CN111838402B - 一种添加含硫氨基酸强化植物蛋白肉类风味的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种添加含硫氨基酸强化植物蛋白肉类风味的方法，属于食品加工工艺技术领域。本发明提供了一种经美拉德反应的调味物质，并将其应用与植物蛋白肉的风味强化中，通过向制备植物蛋白肉的原料中加入经过美拉德反应的调味物质，或采用腌制液腌制植物蛋白肉；使植物蛋白肉中2‑呋喃基甲硫醇，双(2‑甲基‑3‑呋喃基)二硫杂环化合物、2‑乙酰基‑2噻唑啉、2,3‑丁二酮，2‑甲基‑3‑呋喃硫醇等美拉德反应产物及含硫氨基酸Strecker降解产物显著增加，使制得的植物蛋白肉带有肉类烹饪的典型风味，食用时具有肉类的香气，成本低廉，营养价值高。
Description
技术领域
本发明涉及一种添加含硫氨基酸强化植物蛋白肉类风味的方法，属于食品加工工艺技术领域。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，消费水平也逐年攀升，动物蛋白逐渐呈供不应求之势，同时人们对健康生活及环境友好的追求使得寻找“人造肉”已成必然之势。目前人造肉主要有两种，一种是植物蛋白肉，一种是细胞培养肉。细胞培养肉由于其高昂的造价目前尚处于实验阶段，并无推广的优势，而植物蛋白肉已具备市场基础，上市的产品也逐年递增。
但是，植物蛋白人造肉在其色泽、风味和质构方面与真的畜禽肉类仍然存在较大的差异，甚至还带有植物原材料所特有的令人不愉快气味，如大豆蛋白肉所带有的豆腥味。消除或掩盖其异味同时增加其肉类风味是目前植物蛋白肉亟需解决的关键问题。肉制品的特征风味主要是来源于烹饪过程中加热导致的多种热诱导反应。如氨基酸与还原糖之间的美拉德反应，脂肪酸的热分解反应，氨基酸特别是含硫氨基酸的分解反应，脂肪酸的氧化反应等。植物蛋白肉并非真正的肉，要使其产生肉类风味的方法之一就是使用一些风味物质来模拟肉的风味。
风味物质可以增加产品的香味，使之具有肉味而满足消费者的味蕾需求。熟肉风味物的显著特征是以含硫化合物为主，其低的气味阈值也是肉香的重要贡献者，H2S是形成这些杂环化合物的重要反应物，主要是来自含硫氨基酸(半胱氨酸、胱氨酸、蛋氨酸)。因此利用含硫氨基酸强化来增强植物蛋白的肉香味是模拟肉类风味的有效途径。但是目前市场上的风味增强存在的主要问题是包埋效果差、香气弱、粉味重、储存及加工过程难以保留其肉味。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种利用含硫氨基酸强化植物蛋白肉类风味的方法。
本发明的第一个目的是提供一种强化植物蛋白肉类风味的方法，是(a)或(b)：
(a)向制备植物蛋白肉的原料中加入经美拉德反应的调味物质；
(b)采用腌制液腌制植物蛋白肉；所述腌制液含有经美拉德反应的调味物质；
所述经美拉德反应的调味物质是大豆蛋白粉的酶解产物、含硫氨基酸和还原糖经美拉德反应后的产物；所述含硫氨基酸为蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸或其混合物。
在一种实施方式中，所述还原糖包括但不限于葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖或麦芽糖中的一种或几种。
在一种实施方式中，所述还原糖是葡萄糖、果糖、麦芽糖以质量比1:1:1的混合物。
在一种实施方式中，所述含硫氨基酸是蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸以质量比为1:1:1的混合物。
在一种实施方式中，所述酶解以10-15份大豆蛋白粉、80-100份水为原料，加入1-1.5份植物蛋白水解专用酶和风味酶混合物，在35-55℃酶解5-8小时；其中植物蛋白水解专用酶的酶活为20000U/g，风味酶的酶活为21000U/g；酶解完成后于85℃加热15-20分钟灭酶，获得酶解液。
在一种实施方式中，所述植物蛋白水解专用酶和风味酶的质量比为1:(0.5～2)，二者均为商业化酶制剂。
本发明还提供了一种制备调味添加剂的方法，包括如下步骤：
(1)将植物蛋白粉溶于水中，加入蛋白酶和或风味酶进行酶解；
(2)向步骤(1)的酶解产物中加入含硫氨基酸，与还原糖进行美拉德反应。
在一种实施方式中，所述植物蛋白粉为大豆蛋白粉。
在一种实施方式中，所述含硫氨基酸包括蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸或其中多种的混合氨基酸。
在一种实施方式中，所述还原糖包括但不限于葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖。
在一种实施方式中，所述美拉德反应是在pH 6.5-8.5，100-160℃，反应40-120分钟。
本发明还要求保护所述方法制备的调味添加剂。
本发明还提供了一种植物蛋白肉的制备方法，是向制备植物蛋白肉的原料中加入按质量百分比计10～40％的经美拉德反应制备的调味添加剂，再通过挤压成型制备植物蛋白肉；所述制备植物蛋白肉的原料按质量份数计，含有：植物蛋白粉75～100份、水90份、植物油脂2～5 份、食盐1～2份、食品着色剂2～4份、食品交联剂0.5～5份。
在一种实施方式中，所述食品交联剂包括但不限于卡拉胶。
本发明还要求保护所述方法制备的植物蛋白肉。
本发明的有益效果：
本发明将大豆蛋白粉溶于水中，加入单一酶或者复合酶进行酶解，再向酶解产物中加入含硫氨基酸、还原糖后进行美拉德反应，将美拉德反应的产物按比例加入植物蛋白原料中混匀一起进行双螺杆挤压成型，或者将美拉德反应产物按比例加入水中配成水溶液，将此水溶液用于干法植物蛋白肉的复水。本发明的方法工艺简单，美拉德反应产物的添加及含硫氨基酸的强化，使植物蛋白肉中2-呋喃基甲硫醇，双(2-甲基-3-呋喃基)二硫杂环化合物、2-乙酰基 -2噻唑啉、2,3-丁二酮，2-甲基-3-呋喃硫醇等美拉德反应产物及含硫氨基酸Strecker降解产物显著增加，使制得的植物蛋白肉带有肉类烹饪的典型风味，食用时具有肉类的香气，成本低廉，营养价值高。
具体实施方式
植物蛋白肉的风味成分测定方法：称取5g切碎的植物蛋白肉置于容积为20mL的顶空瓶中，将老化后的100μm PDMS萃取头插入样品瓶顶空部分，于30℃吸附2h，吸附后的萃取头插入气相色谱进样口，于250℃解吸3min。用GC-MS进行分析。分析条件为：升温程序：初始温度40℃保持2min，然后以5℃/min升至120℃，再以12℃/min升至250℃，保持10min，进样口温度：250℃，进样量：1μl，载气为He，流量0.88ml/min，不分流。质谱条件：采集方式，全扫描，采集质量范围为30～450，电离方式：电子轰击(EI)，发射能量：70eV，离子源温度：200℃，接口温度250℃。色谱柱为VF-1ms弹性石英毛细管柱。
植物蛋白肉的感官评定方法：组织10名食品专业人员，对植物蛋白肉进行感官评定，评定指标见表1。
表1植物蛋白肉的感官评定指标
实施例1
步骤1：按质量份计，称取大豆蛋白粉8-10份、水100份将大豆蛋白粉加入水中，超声波助溶20分钟，再加入植物蛋白水解专用酶和风味酶混合物55℃酶解4-6小时，混合酶按照 5000U/g大豆蛋白粉的计量添加(其中植物蛋白水解专用酶的酶活为20000U/g，风味酶的酶活为21000U/g，质量比为1:2)。酶解完成后85℃加热15-20分钟进行灭酶，获得酶解液。将酶解液真空冷冻干燥获得粉末。
步骤2：按重量份计，称取大豆蛋白酶解液粉末6份、单一还原糖(葡萄糖)2份、含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中的一种)2份，加水调节至底物浓度为22％，于容器中磁力搅拌混匀后进行美拉德反应。反应温度为110℃，反应的pH值为6.5，反应时间为90 分钟，得到美拉德反应产物。
步骤3：将美拉德反应产物15-20份，加入到含植物蛋白粉100份、食盐2份、植物油脂 5份、食品着色剂高粱红4份、食品交联剂可得然胶0.5份中，加水调节物料含水量为50％-55％置于同向啮合双螺杆挤压机中挤压成具有肉类风味的植物蛋白肉。
对所得的植物蛋白肉进行感官评定，与未添加美拉德反应产物的植物蛋白肉相比，美拉德反应产物的添加赋予了植物蛋白独特的烹饪香气，受试者普遍更偏爱于添加了美拉德反应产物的植物蛋白肉，评分为85分。用顶空固相微萃取提取植物蛋白肉的风味成分并采用 GC-MS进行评价，评价发现美拉德反应产物的添加及含硫氨基酸的强化使得植物蛋白肉中 2-呋喃基甲硫醇，双(2-甲基-3-呋喃基)二硫杂环化合物、2-乙酰基-2噻唑啉、2,3-丁二酮，2- 甲基-3-呋喃硫醇等美拉德反应产物及含硫氨基酸Strecker降解产物显著增加，而这些物质赋予植物蛋白肉独特的肉味、烧烤味和焦香味。
实施例2
步骤1：按质量份计，称取大豆蛋白粉8-10份、水100份、植物蛋白水解专用酶和风味酶混合物核算5000U/g(比例分别为1:1、1:2、2:1，其中植物蛋白水解专用酶的酶活为20000U/g，风味酶的酶活为21000U/g)。将上述大豆蛋白粉加入水中，超声波助溶20分钟，再加入酶进行55℃酶解4-6小时，酶解完成后85℃加热15-20分钟进行灭酶，获得酶解液。将酶解液真空冷冻干燥获得粉末。
步骤2：按重量份计，称取大豆蛋白酶解液粉末6份、单一还原糖(葡萄糖)或混合还原糖(按质量比，葡萄糖：果糖：麦芽糖＝1：1：1)2份、含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中的一种，或三种氨基酸以1：1：1的质量比混合)2份，加水调节至底物浓度为 22％，于容器中磁力搅拌混匀后进行美拉德反应。反应温度为110℃，反应的pH值为6.5，反应时间为90分钟，得到美拉德反应产物。
步骤3：将干法挤压得到的植物蛋白肉250g置于容器中进行复水，在复水溶剂中加入水 1000g，美拉德反应产物100g，酱油50g，大豆油100g，香辛料20g，味精5g，盐3g，煮沸20min后用于复水，进行腌制浸泡获得具有肉类风味的植物蛋白肉。
对所得的植物蛋白肉进行感官评定发现与未添加美拉德反应产物的植物蛋白肉相比，美拉德反应产物的添加赋予了植物蛋白独特的香气，有类似酱卤肉的风味，有肉的鲜香味，无腥味，回味浓郁，受试者普遍更偏爱添加了美拉德反应产物的植物蛋白肉评分为75-80分。
实施例3
步骤1：按重量份计，将酵母抽提物55-60份、复合酸水解植物蛋白调味粉20份，含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中的一种，或三种以1：1：1的质量比混合)8份，食盐8份，麦芽糊精5份，单一还原糖(葡萄糖)或混合还原糖(葡萄糖：果糖：麦芽糖＝1：1： 1)8份，水80-95份溶解混合均匀，置于反应釜中，于95℃反应2小时，得到美拉德反应产物。
步骤2：将美拉德反应产物15-20份，加入到植物蛋白粉100份、食盐2份、植物油脂5份、食品着色剂高粱红4份、食品胶连剂可得然胶0.5份中，加水调节物料含水量为50％-55％置于同向啮合双螺杆挤压机中挤压成具有肉类风味的植物蛋白肉。
经此制得的植物蛋白肉在螺杆挤压高温过程中形成浓郁的肉味香气感官评分为80-86分。
实施例4
步骤1：按重量份计，将酵母抽提物55-60份、复合酸水解植物蛋白调味粉20份，含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中的一种，或三种以1：1：1的质量比混合)8份，食盐8份，麦芽糊精5份，单一还原糖(葡萄糖)或混合还原糖(葡萄糖：果糖：麦芽糖＝1：1： 1)8份，水80-95份溶解混合均匀，置于反应釜中，于95℃反应2小时，得到美拉德反应产物。
步骤2：将干法挤压得到的植物蛋白肉置于容器中进行复水，在复水溶剂中加入水1000g，美拉德反应产物100g，酱油50g，大豆油100g，香辛料20g，味精5g，盐3g，煮沸20min后用于复水。
经此制得的植物蛋白肉香气较浓，感官评分为78-85分。
实施例5
步骤1：按质量份计，称取大豆蛋白粉10-15份、水80-100份、植物蛋白水解专用酶和风味酶混合物1-1.5份(酶活单位的比例为1:1，其中植物蛋白水解专用酶的酶活为20000U/g，风味酶的酶活为21000U/g)。将上述大豆蛋白粉加入水中，超声波助溶20分钟，再加入酶进行35-55℃酶解5-8小时，酶解完成后85℃加热15-20分钟进行灭酶，获得酶解液。
步骤2：按重量份计，称取大豆蛋白酶解液20-35份、单一还原糖(葡萄糖)1-3份、含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸中的一种)1份，于容器中磁力搅拌混匀后进行美拉德反应。反应温度为110℃，反应的pH值为7.0，反应时间为120分钟，得到美拉德反应产物。
步骤3：将美拉德反应产物按20％比例加入到植物蛋白粉、水、植物油脂、食盐、食品着色剂、食品胶联剂中，置于同向啮合双螺杆挤压机中挤压成具有肉类风味的植物蛋白肉。
对所得的植物蛋白肉进行感官评定发现与未添加美拉德反应产物的植物蛋白肉相比，美拉德反应产物的添加赋予了植物蛋白独特的烹饪香气，受试者普遍更偏爱于添加了美拉德反应产物的植物蛋白肉，评分为78-85分。用顶空固相微萃取提取植物蛋白肉的风味成分并采用GC-MS进行评价，评价发现美拉德反应产物的添加及含硫氨基酸的强化使得植物蛋白肉中2-呋喃基甲硫醇，双(2-甲基-3-呋喃基)二硫杂环化合物、2-乙酰基-2噻唑啉、2,3-丁二酮， 2-甲基-3-呋喃硫醇等美拉德反应产物及含硫氨基酸Strecker降解产物显著增加，而这些物质赋予植物蛋白肉独特的肉味、烧烤味和焦香味。
表2加入含硫氨基酸后植物蛋白肉中风味物质含量
实施例6
具体实施方式同实施例1，区别在于，将步骤2的单一还原糖替换为混合还原糖，并单一的含硫氨基酸替换为混合氨基酸；所述混合还原糖是质量比为1：1：1的葡萄糖、果糖、麦芽糖的混合物；所述混合氨基酸是质量比为1：1：1的蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸的混合物。
对所得的植物蛋白肉进行感官评定，与未添加美拉德反应产物的植物蛋白肉相比，美拉德反应产物的添加赋予了植物蛋白独特的烹饪香气，受试者普遍更偏爱于添加了美拉德反应产物的植物蛋白肉，评分为78-85分。用顶空固相微萃取提取植物蛋白肉的风味成分并采用 GC-MS进行评价，评价发现美拉德反应产物的添加及含硫氨基酸的强化使得植物蛋白肉中 2-呋喃基甲硫醇，双(2-甲基-3-呋喃基)二硫杂环化合物、2-乙酰基-2噻唑啉、2,3-丁二酮，2- 甲基-3-呋喃硫醇等美拉德反应产物及含硫氨基酸Strecker降解产物显著增加，而这些物质赋予植物蛋白肉独特的肉味、烧烤味和焦香味。
表3加入含硫氨基酸及不添加含硫氨基酸制备的植物蛋白肉中风味物质含量
实施例7
步骤1：按质量份计，称取大豆蛋白粉10-15份、水80-100份、植物蛋白水解专用酶和风味酶混合物1-1.5份(比例为2:1，其中植物蛋白水解专用酶的酶活为20000U/g，风味酶的酶活为21000U/g)。将上述大豆蛋白粉加入水中，超声波助溶20分钟，再加入酶进行55℃酶解10-12小时，酶解完成后85℃加热15-20分钟进行灭酶，获得酶解液。
步骤2：按重量份计，称取大豆蛋白酶解液20-35份、混合还原糖(葡萄糖：果糖：麦芽糖＝1：1：1)2份、含硫氨基酸(蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸以1：1：1的质量比混合)1-2 份，于容器中磁力搅拌混匀后进行美拉德反应。反应温度为120℃，反应的pH值为7，反应时间为80分钟，得到美拉德反应产物。
步骤3：将步骤2的美拉德反应产物20％加入到步骤1酶解后的植物蛋白粉、水、植物油脂、食盐、食品着色剂、食品胶联剂中，置于同向啮合双螺杆挤压机中挤压成具有肉类风味的植物蛋白肉。
对所得的植物蛋白肉进行感官评定。与未添加美拉德反应产物的植物蛋白肉相比，美拉德反应产物的添加赋予了植物蛋白独特的烹饪香气，受试者普遍更偏爱于添加了美拉德反应产物的植物蛋白肉，评分为80-87分。用顶空固相微萃取提取植物蛋白肉的风味成分并采用 GC-MS进行评价，评价发现美拉德反应产物的添加及含硫氨基酸的强化使得植物蛋白肉中 2-呋喃基甲硫醇，双(2-甲基-3-呋喃基)二硫杂环化合物、2-乙酰基-2噻唑啉、2,3-丁二酮，2- 甲基-3-呋喃硫醇等美拉德反应产物及含硫氨基酸Strecker降解产物分别增加，而这些物质赋予植物蛋白肉独特的肉味、烧烤味和焦香味。
对比例：
具体实施方式同实施例1，区别在于，步骤2中不加入美拉德反应产物，对制备获得的植物蛋白肉中的风味物质进行分析，经过感官评价，得分普遍低于70分，而典型肉香味的风味物质相对含量显著降低。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (2)
1.一种强化植物蛋白肉类风味的方法，其特征在于：步骤1：按质量份计，称取大豆蛋白粉8-10份、水100份将大豆蛋白粉加入水中，超声波助溶20分钟，再加入植物蛋白水解专用酶和风味酶混合物55℃酶解4-6小时，混合酶按照5000U/g大豆蛋白粉的计量添加，酶解完成后85℃加热15-20分钟进行灭酶，获得酶解液；将酶解液真空冷冻干燥获得粉末；步骤2：按重量份计，称取大豆蛋白酶解液粉末6份、还 原糖2份、含硫氨基酸2份，加水调节至底物浓度为22％，于容器中磁力搅拌混匀后进行美拉德反应，反应温度为110℃，反应的pH值为6.5，反应时间为90分钟，得到美拉德反应产物，其中还原糖是质量比为1：1：1的葡萄糖、果糖、麦芽糖的混合物；含硫氨基酸是质量比为1：1：1的蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸的混合物；步骤3：将美拉德反应产物15-20份，加入到含植物蛋白粉100份、食盐2份、植物油脂5份、食品着色剂高粱红4份、食品交联剂可得然胶0 .5份中，加水调节物料含水量为50％-55％置于同向啮合双螺杆挤压机中挤压成具有肉类风味的植物蛋白肉。
2.权利要求1所述方法制备的植物蛋白肉。
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Effective date of registration: 20210204 Address after: 214000 1800 Lihu Avenue, Binhu District, Wuxi, Jiangsu Applicant after: Chen Jian Address before: 214000 1800 Lihu Avenue, Binhu District, Wuxi, Jiangsu Applicant before: Jiangnan University |
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Effective date of registration: 20210415 Address after: 214000 1800 Lihu Avenue, Binhu District, Wuxi, Jiangsu Applicant after: Jiangnan University Address before: 214000 1800 Lihu Avenue, Binhu District, Wuxi, Jiangsu Applicant before: Chen Jian |
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Effective date of registration: 20210510 Address after: Room 603, building 52, xinliangxi family, Jianshe Road, Wuxi City, Jiangsu Province, 214000 Applicant after: Li Jianghua Address before: 214000 1800 Lihu Avenue, Binhu District, Wuxi, Jiangsu Applicant before: Jiangnan University |
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Effective date of registration: 20210525 Address after: Room 1009-1011, Baodi building, 2399 Hongxing Road, Xincheng street, Xiuzhou District, Jiaxing City, Zhejiang Province, 314000 Applicant after: Zhejiang Yuanjiang Biotechnology Co.,Ltd. Address before: Room 603, building 52, xinliangxi family, Jianshe Road, Wuxi City, Jiangsu Province, 214000 Applicant before: Li Jianghua |
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| GR01 | Patent grant | ||
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