植物素肉的研究現(xiàn)狀及趨勢

高育哲，肖志剛，何夢宇，段玉敏，霍金杰，江睿生

(1. 沈陽師范大學糧食學院，遼寧 沈陽 110034； 2 .沈陽師范大學學前與初等教育學院，遼寧 沈陽 110034)

植物素肉，又稱肉類擬物，是仿生或代替肉類食品的一種，不僅能滿足消費者對肉類食品質地和感官的需求，還能提供營養(yǎng)[1]；尤其是以植物蛋白為主要基料制作的素肉產品，蛋白質含量較高，脂肪含量低，適合于肥胖、高血脂、素食等有特殊需要的消費人群。因此，隨著人們對健康和營養(yǎng)的不斷追求以及為了滿足消費者日益增長的對健康的需求，植物素肉的開發(fā)及研究是潮流驅動的必需品，更加符合黨和國家《健康中國行動2019—2030》中提出的主題要求。

1 植物素肉的原料

植物素肉是以植物蛋白為主要基料，經一定工序加工制做而成具有纖維結構、類似于動物肉的風味和口感的素食產品。肉類生產過程中會產生對環(huán)境不利的排放物[2]，而植物素肉所含脂肪較低，能有效減少或避免食用大量動物脂肪而引發(fā)的潛在健康風險，長期食用可有效預防高血壓、糖尿病等慢性疾病的發(fā)生，同時也可以提高免疫力，有利于身體健康[3]。我國是糧食作物種植大國，如大豆和花生總產量在600萬t和200萬t左右，其中的50%～65%用于制油，制油后的副產物即脫脂大豆、花生餅粕多年以來常作為飼料或肥料，但其中蛋白質質量分數(shù)高達50%以上(干基)，而大豆和花生蛋白主要由球蛋白和伴球蛋白組成，氨基酸組成合理，消化率高，具有極高的開發(fā)利用價值，是制作植物素肉的優(yōu)勢原料，生產植物素肉的原料主要有以下幾類。

1.1 大豆蛋白

大豆是我國種植的主要農作物之一，來源廣，成本低，大豆中含有豐富的營養(yǎng)成分，其蛋白質質量分數(shù)可以達到近40%。大豆蛋白是素肉常用的原料，利用大豆蛋白本身的結構特點和功能特性，可有效改善植物素肉的組織狀態(tài)和口感，提高素肉的彈性、保水性、咀嚼性等性質，同時還可以降低生產成本[4]。

1.2 小麥蛋白

小麥面筋蛋白主要是由醇溶蛋白和谷蛋白組成的，一直以來，因其較低的溶解性限制了其在食品工業(yè)中的應用，但小麥蛋白獨特的結構特點使其能夠在擠壓組織化后獲得與肉類相似的組織狀態(tài)和纖維結構，同時具有較好的彈性和柔韌性，這成為近年來植物素肉相關研究中人們關注的熱點。此外，小麥蛋白中氨基酸組成比較全面，具有較高的營養(yǎng)價值，可作為理想的肉類替代品[5]。

1.3 魔芋

魔芋，又稱作麻芋、鬼芋，素有“去腸砂”之稱。魔芋含有大量葡甘露聚糖、維生素、植物纖維及一定量的粘液蛋白，葡甘露聚糖可以預防和治療便秘、肥胖、糖尿病、炎癥性腸病等多種疾病[6-9]。研發(fā)出的魔芋素肉產品不僅具有營養(yǎng)和保健功能，還具有與動物肌肉制品類似的結構和口感，開發(fā)和應用前景廣闊。

1.4 食用菌

食用菌同樣也含有豐富的蛋白質成分,干重時質量分數(shù)最高可達25%左右,與牛肉、豬肉等畜禽產品中蛋白質含量接近[10，20]。竹蓀屬食用菌制作素肉雖然竹蓀屬食用菌的產量較低，十分稀有，但是其營養(yǎng)物質豐富，竹蓀的活性成分還具有抑菌、抗氧化、抗癌等作用[11]。

2 植物素肉的研究現(xiàn)狀

植物素肉是模擬傳統(tǒng)肉的外型、感官和質構等理化特性的一種素食食品。能滿足消費者對肉類相似的外觀、質地、風味和適口性等的需求，也適于素食者、動物保護者和環(huán)境保護者等特殊人群。近年來，人們通過研究發(fā)現(xiàn)，擠壓等加工處理后植物蛋白質的物理、化學特性和營養(yǎng)功能特性改變，改變的程度與植物蛋白的來源和種類密切相關。小麥蛋白為原料制得的素肉丸具有纖維絲多、韌性好、多汁性的優(yōu)點。陳軍明研究不同種原料蛋白對素肉脯產品特性的影響，優(yōu)化得出了變性馬鈴薯淀粉、變性玉米淀粉和變性木薯淀粉的最佳添加量為1.5%、1.0%和2.0%，復水大豆組織蛋白和大豆分離蛋白各占35%和5%時產品的口感和組織結構最佳[12]。適當添加改良劑可以提高素肉產品的品質，馬寧通過研究發(fā)現(xiàn)適量的添加氫氧化鈉(0.075%)對小麥組織化蛋白(TWP)品質起到改良作用；L-半胱氨酸的添加使小麥組織化蛋白(TWP)組織化度、咀嚼度、硬度大大提高，使產品的口感與肉類更加接近[5]。

能夠影響植物素肉產品品質的因素除原料外，擠壓能使蛋白質分子排列整齊以及使組織結構紋理更具有規(guī)律，使植物蛋白與動物肉具有相似的多孔組織，從而具備與肉類相似且良好的咀嚼性和保水性[1]。擠壓過程中的加熱溫度、壓力、pH值等影響素肉產品的品質。呂斌[13]以鮮豆渣為原料生產植物化組織蛋白時發(fā)現(xiàn)，當擠壓的二區(qū)溫度150℃、三區(qū)溫度170℃、進料速度25 r/min時，組織蛋白組織化程度最好。陳芙蓉等[14]通過確定休閑素肉產品質量的關鍵控制點:拉絲蛋白驗收、油炸、調味、包裝和滅菌，建立了能夠提高生產管理水平和保證產品質量的HACCP管理體系。另外，近年來高濕擠壓技術是生產植物蛋白素肉產品的主要技術方法和手段，蛋白質在高溫、高壓和高速剪切作用下，蛋白質分子間的化學鍵斷開，并進一步重排，新的化學鍵如二硫鍵結合形成聚集體，進而可以制成高度組織化和纖維化的模擬肉制品[17-19]。高濕擠壓得到的植物蛋白肉較傳統(tǒng)的低水分擠壓素肉具有水分含量高、產品纖維化程度高等特點[16]。高培棟等利用高濕擠壓技術制作復合素肉，以大豆分離蛋白和谷朊粉為基料，添加含牛肉香膏和食鹽各1.5 g/100 g，孜然粉0.8 g/100 g，醬油1.0 g/100 g[15]，制成的素肉在內部結構上基本與牛肉一致。陳浩等[11]以感官評分為指標，確定制作休閑竹蓀素肉最優(yōu)的工藝條件為鹵制時間和烘干時間各25 min，調味油20%以及滅菌時間45 min。

3 植物素肉的發(fā)展趨勢

我國作為農業(yè)大國，大豆、小麥、魔芋和食用菌的年產量都居于世界前列[3]。但是資源豐富會造成浪費現(xiàn)象出現(xiàn)，同樣也會帶來滯銷現(xiàn)象的產生。植物素肉在食品行業(yè)的應用，不僅可以充分利用豐富的資源，還可以代替牛肉、豬肉等肉類，既彌補動物蛋白資源缺乏的缺陷，又減少食用肉類產生慢性疾病的風險。隨著物質生活水平的不斷提高，人們不再簡單地追求吃飽穿暖，而是更注重營養(yǎng)與健康。植物素肉可以有效預防多種疾病，同時也是越來越多素食主義者補充自身營養(yǎng)的選擇。隨著人們對“膳食預防疾病和促進健康”的重視，素肉已經在菜肴、休閑食品、營養(yǎng)保健食品等食品工業(yè)方面廣泛應用，并且在大量的需求推動下將會不斷普及，植物素肉的開發(fā)和研究具有十分廣闊的前景。