1.本公开涉及用于改进用于生产挤出的基于植物的蛋白质产品的工艺的方法。
背景技术：
：：2.基于植物的肉类替代品变得越来越复杂，并呈现出肉类特有的属性。味道、质地、香气和外观应配制成模仿肉类。蛋白质水平和组成应与肉类相当。肉类替代品应被视为如牛肉、猪肉、家禽和海鲜的商品的完全替代品。3.营养和健康是基于植物的肉类替代品的消费的首要驱动力。配方师可以用蛋白质和纤维强化替代品，并在盐、脂肪或糖被替代时找到保持味道的方法。味道可以通过加入味道调节成分来改变，如腌泡汁、腌料、浇汁、调味料、肉味香料、烟熏味香料和烧烤味香料，以及增强咸味风味的基于酵母的系统和非基于酵母的系统。根据kerry，优选天然香料和提取物、天然防腐剂以及被视为干净标签的调味料。4.蛋白质基础影响基于植物的肉类替代品的味道、稠度和稳定性以及它们烹饪的方式。在一项调查中，最优选的植物蛋白质来源是62％的豆类(bean)/豆科植物和55％的坚果。其他优选的来源是48％的蘑菇、46％的扁豆、46％的马铃薯、46％的大米、45％的藜麦、42％的豆腐、41％的来源共混物和40％的种子。人们希望看到更多基于植物的选项，包括香肠、条状物和块状物的形式，以及可以用于玉米卷、墨西哥卷饼、早餐食品和比萨饼配料的碎末。5.对肉类替代品的需求已经增长并将继续上升，但该行业在世界不同地区仍有许多障碍需要克服。市场研究公司euromonitor告诉cnbc，全球肉类替代品行业目前的价值为约207亿美元，并且预计到2024年将增长至232亿美元。这种增长正受到从动物福利到食品安全和2019冠状病毒病疫情的刺激。6.然而，这个新兴市场仍面临障碍。一般来说，基于植物的肉类替代品的生产涉及许多加工阶段。就产生的产品质量而言，混合是整个制造过程中最具决定性的步骤之一。这是因为替代肉类产品的基础混合物通常包含超过30种不同的组分，其物理性质在水分、密度、粒度、流变性和稳定性方面差异巨大。对于一些基于植物的肉类制品，预混物仅由干燥的粉状成分组成。其他产品使用已经含有高比例液体的糊状的软而稠的预混物。7.基于植物的肉类替代品通常在连续的过程中被生产、转移和包装。对于不易流动的粘性产品和在长时间暴露于大气氧气而降解的产品来说尤其如此。8.根据配方变化的频率和需要混合的单独的组分的数量，连续生产过程会变得异常复杂。与液体不同，不同的粉末在分配时可以表现出非常不同的行为，这使得用于连续生产的这一加工步骤难以自动化。由于该原因，使用批量生产方法来制备散装粉末的中间混合物通常是最合理的。9.因此，本发明的一个目的是提供一种经济的、可重复的生产用作肉类替代品的基于植物的产品的工艺，该产品具有理想的颜色、风味和质地。技术实现要素：10.基于豆类植物的蛋白质，尤其是豌豆蛋白质，被用作双螺杆挤出以制造中等水分、质地化的蛋白质块的主要来源，该蛋白质块可以通过受控的水合被进一步加工，并涂覆有面糊、面包屑或涂层，以生产可食用的产品。11.蛋白质是挤出的块中的主要成分(70％-95％)。在优选的实施例中，蛋白质是豌豆粉，并且通过添加酵母提取物来提供风味，以赋予牛肉、鸡肉或猪肉风味。在优选的实施例中，不添加着色剂。在挤出之前加入亲水性聚合物和碱形式的附加组分，以确保所需的质地和操作性能。亲水性聚合物赋予功能特性，例如水结合，从而有助于发泡、乳化、质地化和胶凝化，这对于通过挤出制造中等水分质地化的植物蛋白质产品是重要的。12.在挤出前将添加剂成分与蛋白质共混，以1)改变蛋白质的功能性(碱化剂(例如naoh、ca2oh、na2co3、nahco3)，和任选地二硫键断裂剂(例如，抗坏血酸、尿素)和化合物，例如焦亚硫酸钠、蛋氨酸、半胱氨酸、硫胺素或其组合，2)增加颗粒密度(例如纤维、淀粉、酵母提取物，也用于调味)，3)为挤出机机筒提供润滑(例如亲水性聚合物和酵母提取物)并防止挤出物过度质地化和产生质地坚韧的挤出物，和4)控制挤出的颗粒中的水分(例如亲水性聚合物和酵母提取物)。在优选的实施例中，该产品不包含脂肪和/或盐。13.在中等水分质地化的植物蛋白质挤出物中，具有高水结合的蛋白质对于提供当挤出时不会过度膨胀、保持可咀嚼性并提供类似于熟肉蛋白质的纤维质地的挤出块是重要的。这些克服了基于植物的蛋白质的问题，该基于植物的蛋白质仅由60％-90％的蛋白质组成，其余是干扰产生中等水分质地化的蛋白质颗粒的污染成分。这些污染物包括淀粉、纤维、矿物质、糖和脂质。诸如碱化和其他化学加工的改性使得蛋白质对与蛋白质混合的其他成分(例如纤维、酵母提取物)更具反应性。没有这些改性剂的植物蛋白质的挤出产生低水分和质地非常硬的块，或者由淀粉糊化膨胀的块。14.所得到的挤出的中等水分质地化的蛋白质用于生产冷冻或冷藏的肉类替代产品。中等水分的挤出块可以被消费者直接用于烹饪，无需进一步的改性。可替代地，中等水分的挤出物可以与其他成分混合，以制造涂覆的、捣碎的或裹有面包屑的可食用产品，例如“鸡”块和“鱼”条。该产品可以被切割或磨碎，或裹上面包屑，或在不同的酱料和烹饪食谱中烹饪。优点是，与天然动物源性的肉相比，它在更长的时间段内保持所需的温度。风味和质地可以用来模仿牛肉、鸡肉或鱼肉。附图说明15.图1是在实例中使用的螺杆挤出机的透视图。16.图2a是开槽的模具的视图。17.图2b是挤出机端板的端视图。18.图3a至3c是吸水指数(3a)；水溶性指数％(3b)；和各种样品的持水能力％(3c)的图。具体实施方式19.1.定义20.碱性溶液是ph值大于7.0的可溶性碱的溶液。21.亲水性聚合物是那些溶解于水或被水溶胀的聚合物，包括许多天然来源的聚合物。许多含有大量碳水化合物和蛋白质的食品可以被归类为亲水性聚合物。工业中使用的超过三分之二的亲水性聚合物或水溶性聚合物衍生自天然来源的聚合物。22.肉替代品或肉类类似物，近似于特定肉的某些美学品质(主要是质地、风味和外观)或化学特性。替代品通常基于大豆、麸质、豌豆或豆科植物。23.豆科植物是蝶形花科(fabaceae)(或豆科植物类(leguminosae))中的植物，或这类植物的果实或种子。当被用作干燥的谷物时，种子被称为可食用的豆子(pulse)。豆科植物包括苜蓿、三叶草、豆类、豌豆、鹰嘴豆、扁豆、羽扇豆、豆科灌木、角豆、大豆、花生和罗望子。不是所有的豆科植物都产生最佳的肉类替代品或替代物。24.酵母提取物是用于制作面包、啤酒和葡萄酒的同一种酵母的细胞内组分，其已经从细胞壁中分离出来。酵母提取物具有与肉汤相当的美味，并且可以尝起来像牛肉、猪肉、鸡肉或其他肉类。25.ii.组合物26.豆科植物蛋白质来源27.可以使用的豆科植物最典型的是豆类(bean)、豌豆、鹰嘴豆和扁豆，尽管也可以使用其他豆科植物。这些用来提供蛋白质和形成产品的大部分。28.在优选的实施例中，蛋白质来源是未改性的或改性的豌豆蛋白质分离物。蛋白质(cargill(嘉吉)是优选的，但可以使用其他非大豆蛋白质。豌豆蛋白质产自美国的黄色豌豆种子品种，经过挑选以使得通常由可食用的豆子引起的异味最小化。它具有最低80％的蛋白质含量，并且未经过转基因改性(“非gmo”)、被认证为有机、纯素食、无麸质和无大豆。29.碱性溶液或粉末30.产生期望的挤出性能的重要添加剂是碱，诸如氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化镁、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸镁或其混合物。碱性组合物可以以溶液或干燥形式提供。它优选地在水溶液中，并且在注入到挤出机中之前被加入到蛋白质和纤维组合物中。将纤维和氢氧化钙的共混物用蠕动泵注入到双螺杆挤出机中，因此溶液可以在挤出过程期间发生反应(将ph提高到7.5，并将纤维并入到挤出的物料中)。31.在挤出期间或在挤出之后，碱未被去除或中和。32.在一个实例中，可以使用10％的caoh；或21％的caoh，如在下面的实例中所示出的。33.亲水性聚合物34.亲水性聚合物用于增加水分含量和改善质地。加入3％和10％重量/重量之间的亲水性聚合物与蛋白质，优选地约5％干重。代表性的亲水性聚合物包括如以下实例中所述的枫树纤维燕麦纤维、车前草纤维、海藻酸钠、果胶、甲基或羧甲基纤维素、麦芽糖糊精。在大多数情况下，这些已经被加工，以使质地最小化，并且具有很少风味或没有风味。35.化学添加剂36.没有。37.酵母提取物调味料38.酵母提取物可从许多商业供应商购得，并根据来源和浓缩培养物具有多种风味。自溶酵母提取物具有咸味和肉味风味，这可以归因于其谷氨酸、肽、核苷酸氨基酸以及其他组分的含量。谷氨酸是一种天然存在的氨基酸，负责这种咸味风味。这些形成可以提供独特的肉味风味注释，诸如牛肉、鸡肉、猪肉、海鲜和烟熏肉味注释的风味。它具有特定和独特的风味，并且增强了复杂的口感、余味和多汁性。可以使用各种类型和量的酵母提取物，例如从一种至七种不同的酵母提取物，包括在1重量％和10重量％之间，以产生所需的风味。最终产品中的典型的浓度范围为5-12％w/w干物质(“dm”)。39.也可以添加其他风味调节剂，诸如来自mycothechnology的clear(0.05至0.2％包合物)、其他天然风味和风味调节剂、0至1％的盐以及天然色素或美白成分。40.iii.制作方法41.基于植物的肉类替代品(pbma)的生产包括三个阶段，即创建类似肉类的结构(包括质地)、创建类似肉类的外观和重新创建肉类风味。植物蛋白质来源的选择和安全性控制对pbma的生产至关重要。结构化过程是最基本的pbma制造步骤，因为它是类似肉类的质地形成的基础。pbma的显著特征是纤维结构和质地。在结构化过程期间使用的技术对于各种肉类类似物是不同的。然而，这些技术可以被分为自上而下和自下而上两种。自上而下因其稳健性和产生更大容量的能力而被广泛接受以用于商业操作。42.混合是pbma的制造过程中最动态的步骤之一。基于植物的肉类替代品通常在连续的工艺中被加工、转移和包装。这对于粘性和不易流动的产品是一个难题。在暴露于大气氧气时降解的成分是另一个主要障碍。pbma的基本混合物通常含有超过30种不同的成分，这些成分具有不同的物理和功能特性，这些特性在水分含量、粒度、流变性和稳定性方面不同。连续生产工艺无法应对频繁的配方变化和太多需要预混合的单独的组分。43.预混物中可溶性组分和不溶性组分的百分比对于结构形成很重要。这一系列使得难以自动化该加工步骤以用于连续工艺。制造商坚持使用批量生产方法来制备中间混合物，以避免复杂化，随着时间的推移，这些复杂化成本很高。44.真正的肉类产品只需要一次热加工。然而，pbma在结构化过程期间需要复杂得多的热加工。一组工艺参数决定了最终的产品质量。双螺杆挤出机因其多功能性而被广泛接受，并且用于实现更高的能量一致性和均匀的热量分布。例如，最终产品的质地在很大程度上取决于挤出过程的温度，因为它涉及各种交联反应和特定的熔化温度。剪切诱导的结构化方法实现了小尺寸的剪切单元。95℃的最佳加工温度和以诸如20rpm的低速度旋转原材料可以改善纤维结构。45.颜色是味道感知和整体产品接受度的主要贡献者，因为它是食品中首先要注意的元素。肉类替代品力求在未煮熟时获得与红色相似的外观，并且在烹饪时获得与棕色相似的外观。然而，大多数含有麸质或大豆的替代品是黄色或米色的。在pbma的生产中，生肉的红色是通过添加甜菜汁或大豆血红蛋白质获得的。通常添加热稳定成分，诸如焦糖、麦芽提取物、还原糖(在美拉德反应时)，以复制具有棕色外观的最终产品。这些色素成分也有助于热稳定性和ph敏感性。麦芽糖糊精和水合的海藻酸盐也被用作着色剂，这些着色剂通过减少最终产品中的颜色迁移来帮助保持颜色。46.风味形成的过程比颜色形成复杂。基于香味和味道，调味剂可以被分为挥发性的或非挥发性的。由于肉类香味的复杂性，在pbma中复制肉类的香味是重要的挑战。尽管美拉德反应和脂质降解可以在pbma的烹饪中进行，但pbma和真正的肉类中最微小的差异在所得的芳香族化合物中显示出巨大差异。除了诸如香味料(spices)和盐的芳香族成分外，制造商还添加了维生素硫胺素、氨基酸和还原糖，以在pbma中创建芳香族肉类的印象。从水解的大豆蛋白质中可以产生类似鸡肉和类似牛肉的风味。47.pbma的结构和功能组织取决于蛋白质的特性，例如其保持其水分的能力、胶凝化和溶解能力。目前，使用了各种各样的基于植物的蛋白质，范围从非肉类蛋白质到昆虫蛋白质。然而，大豆和豌豆是基本的来源，因为它们成本低，其中优选从豆科植物诸如鹰嘴豆和大豆中获得的蛋白质。并非所有的商业蛋白质在它们的分子行为上是相似的，并且可以在生产(包括挤出)中产生各种各样的产品。因此，有必要仔细地选择或改性在挤出期间构建纤维结构的蛋白质产品，使其被消费者很好地接受。48.成分的共混49.将成分混合，然后进料到挤出机中。50.挤出51.使用标准挤出机。双螺杆挤出机是优选的。挤出在130℃至165℃，优选地155℃-162℃下进行。52.使用具有62mm直径，1240mm长的螺杆的挤出机，挤出的典型时间为5-7分钟。53.产品优选地用开槽的模具挤出，以生产长度、高度和/或宽度在1至10平方英寸(2.54cm至25.4cm)之间的块，尽管产品可以被生产为一系列尺寸和形状，从0.5英寸(1.27cm)的立方体到大得多的8英寸(20.32cm)×7英寸(17.78cm)×1英寸(2.54英寸)的块变化。54.可以使用干法挤出或湿法挤出工艺。最终产品是干燥的，因为水和蛋白质在挤出机中被混合在一起，使得任何未被蛋白质结合的水分在其离开挤出机时都会以蒸汽的形式闪蒸出来。55.挤出后加工56.最终产品可以被后加工，例如，裹上面包屑或被涂覆、绞碎、与调味汁混合、干燥包装或冷冻。该产品可以用于比萨和沙拉的碎肉替代品、块状物、条状物、炸肉排、鱼条、海鲜零食和圈(所有六种都被裹上面包屑或不裹上面包屑)、调味汁中的肉(炖肉大小至大块牛排)、磨碎的肉或绞肉馅饼。57.最终产品可以作为牛肉、猪肉、鸡肉或海鲜或鱼产品销售。58.该产品可以干燥出售，用于在使用前进一步再水合，湿冷冻，或者直接从湿法挤出生产线使用。59.以下非限制性实例进一步说明了制备方法和所得的产品。60.通过参考以下非限制性实例，将进一步理解本发明。61.实例1：添加质地改性剂以用于单独或与酵母提取物一起挤出豌豆蛋白质。62.材料与方法63.进行研究以优化具有所需质地和易于挤出的产品的生产。使用添加膳食纤维成分和ph调节剂氢氧化钙[ca(oh)2]进行测试。[0064]使用了以下材料和方法进行测试：[0065]螺杆挤出机[0066]实例中使用的螺杆挤出机在图1中示出。模具在图2a中示出，并且端板在图2b中示出。[0067]msdf卫生混合器：[0068]bctgpolytwintm双螺杆挤出机，62mm直径，20:1l/d(5个机筒)，带柔性刀片的旋转切割器。224kw(300hp)驱动最大螺杆速度1000rpm。[0069]高卫生单程干燥器，2个加热区和1个冷却区[0070]brabender容积式进料器[0071]调理机[0072]带有netzsch螺杆泵和endress-hauser流量计的液体添加车[0073]表1：模具配置[0074]转移板bctg-80229-81002带1个环的旋转板(revolverplate)锥体+隔板bctg-11213-010带2个隔板的平锥体插入板bctg-11811-010插入件2-14mmnx1.6mm狭缝x3mm着落板直径23mm。铜钮插入件柱塞6-23mm柱塞[0075]表2：干燥的共混物配方[0076]干燥的共混物配方：[pm202104dd-ll]*[0077]成分07-0107-0207-0308-0208-0308-0408-05puris870ppi100％70％90％99.5％99.0％ꢀꢀpuris860ppi30％ꢀꢀꢀꢀꢀpuris860hgꢀꢀꢀꢀꢀ99.5％燕麦纤维ꢀꢀ10％ꢀꢀꢀꢀ海藻酸钠ꢀꢀꢀ0.25％0.25％lm果胶ꢀꢀꢀ0.25％0.25％车前草ꢀꢀꢀꢀ1.0％ꢀꢀrippleripptienpppꢀꢀꢀꢀꢀꢀ100％[0078]*dd＝日；ll＝批号[0079]制备并测试了表3中的下列添加剂配方：[0080]表3：碱性和亲水性聚合物配方[0081]液体混合物配方：[pm202104dd-ll]*[0082]成分07-1107-1208-11ph10-11氢氧化钙10％ꢀꢀ枫树纤维100％80％(4份)**水90％ꢀꢀ07-11共混物ꢀꢀ20％(1份)**[0083]**这些是近似值，测量ph以确保ca(oh)2的正确添加。[0084]生产共混合配方：(干料+液体)[0085][0086]870、870hg和860豌豆蛋白质分离物、roquette燕麦纤维、枫树纤维溶液、海藻酸钠、低甲氧基化果胶、车前草纤维、氢氧化钙和ripplefoods豌豆蛋白质产品[0087]所有成分均为供人消费的食品级，并经bminfac和nutechnology以及客户认可。[0088]使用了四种类型的豌豆蛋白质成分：870、860、870hg(高胶凝化)和ripplefoods的豌豆蛋白质产品。[0089]使用了调理机和额外的液体注射泵。[0090]测试了经ph改性的产品的最终ph值。原料成分混合物具有6.0至6.5的ph。ph调节剂以3％的10％ca(oh)2溶液或作为与液体15％枫树纤维溶液的混合溶液添加。[0091]结果[0092]试验1：豌豆蛋白质870很难挤出。需要大量的预调理，例如，使用大量的蒸汽和提供高能量的螺杆配置。即便如此，挤出仍不规则且难以稳定。挤出物非常蓬松[0093]试验2：roquette豌豆蛋白质p85g需要较少的螺杆压力和预调理，但得到具有较高的“褐色”的蓬松产品，并且挤出物不均匀且密度很低。[0094]试验3：使用相同螺杆配置的ripptein得到类似爆米花的挤出物。产品结果完全重构，并且不适合于大块的挤出。[0095]试验4：与当水合时共混的豌豆蛋白质相比，使用与试验1(单独的870)相同的参数的870加15％的酵母提取物共混物产品得到更均匀的挤出并产生所需的风味。挤出物更加均匀，并且可以挤出大块。然而，质地仍然非常蓬松，并且不像一块肉。[0096]实例2：豌豆蛋白质与可溶性纤维和碱的挤出[0097]测试了使用可溶性纤维和氢氧化钙以产生对可能难以挤出的豌豆蛋白质更具粘性的挤出物(绳状物)。[0098]材料与方法[0099]870被用作添加了亲水性纤维和碱性物质的基底(base)。[0100]测试的纤维包括燕麦纤维、15％枫树纤维液、0.25％海藻酸钠加0.25％低甲氧基果胶和车前草纤维。[0101]氢氧化钙(碱)用作10％的溶液，除了当与液体枫树纤维(renmatix)混合时。混合物是一袋20kg的15％纤维枫树纤维溶液，其中加入2kg的10％氢氧化钙溶液。[0102]结果[0103]纤维-氢氧化钙-870混合物的ph值在10与11个ph单位之间。[0104]在添加改性剂后测量的挤出物ph值为7.0至7.5。这是有利的，因为：1)产生赖氨酸丙氨酸抗营养物的可能性低，2)由于高ph导致的风味影响最小，和3)在挤出物中实现结构效果所需的量低。[0105]加入氢氧化钙的可溶性纤维的使用提高了挤出物的结构的粘结性。[0106]单独的豌豆蛋白质产生质地化的产品，但这种产品以细小到易碎的喷雾形式离开模具。添加亲水性植物纤维和碱性ph调节剂防止喷雾的形成。挤出物的绳状物仍然粗糙，但在再水合后，在外观上更光滑且更均匀。[0107]处理的挤出物具有在7.0与7.5之间的测量的ph值。[0108]挤出的产品在离开模具时外观不光滑。在ph处理的情况下，它确实变得更有粘性，外观有些粗糙。[0109]表4：挤出条件[0110]测量时间值870ppi的ph4/7–1400pm6.2挤出物的ph4/6-1236pm7.2枫树纤维+ca(oh)2溶液的ph4/6-1400pm10.7[0111]低螺杆rpm产生最佳挤出物外观，其中端板温度超过160℃。[0112]实例3：优化豌豆蛋白质与碱和可溶性其他亲水性聚合物的组合，以允许生产大块[0113]进一步的测试证实，单独的870不允许生产大的肉块。甚至很难挤出大块，挤出过程不太稳定，并且所得的挤出物膨胀。[0114]770(70％)加上860(30％)也没有给出好的结果。与单独的870相比，挤出甚至更加困难。[0115]870加上氢氧化钙(约0.1％)显著提高了挤出的平滑度。存在视觉改善以及较低的挤出噪音，并且产品流动变得有规律，并且由模具非常有规律地排出，而没有断裂和机械噪音。[0116]870加上10％的燕麦纤维(hf401-30)给出了与870加上1％氢氧化钙类似的结果。[0117]870加上21％的renmatix与10％氢氧化钙溶液的共混物(4份和1份caoh)给出更平滑的挤出，稳定系统并允许更大的块以均匀的外观运行。[0118]870(更高的胶凝化能力)与renmatix和10％氢氧化钙溶液(4份和1份caoh)给出了挤出规则性和产品规则性的另外的改善。[0119]然而，这些产品都没有产生所需的密度。[0120]870加上renmatix以及21％氢氧化钙溶液加上0.5％的高粘度：海藻酸钠或海藻酸钙(s900ns海藻酸钠)加上0.5％的lm果胶(从柑橘类水果的果皮中提取并由存在于植物的大多数初级细胞壁中的一组复杂的多糖组成的低甲氧基果胶)给出了完美的挤出物，光滑且非常稳定，看起来像一块肉，保持水合，并模仿了纤维鸡肉的良好切割。[0121]其他可溶性/功能性纤维(燕麦、大豆等)可以代替和/或与renmatix和/或一起使用。[0122]还可以使用除了氢氧化钙外的食品级碱来增加待挤出的混合物的ph。[0123]实例4：具有最佳质地的豌豆蛋白质挤出物的制备。[0124]样品的组成[0125]不同组成的质地化的基于植物的蛋白质挤出物的九个样品被保持在室温下。样品列于表5中。[0126]表5.蛋白质挤出物的样品数量和成分组成[0127][0128]质地化的块状物的物理分析[0129]堆积密度[0130]使用1升的容器“原样”测量挤出物的堆积密度。容器被填充到顶部而没有包装，调平并称重以获得单位体积的重量。对每种产品获取两次测量结果，并且堆积密度结果是两次读数的平均值。[0131]质地概况的分析[0132]根据lin等人，《食品科学杂志(j.foodsci.)》2002,67,1066-1072，用ta-xt2质地分析仪(texturetechnologiescorp.,美国纽约州斯卡斯代尔(scarsdale,ny,usa))表征水合的挤出物的质地特性。在分析之前，蛋白质挤出物在室温下在过量过滤的自来水中水合，直到出现完全水合(约15至20分钟)。[0133]使用带有闸刀台的warnerbratzler刀确定剪切力。将水合的样品横向放置在台上并剪切。剪切五个不同的样品。[0134]使用35mm直径的塑料圆柱体进行压缩样品两次以达到50％的应变来进行质地概况分析(tpa)，其中对于每次压缩，接触力为5g并且力阈值为20g。每个处理组测量四个重复。收集硬度、弹性和咀嚼性的属性的数据。硬度被测量为在第一次压缩期间的峰值力，单位为g。弹性是在第二次压缩开始时蛋白质产品的高度相对于产品的原始高度的比率，并且以百分比表示。粘结性是第二压缩曲线下的面积与第一压缩曲线下的面积的比率。虽然对于这项研究，粘结性没有直接用于评估质地化，但它被用于计算咀嚼性的值。咀嚼性是无单位数，其被测量为硬度×粘结性×弹性。[0135]质地化的块状物的化学分析[0136]样品的制备[0137]使用waring型号wsg30专业香料研磨机将质地化的蛋白质块状物研磨至80-120微米。样品在室温下储存在塑料/箔层压袋中，直到分析。[0138]近似分析[0139]使用cem公司的仪器测量所有八个样品的蛋白质、脂肪、碳水化合物、水分和灰分的量。分别使用cemsprint、smart6和oracle仪器测量蛋白质、水分和脂肪含量。使用设定在700℃的andwinscientificyamatodr200对流烘箱测量灰分含量。将预称重的样品干燥过夜，并在完成后称重，以确定灰分含量。[0140]颜色[0141]使用agera比色计(hunterlabs)测量蛋白质分离物粉末的颜色。测量并报告了以下属性：[0142]l*是亮度的度量。值0表示黑色，100表示白色，并且值50表示中间灰色。[0143]a*表示红绿轴。其中正值和负值分别表示红色和绿色。值0表示中性。[0144]b*表示蓝黄色轴；其中正值表示黄色，负值表示蓝色，并且0表示中性。[0145]为了确定总色差，色度计用白色标准物校准。使用以下公式来计算总色差(δe*)：[0146]δe*＝sq.rt.[(δl*)2+(δa*)2+(δb*)2]ꢀꢀꢀ(1)[0147]其中，δl*、δa*和δb*表示样品的对应颜色参数与白色标准物(l*＝95.55，a*＝90.51，b*＝102.64)的颜色参数的差异。使用以下等式来确定白度指数(wi)：[0148]wi＝sq.rt.[(100-l*)2+a*2+b*2]ꢀꢀꢀ(2)[0149]水活性[0150]使用配备有热电系统的aqualab4te(meterfood)在23℃下一式两份测量粉末的水活性，该热电系统允许仪器在整个测量中保持设定的腔室温度。[0151]吸水指数和水溶性指数[0152]根据anderson等人，《淀粉(starch)》1970,22:130-135来测量吸水指数(wai)。将干燥的挤出的产品研磨并过筛，以获得150至250μm之间的均匀粒度。将样品称重至2.5g，并在室温下悬浮在30ml的过滤的自来水中。将样品涡旋，然后在摇台上搅动30分钟。接下来，使用离心机5810r15amp型(eppendorf)将样品以3,000g离心15分钟。将上清液倾析到蒸发皿中，并在100℃下干燥3小时，以使用以下等式获得百分比形式的水溶性指数(wsi)：[0153]wsi(％)＝(ws/wd)x100ꢀꢀꢀ(3)[0154]其中“ws”是来自上清液的干固体的重量，并且“wd”是干样品的重量。称重离心管中剩余的凝胶，并使用以下等式，将吸水指数计算为比率：[0155]wai＝wg/wdꢀꢀꢀꢀ(4)[0156]其中“wg”是凝胶的重量，并且“wd”是干燥样品的重量。样品以一式三份测试。[0157]持水能力[0158]持水能力(whc)被定义为最终产品内部可以保持的水的量，并根据applewhite编辑，《人类食品和动物饲料中植物蛋白质利用世界大会论文集(proceedingsoftheworldcongressonvegetableproteinutilizationinhumanfoodsandanimalfeedstuffs)》1989来测量)。将15g样品浸泡在过量的室温过滤的自来水中持续20分钟。然后将样品在筛网上沥干5分钟，并称重以确定样品的最终重量。whc以一式三份完成，并使用以下公式计算：[0159]whc(％)＝[(最终重量-初始重量)/初始重量]x100ꢀꢀꢀꢀ(5)[0160]统计分析[0161]除非上面另有说明，否则所有实验至少以一式两份进行。使用学生的t检验来计算统计学上的显著差异。使用的显著性水平为p《0.05。[0162]成分对物理和功能特性的影响[0163]据报道，豌豆蛋白质作为单独成分很难挤出。确定豌豆蛋白质分离物可以作为单独的成分挤出，但是只有在特定的制造商和豌豆蛋白质分离物组合物的情况下才能获得成功。在这项研究中，在用于生产块状物的挤出条件下，puris，inc.的蛋白质远远优于roquette(结果未报道)和ripplefoods。[0164]表6示出了样品成分对挤出的质地化的植物蛋白质块状物的物理和功能特性的影响。优选的块状物由在如通过非正式感官分析确定的测量结果的中值范围内评分的样品成分制成。含有puris豌豆蛋白质分离物870(hg)的样品显示出所需的质地特性。例如，样品4含有puris豌豆蛋白质分离物870(hg)、加工的枫树纤维(mf)、果胶(pc)、海藻酸盐(al)和氢氧化钙(caoh)的混合物，并且样品5含有puris、加工的枫树纤维和氢氧化钙的混合物。颜色和组成分析显示所有九个变量没有太大的不同。[0165]质地特性是消费者在消费像这些基于植物的“鸡块”的产品时将最容易感知的质量特征。消费者在他们咀嚼产品时不希望产品太硬(变量1、7、8和9)或太有嚼劲(1、2、8和9)。咀嚼性被认为是嘴里的橡皮筋，而硬度则被描述为不寻常的鸡肉质地。同样，消费者不希望它们过于粘，诸如变量1、2、8和9中所示。这会被认为是调色板上的软糖。[0166]颜色受水分含量的影响，特别是在干燥的块状物中。随着水分的增加，红色(a*值)也增加，而黄色(b*值)在研究中不受水分含量的影响。在挤出机中，通过螺杆速度来控制质地化的块状物中的水分。在这些研究中，挤出机螺杆速度在所有九个变量中非常相似，在挤出机机筒的不同区域的加热也是如此。[0167]表6.挤出的块状物的物理和功能特性[0168][0169][0170]*组成关键：p，puris870；mf，枫树纤维；ca，caoh；ps，车前草；pn，purisnew；pc，果胶；al，海藻酸盐；ye，酵母提取物；r，ripptein[0171]具有不同大写字母的行差异显著p≤0.05。[0172]吸水指数和水溶性指数[0173]吸水指数(wai)测量样品在大分子水平上结合水的能力(图3a)。因为挤出物是研磨的，所以吸水性与加工的程度和影响大分子结构结合或截留水的能力的方式有关。因此，传统上用wai确定淀粉的蒸煮。在较高量的淀粉(lin等人(2002《食品科学杂志》67:1066-1072)的情况下和在糊化的淀粉降解程度更大的情况下(oikonomou&krokida,2011《国际食品特性杂志(internat.j.offoodprop.)》14(1):199-240)，wai增加。在这项研究中，变量3和7具有较高的wai(表6)。变量3含有车前草纤维，已知它是一种极好的吸水剂。变量7(ripptein)很可能含有豌豆淀粉作为蛋白质分离物中的污染物。淀粉颗粒在挤出期间胶凝化并且可以吸收水。[0174]水溶性指数(wsi)显示淀粉在水中的溶解度，表明存在的受损淀粉的量(demesa等人，(2009).《食品工程杂志(j.foodengineering)》90:262-270)。较高的wsi水平表明较高水平的淀粉在挤出机机筒中降解，这反过来增加了wsi。先前的研究表明，在较高浓度的淀粉的情况下，wsi较大(demesa等人，2009；hashimoto&grossman,2003《国际食品科学与技术杂志(intl.j.foodscitechnol.)》38:511-517)。[0175]持水能力[0176]生肉产品具有从55％至75％湿基的水分含量。这一特性对于消费者的感官体验是最佳的，并描述为“多汁性”。为了使基于植物的肉类替代品被消费者最佳地接受，用于水合的适当量的水是模仿肉样质地和确保消费者可接受性所必需的。持水能力(whc)衡量完整产品在再水合后能够保持的水的量(图3b)。这提供深入了解产品结构保持水的能力，并且通常受质地化的影响(samard&ryu，20192018《食品与农业科学杂志(j.sci.foodagriculture)》99(6))。whc数据显示挤出物所保持的水的量与堆积密度成反比。对于0％和50％cpf处理，whc最大(分别为74.1％和76.0％)，并且这些产品显示出最低的堆积密度。较低密度的产品由于其多孔的内部结构可以保持更多的水(lin，huff和hsieh，2002《食品科学杂志》67:1066-1072)。高孔隙率和随之而来的高whc可能导致差的产品质量，因为产品中更多的残留水分将导致柔软的质地。具有最少孔隙率和最高堆积密度(10％、20％和30％cpf)的产品具有较低的whc(55.5％至65.9％)，这导致更好的质地(ma&ryu,2019《食品科学和生物技术(foodscibiotechnol.)》28:67-74)。这通过表6)中的质地分析得到了证实。[0177]总结[0178]在buhler62mm双螺杆挤出机中挤出九种不同的配方。发现puris豌豆蛋白质分离物是在本研究中使用的大多数挤出条件中的最佳蛋白质。puris具有有限释放的蛋白质，该蛋白质也被密切研究，并且发现它在挤出中的表现优于原始的puris870产品。据报道，这种新的蛋白质分离物具有更好的胶凝化特性。经证实，这种新的蛋白质比早期版本的puris870具有更好的表面活性性能(发泡、胶凝化和乳化)。从感官的角度来看，最佳的质地特性是在测试的九个变量的总体平均值中测量的那些特性。人类的感知在非正式的感官分析中证实了这一点。用puris870hg制成的两个变量似乎是最佳配方。[0179]根据前文的详细描述，组合物和制造方法的修改和变化对本领域技术人员来说将是显而易见的，并且旨在落入所附权利要求的范围内。当前第1页12当前第1页12