CN113647568B - 一种植物基人造肉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物基人造肉及其制备方法，该植物基人造肉是将蛋白质纤维骨架加入未凝固脂肪相中处理形成；所述的未凝固脂肪相是由豆浆加入谷朊粉煮沸后冷却至4～20℃，再加入凝固剂和食用胶并搅拌均匀得到；所述的蛋白质纤维骨架是由蛋白质凝胶于‑10～‑20℃下冷冻、再经解冻得到具有网络结构的蛋白质纤维，并将蛋白质纤维经过油炸及干燥处理使纤维得到增强所形成的。本发明的植物基人造肉具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的优点，含有多种人体必需的氨基酸，营养价值高；兼具纤维和脂肪两相的结构和口感，产品肉纤维效果逼真，同时充分体现了脂肪的细腻感，肉质口感明显；由天然大豆制成，不添加防腐剂、增白剂，生产原料安全。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其是涉及一种植物基人造肉及其制备方法。
背景技术
随着世界人口的增长和社会的快速发展，人类对于肉类的需求量大大增加，这加剧了粮食资源短缺的问题。此外，人们逐渐意识到畜牧业对资源的损耗以及对环境产生的不利影响，畜牧业产生的温室气体超过全球交通运输的排放量，造成温室效应加剧。另外，在肉类加工的过程中，会排放出大量含有机物的废水，这增加了废水处理的压力。
肉制品的特点是高脂肪、高热量、高胆固醇，过多摄入肉制品会导致人肥胖，并且增加患糖尿病、高血压以及各种心血管疾病的概率。肉类中抗生素和添加剂的过量使用也导致猪瘟、人畜共患病的传播以及抗生素耐药性等问题的发生，为肉类安全带来挑战。植物基人造肉以植物蛋白(大豆蛋白、豌豆蛋白、小麦蛋白等)为主要原料，富含人体必需氨基酸，具有高蛋白、低脂肪、不含胆固醇等特点，作为传统肉类的替代品，可以有效缓解肉制品供应的压力、减少温室气体的排放、减少畜牧业对土地资源和水资源的消耗以及降低人畜共患病的传播率。
植物蛋白是蛋白质的一种，是素食者蛋白质的主要来源，具有很高的营养价值。研究表明，每天吃28克的豆类食物，可以降低10％总胆固醇、LDL(低密度脂蛋白)和三酸甘油酯。大豆中含有的卵磷脂能够阻止胆固醇在血管内壁的沉积并能清除其沉积物，还可降低血液黏度，促进血液循环，对预防心脑血管病有重要作用。
植物基人造肉是指一种以植物蛋白为主要成分，利用蒸煮、挤压、纺丝、3D打印等现代食品加工工艺形成的具有类似于肉的外形、风味和口感的仿肉制品。传统的素香肠、素鸡、素肉丸子以及新兴的植物基肉饼、鸡块等的做法通常是将大豆蛋白等植物蛋白和其他植物性原料混匀放入模具或肠衣中成型，再经过蒸煮、油炸等工序制成。这类植物基肉制品多以素肉糜为原料，不具备类似于动物肉的纤维结构，缺乏肉的口感和嚼劲。
随着社会的发展，人们对素肉食品的要求越来越高，追求类似于动物肉的组织结构和口感。现在已发展出多种利用单螺杆或双螺杆挤出机来制备人造肉的方法，使植物性原料在高温、高压、高剪切力的作用下发生变性，形成纤维状的结构，并且具有类似于肉的咀嚼感。这种方法制备出来的人造肉具有良好的嚼劲，但是其模拟的只是肉的纤维感，缺乏类似于脂肪组织的结构和口感。此外，该技术对于设备的要求较高，设备内部高温高压的环境存在一定的危险性，并且能耗高；在挤压过程中，由于受到高温、高压和高剪切力的作用，氨基酸的结构会发生改变，不同氨基酸的损失程度不同；如果原料中含有还原糖，糖会与氨基酸发生美拉德反应，也会造成氨基酸的损失；挤压所使用的植物性原料通常为植物分离蛋白或浓缩蛋白，其成本较高。因此，开发一种工艺简单、成本低廉、营养价值高并且具有类似于真肉结构和口感的植物基人造肉具有十分重要的应用价值和社会意义。
中国发明专利201710608858.X公开了一种素火腿及其制备方法，其中素火腿包括如下重量份数的组分：蛋白肉30～40份；燕麦粉10～15份；玉米粉5～10份；荞麦粉7～12份；糯米粉4～8份；葛根粉4～8份；大豆分离蛋白1～5份；魔芋粉1～3份；螺旋藻粉0.5～1.5份；植物油1～5份。通过采用高蛋白的蛋白肉、膳食纤维粉和菌粉制成具有肉食风味的素火腿，解决现有的肉火腿脂肪含量高、不利于人体健康的问题，其具有糖和脂肪含量低，能够降血脂、降血糖，有利于人体健康的优点。但该方法制备的素火腿只是简单地将原料混匀蒸煮而成，不具备纤维组织结构，缺乏类似于肉的纤维和口感。
中国发明专利201610423320.7公开了一种松仁复配挤压膨化素肉及其加工方法，该发明是要解决现有的以大豆分离蛋白生产的素肉纤维化差、口感较硬、营养单一的技术问题。该发明的松仁复配挤压膨化素肉是按质量百分比由20％～25％的松仁粕和35％～50％的乳清蛋白粉和余量的大豆分离蛋白经挤压膨化制备而成的。具体如下：将松仁粕粉粹后，与乳清蛋粉和大豆分离蛋白混合，得到混合粉，将混合粉与水分别通过两个进料口加入双螺杆挤压膨化机中挤压膨化，得到松仁复配挤压膨化素肉。该素肉具有纤维结构，而且形成适量的孔隙，口感和感官状态好，同时又提高了消化性，生产工艺简单。但该方法所生产的产品模拟的只有肉的纤维感，缺乏类似于脂肪组织的结构和口感；同时由于其水分含量低，加工前需进行复水处理，后续工艺复杂；该方法以大豆分离蛋白和乳清蛋白为原料，其成本较高。
中国发明专利申请201910766191.5公开了一种大豆蛋白肉排及其制备方法。所述大豆蛋白肉排由以下原料按照重量份数组成：肥肉部份(水，魔芋胶，海藻糖，黄原胶，二氧化钛，盐，味精，醋酸酯淀粉，羟丙基二淀粉磷酸酯，氢氧化钙，水)。瘦肉部分(水，魔芋粉，海藻糖，黄原胶，卡拉胶，红曲红，盐，白糖，味精，素肉膏，5′-呈味核苷酸二钠，鸡肉膏，鸡肉粉，肉味精油，大豆油，蛋清粉，羟丙基二淀粉磷酸酯，醋酸酯淀粉，大豆组织蛋白，玉米、豌豆、胡萝卜。制备步骤包括：肥肉、瘦肉初胚制备，大豆组织蛋白与玉米、豌豆、胡萝卜制备，肥肉、瘦肉成胚制备、渗入盐分、混料搅拌、大豆蛋白肉排分层成型、大豆蛋白肉排煮制成型、制成商品化成品。该方法所制备的大豆蛋白肉排具有色泽分明的肥肉和瘦肉两相，但其模拟的主要是肉的外形和颜色，瘦肉部分纤维感不强，缺少韧性和嚼劲。
发明内容
本发明的目的是针对传统肉食存在的高脂肪、高胆固醇问题，以及现有的植物基人造肉多以素肉糜为原料，不具备类似于动物肉的口感和嚼劲的问题，提供一种健康安全，以豆类为主要原料，口感好，成本低的植物基人造肉及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种植物基人造肉，将蛋白质纤维骨架加入未凝固脂肪相中处理形成；所述的未凝固脂肪相是由豆浆加入谷朊粉煮沸后冷却至4～20℃，再加入凝固剂和食用胶并搅拌均匀得到；所述的蛋白质纤维骨架是由蛋白质凝胶于-10～-20℃下冷冻、再经解冻得到具有网络结构的蛋白质纤维，并将蛋白质纤维经过油炸及干燥处理使纤维得到增强所形成的。
为进一步实现本发明目的，优选地，以重量份数计，所述的蛋白质纤维骨架的原料组成为：豆类1～4份、谷朊粉0.1～3.2份、凝固剂0.015～0.12份、食用胶0.005～0.03份和蒸馏水4～40份；
以重量份数计，所述的脂肪相的原料组成为：豆类1～4份、谷朊粉0～1.6份、凝固剂0.015～0.12份、食用胶0.01～0.05份和蒸馏水4～40份。
优选地，所述的凝固剂为氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸内酯和谷氨酰胺转氨酶中的一种或多种。
优选地，所述的食用胶为瓜尔豆胶、卡拉胶、黄原胶、可得然胶和魔芋胶中的一种或多种。
优选地，所述的豆类为黄豆、青豆、黑豆、豌豆、蚕豆和鹰嘴豆中的一种或多种。
优选地，所述的蛋白质纤维骨架加入未凝固脂肪相中处理是将产物在4～20℃下保持1～4h，取出，升温至75～90℃，保温静置30～60min；所述的豆浆是由浸泡好的豆类加蒸馏水研磨形成。
优选地，所述的蛋白质凝胶通过如下方法制得：清洗豆类原料，去除杂质，并浸泡6～12h；将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加入谷朊粉，搅拌均匀，撇去浮沫，在≥95℃的温度下将豆浆煮沸5～30min；煮沸后的豆浆冷却至75～90℃，加入凝固剂和食用胶，迅速搅拌均匀，在75～90℃下保温静置30～60min使其充分凝固，倒入模具中压制30～90min，形成蛋白质凝胶。
优选地，所述的油炸是将具有网络结构的蛋白质纤维在100～150℃的植物油中油炸3～15min，取出，沥干油分，从而增强蛋白质纤维；
所述的干燥为鼓风干燥、硅胶干燥和真空微波干燥中的一种；
所述的鼓风干燥是将油炸后的蛋白质纤维于30～60℃的鼓风干燥箱中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
所述的硅胶干燥是将油炸后的蛋白质纤维于底部放有干燥变色硅胶的干燥器中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
所述的真空微波干燥是将油炸后的蛋白质纤维真空微波干燥1～10min，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架，真空微波干燥的微波功率为1～5kw，温度为30～80℃。
所述的植物基人造肉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)蛋白质凝胶制备：
(1)准备原料：清洗豆类原料，去除杂质，并浸泡；
(2)打浆和煮浆：将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加谷朊粉，搅拌均匀，撇去浮沫，在≥95℃的温度下将豆浆煮沸5～30min；
(3)凝固和压制：将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至75～90℃，加入凝固剂和食用胶，迅速搅拌均匀，在75～90℃下保温静置30～60min使其充分凝固，倒入模具中压制，形成蛋白质凝胶；
2)具有网络结构蛋白质纤维的制备：
(4)冷冻：将步骤(3)得到的蛋白质凝胶于-10～-20℃下冷冻；
(5)解冻：将步骤(4)得到的冷冻的蛋白质凝胶用温水浸泡，得到具有网络结构的蛋白质纤维；
3)蛋白质纤维强度的提高：
(6)油炸：将步骤(5)得到的具有网络结构的蛋白质纤维在100～150℃的植物油中油炸，取出，沥干油分；
(7)干燥，干燥选用鼓风干燥、硅胶干燥或真空微波干燥：
4)具有纤维和脂肪两相结构的植物基人造肉的制备：
(8)填充脂肪相：重复步骤(1)和(2)，将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至4～20℃，加入凝固剂和食用胶并快速搅拌均匀，迅速将得到的蛋白质纤维骨架放入其中，继续在4～20℃下保持1～4h，取出，升温至75～90℃，并在该温度下保温静置30～60min，使豆浆充分凝固形成蛋白质凝胶，并填充于蛋白质纤维骨架的孔隙中，形成分散的脂肪相，得到所述具有两相结构的植物基人造肉。
优选地，步骤(1)中，所述浸泡的时间为6～12h；
步骤(3)中，所述倒入模具中压制的时间为30～90min；
步骤(4)中，所述冷冻的时间为24～72h；
步骤(5)中所述温水的温度为30～50℃，浸泡时间为20～90min，至其内部无冰晶或硬块且恢复弹性。
步骤(6)中所述的植物油为棕榈油、葵花籽油、玉米油、大豆油和橄榄油中的一种或多种；油炸的时间为3～15min；
步骤(7)中，所述的鼓风干燥是将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于30～60℃的鼓风干燥箱中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；所述的硅胶干燥是将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于底部放有干燥变色硅胶的干燥器中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；所述的真空微波干燥是将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维真空微波干燥1～10min，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架，真空微波干燥的微波功率为1～5kw，温度为30～80℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)营养丰富：传统肉食高脂肪、高胆固醇，过多摄入肉制品会导致人肥胖，并增加患糖尿病、高血压以及各种心血管疾病的概率；大豆蛋白是一种优质的植物蛋白，含有多种人体必需的氨基酸，可以提高人体免疫力；本发明所得植物基人造肉具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的优点，营养价值高，无传统肉类残留激素、抗生素的风险，其所含卵磷脂能够阻止胆固醇在血管内壁的沉积，降低人体胆固醇含量，并有效降低肥胖率以及减少高血压、心脏病、糖尿病等慢性疾病的发生。
2)口感逼真：现有的植物基人造肉多以素肉糜为原料，不具备类似于动物肉的口感和嚼劲，或者只是单纯模拟肉的纤维感，缺乏类似于脂肪组织的结构和口感；本发明所得植物基人造肉兼具肌肉纤维和脂肪组织两相的结构和口感，产品肉纤维效果逼真，接近真实肉纤维状态，同时充分体现了脂肪的细腻感，而市场上同类产品大都没有同时做到这两点。
3)健康安全：本发明所得植物基人造肉由天然大豆制成，不添加防腐剂、增白剂，生产原料简单、安全、营养丰富，有益于人体健康；生产过程简单、安全，不需要复杂的设备，能耗低，并且无污染物产生，不会对环境造成危害。
4)成本低廉：本发明所得植物基人造肉以大豆为主要原料，与市面上类似产品通常使用的分离蛋白和浓缩蛋白相比，其价格较为低廉；并且生产过程中没有涉及其他化学或机械作用，与现有的挤压技术、静电纺丝技术和3D打印技术相比，其工艺较为简单，制备方便，不需要复杂的设备和流程，所需成本较低；与传统肉类相比，本发明将农业大豆原料直接转化为人造肉，省却中间畜禽饲养和加工的环节，有利于降低经济成本。
5)操作方便：本发明所得植物基人造肉一次成型，无需进行复水处理，减少了后续的工作量。
6)减少资源消耗：本发明所得植物基人造肉具有克服大多数伦理和生态农业方面挑战的潜力，因为其不会对动物造成伤害，还能大幅减少所需的畜禽、土地和淡水资源。
附图说明
图1为实施例1所得的植物基人造肉截面照片。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不对本发明保护范围构成限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。实施例所用材料均为市购。下面实施例中有关原料的用量都用重量份数计，实施例中的份都是指重量份。
实施例1
一种植物基人造肉，以植物蛋白为主要原料加工而成，模拟原切肉的肌肉纤维和脂肪组织，同时具备纤维和脂肪两相的结构和口感。
以重量份数计，蛋白质纤维骨架的原料为：黄豆1份、青豆1份、谷朊粉1份、氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份、瓜尔豆胶0.01份和蒸馏水8份；
以重量份数计，脂肪相的原料为：黄豆1份、青豆1份、氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份、魔芋胶0.02份和蒸馏水8份。
一种植物基人造肉的制备方法，包括如下步骤：
1)蛋白质凝胶制备：
(1)准备原料：清洗豆类原料(黄豆1份、青豆1份)，去除杂质，并浸泡10h；
(2)打浆和煮浆：将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加入谷朊粉1份，搅拌均匀，撇去浮沫，加热至95℃并保持20min；
(3)凝固和压制：将步骤(2)得到的豆浆冷却至85℃，加入凝固剂(氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份)和食用胶(瓜尔豆胶0.01份)，迅速搅拌均匀，在85℃下保温静置40min使其充分凝固，倒入模具中压制60min，形成蛋白质凝胶；
2)具有网络结构蛋白质纤维的制备：
(4)冷冻：将步骤(3)得到的蛋白质凝胶于-20℃下冷冻48h；
(5)解冻：将步骤(4)得到的冷冻的蛋白质凝胶用40℃的温水浸泡，至其内部无冰晶或硬块且恢复其应有的弹性，得到具有网络结构的蛋白质纤维；
3)蛋白质纤维强度的提高：
(6)油炸：将步骤(5)得到的具有网络结构的蛋白质纤维在120℃的玉米油中油炸10min，取出，沥干油分，从而增强蛋白质纤维；
(7)鼓风干燥：将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于50℃的鼓风干燥箱中干燥2h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
4)具有纤维和脂肪两相结构的植物基人造肉的制备：
(8)填充脂肪相：豆类选用黄豆1份、青豆1份，重复步骤(1)和(2)，将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至4℃，加入凝固剂(氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份)和食用胶(魔芋胶0.02份)并快速搅拌均匀，迅速将得到的蛋白质纤维骨架放入其中，继续在4℃下保持2h，取出，升温至85℃，并在该温度下保温静置60min，使豆浆充分凝固形成蛋白质凝胶，并填充于蛋白质纤维骨架的孔隙中，形成分散的脂肪相，得到所述具有两相结构的植物基人造肉，本实施例1所得植物基人造肉截面照片如图1所示，从图1也可见，本实施例所得的植物基人造肉与市售猪肉有较好的相似性，明显可见蛋白质纤维骨架，其他实施例产品的外形与实施例1相似，不一一提供。
实施例2
一种植物基人造肉，以植物蛋白为主要原料加工而成，模拟原切肉的肌肉纤维和脂肪组织，同时具备纤维和脂肪两相的结构和口感。
以重量份数计，蛋白质纤维骨架的原料包括：黄豆1.2份、鹰嘴豆0.8份、谷朊粉1份、氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份、瓜尔豆胶0.005份、可得然胶0.005份和蒸馏水8份；
以重量份数计，脂肪相的原料包括：黄豆1.2份、鹰嘴豆0.8份、氯化镁0.05份、硫酸钙0.01份、葡萄糖酸内酯0.05份、卡拉胶0.02份和蒸馏水8份。
一种植物基人造肉的制备方法，包括如下步骤：
1)蛋白质凝胶制备：
(1)准备原料：清洗豆类原料(黄豆1.2份、鹰嘴豆0.8份)，去除杂质，并浸泡10h；
(2)打浆和煮浆：将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加入谷朊粉1份，搅拌均匀，撇去浮沫，加热至95℃并保持20min；
(3)凝固和压制：将步骤(2)得到的豆浆冷却至85℃，加入凝固剂(氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份)和食用胶(瓜尔豆胶0.005份、可得然胶0.005份)，迅速搅拌均匀，在85℃下保温静置40min使其充分凝固，倒入模具中压制60min，形成蛋白质凝胶；
2)具有网络结构蛋白质纤维的制备：
(4)冷冻：将步骤(3)得到的蛋白质凝胶于-20℃下冷冻24h；
(5)解冻：将步骤(4)得到的冷冻的蛋白质凝胶用35℃的温水浸泡，至其内部无冰晶或硬块且恢复其应有的弹性，得到具有网络结构的蛋白质纤维；
3)蛋白质纤维强度的提高：
(6)油炸：将步骤(5)得到的具有网络结构的蛋白质纤维在140℃的玉米油中油炸8min，取出，沥干油分，从而增强蛋白质纤维；
(7)鼓风干燥：将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于40℃的鼓风干燥箱中干燥3h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
4)具有纤维和脂肪两相结构的植物基人造肉的制备：
(8)填充脂肪相：豆类选用黄豆1.2份、鹰嘴豆0.8份，重复步骤(1)和(2)，将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至4℃，加入凝固剂(氯化镁0.05份、硫酸钙0.01份、葡萄糖酸内酯0.05份)和食用胶(卡拉胶0.02份)并快速搅拌均匀，迅速将得到的蛋白质纤维骨架放入其中，继续在4℃下保持2h，取出，升温至85℃，并在该温度下保温静置60min，使豆浆充分凝固形成蛋白质凝胶，并填充于蛋白质纤维骨架的孔隙中，形成分散的脂肪相，得到所述具有两相结构的植物基人造肉。
实施例3
一种植物基人造肉，以植物蛋白为主要原料加工而成，模拟原切肉的肌肉纤维和脂肪组织，同时具备纤维和脂肪两相的结构和口感。
以重量份数计，蛋白质纤维骨架的原料包括：黄豆1份、青豆0.6份、豌豆0.6份、谷朊粉0.8份、氯化镁0.012份、硫酸钙0.008份、瓜尔豆胶0.01份和蒸馏水8份；
以重量份数计，脂肪相的原料包括：黄豆1.2份、黑豆0.8份、氯化镁0.01份、葡萄糖酸内酯0.01份、黄原胶0.02份和蒸馏水8份。
一种植物基人造肉的制备方法，包括如下步骤：
1)蛋白质凝胶制备：
(1)准备原料：清洗豆类原料(黄豆1份、青豆0.6份、豌豆0.6份)，去除杂质，并浸泡12h；
(2)打浆和煮浆：将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加入谷朊粉0.8份，搅拌均匀，撇去浮沫，加热至95℃并保持20min；
(3)凝固和压制：将步骤(2)得到的豆浆冷却至80℃，加入凝固剂(氯化镁0.012份、硫酸钙0.008份)和食用胶(瓜尔豆胶0.01份)，迅速搅拌均匀，在80℃下保温静置40min使其充分凝固，倒入模具中压制60min，形成蛋白质凝胶；
2)具有网络结构蛋白质纤维的制备：
(4)冷冻：将步骤(3)得到的蛋白质凝胶于-20℃下冷冻24h；
(5)解冻：将步骤(4)得到的冷冻的蛋白质凝胶用40℃的温水浸泡，至其内部无冰晶或硬块且恢复其应有的弹性，得到具有网络结构的蛋白质纤维；
3)蛋白质纤维强度的提高：
(6)油炸：将步骤(5)得到的具有网络结构的蛋白质纤维在120℃的玉米油中油炸10min，取出，沥干油分，从而增强蛋白质纤维；
(7)硅胶干燥：将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于底部放有干燥变色硅胶的干燥器中干燥5h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
4)具有纤维和脂肪两相结构的植物基人造肉的制备：
(8)填充脂肪相：豆类选用黄豆1.2份、黑豆0.8份，重复步骤(1)和(2)，将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至4℃，加入凝固剂(氯化镁0.01份、葡萄糖酸内酯0.01份)和食用胶(黄原胶0.02份)并快速搅拌均匀，迅速将得到的蛋白质纤维骨架放入其中，继续在4℃下保持3h，取出，升温至80℃，并在该温度下保温静置60min，使豆浆充分凝固形成蛋白质凝胶，并填充于蛋白质纤维骨架的孔隙中，形成分散的脂肪相，得到所述具有两相结构的植物基人造肉。
实施例4
一种植物基人造肉，以植物蛋白为主要原料加工而成，模拟原切肉的肌肉纤维和脂肪组织，同时具备纤维和脂肪两相的结构和口感。
以重量份数计，蛋白质纤维骨架的原料包括：青豆1.2份、豌豆0.6份、谷朊粉1.2份、氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份、瓜尔豆胶0.006份、卡拉胶0.004份和蒸馏水8份；
以重量份数计，脂肪相的原料包括：黄豆2份、硫酸钙0.01份、葡萄糖酸内酯0.01份、可得然胶0.02份和蒸馏水8份。
一种植物基人造肉的制备方法，包括如下步骤：
1)蛋白质凝胶制备：
(1)准备原料：清洗豆类原料(青豆1.2份、豌豆0.6份)，去除杂质，并浸泡10h；
(2)打浆和煮浆：将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加入谷朊粉1.2份，搅拌均匀，撇去浮沫，加热至95℃并保持20min；
(3)凝固和压制：将步骤(2)得到的豆浆冷却至80℃，加入凝固剂(氯化镁0.01份、硫酸钙0.01份)和食用胶(瓜尔豆胶0.006份、卡拉胶0.004份)，迅速搅拌均匀，在80℃下保温静置40min使其充分凝固，倒入模具中压制60min，形成蛋白质凝胶；
2)具有网络结构蛋白质纤维的制备：
(4)冷冻：将步骤(3)得到的蛋白质凝胶于-20℃下冷冻48h；
(5)解冻：将步骤(4)得到的冷冻的蛋白质凝胶用30℃的温水浸泡，至其内部无冰晶或硬块且恢复其应有的弹性，得到具有网络结构的蛋白质纤维；
3)蛋白质纤维强度的提高：
(6)油炸：将步骤(5)得到的具有网络结构的蛋白质纤维在120℃的玉米油中油炸10min，取出，沥干油分，从而增强蛋白质纤维；
(7)真空微波干燥：将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维真空微波干燥5min，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架，真空微波干燥的微波功率为1.5kw，温度为50℃；
4)具有纤维和脂肪两相结构的植物基人造肉的制备：
(8)填充脂肪相：豆类选用黄豆2份，重复步骤(1)和(2)，将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至10℃，加入凝固剂(硫酸钙0.01份、葡萄糖酸内酯0.01份)和食用胶(可得然胶0.02份)并快速搅拌均匀，迅速将得到的蛋白质纤维骨架放入其中，继续在10℃下保持2h，取出，升温至85℃，并在该温度下保温静置60min，使豆浆充分凝固形成蛋白质凝胶，并填充于蛋白质纤维骨架的孔隙中，形成分散的脂肪相，得到所述具有两相结构的植物基人造肉。
对比例1
本对比例按照实施例1的步骤加工植物基人造肉，不同之处仅在于，不进行步骤(8)。
对比例2
购买市售块状大豆组织蛋白坯料制作人造肉(购自浙江省宁波市素莲食品有限公司)，将市售大豆组织蛋白放入40℃的温水中复水1h后，在120℃的玉米油中油炸10min，取出，沥干油分。
对比例3
以中国发明专利申请201910766191.5中公开的一种大豆蛋白肉排及其制备方法制备出来的大豆蛋白人造肉作为对比例3。
对比例4
购买市售梅花肉(猪的上肩肉)作为对比例4，购自广州市盒马鲜生超市。
效果例
1、蛋白质及脂肪含量测定
按照以下方法，分别测定实施例1-4和对比例4样品的蛋白质和脂肪含量。所有试验均进行3次平行试验，计算其平均值，检测分析结果表示为平均值±标准方差。
(1)蛋白质含量
参照GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》进行测定。
(2)脂肪含量
参照GB/T 14488.1-2008《植物油料含油量测定》进行测定。
表1实施例1-4和对比例4的蛋白质及脂肪含量
| 样品 | 蛋白质含量/％ | 脂肪含量/％ |
| 实施例1 | 53.48±1.02 | 22.12±1.74 |
| 实施例2 | 52.22±0.89 | 20.95±1.77 |
| 实施例3 | 55.17±1.86 | 21.48±2.03 |
| 实施例4 | 56.23±0.81 | 20.89±2.67 |
| 对比例4 | 67.57±3.08 | 29.16±2.77 |
注：表中数据以干基计
从表1可以看出，与对比例4，即市售猪梅花肉相比，实施例1-4的脂肪含量明显降低，蛋白质含量也略有下降，但其蛋白质含量仍处在较高水平。本发明实施例所提供的植物基人造肉，与动物肉相比，在保持高蛋白水平的基础上，明显降低了脂肪含量，有利于减少肥胖和各类心血管疾病的发生。
2、肉状纤维拉伸性能测试
取实施例1中的蛋白质纤维骨架和对比例2-4样品进行拉伸性能试验。试验前，剔除对比例4的脂肪和结缔组织，于80℃的温度下水煮5min；取对比例3的瘦肉成胚料部分进行试验，并将实施例1的蛋白质纤维骨架和对比例2-4切割修整成哑铃型样条(中间矩形部分的长、宽分别为80mm、6mm)，平行于纤维方向切割样品。采用美国Instron公司的ASTMD638，5566型力学性能测试仪，选择测试仪配套2422-003气动卡具进行测量，拉伸速率10mm/min。对每个样品进行7次平行试验测定，最终取平均值，测试结果表示为平均值±标准方差。
表2拉伸性能
| 样品 | 拉伸强度/kPa | 断裂伸长率/％ |
| 实施例1 | 82.6±1.36 | 139.54±3.14 |
| 对比例2 | 113.2±1.75 | 248.20±5.76 |
| 对比例3 | 33.5±1.22 | 30.82±1.83 |
| 对比例4 | 87.6±1.07 | 123.96±2.88 |
从表2可以看出，实施例1中的蛋白质纤维骨架的拉伸强度和断裂伸长率都与肌肉纤维相当，表明其能够较好地模拟肌肉纤维的撕扯感，口感逼真。对比例2的拉伸强度和断裂伸长率都高于瘦肉纤维，撕扯感较强；而对比例3的拉伸强度和断裂伸长率都较低，表明其口感与肌肉纤维相差较大。
3、质构试验
取以上实施例和对比例样品，将样品切成10mm×10mm×10mm的规格，采用TA-XT2i型质构仪的TPA模式进行测定。测定参数：探头：P/36R；测试前速度：2.0mm/s，测试速度：1.0mm/s，测试后速度：5.0mm/s；压缩比：50％；两次压缩时间间隔：5.0s。
所有试验均进行5次平行试验，计算其平均值，试验结果表示为平均值±标准方差。
表3各实施例和对比例样品的质构特性
从表3可以看出，本发明实施例所提供的植物基人造肉具有与市售猪梅花肉相近的硬度，且其弹性和咀嚼性均高于梅花肉，说明其口感与真肉相似，模拟效果好。对比例1由于孔隙中没有填充蛋白质凝胶，其硬度较低，但其弹性和咀嚼性较好；对比例2由于经过挤压处理，其硬度与咀嚼性都较高，弹性一般；对比例3缺乏肉状纤维结构，导致其硬度与咀嚼性都较低，弹性也较差，与真肉的口感相差甚远。
4、感官评价实验
取实施例1-4和对比例1-3样品，邀请30名专业感官评价人员对样品从外观、口感、肉感和弹性4个方面进行感官评价，满分10分，评分越高代表样品品质越好，评价结果见表4。
表4实施例1-4和对比例1-3植物基人造肉的感官评价结果
从表4可以看出，本发明实施例所提供的植物基人造肉无论是外观还是口感都接近于真实的肉，有较强的撕扯感，同时具有类似于脂肪的细腻组织，兼具纤维组织的嚼劲和脂肪组织的细腻感，明显优于对比例1-3。而对比例1由于没有填充蛋白质凝胶作为脂肪相，只有类似于肉的纤维组织，导致其结构较为疏松，口感一般；对比例2由市售大豆组织蛋白加工而成，有撕扯感，但其结构过于疏松，不紧实，且缺乏类似于脂肪组织的细腻感，口感较为单调；对比例3是将瘦肉、肥肉成胚料按比例逐层涂抹，再经煮制而成，其模拟的主要是肉的外观，以颜色区分脂肪和瘦肉，但其质地较软，缺乏肉的韧性和嚼劲，肉质口感不强。
5、成型度实验
取以上实施例和对比例样品各30份，每30份中10份进行油炸5min、10份进行煎炒5min、10份进行水煮5min。除对比例3的样品出现轻微的分散外，其余各例均未发现有分散现象，说明本发明所提供的植物基人造肉成型度较佳，耐蒸煮性能优异。
上面测试结果可见，本发明所得植物基人造肉兼具肌肉纤维和脂肪组织两相的结构和口感，产品肉纤维效果逼真，接近真实肉纤维状态，同时充分体现了脂肪的细腻感，而市场上同类产品大都没有同时做到这两点。本发明所得植物基人造肉具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇的优点，营养价值高，无传统肉类残留激素、抗生素的风险，其所含卵磷脂能够阻止胆固醇在血管内壁的沉积，降低人体胆固醇含量，并有效降低肥胖率以及减少高血压、心脏病、糖尿病等慢性疾病的发生。更重要的是，本发明所得植物基人造肉由天然大豆制成，不添加防腐剂、增白剂，生产原料简单、安全、营养丰富，有益于人体健康；生产过程简单、安全，不需要复杂的设备，能耗低，并且无污染物产生，不会对环境造成危害。而且本发明所得植物基人造肉以大豆为主要原料，与市面上类似产品通常使用的分离蛋白和浓缩蛋白相比，其价格较为低廉；与传统肉类相比，本发明将农业大豆原料直接转化为人造肉，省却中间畜禽饲养和加工的环节，有利于降低经济成本。
实施例不应被视为是对本发明保护范围的限制，任何所属技术领域的技术人员均可根据本发明的技术方案及实施例的描述，做出各种等同改变或替换，所有这些改变或替换都应属于本发明的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种植物基人造肉，其特征在于，将蛋白质纤维骨架加入未凝固脂肪相中处理形成；所述的未凝固脂肪相是由豆浆加入谷朊粉煮沸后冷却至4～20℃，再加入凝固剂和食用胶并搅拌均匀得到；所述的蛋白质纤维骨架是由蛋白质凝胶于-10～-20℃下冷冻、再经解冻得到具有网络结构的蛋白质纤维，并将蛋白质纤维经过油炸及干燥处理使纤维得到增强所形成的；
以重量份数计，所述的蛋白质纤维骨架的原料组成为：豆类1～4份、谷朊粉0.1～3.2份、凝固剂0.015～0.12份、食用胶0.005～0.03份和蒸馏水4～40份；
以重量份数计，所述的脂肪相的原料组成为：豆类1～4份、谷朊粉0～1.6份、凝固剂0.015～0.12份、食用胶0.01～0.05份和蒸馏水4～40份；
所述的蛋白质纤维骨架加入未凝固脂肪相中处理是将产物在4～20℃下保持1～4h，取出，升温至75～90℃，保温静置30～60min；所述的豆浆是由浸泡好的豆类加蒸馏水研磨形成；
所述的蛋白质凝胶通过如下方法制得：清洗豆类原料，去除杂质，并浸泡6～12h；将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加入谷朊粉，搅拌均匀，撇去浮沫，在≥95℃的温度下将豆浆煮沸5～30min；煮沸后的豆浆冷却至75～90℃，加入凝固剂和食用胶，迅速搅拌均匀，在75～90℃下保温静置30～60min使其充分凝固，倒入模具中压制30～90min，形成蛋白质凝胶；
所述的油炸是将具有网络结构的蛋白质纤维在100～150℃的植物油中油炸3～15min，取出，沥干油分，从而增强蛋白质纤维；
所述的干燥为鼓风干燥、硅胶干燥和真空微波干燥中的一种；
所述的鼓风干燥是将油炸后的蛋白质纤维于30～60℃的鼓风干燥箱中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
所述的硅胶干燥是将油炸后的蛋白质纤维于底部放有干燥变色硅胶的干燥器中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；
所述的真空微波干燥是将油炸后的蛋白质纤维真空微波干燥1～10min，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架，真空微波干燥的微波功率为1～5kw，温度为30～80℃。
2.根据权利要求1所述的植物基人造肉，其特征在于，所述的凝固剂为氯化镁、硫酸钙、葡萄糖酸内酯和谷氨酰胺转氨酶中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的植物基人造肉，其特征在于，所述的食用胶为瓜尔豆胶、卡拉胶、黄原胶、可得然胶和魔芋胶中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的植物基人造肉，其特征在于，所述的豆类为黄豆、青豆、黑豆、豌豆、蚕豆和鹰嘴豆中的一种或多种。
5.权利要求1所述的植物基人造肉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)蛋白质凝胶制备：
(1)准备原料：清洗豆类原料，去除杂质，并浸泡；
(2)打浆和煮浆：将浸泡好的豆类原料加蒸馏水研磨成豆浆，加谷朊粉，搅拌均匀，撇去浮沫，在≥95℃的温度下将豆浆煮沸5～30min；
(3)凝固和压制：将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至75～90℃，加入凝固剂和食用胶，迅速搅拌均匀，在75～90℃下保温静置30～60min使其充分凝固，倒入模具中压制，形成蛋白质凝胶；
2)具有网络结构蛋白质纤维的制备：
(4)冷冻：将步骤(3)得到的蛋白质凝胶于-10～-20℃下冷冻；
(5)解冻：将步骤(4)得到的冷冻的蛋白质凝胶用温水浸泡，得到具有网络结构的蛋白质纤维；
3)蛋白质纤维强度的提高：
(6)油炸：将步骤(5)得到的具有网络结构的蛋白质纤维在100～150℃的植物油中油炸，取出，沥干油分；
(7)干燥，干燥选用鼓风干燥、硅胶干燥或真空微波干燥：
4)具有纤维和脂肪两相结构的植物基人造肉的制备：
(8)填充脂肪相：重复步骤(1)和(2)，将步骤(2)得到的煮沸后的豆浆冷却至4～20℃，加入凝固剂和食用胶并快速搅拌均匀，迅速将步骤(7)得到的蛋白质纤维骨架放入其中，继续在4～20℃下保持1～4h，取出，升温至75～90℃，并在该温度下保温静置30～60min，使豆浆充分凝固形成蛋白质凝胶，并填充于蛋白质纤维骨架的孔隙中，形成分散的脂肪相，得到所述具有两相结构的植物基人造肉。
6.根据权利要求5所述的植物基人造肉的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中，所述浸泡的时间为6～12h；
步骤(3)中，所述倒入模具中压制的时间为30～90min；
步骤(4)中，所述冷冻的时间为24～72h；
步骤(5)中所述温水的温度为30～50℃，浸泡时间为20～90min，至其内部无冰晶或硬块且恢复弹性；
步骤(6)中所述的植物油为棕榈油、葵花籽油、玉米油、大豆油和橄榄油中的一种或多种；油炸的时间为3～15min；
步骤(7)中，所述的鼓风干燥是将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于30～60℃的鼓风干燥箱中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；所述的硅胶干燥是将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维于底部放有干燥变色硅胶的干燥器中干燥2～6h，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架；所述的真空微波干燥是将步骤(6)得到的油炸后的蛋白质纤维真空微波干燥1～10min，形成具有多孔网络结构的蛋白质纤维骨架，真空微波干燥的微波功率为1～5kw，温度为30～80℃。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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