豌豆组织化复合蛋白挤压工艺优化及休闲食品开发

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豌豆蛋白具有高生物利用度与低诱发过敏性,是具有广阔利用前景的植物蛋白。但豌豆蛋白现阶段多用于动物饲料的制备,其优质的营养价值未能充分开发与利用。已有研究发现,豌豆蛋白可经过高水分挤压技术处理,生成类似动物肉的结构和纤维特征,制备的人造肉类产品在改变其口感的基础上,营养价值亦得到大幅度提升,为豌豆蛋白及其制品在食品工业中的应用开拓了新途径。本研究以豌豆蛋白为主要原料,与大豆分离蛋白和谷朊粉进行复配,通过高水分挤压技术进行处理制备组织化复合蛋白产品(以豌豆蛋白、大豆分离蛋白、谷朊粉三种原料将其命名为PSG组织化蛋白),并由感官评价、质构仪、色差仪、差式扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、荧光分光光度计、扫描电子显微镜等方法及仪器,对PSG组织化蛋白进行表观状态、理化性质和结构分析,前期探究挤压参数对PSG组织化蛋白品质的影响及谷朊粉添加量对挤压组织化蛋白构效关系的影响,后期采用卤煮调味技术并辅以冷冻处理,开发一种新型PSG素肉产品。主要研究内容与结论如下:(1)研究了不同挤压参数对PSG组织化蛋白的影响,采用单因素试验及正交试验进行优化,得出在一定范围内,组织化蛋白产品的硬度与水分添加量成反比,与挤压温度呈正相关,而过高或过低的螺杆转速均会导致产品硬度降低;组织化度在螺杆转速、挤压温度、水分添加量分别到达临界值前,均与参数成正比,但在到达临界值后均随参数的升高而减小,甚至低于先前所有试验组。最终,通过正交试验确定了PSG组织化蛋白挤压制备的最优条件。挤压参数为:水分添加量14kg/h、螺杆转速280r/min、挤压温度180℃。(2)研究了不同添加量的谷朊粉对PSG组织化蛋白构效关系的影响,结果表明:谷朊粉能够形成位于组织化蛋白结构外侧的网状结构,使豌豆蛋白与大豆分离蛋白形成的纤维交错分布于其结构内部,改善纤维结构,适量的添加量可改善产品质构特性,最终确定了最佳谷朊粉添加量为25%,此情况下PSG组织化蛋白纤维丝直径较长且有序程度最高,组织化度和各项质构特性均有最优表现,达到了理想值。通过对产品蛋白的微观结构试验分析表明:随着谷朊粉添加量增加,产品蛋白质的二级结构中更高比例的不稳定结构如α-螺旋、β-折叠转化为更稳定的β-转角、无规卷曲结构,但添加量到达一定比例后不再有显著影响;添加量增大到30%后,产品蛋白质吸收峰开始出现红移和荧光猝灭,表示产品蛋白三维结构完整性受到了影响。(3)以确定的最佳挤压操作参数及最优原料配方下生产的PSG组织化蛋白为原料,运用卤煮调味技术与低温储存技术开发了一款新型组织化蛋白休闲食品。通过单因素试验和正交试验确定了产品调味技术的试验参数及卤料配方,并开创性的发现冷冻处理赋予产品的新型口感,确定的试验参数及配方为(以挤压组织化蛋白为基料100%计):八角0.6%,酱油4.0%,牛肉膏香精0.45%;卤煮的最佳条件是时长10-15min,卤汤沸腾后恒温80-90℃;低温储藏的最佳条件是冷冻(-18℃)处理10d,在这个条件下制作的PSG素肉产品感官评分最高,口感最好。
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