CN115500426A - 一种改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法及应用,属于植物蛋白精深加工技术领域。该技术及其应用过程是以大豆分离蛋白为原料,经振动式超微粉碎、超声波破碎、酸解热变性、冰浴猝灭、冷冻干燥、粉碎的预处理加工步骤,在高蛋白浓度条件下制备得到大豆蛋白纤维,再以大豆蛋白纤维为原料,按照不同的添加比与大豆分离蛋白主料混合均匀,并采用模块化双螺杆挤压机,挤压得到具有丰富的纤维层状结构、质地口感较优、苦味弱、咸味强(不引入外源盐)的高水分组织化大豆蛋白。本发明不仅显著改善了单一组织化植物蛋白的纤维结构及感官品质,而且对高湿挤压组织化蛋白具有抑制苦味、提高咸味的作用,为生产高组织化度的植物蛋白提供新思路及技术参考,对促进并推动植物基食品产业的发展具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于植物蛋白深加工技术领域,具体涉及一种改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法及应用。
背景技术
为缓解动物肉类生产过程中带来的环境、资源、健康、伦理等方面的压力,解决肉类供给、品质保鲜和温室气体排放等问题,植物蛋白肉的开发成为了未来食品可持续化发展的重要方向。相比细胞培养肉,高水分挤压植物蛋白是形成纤维状肉类似物的一种相对简单且高效的生产方式。挤压蛋白的品质特性及感官属性是消费者对食品接受度和购买意愿的首要因素,也是高质量仿生肉食品的研发关键。然而,大多数单一植物蛋白的高水分挤压产物均存在纤维结构不够丰富、质构仿真度不足、不良异味等共性问题。因此,有许多研究提出通过分子预处理技术对高水分挤压植物蛋白的质地、口感、风味等性质进行精细设计与改造。
分子纳米纤维化是蛋白预处理技术中的新兴方法,可通过调节成纤条件实现对特定蛋白纤维结构的多尺度改性。事实上,不同层级的结构变化会深刻影响原有蛋白的功能发挥及其在食品加工中的应用价值。已有研究发现,分子纤维的形成对蛋白的凝胶性、乳化性和起泡性等有显著的提升作用,且它的添加有助于改善异源蛋白乳液的界面性质,使其高度稳定。许多实效也进一步表明,添加纤维化蛋白引发食品系统内部的组分相互作用(协同或拮抗)可成为调控植物蛋白宏观功能和结构的有效途径。
因此,在高水分挤压生产仿生肉的过程中引入纤维化蛋白调控不同挤压区段的分子互作和最终产品的组织化度是具有理论可行性和现实意义的,这可为植物基食品产业制造高组织化蛋白提供新思路及技术应用参考。
发明内容
本发明针对目前单一组织化植物蛋白纤维结构表现及其感官属性上的不足,提出了一种改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,具体如下:
①将大豆分离蛋白超微粉碎,加水配制成大豆分离蛋白悬浮液;
②将步骤①得到的大豆分离蛋白悬浮液进行超声破碎,得到大豆分离蛋白分散液;
③将步骤②得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至1.0~3.0,恒温处理;恒温处理结束后,放入冰晶环境中猝灭,得到大豆蛋白纤维溶液;
④将步骤③得到的大豆蛋白纤维溶液冷冻干燥,得到大豆蛋白纤维粉末;
⑤将步骤④得到的大豆蛋白纤维粉末和大豆分离蛋白混合,再高湿挤压,改善组织化蛋白的品质。
其中,所述大豆分离蛋白悬浮液中,大豆分离蛋白的浓度为4%~10%(w/v)。
其中,所述超微粉碎的颗粒碎度为300~500目。
其中,所述超声辅助分散大豆分离蛋白的超声强度为200W~1000W,超声时间为15~30分钟。
其中,所述恒温处理的温度为80℃~100℃,加热时间为8~16小时。
其中,所述冷冻干燥具体是在-65~-18℃的条件下冷冻干燥。
其中,所述冰晶环境为2~6℃,在冰晶环境中猝灭5~20分钟。
其中,所述大豆蛋白纤维粉末和大豆分离蛋白混合比例为:95:5~80:20。
其中,所述高湿挤压具体是在7g/min-10g/min的喂料速度,混合蛋白的水分含量为50%~65%,螺杆转速为150rpm~250rpm的条件下进行挤压。
有益效果
本发明基于分子工程原理,集成干法超微粉碎和湿法超声破碎,在高蛋白浓度条件下构建酸热诱导蛋白纳米纤维化的预处理技术,可实现在4%~10%的蛋白浓度条件下对大豆蛋白纤维的高效制备。该方法通过重压研磨、强剪切和超声空化等多种物理联合效应,破坏和分解商用型大豆分离蛋白中已形成的蛋白聚集体,使其重新分散成自由单体,为原纤维自组装提供更多所需的“肽原料”。此外,超声诱导的肽键断裂也会引起部分蛋白结构内部的疏水残基及高纤化肽段的溶剂化,进一步加强蛋白分子间的静电和疏水相互作用,从而增加酸热诱导蛋白纤维化过程中分子聚集成核的数量,提高纤维转化率。此技术过程不仅符合连续型工业生产对品质、效率及成本的标准化要求,同时也避免有机试剂和生物酶的大量使用,确保预处理原料的加工适用性和生物安全性。
本发明以大豆分离蛋白和所得的大豆蛋白纤维为原料,采用高湿挤压技术,生产得到丰富的纤维层状结构、质地口感较优、苦味弱、咸味强(不引入外源盐)的高水分组织化大豆蛋白。该技术应用基于二元蛋白质互作机制,通过纤维化蛋白替代大豆分离蛋白主料,可改变高水分挤压过程中形成组织化蛋白的主要构象力,包括二硫键、疏水相互作用以及静电相互作用等,这决定了大豆蛋白纤维作为分散相与大豆蛋白连续相在高温剪切作用下的变性和交联程度,也是熔融粒子在定向冷却阶段形成各向异性结构的关键。纤维化蛋白的适量添加合理调控了在热挤压环境中蛋白分子的相态变化及化学键属关系,确实促成分子层面纤维化对植物蛋白宏观组织化度及感官品质创新提升的同时,起到良好的“增咸抑苦”效果。
本发明充分利用纤维化蛋白的特性优势实现对组织化蛋白的高品质调控,由其所得的高湿挤压蛋白不仅质构仿真度高、口感多元化,更贴合“大豆食品加工策略”中低盐少苦的重要理念,适用于研究调制与特定肉制品中关键产品属性相匹配的蛋白挤压配方,开发新一代健康、绿色、安全的植物蛋白基仿生肉。
附图说明
图1为模块化双螺杆挤压机的部件构造及区段分类示意图;
图2为不同蛋白浓度对酸热诱导大豆蛋白纤维转化率的影响;
图3为不同蛋白浓度对酸热诱导大豆蛋白纤维微观形貌的影响;
图4为不同纤维化蛋白添加量对高水分挤压大豆蛋白宏观质构形貌的影响;
图5为不同纤维化蛋白添加量对高水分挤压大豆蛋白微观结构形貌的影响;
图6为不同纤维化蛋白添加量对高水分挤压大豆蛋白硬度的影响;
图7为不同纤维化蛋白添加量对高水分挤压大豆蛋白组织化度的影响;
图8为不同纤维化蛋白添加量对高水分挤压大豆蛋白咸苦味的影响;
图9为TPA测定要求的形状示意图;
图10为本发明整体工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例子进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明,而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域的技术人员对本发明各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所规定的范围。
实施例1
(1)超微破碎:将大豆分离蛋白放入振动式超微粉碎机中粉碎至颗粒碎度为300目;粉碎后,加水配制成10%(w/v)浓度的大豆分离蛋白悬浮液。
(2)超声破碎:将步骤(1)得到的大豆分离蛋白悬浮液放入超声波反应器中进行处理,初始温度为25℃,超声强度为600W,超声时间为20分钟,制得大豆分离蛋白分散液。
(3)高温酸解和冰浴猝灭:将步骤(2)得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至2.0,并放入数控恒温器中进行加热处理,加热温度为90℃,加热时间为12小时;加热结束后,放入冰晶冰箱(2~6℃)中猝灭10分钟,得到大豆蛋白纤维溶液。
(4)冷冻干燥和粉碎包装:将步骤(3)得到的大豆蛋白纤维溶液以不锈钢方形托盘(330mm×440mm)平薄承装,在-40℃的冷冻干燥机室中冷冻20小时后干燥处理30小时;冷冻干燥后,将固体块粉碎过60目筛网,得到大豆蛋白纤维粉末,并用自封袋包装。
(5)混料搅拌:将步骤(4)得到的大豆蛋白纤维粉末,按照比例95:5替代大豆分离蛋白主料,并放入固料搅拌机中均匀混合15分钟。
(6)高湿挤压:将步骤(5)得到的大豆蛋白混合原料放入模块化双螺杆挤压机配套的体积式喂料器,以8g/min的喂料速度进料至挤压主机,经加工后得到水分含量为65%的组织化大豆蛋白。模块化双螺杆挤压主机的八个区段温度设定为35℃—60℃—90℃—120℃—145℃—145℃—145℃—120℃,螺杆转速为175rpm。末端冷却模块通过外接循环水恒温控制在70℃。
(7)切片取段和真空包装:将步骤(6)中冷却模块挤压的组织化大豆蛋白产物均匀切割成长度为4cm的固型块体,经真空包装杀菌后于鲜度保持电场装置室中4℃冷鲜贮藏。
实施例2
(1)超微破碎:将大豆分离蛋白放入振动式超微粉碎机中粉碎至颗粒碎度为400目;粉碎后,加水配制成4%(w/v)浓度的大豆分离蛋白悬浮液。
(2)超声破碎:将步骤(1)得到的大豆分离蛋白悬浮液放入超声波反应器中进行处理,初始温度为25℃,超声强度为200W,超声时间为30分钟,制得大豆分离蛋白分散液。
(3)高温酸解和冰浴猝灭:将步骤(2)得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至1.0,并放入数控恒温器中进行加热处理,加热温度为80℃,加热时间为16小时;加热结束后,放入冰晶冰箱(2~6℃)中猝灭5分钟,得到大豆蛋白纤维溶液。
(4)冷冻干燥和粉碎包装:将步骤(3)得到的大豆蛋白纤维溶液以不锈钢方形托盘(330mm×440mm)平薄承装,在-18℃的冷冻干燥机室中冷冻18小时后干燥处理25小时;冷冻干燥后,将固体块粉碎过40目筛网,得到大豆蛋白纤维粉末,并用自封袋包装。
(5)混料搅拌:将步骤(4)得到的大豆蛋白纤维粉末,按照比例90:10替代大豆分离蛋白主料,并放入固料搅拌机中均匀混合15分钟。
(6)高湿挤压:将步骤(5)得到的大豆蛋白混合原料放入模块化双螺杆挤压机配套的体积式喂料器,以7g/min的喂料速度进料至挤压主机,经加工后得到水分含量为50%的组织化大豆蛋白。模块化双螺杆挤压主机的八个区段温度设定为35℃—60℃—90℃—120℃—145℃—145℃—145℃—120℃,螺杆转速为150rpm。末端冷却模块通过外接循环水恒温控制在70℃。
(7)切片取段和真空包装:将步骤(6)中冷却模块挤压的组织化大豆蛋白产物均匀切割成长度为4cm的固型块体,经真空包装杀菌后于鲜度保持电场装置室中4℃冷鲜贮藏。
实施例3
(1)超微破碎:将大豆分离蛋白放入振动式超微粉碎机中粉碎至颗粒碎度为500目;粉碎后,加水配制成6%(w/v)浓度的大豆分离蛋白悬浮液。
(2)超声破碎:将步骤(1)得到的大豆分离蛋白悬浮液放入超声波反应器中进行处理,初始温度为25℃,超声强度为1000W,超声时间为15分钟,制得大豆分离蛋白分散液。
(3)高温酸解和冰浴猝灭:将步骤(2)得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至3.0,并放入数控恒温器中进行加热处理,加热温度为100℃,加热时间为8小时;加热结束后,放入冰晶冰箱(2~6℃)中猝灭20分钟,得到大豆蛋白纤维溶液。
(4)冷冻干燥和粉碎包装:将步骤(3)得到的大豆蛋白纤维溶液以不锈钢方形托盘(330mm×440mm)平薄承装,在-65℃的冷冻干燥机室中冷冻25小时后干燥处理35小时;冷冻干燥后,将固体块粉碎过80目筛网,得到大豆蛋白纤维粉末,并用自封袋包装。
(5)混料搅拌:将步骤(4)得到的大豆蛋白纤维粉末,按照比例80:20替代大豆分离蛋白主料,并放入固料搅拌机中均匀混合20分钟。
(6)高湿挤压:将步骤(5)得到的大豆蛋白混合原料放入模块化双螺杆挤压机配套的体积式喂料器,以10g/min的喂料速度进料至挤压主机,经加工后得到水分含量为55%的组织化大豆蛋白。模块化双螺杆挤压主机的八个区段温度设定为35℃—60℃—90℃—120℃—145℃—145℃—145℃—120℃,螺杆转速为250rpm。末端冷却模块通过外接循环水恒温控制在70℃。
(7)切片取段和真空包装:将步骤(6)中冷却模块挤压的组织化大豆蛋白产物均匀切割成长度为4cm的固型块体,经真空包装杀菌后于鲜度保持电场装置室中4℃冷鲜贮藏。
实施例4
(1)超微破碎:将大豆分离蛋白放入振动式超微粉碎机中粉碎至颗粒碎度为300目;粉碎后,加水配制成10%(w/v)浓度的大豆分离蛋白悬浮液。
(2)超声破碎:将步骤(1)得到的大豆分离蛋白悬浮液放入超声波反应器中进行处理,初始温度为25℃,超声强度为600W,超声时间为20分钟,制得大豆分离蛋白分散液。
(3)高温酸解和冰浴猝灭:将步骤(2)得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至2.0,并放入数控恒温器中进行加热处理,加热温度为90℃,加热时间为12小时;加热结束后,放入冰晶冰箱(2~6℃)中猝灭10分钟,得到大豆蛋白纤维溶液。
(4)冷冻干燥和粉碎包装:将步骤(3)得到的大豆蛋白纤维溶液以不锈钢方形托盘(330mm×440mm)平薄承装,在-40℃的冷冻干燥机室中冷冻20小时后干燥处理30小时;冷冻干燥后,将固体块粉碎过60目筛网,得到大豆蛋白纤维粉末,并用自封袋包装。
(5)混料搅拌:将步骤(4)得到的大豆蛋白纤维粉末,按照比例80:20替代大豆分离蛋白主料,并放入固料搅拌机中均匀混合15分钟。
(6)高湿挤压:将步骤(5)得到的大豆蛋白混合原料放入模块化双螺杆挤压机配套的体积式喂料器,以8g/min的喂料速度进料至挤压主机,经加工后得到水分含量为65%的组织化大豆蛋白。模块化双螺杆挤压主机的八个区段温度设定为35℃—60℃—90℃—120℃—145℃—145℃—145℃—120℃,螺杆转速为175rpm。末端冷却模块通过外接循环水恒温控制在70℃。
(7)切片取段和真空包装:将步骤(6)中冷却模块挤压的组织化大豆蛋白产物均匀切割成长度为4cm的固型块体,经真空包装杀菌后于鲜度保持电场装置室中4℃冷鲜贮藏。
对比例1
(1)超微破碎:将大豆分离蛋白放入振动式超微粉碎机中粉碎至颗粒碎度为300目;粉碎后,加水配制成10%(w/v)浓度的大豆分离蛋白悬浮液。
(2)超声破碎:将步骤(1)得到的大豆分离蛋白悬浮液放入超声波反应器中进行处理,初始温度为25℃,超声强度为600W,超声时间为20分钟,制得大豆分离蛋白分散液。
(3)高温酸解和冰浴猝灭:将步骤(2)得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至2.0,并放入数控恒温器中进行加热处理,加热温度为90℃,加热时间为12小时;加热结束后,放入冰晶冰箱(2~6℃)中猝灭10分钟,得到大豆蛋白纤维溶液。
(4)冷冻干燥和粉碎包装:将步骤(3)得到的大豆蛋白纤维溶液以不锈钢方形托盘(330mm×440mm)平薄承装,在-40℃的冷冻干燥机室中冷冻20小时后干燥处理30小时;冷冻干燥后,将固体块粉碎过60目筛网,得到大豆蛋白纤维粉末,并用自封袋包装。
(5)高湿挤压:将步骤(4)得到的大豆蛋白纤维原料放入模块化双螺杆挤压机配套的体积式喂料器,以8g/min的喂料速度进料至挤压主机,经加工后得到水分含量为65%的组织化大豆蛋白。模块化双螺杆挤压主机的八个区段温度设定为35℃—60℃—90℃—120℃—145℃—145℃—145℃—120℃,螺杆转速为175rpm。末端冷却模块通过外接循环水恒温控制在70℃。
(6)切片取段和真空包装:将步骤(5)中冷却模块挤压的组织化大豆蛋白产物均匀切割成长度为4cm的固型块体,经真空包装杀菌后于鲜度保持电场装置室中4℃冷鲜贮藏。
对比例2
(1)高湿挤压:将大豆分离蛋白原料放入模块化双螺杆挤压机配套的体积式喂料器,以8g/min的喂料速度进料至挤压主机,经加工后得到水分含量为65%的组织化大豆蛋白。模块化双螺杆挤压主机的八个区段温度设定为35℃—60℃—90℃—120℃—145℃—145℃—145℃—120℃,螺杆转速为175rpm。末端冷却模块通过外接循环水恒温控制在70℃。
(2)切片取段和真空包装:将步骤(1)中冷却模块挤压的组织化大豆蛋白产物均匀切割成长度为4cm的固型块体,经真空包装杀菌后于鲜度保持电场装置室中4℃冷鲜贮藏。
将实施例1-4及对比例1制得的大豆蛋白纤维,通过以下方法测定表征其纤维转化率和微观形貌:
检测方法及结果
(1)纤维转化率测定:此测定参考Akkermans等人所述的方法,用pH=2的超纯水将制得的大豆蛋白纤维溶液浓度稀释至20mg/mL,然后取2mL稀释液放入超滤离心管(截留分子量50kDa)中离心过滤(16,200×g,20min,4℃),并收集外管滤液。随后,向超滤内管中加入2mL超纯水(pH=2),上下翻转使滤膜上的样品重新分散在水后,再次离心并收集滤液。该步骤重复3次,使用BCA试剂盒测定所收集滤液中的蛋白质含量,计算得到纤维转化率,公式如下:
纤维转化率(%)=[(原液中的蛋白含量-三次滤液中的蛋白含量)/原液中的蛋白含量]×100%
(2)微观形貌表征:用pH=2的超纯水将制得的大豆蛋白纤维溶液浓度稀释至200μg/mL,然后取10μL稀释液滴至新鲜剥离的云母片。待静置孵育2分钟后,用氮气吹干并放入原子力显微镜(Multimode 8,Bruker,USA)中进行检测,取像区域大小为5×5μm2。
将实施例1-4及对比例1-2制得的高水分组织化大豆蛋白,通过以下方法测定表征其宏观形貌、微观形貌、硬度、组织化度和咸苦味:
(1)宏观形貌表征:将组织化大豆蛋白侧面(如图5挤压块的Y面)沿挤压方向平行切入5mm,再利用定向拉伸的弯钩装置固定四个发力点进行缓慢拉伸,拉伸速度为0.2mm/s。拉伸结束后,使用索尼Alhpa 7IV相机拍摄记录,实现高水分挤压蛋白的宏观纤维层状结构表征。
(2)微观形貌表征:将组织化大豆蛋白的三个面(如图5挤压块的X,Y,Z面)沿其面平行方向切开,并分别用戊二醛和锇酸固定后进行二氧化碳超临界干燥。经喷金处理后,将切片的干燥样品放置于场发射扫描电镜(Zeiss,Germany)中进行取像记录,放大倍数为150×。
(3)硬度测定:将高水分挤压蛋白裁剪成图9所示TPA测定要求的形状,并使用TMS-PILOT物性分析质构仪(FTC,USA)进行检测。质构仪程序设定为TPA模式,检测探头为ILCLOAD CELL 500N-平板装置,测试速度为1mm/s,下压形变程度为50%。每个样品重复测定10次,去掉两个最大值和最小值,得到物块的硬度数值,并取平均值。
(4)组织化度测定:将高水分挤压蛋白裁剪成图9所示拉伸-组织化度测定要求的取块方向及形状,并使用TMS-PILOT物性分析质构仪(FTC,USA)进行检测。质构仪程序设定为拉伸模式,检测探头为ILC LOAD CELL 500N-拉伸装置,拉伸测试速度为1mm/s,拉伸回升高度为20mm。每个样品重复测定10次,去掉两个最大值和最小值,得到垂直和平行于挤压方向物块的最大拉伸力,并分别取平均值。高水分挤压大豆蛋白的组织化度可通过以下公式计算得到:
组织化度=垂直最大拉伸力(N)/平行最大拉伸力(N)
(5)苦咸味测定:称取15g大豆蛋白挤压物与200mL水共混于食品料理机中打碎搅拌5分钟,然后将浆液置于恒温水浴锅中90℃加热12小时。加热结束后,将样品取出静置,使其自然降温至25℃后,再吸取部分浆液进行离心(3,520×g,20min,25℃)。用移液管取离心后的上清液加入日本INSENT味觉分析系统(电子舌)配套的检测杯,并由味觉传感器直接分析其内容物中苦和咸的味觉指标。
从图2和图3的实验结果得知,大豆蛋白可在10%(w/v)的高蛋白浓度条件下形成淀粉样纤维,且纤维转化率大于85%。由此,实施例1-4和对比例1所用大豆蛋白纤维的制备浓度定为10%(w/v)。挤压实验结果表明,相比对比例1和对比例2的全纤维化蛋白和全大豆颗粒蛋白的挤压特性,适量添加纤维化蛋白可得到具有丰富的纤维层状结构(图4和图5)、高组织化度(图6)、质地口感较优(图7)、低盐少苦(图8)的高水分组织化大豆蛋白。
Claims (10)
1.一种改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法具体包括如下步骤:
①将大豆分离蛋白超微粉碎,加水配制成大豆分离蛋白悬浮液;
②将步骤①得到的大豆分离蛋白悬浮液进行超声破碎处理,得到大豆分离蛋白分散液;
③将步骤②得到的大豆分离蛋白分散液pH调整至1.0~3.0,恒温处理;恒温处理结束后,放入冰晶环境中猝灭,得到大豆蛋白纤维溶液;
④将步骤③得到的大豆蛋白纤维溶液冷冻干燥,得到大豆蛋白纤维粉末;
⑤将步骤④得到的大豆蛋白纤维粉末和大豆分离蛋白混合,再高湿挤压,改善组织化蛋白的品质。
2.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述大豆分离蛋白悬浮液中,大豆分离蛋白的浓度为4%~10%(w/v)。
3.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述超微粉碎的颗粒碎度为300~500目。
4.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述超声破碎处理大豆分离蛋白的超声强度为200W~1000W,超声时间为15~30分钟。
5.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述恒温处理的温度为80℃~100℃,加热时间为8~16小时。
6.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述冷冻干燥具体是在-65~-18℃的条件下冷冻干燥。
7.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述冰晶环境为2~6℃,在冰晶环境中猝灭5~20分钟。
8.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述大豆蛋白纤维粉末和大豆分离蛋白混合比例为:95:5~80:20。
9.根据权利要求1所述的改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法,其特征在于:所述高湿挤压具体是在7g/min~10g/min的喂料速度,混合蛋白的水分含量为50%~65%,螺杆转速为150rpm~250rpm的条件下进行挤压。
10.一种权利要求1所述改善高湿挤压组织化蛋白品质方法的应用,其特征在于:所述改善高湿挤压组织化蛋白品质的方法用于制备具有丰富纤维层状结构且低盐少苦的植物蛋白基仿生肉。
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Citations (6)
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CN1854153A (zh) * | 2005-04-21 | 2006-11-01 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种生产组织化植物蛋白的方法 |
CN101744095A (zh) * | 2010-01-19 | 2010-06-23 | 东北农业大学 | 纤维化植物蛋白的制备方法及其产品 |
CN107549444A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-09 | 福建安井食品股份有限公司 | 一种组织化大豆蛋白的制备方法 |
CN112841397A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 华南理工大学 | 一种富含纤维的湿法挤压植物肉及其制备方法 |
CN114009715A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-08 | 上海交通大学 | 一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用 |
CN114176154A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-15 | 上海交通大学 | 一种高水分植物蛋白基素肉的制备方法 |
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Patent Citations (6)
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---|---|---|---|---|
CN1854153A (zh) * | 2005-04-21 | 2006-11-01 | 中国农业科学院农产品加工研究所 | 一种生产组织化植物蛋白的方法 |
CN101744095A (zh) * | 2010-01-19 | 2010-06-23 | 东北农业大学 | 纤维化植物蛋白的制备方法及其产品 |
CN107549444A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-09 | 福建安井食品股份有限公司 | 一种组织化大豆蛋白的制备方法 |
CN112841397A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 华南理工大学 | 一种富含纤维的湿法挤压植物肉及其制备方法 |
CN114009715A (zh) * | 2021-11-16 | 2022-02-08 | 上海交通大学 | 一种食品蛋白改良剂及其在改善鱼丸品质中的应用 |
CN114176154A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-15 | 上海交通大学 | 一种高水分植物蛋白基素肉的制备方法 |
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