大豆蛋白-淀粉基素肉制品高濕擠壓工藝優(yōu)化

楊 勇 王中江 陳惠惠 江連洲 王喜波 Olga Babich 李秋榮

（1 中國(guó)人民解放軍東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院普通外科 南京 210002

2 北京順鑫控股集團(tuán)科技部 北京 101300

3 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院 哈爾濱 150030

4 康德波羅的海聯(lián)邦大學(xué)生命系統(tǒng)學(xué)院 俄羅斯加里寧格勒 236016）

隨著人們生活水平的提高，“三高”（高血脂、高血壓和高血糖）人群的比例逐年攀升，人們對(duì)飲食的健康性和營(yíng)養(yǎng)性也越來(lái)越關(guān)注。素肉是我國(guó)新興的產(chǎn)品，富含優(yōu)質(zhì)植物蛋白、低脂肪、低熱量，含有多種維生素、礦物質(zhì)以及膳食纖維、異黃酮、卵磷脂等功能因子[1]，其中的大豆蛋白為無(wú)膽固醇、低熱量、高蛋白、安全營(yíng)養(yǎng)食品，是改善飲食結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀低價(jià)食物資源[2]。素肉因營(yíng)養(yǎng)豐富，風(fēng)味獨(dú)特，而深受消費(fèi)者喜愛(ài)。在一些欠發(fā)達(dá)的偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)，增加素肉消費(fèi)，還能彌補(bǔ)動(dòng)物性蛋白不足，改善居民營(yíng)養(yǎng)。

目前，最常見(jiàn)的素肉制備方法就是擠壓技術(shù)，是集原料輸送、混合、熔融、擠壓成型等多種加工單元于一體的新型食品加工技術(shù)[3]，實(shí)現(xiàn)高溫、高壓、短時(shí)強(qiáng)烈擠壓、剪切處理和熱處理的功能，具有高效、節(jié)能、清潔、產(chǎn)品多樣化等優(yōu)勢(shì)[4]。根據(jù)輸入物料含水量的不同，可以分為高濕擠壓技術(shù)（＞40%）和中、低濕擠壓技術(shù)（≤40%）。高濕擠壓技術(shù)是伴隨著雙螺桿擠壓機(jī)發(fā)展起來(lái)的新興技術(shù)，集混合、攪拌、加熱等工序于一體，產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分損失少[56]。經(jīng)高濕擠壓生產(chǎn)的素肉不需二次復(fù)水就可直接食用，組織化程度高，與肉的質(zhì)感相近[7]。根據(jù)擠壓系統(tǒng)模型分析認(rèn)為，操作參數(shù) （擠壓溫度、喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速）對(duì)擠壓過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量有著直接的影響[89]。研究操作參數(shù)對(duì)植物蛋白擠壓組織化產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的影響，有助于優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高植物蛋白質(zhì)構(gòu)重組產(chǎn)業(yè)化水平[10]。

本文以高直鏈淀粉的玉米淀粉、大豆分離蛋白、谷朊粉為原料制備淀粉-蛋白素肉。衡量素肉組織化狀態(tài)的指標(biāo)有很多，其中持水性和持油性是組織化生產(chǎn)中重要的質(zhì)量控制指標(biāo)，提高素肉的持水性和持油性可以改善素肉的硬度、黏度、口感等[11]。在擠壓過(guò)程中，添加淀粉可在一定程度上改變產(chǎn)品的感官性質(zhì)和組織化度[12]，而添加淀粉過(guò)多又會(huì)使蛋白質(zhì)凝聚度降低，因此確定合適的淀粉添加量十分重要。高直鏈玉米淀粉有利于抗性淀粉的形成[13]?？剐缘矸垭S著直鏈淀粉的含量增加而增加，其在大腸中經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生短鏈脂肪酸的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于膳食纖維，增加素肉的功能性，同時(shí)又能改善素肉的持水性和持油性[14]。本研究目的是探討原料中高直鏈玉米淀粉的添加量以及操作參數(shù)如螺桿轉(zhuǎn)速、喂料速度、擠壓溫度對(duì)高濕擠壓技術(shù)生產(chǎn)的素肉的持水性、持油性的影響，為素肉的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米淀粉購(gòu)于國(guó)民淀粉公司，編號(hào)為13537-66-13，直鏈淀粉含量為75%；大豆分離蛋白購(gòu)于哈高科；谷朊粉購(gòu)于陜西西澤食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

雙螺桿擠壓機(jī)（ClextralEV25），法國(guó)克萊斯特羅公司；遠(yuǎn)紅外輻射干燥箱，潤(rùn)聯(lián)機(jī)械廠。

1.3 方法

1.3.1 素肉的制備 在丁志義的方法上進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整[15]，向淀粉、大豆分離蛋白、谷朊粉按比例混合的混合物中加入一定比例的水，經(jīng)雙螺桿擠壓膨化得到組織蛋白，在水中浸泡1h，經(jīng)脫水機(jī)邊沖洗邊甩干至干料的3倍，加入調(diào)料鹵制，烘干，熏烤，即為素肉制品。

1.3.2 素肉持水性測(cè)定 參考美國(guó)谷物化學(xué)協(xié)會(huì)（American Ascioation of Cereal Chemist，AACC 88-04）檢測(cè)產(chǎn)品持水性的方法并加以改進(jìn)。將生產(chǎn)的素肉用高速萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過(guò)80目篩，稱取約2 g粉，準(zhǔn)確的克數(shù)記為W1，放入離心管中，離心管的質(zhì)量記為W2，加入20 mL蒸餾水，振蕩混合均勻，25℃靜止 30 min，18 000×g離心 15 min，取出吸干上層液體，稱重，記為W3。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.3.3 素肉持油性測(cè)定 方法同持水性測(cè)定，用大豆色拉油代替蒸餾水。

1.3.4 素肉超微結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析 素肉切成大小適宜的條狀，進(jìn)行樣品預(yù)處理。浸泡在戊二醛溶液中固定24 h，然后再用pH 7.2的磷酸鹽緩沖液清洗3次，每次10 min。再分別用體積分?jǐn)?shù)為30%，50%，70%，85%，95%，100%的乙醇溶液洗脫。將樣品切片，放入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥，干燥后的樣品置于液氮中脆斷，然后將樣品置于掃描電子顯微鏡下觀察其顯微結(jié)構(gòu)[16]。

1.3.5 素肉質(zhì)構(gòu)特性分析 素肉切成大小適宜的正方形，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)樣品進(jìn)行進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析（TPA）試驗(yàn)，選用AB/E-d35柱形探頭分析其硬度、內(nèi)聚性、耐咀性和恢復(fù)性。下降速度設(shè)置為2 nm/s，測(cè)試速度為 1 nm/s，上升速度為 2 nm/s，形變量設(shè)置為20%，接觸力為5 g。每種樣品重復(fù)3次，取3次測(cè)定的平均值[17]。

1.3.6 響應(yīng)面法優(yōu)化素肉制備工藝

1.3.6.1 淀粉添加量的確定試驗(yàn) 在素肉制備的過(guò)程中，控制操作參數(shù)為：喂料速度為30 g/min、螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min、擠壓溫度140℃，分別選擇淀粉添加量1%，2%，3%，4%，5%，比較不同淀粉添加量下素肉的持水性和持油性。

1.3.6.2 喂料速度的確定試驗(yàn) 在素肉制備的過(guò)程中，控制淀粉添加量及操作參數(shù)為：淀粉添加量3%、螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min、擠壓溫度140℃，分別選擇喂料速度 10，20，30，40，50 g/min，比較不同喂料速度下素肉的持水性和持油性。

1.3.6.3 螺桿轉(zhuǎn)速的確定試驗(yàn) 在素肉制備的過(guò)程中，控制淀粉添加量及操作參數(shù)為：淀粉添加量3%、喂料速度30 g/min、擠壓溫度140℃，分別選擇螺桿轉(zhuǎn)速 60，90，120，150，180 r/min，比較不同螺桿轉(zhuǎn)速下素肉的持水性和持油性。

1.3.6.4 擠壓溫度的確定試驗(yàn) 在素肉制備的過(guò)程中，控制淀粉添加量及操作參數(shù)為：淀粉添加量3%、喂料速度30 g/min、螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，分別選擇擠壓溫度 100，120，140，160，180℃，比較不同擠壓溫度下素肉的持水性和持油性。

1.3.6.5 響應(yīng)面法優(yōu)化素肉制備工藝 在單因素研究的基礎(chǔ)上，確定各因素的水平值范圍，采用響應(yīng)曲面分析法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用Design-Expert軟件對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化。分別以持水性和持油性為響應(yīng)值R1和 R2，選擇淀粉添加量（A）、喂料速度（B）、螺桿轉(zhuǎn)速（C）、擠壓溫度（D）為影響因素，根據(jù)響應(yīng)曲面法試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，設(shè)計(jì)四因素五水平的二次回歸方程來(lái)擬合因素和指標(biāo)（響應(yīng)值）之間的函數(shù)關(guān)系，確定最優(yōu)工藝參數(shù)，其因素水平編碼表見(jiàn)表1。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析 采用響應(yīng)曲面分析法進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，利用Design-Expert軟件對(duì)試驗(yàn)進(jìn)行過(guò)程優(yōu)化，應(yīng)用Origin 8.5進(jìn)行畫圖。

表1 因素水平編碼表Table1 Independent variables and test design levels

2 結(jié)果與分析

2.1 淀粉添加量對(duì)素肉持水性和持油性的影響

為探究淀粉添加量對(duì)素肉持水性和持油性的影響，控制操作參數(shù)為：喂料速度30 g/min、螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min、擠壓溫度140℃，分別選擇淀粉添加量1%，2%，3%，4%，5%，比較不同淀粉添加量下素肉的持水性和持油性，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，在素肉制備的工藝中，隨著淀粉添加量的增加，持水性和持油性總體上保持先增加后減少的趨勢(shì)，淀粉添加量控制在3%～4%范圍內(nèi)，持水性和持油性相對(duì)較高?？赡苁怯捎陔S著淀粉含量的增加，淀粉的糊化加大了物料的膨化，淀粉與蛋白質(zhì)之間相互作用，使得蛋白質(zhì)凝聚度降低，產(chǎn)品組織化度降低，結(jié)構(gòu)越來(lái)越疏松，氣腔增大[18-22]，持水性、持油性變好。隨著直鏈淀粉含量的增加，持油性逐漸降低，可能是由于直鏈淀粉會(huì)影響淀粉的吸油性[14]，而且過(guò)高的淀粉含量不易得到纖維化明顯和咀嚼度適中的產(chǎn)品[23]，所以控制淀粉的添加量至關(guān)重要?？紤]成本的同時(shí)，為了得到持水性和持油性好的素肉，采用3%為最佳淀粉添加量進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

2.2 喂料速度對(duì)素肉持水性和持油性的影響

為探究喂料速度對(duì)素肉持水性和持油性的影響，控制淀粉添加量及操作參數(shù)為：淀粉添加量3%、螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min、擠壓溫度140℃，分別選擇喂料速度 10，20，30，40，50 g/min，比較不同喂料速度下素肉的持水性和持油性，結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，在素肉制備的工藝中，喂料速度達(dá)到30 g/min時(shí)，素肉持油性最好，而喂料速度達(dá)到40 g/min時(shí)，素肉持水性最好。此時(shí)再隨著喂料速度的增加，持水性和持油性逐漸下降。說(shuō)明喂料速度較低時(shí)對(duì)持水性和持油性為正效應(yīng)，但當(dāng)喂料速度過(guò)高則產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。當(dāng)喂料速度低于10 g/min，擠壓機(jī)壓力梯度建立緩慢，物料停留時(shí)間長(zhǎng)[10]，物料的水分被充分汽化，持水性較差，而且喂料速度較低時(shí)，形成素肉不太完整，影響了素肉的持油性。提高喂料速度，素肉持水性和持油性越來(lái)越好。喂料速度增加到50 g/min時(shí)，物料極易發(fā)生噴射狀況，出料不均勻，形成素肉的效果不好，間接影響了素肉的持水性和持油性[24]。從節(jié)能的角度考慮，試驗(yàn)采用30 g/min為最佳喂料速度進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

圖1 淀粉添加量對(duì)素肉持水性和持油性的影響Fig.1 The effect of the amount of starch on water holding capacity and oil holding capacity of meat analog

圖2 喂料速度對(duì)素肉持水性和持油性的影響Fig.2 The effect of the feeding rate on water holding capacity and oil holding capacity of meat analog

2.3 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)素肉持水性和持油性的影響

為探究螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)素肉持水性和持油性的影響，控制淀粉添加量及操作參數(shù)為：淀粉添加量3%、喂料速度30 g/min、擠壓溫度140℃，分別選擇螺桿轉(zhuǎn)速 60，90，120，150，180 r/min，比較不同螺桿轉(zhuǎn)速下素肉的持水性和持油性，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，在素肉制備的工藝中，螺桿轉(zhuǎn)速的改變會(huì)改變物料停留時(shí)間和剪切強(qiáng)度[25]，初期隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增加，組織化程度更好，持水性和持油性逐漸增加，但當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速大于120 r/min后，受到的剪切力過(guò)大，影響自由巰基和二硫鍵含量[26]，組織化程度降低，持水性隨之下降。但當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速為150 r/min時(shí)，素肉持油性最好，但考慮能耗問(wèn)題，為了得到持水性和持油性好的素肉，試驗(yàn)考慮采用120 r/min為最佳螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。

2.4 擠壓溫度對(duì)素肉持水性和持油性的影響

為探究擠壓溫度對(duì)素肉持水性和持油性的影響，控制淀粉添加量及操作參數(shù)為：淀粉添加量

圖3 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)素肉持水性和持油性的影響Fig.3 The effect of the screw speed on water holding capacity and oil holding capacity of meat analog

2.5 響應(yīng)面法優(yōu)化素肉制備工藝

2.5.1 持水性響應(yīng)面分析 R1通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析軟件Design-Expert進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立二次響應(yīng)面回歸模型如下：

R1=1.45+0.017A+0.014B+0.008C+0.008917D-3%、喂料速度30 g/min、螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，分別選擇擠壓溫度 100，120，140，160，180℃，比較不同擠壓溫度下素肉的持水性和持油性，結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知，在素肉制備的工藝中，隨著擠壓溫度的增加，持水性和持油性總體上保持先增加后減少的趨勢(shì)，擠壓溫度控制在140～160℃范圍內(nèi)，持水性和持油性相對(duì)較高。當(dāng)擠壓溫度過(guò)低時(shí)，素肉內(nèi)部沒(méi)有熟透，產(chǎn)品沒(méi)有結(jié)構(gòu)松散，不成型，持水性和持油性較差。當(dāng)擠壓溫度過(guò)高時(shí)，水分容易散失，不利于水分的保持[27]，但由于水分蒸發(fā)過(guò)快，對(duì)素肉的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞，形成多孔結(jié)構(gòu)，比較利于持油[28]?？紤]能耗的同時(shí)，為了得到持水性和持油性好的素肉，試驗(yàn)考慮采用140℃為最佳擠壓溫度進(jìn)行后續(xù)優(yōu)化試驗(yàn)。0.000375AB-0.000875BC-0.000625BD+0.00025CD-0.009417A2-0.008542B2-0.014C2-0.015D2

圖4 擠壓溫度對(duì)素肉持水性和持油性的影響Fig.4 The effect of the extrusion temperature on water holding capacity and oil holding capacity of meat analog

其中：R1——持水性；A——淀粉添加量；B——喂料速度；C——螺桿轉(zhuǎn)速；D——擠壓溫度。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)安排及結(jié)果Table2 The experiment arrangement and result of response surface

（續(xù)表2）

表3 持水性回歸與方差分析結(jié)果Table3 The water holding capacity variance analysis of response surface

圖5 淀粉添加量和喂料速度的交互作用Fig.5 The interaction of the amount of starch and the feed speed

圖6 淀粉添加量和螺桿轉(zhuǎn)速的交互作用Fig.6 The interaction of the amount of starch and the screw speed

圖7 淀粉添加量和擠壓溫度的交互作用Fig.7 The interaction of the amount of starch and the extrusion temperature

圖8 螺桿轉(zhuǎn)速和喂料速度的交互作用Fig.8 The interaction of the screw speed and the feed speed

圖9 擠壓溫度和喂料速度的交互作用Fig.9 The interaction of the extrusion temperature and the feed speed

圖10 擠壓溫度和螺桿轉(zhuǎn)速的交互作用Fig.10 The interaction of the extrusion temperature and the screw speed

由表可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸顯著（P＜0.0001），失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），一般情況下，R2越接近于 1，擬合的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮胶?；另一方面，R2值越小，模型中獨(dú)立變量的相關(guān)性越差。從方差分析得到的回歸方程顯示，模型的擬合度R2和校正擬合度 R2（Adj）分別為0.9521，0.9074，這些數(shù)據(jù)充分說(shuō)明了二次模型的模擬是滿意的、精確的，并且具有較高的可信度。自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測(cè)。由F檢驗(yàn)可以得到因子貢獻(xiàn)率為：A＞B＞D＞C，淀粉添加量＞喂料速度＞擠壓溫度＞螺桿轉(zhuǎn)速。

應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度140℃，響應(yīng)值持水性最優(yōu)值1.454 g/g。

在響應(yīng)面分析法求得的最佳條件下，即淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度140℃，進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，3次平行試驗(yàn)持水性最優(yōu)值為1.454 g/g。說(shuō)明響應(yīng)值的試驗(yàn)值與回歸方程預(yù)測(cè)值吻合良好。

2.5.2 持油性響應(yīng)面分析 R2通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析軟件Design-Expert進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立二次響應(yīng)面回歸模型如下：

R2=0.73+0.017A+0.014B+0.007875C+0.008792D-0.0001875AB-0.0001875AC-0.0001875AD-0.001062BC-0.0008125BD+0.0004375CD-0.009385A2-0.00851B2-0.014C2-0.015D2

其中：R2——持油性；A——淀粉添加量；B——喂料速度；C——螺桿轉(zhuǎn)速；D——擠壓溫度。

表4 持油性回歸與方差分析結(jié)果Table4 The oil holding capacity variance analysis of response surface

（續(xù)表4）

圖11 淀粉添加量和喂料速度的交互作用Fig.11 The interaction of the amount of starch and the feed speed

圖12 淀粉添加量和螺桿轉(zhuǎn)速的交互作用Fig.12 The interaction of the amount of starch and the screw speed

圖13 淀粉添加量和擠壓溫度的交互作用Fig.13 The interaction of the amount of starch and the extrusion temperature

圖14 喂料速度和螺桿轉(zhuǎn)速的交互作用Fig.14 The interaction of the feed speed and the screw speed

圖15 喂料速度和擠壓溫度的交互作用Fig.15 The interaction of the feed speed and the extrusion temperature

圖16 螺桿轉(zhuǎn)速和擠壓溫度的交互作用Fig.16 The interaction of the screw speed and the extrusion temperature

由表可知，方程因變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，該模型回歸顯著（P＜0.0001），失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），一般情況下，R2越接近于 1，擬合的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮胶?；另一方面，R2值越小，模型中獨(dú)立變量的相關(guān)性越差。從方差分析得到的回歸方程顯示，模型的擬合度R2和校正擬合度R2（Adj）分別為0.9529，0.9089，這些數(shù)據(jù)充分說(shuō)明了二次模型的模擬是滿意的、精確的，并且具有較高的可信度。自變量與響應(yīng)值之間線性關(guān)系顯著，可以用于該反應(yīng)的理論推測(cè)。由F檢驗(yàn)可以得到因子貢獻(xiàn)率為：A＞B＞D＞C，淀粉添加量＞喂料速度＞擠壓溫度＞螺桿轉(zhuǎn)速。

應(yīng)用響應(yīng)面尋優(yōu)分析方法對(duì)回歸模型進(jìn)行分析，尋找最優(yōu)響應(yīng)結(jié)果淀粉添加量為3%，喂料速度為30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速為120 r/min，擠壓溫度為140℃，響應(yīng)值持油性最優(yōu)值為0.738 g/g。

在響應(yīng)面分析法求得的最佳條件下，即淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度140℃，進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，3次平行試驗(yàn)持油性最優(yōu)值為0.738 g/g。說(shuō)明響應(yīng)值的試驗(yàn)值與回歸方程預(yù)測(cè)值吻合良好。

2.5.3 聯(lián)合求解 利用Design-Expert的聯(lián)合求解法確定制備素肉兼具高持水性和持油性的條件為：淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度 140℃，持水性最優(yōu)值為1.454 g/g，持油性最優(yōu)值為0.738 g/g。

在響應(yīng)面分析法求得的最佳條件下，即淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度140℃，進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，3次平行試驗(yàn)素肉持水性最優(yōu)值為1.454 g/g，持油性最優(yōu)值為0.738 g/g。說(shuō)明響應(yīng)值的試驗(yàn)值與回歸方程預(yù)測(cè)值吻合良好。

2.6 素肉超微結(jié)構(gòu)的掃描電鏡分析

通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化得到最優(yōu)的參數(shù)為淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度140℃，對(duì)此條件下的素肉和市售的素肉進(jìn)行掃描電鏡分析，結(jié)果如圖17和圖18所示。與市售的素肉樣品相比，經(jīng)過(guò)高濕擠壓加工得到的素肉，其切片表面較為平整，有明顯的片層狀和纖維拉伸的結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)較為緊密，空隙較少，便于水分和油的保持，與魏益民等[29]論文中的超微結(jié)構(gòu)相似。

圖17 素肉掃描電鏡圖Fig.17 SEM image of textured protein

圖18 市售素肉掃描電鏡圖Fig.18 SEM image of textured protein in the market

2.7 素肉質(zhì)構(gòu)特性分析

通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化得到最優(yōu)的參數(shù)為淀粉添加量3%，喂料速度30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min，擠壓溫度140℃，對(duì)此條件下的素肉和市售的素肉進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性分析，結(jié)果如圖19和圖20所示。兩種素肉的TPA曲線均能保持較好的對(duì)稱性，說(shuō)明素肉的彈性和回復(fù)性能好。但就硬度、彈性等指標(biāo)而言，高濕擠壓得到的素肉的硬度比市售的素肉小，彈性更好一些，內(nèi)聚性相差不多。

圖19 素肉質(zhì)構(gòu)圖譜Fig.19 Texture properties analysis of textured protein

圖20 市售素肉質(zhì)構(gòu)圖譜Fig.20 Texture properties analysis of textured protein in the market

表5 素肉質(zhì)構(gòu)特性分析Table5 Texture properties analysis of textured protein

3 結(jié)論

淀粉添加量、喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度對(duì)素肉的持水性和持油性有很大的影響，通過(guò)單因素試驗(yàn)選取最優(yōu)的淀粉添加量、喂料速度、螺桿轉(zhuǎn)速、擠壓溫度，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)，優(yōu)化得到最優(yōu)的參數(shù)：淀粉添加量為3%，喂料速度為30 g/min，螺桿轉(zhuǎn)速為120 r/min，擠壓溫度為140℃時(shí)，素肉持水性和持油性最優(yōu)，分別為1.454 g/g和0.738 g/g。而且對(duì)素肉超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描電鏡分析和質(zhì)構(gòu)特性分析，結(jié)果表明，與市售的素肉產(chǎn)品相比，高濕擠壓得到的素肉具有緊密的纖維組織化結(jié)構(gòu)，硬度適宜，彈性和內(nèi)聚性較好，這為素肉機(jī)理研究和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)參考。