛋白基肥肉组织及其制备方法，包括以下步骤：将乳化剂、植物蛋白、植物油混合均匀，均质乳化，得到乳状液；乳状液边搅拌边加入阳离子型聚合物，调节pH；将得到的混合溶液保温，低速搅拌下固化；将固化后的样品离心分离，得到微胶囊；植物蛋白溶解，超声波脱气，将蛋白体系与微胶囊混合搅拌均匀，加入TG酶，热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。本发明的植物基肥肉组织，利用微胶囊技术将植物油包于颗粒中，解决了大多油脂模拟品普遍存在经过烹饪后易发生“漏油”的问题。制备得到的蛋白基肥肉组织，具有较好弹性、粘结性和还原性，以及油脂感足，具有与真实脂肪类似的滑腻感。
Description
技术领域
本发明属于植物蛋白肉领域，尤其涉及一种蛋白基肥肉组织及其制备方法。
背景技术
目前植物蛋白肉中模拟肥肉制备存在诸多挑战，包括多汁感和油脂感或者肉感相对缺乏。在植物基仿肉产品中，油脂的存在通常会影响甚至改变产品的外观、风味和口感。目前，国内外已有很多采用富含多不饱和脂肪酸的植物油作为主要原料作为脂肪模拟物应用于低脂产品中的研究。现有的研究中主要选用的植物油包括葵花籽油、橄榄油、花生油、玉米油、椰子油等，通常这些植物油具有熔点低、不易切割的特点，且在乳化时易发生破乳现象。因此，脂肪替代物微粒化或进行包埋处理(微胶囊)成为一种改善脂肪模拟物烹调性的新途径。目前国内主要的微胶囊产品已经涵盖了很多不同的领域，其中，复合凝聚法是指将两种带有相反电荷的壁材包裹在一起，并将芯材分散在其中。通过改变体系的pH值、温度或水的浓度，形成复合物，导致溶解度降低，缩聚沉淀形成微胶囊。
目前基于蛋白质的油脂模拟物主要选用乳清蛋白、大豆分离蛋白、酪蛋白酸钠等蛋白质为原料，经过不同的加工方式后形成的。利用蛋白质模拟脂肪有很多方式，相关实验证明可以通过微粒化模拟脂肪的质构和滑腻的口感。目前以蛋白作为粘结剂进行粘结的方式主要有2种：(1)基于谷氨酰胺转氨酶(TG)的粘结途径；(2)基于蛋白自身热不可逆凝胶。TG粘结途径要求蛋白具有较好的被TG粘结的能力，它可催化蛋白质分子间发生共价交联形成凝胶。目前已有相关研究结果证实TG处理大豆蛋白、豌豆蛋白等植物蛋白可以显著提高其凝胶性。蛋白自身热不可逆凝胶途径，动物蛋白相对凝胶强度比较高可行，例如蛋清、肌纤维蛋白，都有相对较好的热凝胶能力，以及凝胶性质。这些动物蛋白由于其良好的凝胶性质已被广泛应用于食品尤其是肉制品等多个领域。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种蛋白基肥肉组织及其制备方法。
一种基于微胶囊技术制备蛋白基肥肉组织的方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将乳化剂、植物蛋白、植物油、水混合均匀并均质乳化，得到乳状液；
步骤(2)：在搅拌的条件下向步骤(1)的所述乳状液加入阳离子型天然聚合物，并调节pH至6-7，得到混合溶液并固化，将固化后的样品固液分离取固相，即得微胶囊；
步骤(3)：将植物蛋白溶解并超声脱气，并与步骤(2)中所述微胶囊混匀，并加入谷氨酰胺转氨酶，热反应成型得到所述蛋白基肥肉组织。
在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯、单,双硬脂酸甘油酯、磷脂、丙二醇脂肪酸酯、琥珀酸单甘油酯、聚甘油蓖麻醇酸酯、聚甘油脂肪酸酯、吐温、司盘、木糖醇酐单硬脂酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠、硬脂酰乳酸盐、酪蛋白酸钠、乳酸脂肪酸甘油酯、皂树皮提取物、果胶、海藻酸丙二醇酯、卡拉胶和可溶性大豆多糖中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述植物油为大豆油、花生油、玉米油、葵花籽油、棕榈油、椰子油和橄榄油中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述植物蛋白为大豆蛋白、豌豆蛋白和花生蛋白中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述乳化剂、植物蛋白、植物油和水的质量比为1～10：1～10：40～60：20～50。
在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述均质乳化条件为35～45 ℃条件下5000～10000r/min均质乳化1～5min。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述阳离子型天然聚合物选自淀粉、瓜尔胶、壳聚糖、纤维素、海藻酸盐、半纤维素、木质素、决明子和明胶中的一种或多种。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述乳状液与阳离子型天然聚合物的质量比为20～50:1。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述固化条件为混合乳液放置35～45℃水浴保温10～30min，在低速搅拌下固化1～4h。
在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，所述固液分离为离心分离，离心条件为1000r/min，5～10min。
在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述的植物蛋白与所述微胶囊的质量比为4～7:4～5。
在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述谷氨酰胺转氨酶添加量为所述植物蛋白、微胶囊和谷氨酰胺转氨酶的总质量的1～10％。
在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述热反应成型条件为45～55 ℃条件下保温1～2h。
本发明还提供一种蛋白基肥肉组织。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明将包埋油脂的乳状液体系，利用复合凝聚法制备微胶囊，该含油脂微胶囊具有类似于真实脂肪组织细胞的结构，辅之以蛋白凝胶途径，改善目前脂肪模拟物持水率低、持油率低、咀嚼性较差、油脂感不足、烹饪后易发生“漏油”等问题，制备与真实肥肉脂肪组织更为接近的植物性肥肉组织模拟物。本发明中阳离子型聚合物在水中能解离出大量的带正电荷基团，它主要以正电荷基团与胶体或微粒表面的负电荷发生静电吸附作用，从而使胶体或微粒发生强烈絮凝作用，一些阳离子型聚合物首先吸附在胶体或颗粒表面，使胶体或颗粒下沉，缩短颗粒之间的相互作用距离，然后通过与其它未反应聚合物的架桥作用实现凝聚。
附图说明
图1是本发明实施例2中所得蛋白基肥肉组织图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例1
将5份蔗糖酯、5份单,双硬脂酸甘油酯、2份大豆分离蛋白、60份椰子油、28份水混合均匀，40℃条件下9500r/min均质乳化3min，得到乳状液。
乳状液40℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入0.5％壳聚糖溶液(利用0.3％冰醋酸溶解)，乳状液与壳聚糖质量比为30:1，调节pH为6。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化两个小时。将固化后的样品离心分离(1000r/min，5min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将12％大豆分离蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1混合，加入6％TG酶，45℃条件下保温1h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。将本实施例所得蛋白基肥肉进行成分以及质构进行测定，以及蒸煮损失率，实验结果见表1-表3。
对比例1
2份大豆分离蛋白、60份椰子油、38份水混合制备乳状液，将12％大豆分离蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与乳状液按照质量比1： 1混合，加入6％TG酶，45℃条件下保温1h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。将本实施例所得蛋白基肥肉进行成分以及质构进行测定，以及蒸煮损失率，实验结果见表1-表3。
表1蛋白基肥肉组织基本成分测定
表2蛋白基肥肉组织质构测定
表3蒸煮损失率
制备的蛋白基肥肉组织基本成分如表1，蛋白基肥肉组织在经过蒸煮后硬度、咀嚼性都有轻微的下降，弹性、粘结性、内聚性相差不大。蛋白基肥肉蒸煮后的蒸煮损失率要明显低于真实肥肉。未使用微胶囊的肥肉组织，可以明显看出其持油性能差，质构松散无弹性，蒸煮后损失率较高。
实施例2
本实施例在于研究TG酶含量对蛋白基肥肉组织质构的影响。
将5份蔗糖酯、5份单,双硬脂酸甘油酯、2份大豆分离蛋白、60份椰子油、28份水混合均匀，40℃条件下9500r/min均质乳化3min，得到乳状液。
乳状液40℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入0.5％壳聚糖溶液(利用0.3％冰醋酸溶解)，乳状液与壳聚糖质量比为30:1，调节pH为6。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化两个小时。将固化后的样品离心分离(1000r/min，5min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将12％大豆分离蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1混合，其中TG酶添加量分别为1％、3％、6％、9％，研究TG酶添加量对质构的影响，45℃条件下保温1h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。
本实施例利用大豆分离蛋白的粘结性，使微胶囊均匀分散于其中并成型，形成块状模拟肉。制备方法为配制一定浓度的大豆分离蛋白体系后添加一定量微胶囊湿囊，混合均匀后加入适量TG酶，通过加热使之成型。由图 1可知TG酶浓度低于3％时产品弹性较低、粘结性较差、不易捏起且易碎； TG酶浓度为6％时，整体外观以及粘结性较好；当TG酶浓度达到9％时，与6％的肥肉成型体系相差不大，因此，6％TG酶添加量是最优添加量。
实施例3
本实施例在于研究乳化剂、大豆分离蛋白、椰子油和水的添加量对蛋白基肥肉组织质构的影响。
根据表4中乳化剂、大豆分离蛋白、椰子油和水的质量比例混合均匀， 40℃条件下9500r/min均质乳化3min，得到乳状液。
乳状液40℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入0.5％壳聚糖溶液(利用0.3％冰醋酸溶解)，乳状液与壳聚糖质量比为30:1，调节pH为6。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化两个小时。将固化后的样品离心分离(1000r/min，5min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将12％大豆分离蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1混合，加入6％TG酶，45℃条件下保温1h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。
表4乳化剂、大豆分离蛋白、椰子油和水的质量比例对蛋白基肥肉组织质构的影响
表5乳化剂、大豆分离蛋白、椰子油和水的质量比例对蛋白基肥肉组织蒸煮损失率的影响
表6乳化剂、大豆分离蛋白、椰子油和水的质量比例对蛋白基肥肉组织感官品质的影响
通过表4、5可以看出，随着椰子油添加量的减小，制备的蛋白基肥肉组织硬度与弹性有一定程度的增大，粘结性、内聚性和咀嚼性与对照差别不大，但蒸煮损失率略有增大。只单独使用乳化剂或大豆分离蛋白，制备得到的含油脂微胶囊颗粒应用于蛋白基肥肉组织后，对硬度、弹性、粘结性、内聚性、咀嚼性影响与对照差别不大，但蒸煮损失率较大。肥肉组织感官品质评价指标，见表7。通过表6-7可以看出，椰子油添加量减少，会明显影响蛋白基肥肉组织的汁水感。
表7
蒸煮损失率：平行取样一份，样本大小：15×15×15mm。加热温度： 70-80℃；加热时间：20min。蒸煮损失率％＝(煮前重量-煮后重量)*100％/ 煮前重量
质构剖面分析TPA实验：应用TA-XT2i质构仪，样本大小为15×15×15 mm，探头类型：P-50圆柱形，测前速度：2.0mm/s，测试中速度：1.0mm/s，测试后速度：1.0mm/s，压缩比：40％，间歇时间：5s。
肥肉组织感官评价：选取10名志愿者(年龄在18到55岁之间)进行感官评定，每位志愿者品尝各实验组时根据评价标准自行打分。每品尝一个样品前后均进行漱口以及清洁等，按照标准打分，各项指标满分10分。
实施例4
将4份丙二醇脂肪酸酯、5份吐温、8份豌豆蛋白和2份花生蛋白蛋白、 30份椰子油和20份棕榈油、50份水混合均匀，40℃条件下9500r/min均质乳化3min，得到乳状液。
乳状液40℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入0.5％瓜尔胶溶液，乳状液与瓜尔胶质量比为50:1，调节pH为7。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化两个小时。将固化后的样品离心分离 (1000r/min，5min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将豌豆蛋白和花生蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1混合，加入1％TG酶，55℃条件下保温2h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。
实施例5
将1份琥珀酸单甘油酯和5份酪蛋白酸钠、2份单,双硬脂酸甘油酯、2 份豌豆蛋白、40份花生油、28份水混合均匀，35℃条件下10000r/min均质乳化1min，得到乳状液。
乳状液35℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入1％改性淀粉溶液，乳状液与淀粉质量比为50:1，调节pH为6.5。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化4个小时。将固化后的样品离心分离 (1000r/min，5min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将12％豌豆蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1混合，加入6％TG酶，45℃条件下保温1.5h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。
实施例6
本实施例在于研究阳离子型聚合物的种类对蛋白基肥肉组织质构的影响。
将5份蔗糖酯、5份单,双硬脂酸甘油酯、2份大豆分离蛋白、60份椰子油、28份水混合均匀，40℃条件下9500r/min均质乳化3min，得到乳状液。
乳状液45℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入1％半纤维素溶液，乳状液与半纤维素质量比为30:1，调节pH为6。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化一个小时。将固化后的样品离心分离 (1000r/min，10min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将12％大豆分离蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1混合，加入8％TG酶，55℃条件下保温2h热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。
表8阳离子型聚合物的种类对蛋白基肥肉组织质构的影响
表9阳离子型聚合物的种类对蛋白基肥肉组织蒸煮损失率的影响
表10阳离子型聚合物种类对蛋白基肥肉组织感官品质的影响
从表8-表10可以看出，不同阳离子型聚合物的种类制备得到的微胶囊均可很好的应用于肥肉及组织制备工艺。得到的肥肉组织在质构、蒸煮损失以及总体可接受程度方面差别不大。
实施例7
本实施例在于研究蛋白与微胶囊混合含量比例对蛋白基肥肉组织质构的影响。
将5份蔗糖酯、5份单,双硬脂酸甘油酯、2份大豆分离蛋白、60份椰子油、28份水混合均匀，40℃条件下9500r/min均质乳化3min，得到乳状液。
乳状液40℃保温，向乳状液中一边搅拌一边加入0.5％壳聚糖溶液(利用0.3％冰醋酸溶解)，乳状液与壳聚糖质量比为30:1，调节pH为6。将得到的混合乳液放置40℃水浴保温20min，在低速搅拌下固化两个小时。将固化后的样品离心分离(1000r/min，5min)，收集微胶囊(上层湿囊)。
将12％大豆分离蛋白溶解，超声波脱气条件为：45℃、5min，与微胶囊按照质量比1：1、7：4、4：5混合，加入6％TG酶，45℃条件下保温1h 热反应成型，得到蛋白基肥肉组织。将本实施例所得蛋白基肥肉组织进行成分以及质构进行测定，以及蒸煮损失率，实验结果见表11-表13。
表11蛋白与微胶囊混合含量比例对蛋白基肥肉组织质构的影响
表12蛋白与微胶囊混合比例对蛋白基肥肉组织蒸煮损失率的影响
表13蛋白与微胶囊混合比例对蛋白基肥肉组织感官品质的影响
通过表11-13可以看出，蛋白与微胶囊的混合比例在1：1时，质构、蒸煮损失率以及感官可接受程度均达到最优硬度适中，弹性较好，易捏起，不易戳破；当蛋白含量偏高时，体系硬度较大，不易戳破；而当微胶囊含量较高时，体系较软，弹性较好不易变形，可以捏起，不易戳破。
综上，本发明提供的一种基于微胶囊技术制备蛋白基肥肉组织的工艺，利用乳状液体系包埋油脂，再通过复合凝聚法进行微囊化处理，使其具有类似于真实脂肪组织细胞的结构，辅之以蛋白凝胶途径，改善目前脂肪模拟物持水率低、持油率低、咀嚼性较差、油脂感不足、烹饪后易发生“漏油”等问题，制备与真实肥肉脂肪组织更为接近的蛋白基肥肉组织模拟物。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (5)
1.一种基于微胶囊技术制备蛋白基肥肉组织的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）：将乳化剂、植物蛋白、植物油、水混合均匀并均质乳化，得到乳状液；
步骤（2）：在搅拌的条件下向步骤（1）的所述乳状液加入阳离子型天然聚合物，并调节pH至6-7，得到混合溶液并固化，将固化后的样品固液分离取固相，即得微胶囊；
步骤（3）：将植物蛋白与步骤（2）中所述微胶囊混匀，并加入谷氨酰胺转氨酶，热反应成型得到所述蛋白基肥肉组织；
所述阳离子型天然聚合物选自淀粉、瓜尔胶、壳聚糖、纤维素、海藻酸盐、半纤维素、木质素、决明子和明胶中的一种或多种；
步骤（1）中，所述乳化剂、植物蛋白、植物油和水的质量比为1~10:1~10:40~60:20~50；
步骤（2）中，所述乳状液与阳离子型天然聚合物的质量比为20~50:1；
步骤（3）中，所述的植物蛋白与所述微胶囊的质量比为4~7:4~5；
步骤（3）中，所述谷氨酰胺转氨酶添加量为所述植物蛋白、微胶囊和谷氨酰胺转氨酶的总质量的1~10%。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述乳化剂为蔗糖脂肪酸酯、单,双硬脂酸甘油酯、磷脂、丙二醇脂肪酸酯、琥珀酸单甘油酯、聚甘油蓖麻醇酸酯、聚甘油脂肪酸酯、吐温、司盘、木糖醇酐单硬脂酸酯、双乙酰酒石酸单双甘油酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠、硬脂酰乳酸盐、酪蛋白酸钠、乳酸脂肪酸甘油酯、皂树皮提取物、果胶、海藻酸丙二醇酯、卡拉胶和可溶性大豆多糖中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述植物油为大豆油、花生油、玉米油、葵花籽油、棕榈油、椰子油和橄榄油中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）和步骤（3）中，所述植物蛋白为大豆蛋白、豌豆蛋白和花生蛋白中的一种或多种。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的方法所得蛋白基肥肉组织。
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