CN111296622A - 一种拉丝蛋白的制备方法及其产品和应用 - Google Patents

一种拉丝蛋白的制备方法及其产品和应用 Download PDF

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CN111296622A CN202010185619.XA CN202010185619A CN111296622A CN 111296622 A CN111296622 A CN 111296622A CN 202010185619 A CN202010185619 A CN 202010185619A CN 111296622 A CN111296622 A CN 111296622A
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王海鹏
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成玉梁
王永强
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Shenzhen Wenma Biotechnology Co.,Ltd.
Jiangnan University
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MYS Group Co ltd
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Abstract

本发明提供一种拉丝蛋白的制备方法,所述拉丝蛋白的制备方法包括以下步骤:(1)粉碎:将植物蛋白、谷朊粉和淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过筛;(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的植物蛋白、谷朊粉和淀粉混合搅拌,得到混粉;(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉进行高速剪切;(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,得到所述拉丝蛋白。由本发明所述制备方法制备得到的拉丝蛋白质地紧密,具有丰富的丝状纤维结构,内部纤维结构与真实的动物肉肌肉纤维非常相似,不经专业鉴别,无法区分。

Description

一种拉丝蛋白的制备方法及其产品和应用
技术领域
本发明食品加工技术领域,涉及一种拉丝蛋白的制备方法及其产品和应用。
背景技术
人造肉通常分为人造素肉和人造培育肉两种。人造素肉以植物性蛋白尤其是大豆蛋白为主材,添加植物血红蛋白制成,该类产品因其材料易得,工艺难度适中,成本可控,自面世以来为素食人群所追捧。人造培育肉则是利用动物干细胞培育制造,目前该类产品由于技术难度大,成本高昂等,距离量产还尚待时日。目前在人造肉的技术创新方面,主要研究为颜色特征、风味特征、质地特征等,在质地特征研究方面,追求的最多的是要有动物肉的纤维感。
WO2011043384A1公开了一种拉丝蛋白,其是以长度为10~70mm,厚度为1~8mm的扁平状定向大豆组织蛋白为主料,复配分离大豆蛋白、非定向大豆组织蛋白、植物油脂、淀粉、水等制成人造肉产品,其纤维感、肉粒感以及硬度均不逊色于动物肉产品。该技术方案是在配方里添加具有纤维感的配料,来改善制作出的拉丝蛋白的纤维质感。
WO2015190142A1公开了一种拉丝蛋白,其是组织大豆蛋白中添加适量的平均纤维长度为20~1000μm的燕麦纤维,以及二价金属盐如钙盐,通过该挤出方法制备的人造肉产品具有接近动物的纤维感和咀嚼感的感官特性。该技术方案是也在配方里添加具有纤维感的配料,来改善制作出的拉丝蛋白的纤维质感。
CN107518087A公开了一种大豆蛋白肉的配方及制备方法,该方法阐述为将榨油后的豆饼磨成粉状备用;物料按一定比例充分混合搅拌均匀;然后通过植物蛋白肉膨化机,加压加热使得豆粉团熟透,压型为圆形或条状大豆蛋白肉;在阳光下暴晒至干燥或通过电炉烘干;将干燥后的大豆蛋白肉用塑料袋密封存放或销售。也未说明产品工艺的具体参数,阳光下自然暴晒也会带来一些异物污染食品的食品安全问题。
因此,如何开发一种能够显著提升纤维质感的拉丝蛋白的方法成为目前研究的热点。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种拉丝蛋白的制备方法及其产品和应用,由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品具有更好的纤维质感和组织化度,更强的纤维丝强度。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种拉丝蛋白的制备方法,所述拉丝蛋白的制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将植物蛋白、谷朊粉和淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的植物蛋白、谷朊粉和淀粉混合搅拌,得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉进行高速剪切;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,得到所述拉丝蛋白。
本发明从工艺技术角度入手,着眼于利用物理改性的方法,植物蛋白为球状蛋白,而动物蛋白为丝状蛋白,因此本申请在挤压步骤前采用高速剪切的方法,高速剪切处理和挤压处理协同配合,蛋白质三级结构的氢键、二硫键受到破坏程度加快,提升非晶态的球蛋白分子丝状化的程度,物料迅速呈流体状,变成了构造纤维,达到提升拉丝蛋白的纤维质感。用本发明所述拉丝蛋白的制备方法加工的拉丝蛋白纤维质感优良,后续加工成人造肉产品时,质地紧密,具有丰富的丝状纤维结构,使蛋白质分子之间排列整齐,内部纤维结构与真实的动物肉肌肉纤维非常相似,不经专业鉴别,无法区分。
优选地,所述植物蛋白包括花生蛋白、大豆蛋白或火麻仁蛋白中的任意一种或至少两种的组合,优选为火麻仁蛋白。
其中,火麻仁蛋白的60~70%是球蛋白和清蛋白,球蛋白是所有蛋白质类型中最容易被消化的一种,进一步对火麻仁蛋白质中氨基酸组成分析,火麻仁粕分级蛋白组分的E/T值(必需氨基酸与总氨基酸之比)高于WHO衡量理想蛋白资源的推荐值(36%),而且火麻仁蛋白中含有18种氨基酸,其中人体必需的8种氨基酸全部含有,而且含量较高,组成比值合理、效价均衡,并含有其他多种天然生物活性成分,是现代纯天然食品中功能性有效成分与生理功能特性较多的功能性食品代表。含有的精氨酸和组氨酸很丰富,对儿童生长发育有着重要作用,还有含硫氨基酸、蛋氨酸和半胱氨酸,这些都是合成酶所必需的。不含色氨酸抑制因子,不会影响蛋白质的吸收,不含大豆的一些寡聚糖和致敏因子,也不会造成胃涨、反胃和过敏反应。火麻仁蛋白含有多种人体所需金属元素及维生素,可以达到锌金属元素的良好补充,有增加机体的抵抗力及抗氧化的能力。
优选地,所述淀粉包括马铃薯淀粉、红薯淀粉或小麦淀粉中的任意一种或至少两种的组合,优选为小麦淀粉。
优选地,步骤(1)中所述过筛的目数为50~100目,例如可以是50目、60目、70目、80目、90目、100目,优选为80目。
优选地,步骤(2)中所述植物蛋白、谷朊粉和淀粉的质量比为(4-5):(4-5):(1-2),例如可以是4:4:1、4.5:4:1、5:4:1、4:4.5:1、4.5:4.5:1、5:4.5:1、4:5:1、4.5:5:1、5:5:1、4:4:1.5、4.5:4:1.5、5:4:1.5、4:4:2、4.5:4:2、5:4:2。
优选地,步骤(2)中所述混粉在食品搅拌机中进行。
优选地,步骤(2)中所述混合搅拌的转速为150~200rpm,例如可以是150rpm、160rpm、170rpm、180rpm、190rpm、200rpm。
优选地,步骤(2)中所述混合搅拌的时间为30~40min,例如可以是30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min。
优选地,步骤(3)中所述高速剪切在高速剪切机中进行。
优选地,步骤(3)中所述高速剪切的速度为700~900rpm,例如可以是700rpm、720rpm、740rpm、760rpm、780rpm、800rpm、820rpm、840rpm、860rpm、880rpm、900rpm。
优选地,步骤(3)中所述高速剪切的时间为5~10min,例如可以是5min、6min、7min、8min、9min、10min。
优选地,步骤(4)中所述挤压采用双螺杆挤压机进行挤压。
优选地,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为70~80℃(例如可以是70℃、72℃、74℃、76℃、78℃、80℃)、130~140℃(例如可以是130℃、132℃、134℃、136℃、138℃、140℃)、140~150℃(例如可以是140℃、142℃、144℃、146℃、148℃、150℃)、150~160℃(例如可以是150℃、152℃、154℃、156℃、158℃、160℃)、160~170℃(例如可以是160℃、162℃、164℃、166℃、168℃、170℃)。
优选地,所述双螺杆挤压机中螺杆转速为200~300rpm,例如可以是200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm、300rpm。
优选地,所述双螺杆挤压机中物料喂料速度20~30kg/h,例如可以是20kg/h、21kg/h、22kg/h、23kg/h、24kg/h、25kg/h、26kg/h、27kg/h、28kg/h、29kg/h、30kg/h。
优选地,所述双螺杆挤压机中液体喂料量(水分喂料量)为30~40%,例如可以是30%、31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%、39%、40%。
优选地,所述双螺杆挤压机中模具的出口宽度为10~30mm,例如可以是10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm,优选为20mm。
优选地,所述双螺杆挤压机中模具的出口厚度为1-5mm,例如可以是1mm、2mm、3mm、4mm、5mm,优选为3mm。
优选地,步骤(4)挤压后还包括步骤(5)烘干:将挤压得到的人造肉用拉丝蛋白进行干燥。
优选地,所述干燥在鼓风干燥箱中进行。
优选地,所述干燥后的人造肉用拉丝蛋白中水分含量为10~15wt%,例如可以是10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%、15wt%。
优选地,所述制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将植物蛋白、谷朊粉和淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过50~100目筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的植物蛋白、谷朊粉和淀粉在食品搅拌机中以150~200rpm的转速混合搅拌30~40min,所述植物蛋白、谷朊粉和淀粉的质量比为(4-5):(4-5):(1-2),得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉在高速剪切机中进行高速剪切,所述高速剪切的速度为700~900rpm,所述高速剪切的时间为5~10min;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为70~80℃、130~140℃、140~150℃、150~160℃、160~170℃,螺杆转速为200~300rpm,物料喂料速度20~30kg/h,液体喂料量为30~40%,模具的出口宽度为10~30mm,模具的出口厚度为1~5mm,得到所述拉丝蛋白;
(5)烘干:将挤压得到的拉丝蛋白在鼓风干燥箱中进行干燥,干燥后的拉丝蛋白中水分含量为10~15wt%。
第二方面,本发明提供一种如第一方面所述的制备方法制备得到的拉丝蛋白。由本发明所述制备方法生产出的人造肉用拉丝蛋白,复水后具有高纤维质感,内部具有动物肌肉纤维状。
第三方面,本发明提供一种如第二方面所述的拉丝蛋白在制备人造肉产品中的应用。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品质地紧密,且具有更好的纤维质感,更强的纤维丝强度,营养也更为丰富。
(2)由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品纤维质感优良,后续加工成人造肉产品时,内部纤维结构与真实的动物肉肌肉纤维非常相似,不经专业鉴别,无法区分。
附图说明
图1为实施例1制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图2为实施例1制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图3为实施例2制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图4为实施例2制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图5为实施例3制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图6为实施例3制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图7为实施例4制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图8为实施例4制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图9为实施例5制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图10为实施例5制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图11为实施例6制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图12为实施例6制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图13为实施例7制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图14为实施例7制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图15为实施例8制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图16为实施例8制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图17为实施例9制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图18为实施例9制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图19为实施例10制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图20为实施例10制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图21为实施例11制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图22为实施例11制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图23为实施例12制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图24为实施例12制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图25为实施例13制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图26为实施例13制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图27为对比例1制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图28为对比例1制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图29为市售的小麦拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图30为市售的小麦拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
图31为市售的大豆拉丝蛋白复水前的纤维形态图。
图32为市售的大豆拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将火麻仁蛋白、谷朊粉和小麦淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过80目筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的火麻仁蛋白4份、谷朊粉4份和小麦淀粉2份在食品搅拌机中以170rpm的转速混合搅拌40min,得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉在高速剪切机中进行高速剪切,所述高速剪切的速度为800rpm,所述高速剪切的时间为8min;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为80℃、140℃、150℃、160℃、170℃,螺杆转速为300rpm,物料喂料速度25kg/h,液体喂料量为40%,模具的出口宽度为20mm,模具的出口厚度为3mm,得到所述拉丝蛋白;
(5)烘干:将挤压得到的拉丝蛋白在鼓风干燥箱中进行干燥,干燥后的拉丝蛋白中水分含量为11wt%。
图1为实施例1制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图2为实施例1制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品质地紧密,且具有更好的纤维质感。
实施例2
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将火麻仁蛋白、谷朊粉和小麦淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过100目筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的火麻仁蛋白5份、谷朊粉5份和小麦淀粉1份在食品搅拌机中以150rpm的转速混合搅拌40min,得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉在高速剪切机中进行高速剪切,所述高速剪切的速度为900rpm,所述高速剪切的时间为5min;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为70℃、130℃、140℃、150℃、160℃,螺杆转速为200rpm,物料喂料速度20kg/h,液体喂料量为30%,模具的出口宽度为20mm,模具的出口厚度为3mm,得到所述拉丝蛋白;
(5)烘干:将挤压得到的拉丝蛋白在鼓风干燥箱中进行干燥,干燥后的拉丝蛋白中水分含量为10wt%。
图3为实施例2制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图4为实施例2制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品质地紧密,且具有更好的纤维质感。
实施例3
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将火麻仁蛋白、谷朊粉和小麦淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过50目筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的火麻仁蛋白4.5份、谷朊粉4.5份和小麦淀粉1.5份在食品搅拌机中以200rpm的转速混合搅拌30min,得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉在高速剪切机中进行高速剪切,所述高速剪切的速度为700rpm,所述高速剪切的时间为10min;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为75℃、135℃、145℃、155℃、165℃,螺杆转速为250rpm,物料喂料速度30kg/h,液体喂料量为35%,模具的出口宽度为20mm,模具的出口厚度为3mm,得到所述拉丝蛋白;
(5)烘干:将挤压得到的拉丝蛋白在鼓风干燥箱中进行干燥,干燥后的拉丝蛋白中水分含量为15wt%。
图5为实施例3制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图6为实施例3制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品质地紧密,且具有更好的纤维质感。
实施例4
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(2)中火麻仁蛋白为2份、谷朊粉为5份和小麦淀粉3份,其他步骤同实施例1。
图7为实施例4制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图8为实施例4制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
实施例5
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(2)中火麻仁蛋白为5份、谷朊粉为2份和小麦淀粉3份,其他步骤同实施例1。
图9为实施例5制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图10为实施例5制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
实施例6
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(2)中火麻仁蛋白为5份、谷朊粉为4.5份和小麦淀粉0.5份,其他步骤同实施例1。
图11为实施例6制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图12为实施例6制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。
实施例7
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的速度为600rpm,其他步骤同实施例1。
图13为实施例7制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图14为实施例7制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切速度低于700rpm时,其拉丝蛋白呈现纤维状,但紧实状态不如实施例1。
实施例8
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的速度为600rpm,所述高速剪切的时间为30min,其他步骤同实施例1。
图15为实施例8制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图16为实施例8制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切速度低于700rpm时,即使延长剪切时间,其拉丝蛋白呈现纤维状,但紧实状态仍不如实施例1。
实施例9
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的时间为4min,其他步骤同实施例1。
图17为实施例9制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图18为实施例9制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切时间低于4min时,其拉丝蛋白呈现纤维状,但紧实状态不如实施例1。
实施例10
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的时间为30min,其他步骤同实施例1。
图19为实施例10制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图20为实施例10制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切时间高于10min时,处理时间继续延长,产品纤维质感提升也不明显。
实施例11
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的速度为1000rpm,其他步骤同实施例1。
图21为实施例11制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图22为实施例11制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切速度高于900rpm时,其拉丝蛋白呈现微纤维状,产品纤维质感几乎没有明显提升。
实施例12
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的速度为1000rpm,所述高速剪切的时间为4min,其他步骤同实施例1。
图23为实施例12制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图24为实施例12制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切速度高于900rpm时,降低剪切时间,其拉丝蛋白呈现微纤维状,产品纤维质感也没有明显提升。
实施例13
本实施例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)中所述高速剪切的速度为1000rpm,所述高速剪切的时间为30min,其他步骤同实施例1。
图25为实施例13制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图26为实施例13制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,当剪切速度高于900rpm时,延长剪切时间,其拉丝蛋白呈现微纤维状,产品纤维质感也没有明显提升。
对比例1
本对比例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(2)混粉后,不进行步骤(3)高速剪切而直接进行步骤(4)挤压,其他步骤同实施例1。
图27为对比例1制备得到的拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图28为对比例1制备得到的拉丝蛋白复水后的纤维形态图。未经高速剪切其他工艺与本方案相同制得的拉丝蛋白有纤维状,但是也有很明显的蜂窝状。
对比例2
本对比例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)不采用高速剪切,而使用常速剪切,所述常速剪切的剪切速度为100rpm,其他步骤同实施例1。
对比例3
本对比例提供一种拉丝蛋白的制备方法,与实施例1的区别在仅于,步骤(3)不采用高速剪切,而使用常速剪切,所述常速剪切的剪切速度为100rpm,并延长剪切时间至1h,其他步骤同实施例1。
拉丝蛋白的纤维化程度和纤维丝强度测试
分别测试上述实施例1-13制备的拉丝蛋白和对比例1-3制备的拉丝蛋白的纤维化程度和纤维丝强度,其具体测试方法(参考文献:张金闯,高水分挤压过程中花生蛋白构象变化及品质调控[D],[博士学位论文],北京:中国农业科学院,2019.)如下所述:
(1)拉丝蛋白的纤维化程度:拉丝蛋白的纤维化程度用组织化度来表征,使用TA-XT2i/50型物性测定仪(英国Stable Micro Systems公司)测定,操作参数:剪切模式,探头A/CKB,测试前速冻2.0mm/s,测试速度1.0mm/s,剪切程度75%,每个样品重复测定10次,去掉两个最大值和最小值,取平均数。剪切力单位kg,采用垂直于寄出方向与平行于挤出方向的剪切力比值定量表征产品纤维化程度的大小,即为组织化度。
(2)拉丝蛋白的纤维丝强度:拉丝蛋白的纤维丝强度用拉伸特性(抗拉伸力)来表征,物性仪操作参数:拉伸模式,探头A/TG,测试前速度0.5mm/s,测试速度0.5mm/s,测试后速度5.0mm/s,得到抗拉伸力,每个样品重复测定10次,去掉两个最大值和最小值,取平均值。
具体测试结果如表1所示(表中数据为平均值±标准差):
表1
Figure BDA0002413120610000141
Figure BDA0002413120610000151
由上述测试结果可知,实施例1-13本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品其组织化度在1.38以上,抗拉伸力在0.92kg以上,由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品质地紧密,且具有更好的纤维质感,组织化度高,抗拉伸力强,即具有更强的纤维丝强度,营养也更为丰富。由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品纤维质感优良,后续加工成人造肉产品时,内部纤维结构与真实的动物肉肌肉纤维非常相似,不经专业鉴别,无法区分。
从实施例1和实施例4-6的对比可知,若所述植物蛋白、谷朊粉和淀粉的质量比不在(4-5):(4-5):(1-2)范围内,其组织化度和抗拉伸力(纤维丝强度)要低于实施例1在此质量比范围内。这是由于,在此比例范围内的植物蛋白、谷朊粉和淀粉在高剪切和挤压的配合下,能够很好地形成链状的蛋白结构;而无论是哪一种组分的含量较低,其混粉经过挤压及剪切力作用下,蛋白质分子间二硫键被破坏后,重新排布成链状的蛋白结构比较少,及纤维状结构较少,都会导致挤压产物的组织化度的下降。
从实施例1和对比例1的对比可知,当不进行步骤(3)的高速剪切而直接进行步骤(4)挤压时,由于没有高速剪切和挤压的协同配合,导致对比例1制得的拉丝蛋白的纤维化程度和纤维丝强度明显下降,这是由于植物蛋白无法受到高剪切力作用,导致蛋白质由球状聚集态重组为同向性的纤维均匀结构的程度较低。而对比例2和3证明了即使采用剪切步骤,然而不采用高速剪切,只使用常速剪切,即使延长剪切时间,其制得的拉丝蛋白的纤维化程度和纤维丝强度也很难与由本发明所述拉丝蛋白的制备方法制备得到的产品相比。
此外,图29为市售的小麦拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图30为市售的小麦拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,复水前该小麦拉丝蛋白呈现微孔状,复水后该小麦拉丝蛋白呈现分层、分片状,没有纤维质感。
图31为市售的大豆拉丝蛋白复水前的纤维形态图。图32为市售的大豆拉丝蛋白复水后的纤维形态图。可以明确看出,复水前该大豆拉丝蛋白呈现蜂窝状,复水后该大豆拉丝蛋白呈现分层、分片状,没有纤维质感。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的拉丝蛋白的制备方法及其产品和应用,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,所述拉丝蛋白的制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将植物蛋白、谷朊粉和淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的植物蛋白、谷朊粉和淀粉混合搅拌,得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉进行高速剪切;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,得到所述拉丝蛋白。
2.根据权利要求1所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,所述植物蛋白包括花生蛋白、大豆蛋白或火麻仁蛋白中的任意一种或至少两种的组合,优选为火麻仁蛋白;
优选地,所述淀粉包括马铃薯淀粉、红薯淀粉或小麦淀粉中的任意一种或至少两种的组合,优选为小麦淀粉。
3.根据权利要求1或2所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述过筛的目数为50~100目,优选为80目。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述植物蛋白、谷朊粉和淀粉的质量比为(4-5):(4-5):(1-2);
优选地,步骤(2)中所述混粉在食品搅拌机中进行;
优选地,步骤(2)中所述混合搅拌的转速为150~200rpm;
优选地,步骤(2)中所述混合搅拌的时间为30~40min。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述高速剪切在高速剪切机中进行;
优选地,步骤(3)中所述高速剪切的速度为700~900rpm;
优选地,步骤(3)中所述高速剪切的时间为5~10min。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述挤压采用双螺杆挤压机进行挤压;
优选地,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为70~80℃、130~140℃、140~150℃、150~160℃、160~170℃;
优选地,所述双螺杆挤压机中螺杆转速为200~300rpm;
优选地,所述双螺杆挤压机中物料喂料速度20~30kg/h;
优选地,所述双螺杆挤压机中液体喂料量为30~40%;
优选地,所述双螺杆挤压机中模具的出口宽度为10~30mm,优选为20mm;
优选地,所述双螺杆挤压机中模具的出口厚度为1~5mm,优选为3mm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,步骤(4)挤压后还包括步骤(5)烘干:将挤压得到的拉丝蛋白进行干燥;
优选地,所述干燥在鼓风干燥箱中进行;
优选地,所述干燥后的拉丝蛋白中水分含量为10~15wt%。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的拉丝蛋白的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)粉碎:将植物蛋白、谷朊粉和淀粉分别进行粉碎处理,粉碎后过50~100目筛;
(2)混粉:将步骤(1)粉碎得到的植物蛋白、谷朊粉和淀粉在食品搅拌机中以150~200rpm的转速混合搅拌30~40min,所述植物蛋白、谷朊粉和淀粉的质量比为(4-5):(4-5):(1-2),得到混粉;
(3)高速剪切:将步骤(2)得到的混粉在高速剪切机中进行进行高速剪切,所述高速剪切的速度为700~900rpm,所述高速剪切的时间为5~10min;
(4)挤压:将步骤(3)经高速剪切后的混粉进行挤压,所述双螺杆挤压机中机筒进口到出口温度温区设置为70~80℃、130~140℃、140~150℃、150~160℃、160~170℃,螺杆转速为200~300rpm,物料喂料速度20~30kg/h,液体喂料量为30~40%,模具的出口宽度为10~30mm,模具的出口厚度为1~5mm,得到所述拉丝蛋白;
(5)烘干:将挤压得到的拉丝蛋白在鼓风干燥箱中进行干燥,干燥后的拉丝蛋白中水分含量为10~15wt%。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的拉丝蛋白。
10.一种如权利要求9所述的拉丝蛋白在制备人造肉产品中的应用。
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