一种利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法

本发明提供了一种利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，属于新型食品加工。

背景技术：

1、肉类是膳食蛋白质的主要来源，但近年来全球肉类生产和消费的增加引发了对土地的污染和气候变化、温室效应等环境问题的关注。随着人们环保意识和健康意识的增强，消费者的需求逐渐偏向更合乎道德、更可持续和更有营养的优质植物蛋白，而植物蛋白肉的研发可以满足优质蛋白的供给和食品工业可持续发展的要求以及广大消费者的肉食需求。除了优质植物蛋白的选择和增添量是植物蛋白肉的核心外，植物蛋白肉还有一个关键是模仿动物肉制品的质地，而肌肉质地依赖于骨骼肌中肌纤维的结构和组成。因此高蛋白含量的植物蛋白纤维的构建与组装对于蛋白肉的制作尤为重要。

2、植物蛋白纤维结构的形成需要进一步的加工，例如热挤压、剪切和纺丝。其中静电纺丝是目前广泛用于制备亚微米/纳米级别纤维的技术，相较于热挤压和剪切，该技术可以深入模拟骨骼肌中肌纤维的结构。静电纺丝技术在食品研究领域已有食品级植物蛋白纤维的相关报道，但还存在一些待解决的问题：(1)大部分植物蛋白因为具有复杂的高级结构，无法单一地在电场中形成均一的丝状纤维，需要将其他可纺聚合物作为载体，与其混合后才能成功纺丝。纺丝载体的存在导致了植物蛋白的可添加量减少，无法满足消费者对优质蛋白摄入量的需求；(2)与其他可纺聚合物混合后的复合纤维对水具有高敏感性，阻碍了静电纺丝技术在植物蛋白纤维领域的应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，改善静电纺丝技术在植物蛋白纤维制作领域的缺陷，生产食品级植物蛋白纤维并提高植物蛋白纤维中优质蛋白的含量，解决静电纺丝纤维对水的高敏感性将其运用到植物蛋白肉的组装中，模拟骨骼肌中肌纤维带来的肌肉质地。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，包括以下步骤：

4、(1)、复合纤维的制备：配置质量分数为5～30％的植物蛋白水溶液并加入计量的纺丝载体，待其完全混合均匀后，将调配好的植物蛋白纺丝液倒入静电纺丝机的纺丝注射器中，设置好参数，启动纺丝机开始工作，纺丝液在电场力作用下形成射流，形成复合纤维；

5、(2)、交联复合纤维：将复合纤维放入交联剂溶液中10～90min，接着用食用乙醇冲洗纤维数次，直到去除残余的交联剂，最后将纤维暴露在空气中，直至食用乙醇完全挥发后得到交联后的纤维；

6、(3)、纺丝载体的洗脱：将交联后的纤维完全浸入装有蒸馏水的烧杯中，在25±5℃的室温下浸泡60～120min，浸泡结束后在室温下将纤维自然风干，然后将它们转移到烘箱中直至纤维的重量保持不变，得到高蛋白含量的植物蛋白肉仿生纤维。

7、进一步的，步骤(1)中所使用的的植物蛋白为大豆蛋白、红花籽粕蛋白、豌豆蛋白蛋白等中的任意一种。

8、进一步的，步骤(1)中所使用的纺丝载体为醋酸纤维素、瓜尔豆胶、普鲁兰多糖等中的一种或多种，载体用量为植物蛋白质量的10～90％。

9、进一步的，步骤(2)中所使用的交联剂为肉桂醛、京尼平、阿魏酸等中的任意一种。

10、进一步的，步骤(3)中将纤维自然风干5h，烘箱设置烘干温度50℃。

11、与现有技术相比，本发明提供一种利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，综合考虑了植物蛋白肉目前蛋白含量不够高和口感质地不够接近动物肉制品的缺陷，为制造高蛋白含量的植物蛋白肉仿生纤维开辟一种简单可行的新思路。

12、本发明首先将植物蛋白和载体混合纺丝得到复合纤维，再利用天然交联剂针对植物蛋白进行化学交联，不仅可以降低复合纤维对水的高敏感性还可以对植物蛋白纤维中的蛋白结构进行固定。针对蛋白进行交联固定后，再通过水洗的方式将复合纤维中的纺丝载体洗脱从而得到高蛋白含量的植物蛋白纤维。该方法不仅为提高食用纤维的蛋白含量提供了一种简单有效的策略，而且为植物蛋白肉的加工组装开辟了新的思路和增添了新的选择。

技术特征：

1.一种利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，其特征在于：步骤(1)中所使用的的植物蛋白为大豆蛋白、红花籽粕蛋白、豌豆蛋白蛋白等中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，其特征在于：步骤(1)中所使用的纺丝载体为醋酸纤维素、瓜尔豆胶、普鲁兰多糖等中的一种或多种，载体用量为植物蛋白质量的10～90％。

4.根据权利要求1所述的利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，其特征在于：步骤(2)中所使用的交联剂为肉桂醛、京尼平、阿魏酸等中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的利用交联-水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，其特征在于：步骤(3)中将纤维自然风干5h，烘箱设置烘干温度50℃。

技术总结
本发明提供了一种利用交联‑水洗制备植物蛋白肉仿生纤维的方法，首先配置质量分数为5～30％的植物蛋白水溶液并加入计量的纺丝载体，将调配好的植物蛋白纺丝液倒入静电纺丝机的纺丝注射器中，纺丝液在电场力作用下形成射流，形成复合纤维；再将复合纤维放入交联剂溶液中，接着用食用乙醇冲洗纤维数次，直到去除残余的交联剂，最后将纤维暴露在空气中，直至食用乙醇完全挥发后得到交联后的纤维；最后纺丝载体的洗脱。本发明生产食品级植物蛋白纤维并提高植物蛋白纤维中优质蛋白的含量，解决静电纺丝纤维对水的高敏感性将其运用到植物蛋白肉的组装中，模拟骨骼肌中肌纤维带来的肌肉质地。

技术研发人员：刘娇,彭帅,刘虹,覃瑞,杨艳玲
受保护的技术使用者：中南民族大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17