五类植物蛋白高水分挤压纤维结构应用特点

近日，中国农业科学院农产品加工研究所王强研究员团队在国际知名学术期刊Food Research International（中科院1区，IF: 7.425）在线发表了题为“Application of transglutaminase modifications for improving protein fibrous structures from different sources by high-moisture extruding”的最新研究成果。本团队在高水分挤压植物基肉制品理论及应用研究方面开展了系列研究，此成果是植物基肉制品原料筛选与优化方面的又一延续性工作。中国农业科学院农产品加工研究所张金闯副研究员和2021级硕士研究生李同庆为论文共同第一作者，王强研究员为通讯作者。

高水分挤压是新型植物基肉制品高效制造的前沿热点技术之一，挤出物具有更接近动物肉的纤维结构和质地的特点。然而，不同植物蛋白原料的高水分挤压纤维结构应用特点不明确，不利于植物基肉制品原料的筛选与搭配，阻碍了相应质地产品的研发。因此，本研究选取大豆蛋白（SPI、SPC）、豌豆分离蛋白（PPI）、花生蛋白粉（PPP）、小麦蛋白（WG）和大米分离蛋白（RPI）为原料，探究了高水分挤压-酶改性联用技术对不同植物蛋白挤出物品质的影响。

结果表明，在高水分挤压过程中，TG酶催化蛋白质质构重组的过程既受蛋白质种类的影响，又受蛋白质浓度的影响。研究发现，TG酶使PPP挤出物的硬度显著降低，而显著提高了SPI挤出物的硬度，对于PPI则无显著影响。对比TG酶催化SPI和SPC的挤出效果，发现蛋白质浓度过高（90%以上）不利于TG酶诱导凝胶的形成，而会促进纤维结构形成。本研究初步判断，高水分挤压过程中，蛋白质凝胶化和纤维结构形成存在竞争关系，凝胶过快或不利于纤维结构形成。

项目资助：

本研究受到了国家重点研发计划（2021YFC2101402）、中国农业科学院农业科技创新计划（CAAS-ASTIP-Q2022-IFST-05）、潍坊食品科学与加工技术研究院财政基金科研专项（WFIFST-2022-01）、国家自然科学基金青年基金项目（31901608）的资助。

图1 高水分挤压-酶改性联用技术对不同植物蛋白挤出物品质的影响