CN113397033A - 一种高湿挤压工艺制备动植物双蛋白牛肉干基料及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高湿挤压工艺制备动植物双蛋白牛肉干基料及其加工方法，涉及食品加工技术领域。主要原料包括：从牛肉中提取的肌原纤维蛋白，大豆分离蛋白(SPI)，植物油，食用淀粉，调味料和交联辅助试剂。动植物双蛋白牛肉干基料的加工方法为：将预混均匀的原料喂入挤压机中，调节挤压机参数，进行挤压加工，将条带状挤压产物进行切割成型包装，得到牛肉干基料产品。本发明优势在于：用动植物双蛋白为原料，得到的牛肉干基料产品荤素搭配营养均衡，完全符合膳食指南的要求；企业可以直接利用本发明的基料进行牛肉干的生产加工，节省牛肉干加工企业的加工时间及成本；最终产品纹路清晰，口感细腻紧致，与传统牛肉干味道相近，贮藏效果好。

Description

一种高湿挤压工艺制备动植物双蛋白牛肉干基料及其加工 方法

技术领域

本发明是一种利用高湿挤压工艺制备动植物双蛋白牛肉干基料及其加工方法，涉及食品加工技术领域。

背景技术

牛肉干是我国传统肉制品，主要工艺步骤包括腌制、卤制和干燥，其风味独特、运输方便、耐储藏，深受中国各地人民的青睐。

传统牛肉干加工是家庭手工作坊式，机械化程度低，加工过程耗时、费力。目前有关牛肉干的研究方向主要集中在牛肉干生产设备、生产工艺和生产配方上：王建军(公布号CN 111895750 A)公开了一种牛肉干风干装置，提高了牛肉干干燥效率，减少了人工工作量，吴满刚(公布号CN 112137028 A)公开了一种微波-热风耦合干燥牛肉干的方法，能有效解决干燥不均匀导致的表面硬化问题，孙杰(《牛肉干的风味分析及仿香研究》，2017)优化了风干牛肉干的香精配方。

基于高湿挤压技术的素肉产品的开发是当前乃至今后一段时间研究的重点。高湿挤压技术是一种以大豆分离蛋白等为原料生产组织化植物蛋白的技术，产物组织化程度高，营养损失少，且不需要复水。目前已有借助高湿挤压技术生产素牛肉干的研究：朱科学(公开号CN105901281A)公开了一种利用小麦蛋白制备高纤维度、高品质小麦拉丝蛋白的方法，该产物可用于生产素牛肉干；王才立(公开号CN 112167426 A)公开了一种利用高湿挤压技术制备素牛肉基料的方法，以大豆分离蛋白和谷朊粉为主要蛋白原料，通过挤压使得到的植物蛋白产品拥有类似牛肉的口感。

然而单纯食用动物肉或植物蛋白类型的素肉产品在饮食习惯上并不符合食品均衡营养的要求，肉类摄入过多会增加肥胖、心血管疾病的发病风险，纯素食又会导致营养不良等问题的产生。动物蛋白/植物蛋白的双蛋白体系在一定程度上迎合了当下营养均衡膳食的潮流。由于有植物蛋白的添加，产品的蛋白质生物价优于单纯的动物蛋白，完全符合膳食指南的要求，在营养性健康性上优于传统牛肉干；同时由于有动物蛋白的添加，在功能性凝胶性等方面也明显优于目前一般意义上的素牛肉干。

双蛋白产品开发的核心难点在于如何打破异源蛋白之间的隔阂，使二者相互交联、融合，共筑一个新的凝胶网络体系。当前，大量研究显示，肉制品中少量添加植物蛋白，可以改善肉制品品质，譬如：获得良好的弹性、保水性、切片性能，改善凝胶的结构等。然而，肉制品中大量添加植物蛋白会带来很多新的问题，譬如：两者交联度变差，凝胶性能变差，双蛋白口感粗糙、豆腥味重等。因此，目前肉制品中植物蛋白的添加量均控制在3-10％。

本专利在系统分析动物蛋白、植物蛋白各自特点后，选择从可食用畜牧肉中提取肌原纤维蛋白，从大豆中提取大豆分离蛋白，借助高湿挤压的工艺手段使二者融合，并添加生物酶、多酚、多糖等辅助试剂协同强化二者之间的交联，使得植物蛋白添加量达到50％以上可调。

本发明为营养、美味、工业化生产新型上蛋白提供新的途径。

本发明为高湿挤压技术的一项新的应用领域。在实践中中不断拓宽新技术在传统工艺的应用，是我辈食品人的神圣使命。

发明内容

本发明创造性地用动植物异源蛋白为双主体原料，借助高湿挤压技术手段，开发一种新型小酥肉基料。

本发明公开了一种利用高湿挤压技术制备双蛋白牛肉干基料的方法，技术方案如下：

本发明提供了一种动植物双蛋白牛肉干基料，主要原料包括：动物蛋白为从可食用畜牧肉中提取的肌原纤维蛋白(MP)，取50-70份，植物蛋白为大豆分离蛋白(SPI)，取60-80份，植物油20-40份，食用淀粉30-50份，调味料20-30份，交联辅助试剂5～15份。

在本发明的一种实施方式中，所述的可食用畜牧肉为牛肉，所述植物油为大豆油，所述食用淀粉为木薯淀粉。

在本发明的一种实施方式中，所述的调味料包括：酱油3-6份，白砂糖4-8份，辛香料3-6份，食用盐2-4份，三聚磷酸钠1-3份，花椒粉1-3份，牛肉香精2-8份。

在本发明的一种实施方式中，所述的交联辅助试剂依次为TG酶，多糖，二价离子，多酚类化合物，其质量比为1:10～15:1:1。

在本发明的一种实施方式中，所述的TG酶的酶活为130U/g。

在本发明的一种实施方式中，所述的多糖为氧化羟丙基淀粉、魔芋粉和卡拉胶中的一种或多种。

在本发明的一种实施方式中，所述的二价离子为谷氨酸钙或葡萄酸钙。

在本发明的一种实施方式中，所述的多酚类化合物为花青素、儿茶素等。

本发明提供一种高湿挤压工艺制备动植物双蛋白牛肉干基料的方法，包括以下操作步骤：

(1)MP提取：将肉洗净、搅碎，加入肉体积4倍的缓冲液(0.1mol/L NaCl、2mmol/LMgCl₂和1mmol/L EGTA)，均质处理60s，离心15min，倒掉上清液，重复此操作2次，加入盐酸调节pH为6.0，离心，沉淀为MP，将MP置于2±2℃下冷却备用；

(2)混合原料：将MP 50-70份，SPI 60-80份，植物油20-40份，食用淀粉30-50份，调味料20-30份，多糖0.5～4.5份，TG酶0.05～0.3份，二价离子0.05～0.3份，多酚类化合物0.05～0.3份，每份按1kg进行称量，倒入滚揉设备中翻拌20-30min至混合均匀；

(3)挤压：调节挤压机参数，设置喂料速度80-100kg·h^-1，螺杆转速100-200rpm，喂水量150-200％，挤压机第一加热区(喂料区)温度为30-40℃，第二加热区(预热区)温度为60-80℃，第三加热区温度为160-180℃，第四加热区(预冷区)温度为130-150℃，控制第三加热区物料中心温度≥150℃，控制挤压机工作压力在50-180kgf/cm范围内；挤压机配备专用模头和冷却套筒，物料为模孔出料模式，专用模具模口规格为(1.5-2.5cm)×(0.5-1.5cm)，挤出物在冷却套筒中冷却成型，得到长条状挤压产物；测定挤压产物水分含量，水分含量应控制在50-70％范围内。

(4)成型、包装：挤压机末端连接切割机，调整切刀位置，进行垂直连续切割，将挤出物切成4-7cm的短条；将挤压产物输入烘干机中进行烘干，烘干温度80-95℃，烘干时间40-120min，烘干产物水分控制在10-13％范围内；将烘干后产物于2±2℃下冷却，然后包装，完成动植物双蛋白牛肉干基料的生产过程。

本发明利用上述的方法还提供了一种动植物双蛋白牛肉干。

有益效果：

1)将高湿挤压新技术引入传统牛肉干的生产中，用大豆分离蛋白部分取代肉类，两类不同来源的蛋白在挤压过程中相互交联，使这道传统美食在营养性健康性上向前迈出了一大步。

2)大豆分离蛋白赋予牛肉干以植物特有的细腻丝滑感，使新产品在口感上相比传统牛肉干更具一种别样风味。直接食用口感酥脆，无咀嚼负担。

3)牛肉干调味复杂，有效掩盖了豆腥味，风味饱满，令人回味不穷。

4)本产品贮藏效果好，且适用于工业推广。

具体实施方式

下面通过具体实施，例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。

感官评价：对制得的动植物双蛋白牛肉干进行色泽、风味、口感、组织状态和可接受度5个方面进行评价，评分标准见表1。

关于TG酶：所用TG酶的酶活为130U/g。

实施例1：

一种高湿挤压工艺制备动植物双蛋白牛肉干基料的加工方法，包括以下步骤：

(1)MP提取：将300kg牛肉洗净、搅碎，加入肉体积4倍的缓冲液(0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl₂和1mmol/L EGTA)，均质60s，离心15min，倒掉上清液，重复此操作2次，加入盐酸调节pH为6.0，离心，沉淀为MP，将MP置于2℃下冷却备用；

(2)混合：将SPI 60份，MP 60份，食用淀粉30份，植物油30份，TG酶0.1份，调味料25份(酱油5份，白砂糖4份，辛香料4份，食用盐3份，三聚磷酸钠2份，花椒粉2份，牛肉香精6份)，葡萄酸钙0.1份，儿茶素0.1份，氧化羟丙基淀粉2份，每份按1kg进行称量，在滚揉设备中混合均匀，混合时间20min；

(3)挤压：设置喂料速度100kg·h^-1，螺杆转速150rpm，喂水量180％，挤压机第一加热区(喂料区)温度为35℃，第二加热区(预热区)温度为80℃，第三加热区温度为180℃，第四加热区(预冷区)温度为130℃，控制第三加热区物料中心温度150℃，控制挤压机工作压力为50kgf/cm；挤压机配备专用模头和冷却套筒，物料为模孔出料模式，专用模具模口规格为(2cm)×(1cm)，挤出物在冷却套筒中冷却成型，得到长条状挤压产物；测定挤压产物水分含量，水分含量应控制在50％。

(4)切割成型：挤压机末端连接切割机，调整切刀位置，进行垂直连续切割，将挤出物切成4cm的短条。

(5)加工：将切割后的短条输入烘干机中进行烘干，烘干温度80℃，烘干时间40min，烘干产物水分控制在10％；将烘干后产物于2℃下冷却，然后包装，制得动植物双蛋白牛肉干。

所制得的动植物双蛋白牛肉干，感官评分见表2。

实施例2：

(1)MP提取：采用与实施例1相同条件，对牛肉进行处理；

(2)混合：将SPI 60份，MP 60份，食用淀粉30份，植物油30份，TG酶0.2份，调味料25份(酱油5份，白砂糖4份，辛香料4份，食用盐3份，三聚磷酸钠2份，花椒粉2份，牛肉香精6份)，葡萄酸钙0.2份，氧化羟丙基淀粉5份，花青素0.1份，每份按1kg进行称量，在滚揉设备中混合均匀，混合时间20min；

(3)挤压：设置喂料速度100kg·h^-1，螺杆转速150rpm，喂水量180％，挤压机第一加热区(喂料区)温度为35℃，第二加热区(预热区)温度为80℃，第三加热区温度为180℃，第四加热区(预冷区)温度为130℃，控制第三加热区物料中心温度160℃，控制挤压机工作压力在50kgf/cm范围内；挤压机配备专用模头和冷却套筒，物料为模孔出料模式，专用模具模口规格为(2cm)×(1cm)，挤出物在冷却套筒中冷却成型，得到长条状挤压产物；测定挤压产物水分含量，水分含量应控制在70％。

(4)切割成型：挤压机末端连接切割机，调整切刀位置，进行垂直连续切割，将挤出物切成4cm的短条。

(5)加工：将切割后的短条输入烘干机中进行烘干，烘干温度80℃，烘干时间40min，烘干产物水分控制在10％范围；将烘干后产物于2℃下冷却，然后包装，制得动植物双蛋白牛肉干。

所制得的动植物双蛋白牛肉干，风味饱满，口感酥脆，纤维紧密。

对比例1

参照实施例1，但不添加氧化羟丙基淀粉和葡萄酸钙，制得动植物双蛋白牛肉干。

所制得的动植物双蛋白牛肉干，虽然风味饱满，但是纤维之间完全没有连接，外形糟糕。

对比例2

参照实施例1，挤压中控制湿度为80％，制得动植物双蛋白牛肉干。

所制得的动植物双蛋白牛肉干，颜色黯淡，纤维松散。

表1动植物双蛋白牛肉干感官评价表

表2各动植物双蛋白牛肉干感官评价对照表

评分项	色泽	风味	口感	组织状态	可接受度	总分
							实施例1	19	17	18	17	18	89
实施例2	16	18	19	18	19	90
							对比例1	16	17	10	3	6	52
对比例2	12	13	9	9	10	53

Claims (10)

1.一种动植物双蛋白牛肉干基料，其特征在于，主要原料包括：动物蛋白50-70份，植物蛋白60-80份，植物油20-40份，食用淀粉30-50份，调味料20-30份，交联辅助试剂5-15份；所述动物蛋白为牛肉中提取的MP，植物蛋白为SPI；

所述交联辅助试剂为TG酶，多糖，二价离子和多酚类化合物，四种物质的质量比为1:1:10～15:1。

2.根据权利要求1所述的一种动植物双蛋白牛肉干基料，其特征在于，所述植物油为大豆油，所述食用淀粉为木薯淀粉。

3.根据权利要求1所述的一种动植物双蛋白牛肉干基料，其特征在于，所述调味料包括：酱油3-6份，白砂糖4-8份，辛香料3-6份，食用盐2-4份，三聚磷酸钠1-3份，花椒粉1-3份，牛肉香精2-8份。

4.根据权利要求1所述的一种动植物双蛋白牛肉干基料，其特征在于，所述多糖为氧化羟丙基淀粉、魔芋粉和卡拉胶中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种动植物双蛋白牛肉干基料，其特征在于，所述二价离子为谷氨酸钙或葡萄酸钙。

6.根据权利要求1所述的一种动植物双蛋白牛肉干基料，其特征在于，所述多酚类化合物为花青素、儿茶素。

7.一种制备权利要求1-6任一项所述的动植物双蛋白牛肉干基料的方法，其特征在于，包括以下操作步骤：

(1)提取MP：将肉洗净、搅碎，加入肉体积四倍的缓冲液，均质处理，离心后倒掉上清液，重复此操作2次，加入调节pH为6.0，离心，沉淀为MP，将MP置于2±2℃下冷却备用；

(2)混合原料：将MP 50-70份，SPI 60-80份，植物油20-40份，食用淀粉30-50份，调味料20-30份，多糖0.5～4.5份，TG酶0.05～0.3份，二价离子0.05～0.3份，多酚类化合物0.05～0.3份，每份按1kg进行称量，倒入滚揉设备中翻拌至混合均匀；

(3)挤压：调节挤压机参数，设置喂料速度80-100kg·h^-1，螺杆转速100-200rpm，喂水量150％-200％，挤压机第一加热区温度为30-40℃，第二加热区温度为60-80℃，第三加热区温度为160-180℃，第四加热区温度为130-150℃，控制挤压机工作压力在50-180kgf/cm；挤压机配备专用模头和冷却套筒，物料为模孔出料模式，挤出物在冷却套筒中冷却成型，得到长条状挤压产物；

(4)成型、包装。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的翻拌的时间为20-30min。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中挤压产物水分含量为50％-70％。

10.一种动植物双蛋白牛肉干，其特征在于，利用权利要求1-6任一项所述的动植物双蛋白牛肉干基料加工制得。