一种牛肉风味人造肉及其制备方法

1.本发明涉及现代绿色健康食品加工技术领域，尤其是涉及一种牛肉风味人造肉及其制备方法。


背景技术：

2.随着居民生活水平的不断提高，对健康饮食的关注也越来越多。牛羊猪等动物肉类产品含有大量的饱和性脂肪，一直是心血管疾病的重要诱发因素。此外，随着养殖业的商业化程度加高，追求高利润已成为养殖企业的重中之重，在饲料中添加激素、抗生素已成为正常形态，完全健康的动物肉已经很难找到，过度食用家禽已成为亚健康体质的重要原因。
3.以大豆蛋白为主要成分的人造肉具有所含蛋白种类丰富、氨基酸含量占比高、脂肪含量非常低等优点，逐步被作为健康食品用于各个食品加工行业及日常餐饮。然而，市场上现有的人造肉产品，多以大豆蛋白、面筋、淀粉等混合合成，味道杂乱，纤维肉丝体现不出来。
4.此外，现有技术中人造肉的加工工艺多采用机械粉碎后，乳化液升温凝固，再逐步脱水获得人造肉食品原材料，因此，现有技术中所制备的人造肉的机械强度非常低，经过脱水处理后，分子内部氢键消失，产品的韧性几强度均大幅下降，再次烹饪过程中的二次水化时，水分子难以进入蛋白质分子内部形成氢键，使得烹饪过程中人造肉的结构强度更低，严重影响了人造肉食品的口感。
5.鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种牛肉风味人造肉的制备方法，本发明利用蛋白和多糖之间的相互作用力，先凝聚形成复合物，经过酶和加热处理，再进行风味物质包埋和热加工处理，最终得到富含牛肉风味的人造肉，所制备得到的人造肉具有浓郁的牛肉风味，并且具有优异的网络骨架强度。
7.本发明提供一种牛肉风味人造肉的制备方法，包括以下步骤：
8.s1、配制大豆分离蛋白溶液；
9.s2、配制壳聚糖溶液；
10.s3、向大豆分离蛋白溶液中加入牛肉精油、膳食纤维混合后在6000rpm的转速下剪切均质5min，加入壳聚糖溶液和去离子水，调节ph为6.0，加入tg酶，维持ph为6.5，并依次进行水浴保温、加热灭酶和定型，得到复合凝胶；
11.s4、复合凝胶经高温高压、油浴、油炸或烘烤处理，得到牛肉风味人造肉；
12.其中，步骤s1和s2不限定先后顺序。
13.其中，大豆分离蛋白(soybean protein isolate，spi)由一类游离的多个氨基酸按照一定的顺序通过缩水脱合组成的肽链盘旋折叠形成的天然高分子有机聚合物，九成以上都为蛋白质，营养价值高，是除花生蛋白外植物蛋白中屈指可数的可替代动物蛋白的品
种。而氨基酸是蛋白质基本组成，并由其通过肽链结合，所以大豆分离蛋白含有很多极性基团，使其具有吸水性、保水性和膨胀性，是一种具有多功能、来源广泛且营养丰富的蛋白，由近20种氨基酸组成，与动物蛋白质种类相似，具有形成泡沫，乳液和凝胶的能力，被广泛应用于许多食品。
14.壳聚糖(chitosan，cs)，为天然多糖甲壳素脱除部分乙酰基的产物，是自然界中存在的唯一的阳离子多糖。其具有长链糖分子特性，它与纤维素形成的膳食纤维素有相似的特性，如保水、难以被人体消化吸收等。其次，壳聚糖溶于酸后，糖链上的氨基发生质子化，可形成强大的正电荷阳离子基团，这有利于改善酸性体质、维持机体正常ph。具有成膜和凝胶化特性。同时，因为其分子链段中含有丰富羟基、氨基、乙酰氨基以及糖苷键，使之极易与无机、有机分子发生键合。
15.而膳食纤维在过去曾被认为是“无营养物质”而不被利用，但随着营养学和相关科学研究的发展和开发，使其逐渐进入人们的生活并得到重视。
16.本发明利用大豆分离蛋白与壳聚糖的相互作用凝聚成复合凝胶，在蛋白和多糖结合型相互作用中，静电相互作用是最主要的结合力，当蛋白与多糖当体系的ph接近中性时，大豆分离蛋白溶液带负电荷，与带正电的壳聚糖溶液发生静电相互作用，与此同时加入膳食纤维，促进蛋白-多糖网络的形成，并大大增强产物的结构和质构性质。所制备得到的人造肉不仅具有浓郁的牛肉风味，而且具有优异的网络骨架强度。
17.作为本技术方案优选地，本发明所使用大豆分离蛋白溶液的质量体积浓度为0.5-2mg/l，并优选为1mg/l，而所使用溶剂为去离子水；本发明所使用壳聚糖溶液的质量体积浓度为0.5-2mg/l，并优选为1mg/l，而所使用溶剂为体积浓度为0.5％的乙酸溶液。
18.作为本技术方案优选地，在每份人造肉的制备过程中，所使用大豆分离蛋白、牛肉精油、膳食纤维和壳聚糖的质量比为(100-110)：(2-4)：(7-9)：(22-26)，并优选为105：3：8：24；而所述tg酶的用量为30u/g。
19.作为本技术方案优选地，所述膳食纤维包括苹果纤维和柑橘纤维中的任意一种。其中，柑橘纤维为优质的膳食纤维，对一些慢性病具有极好的治疗作用和防止作用，除营养特性外，柑橘纤维在食品加工中还具有一些功能特性，如保水性、持油性、黏性、凝胶特性。而苹果纤维是褐色或红褐色干燥粉末，具有调节肠道和血脂的功能。
20.作为本技术方案优选地，所述水浴保温处理时，控制水浴温度为40-50℃，并优选为45℃，时间为1-3h，并优选为2h；而所述加热灭酶时，控制水浴温度为85-95℃，并优选为90℃，时间为5-15min，并优选为10min；最后于4℃下保存10-15h进行定型。
21.作为本技术方案优选地，所述高温高压处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于121℃、1mpa下加热处理20min。
22.经高温高压处理后，复合凝胶的强度和硬度均有显著提升，并且，添加苹果纤维的复合凝胶强度和破裂点最高。
23.作为本技术方案优选地，所述油浴处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于130℃油浴下加热处理20min。
24.经油浴处理后，复合凝胶的强度和硬度均有显著提升，同样，添加苹果纤维的复合凝胶强度和破裂点最高。
25.作为本技术方案优选地，所述油炸处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于
150℃下油炸处理20min。
26.经油炸处理后，复合凝胶的强度和硬度均有显著提升，并以添加柑橘纤维的复合凝胶强度和破裂点最高。
27.作为本技术方案优选地，所述烘烤处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于200℃下烘烤处理20min。
28.经烘烤处理后，复合凝胶的强度和硬度均有显著提升，并且添加苹果纤维的复合凝胶强度和破裂点最高，但柑橘纤维组别的凝胶强度和硬度与空白组相差较小。
29.上述制备方法制备得到的牛肉风味人造肉，也理应属于本发明的保护范围，并且该人造肉最适宜的储藏温度为4℃。
30.本发明的牛肉风味人造肉，至少具有以下技术效果：
31.本发明利用大豆分离蛋白与壳聚糖的相互作用凝聚成复合凝胶，在蛋白和多糖结合型相互作用中，静电相互作用是最主要的结合力，当蛋白与多糖当体系的ph接近中性时，大豆分离蛋白溶液带负电荷，与带正电的壳聚糖溶液发生静电相互作用，与此同时加入膳食纤维，促进蛋白-多糖网络的形成，并大大增强产物的结构和质构性质。因此，本发明利用蛋白和多糖之间的相互作用力，先凝聚形成复合物，经过酶和加热处理，再进行风味物质包埋和热加工处理，最终得到富含牛肉风味的人造肉，所制备得到的人造肉具有浓郁的牛肉风味，并且具有优异的网络骨架强度。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明思路流程图；
34.图2为本发明实施例1在高温高压条件下制备得到凝胶的硬度；
35.图3为本发明实施例1在高温高压条件下制备得到凝胶的强度；
36.图4为本发明实施例1在高温高压条件下制备得到凝胶的质构结果；
37.图5为本发明实施例2在油浴条件下制备得到凝胶的硬度；
38.图6为本发明实施例2在油浴条件下制备得到凝胶的强度；
39.图7为本发明实施例2在油浴条件下制备得到凝胶的质构结果；
40.图8为本发明实施例3在油炸条件下制备得到凝胶的硬度；
41.图9为本发明实施例3在油炸条件下制备得到凝胶的强度；
42.图10为本发明实施例3在油炸条件下制备得到凝胶的质构结果；
43.图11为本发明实施例4在烘烤条件下制备得到凝胶的硬度；
44.图12为本发明实施例4在烘烤条件下制备得到凝胶的强度；
45.图13为本发明实施例4在烘烤条件下制备得到凝胶的质构结果；
46.图14为本发明无处理、高温高压、油浴、油炸、烘烤的加工处理后人造肉包埋牛肉精油体系的外观示意图；
47.图15为本发明空白组在4℃下储藏条件下感官评定结果；
48.图16为本发明苹果纤维组在4℃下储藏条件下感官评定结果；
49.图17为本发明柑橘纤维组在4℃下储藏条件下感官评定结果；
50.图18为本发明空白组在室温下储藏条件下感官评定结果；
51.图19为本发明苹果纤维组在室温下储藏条件下感官评定结果；
52.图20为本发明柑橘纤维组在室温下储藏条件下感官评定结果；
53.图21为本发明空白组在50℃下储藏条件下感官评定结果；
54.图22为本发明苹果纤维组在50℃下储藏条件下感官评定结果；
55.图23为本发明柑橘纤维组在50℃下储藏条件下感官评定结果；
56.图24为本发明无处理后的人造肉包埋牛肉精油体系在4℃、常温、50℃下储存12天后感官评定结果；
57.图25为本发明高温高压处理后的人造肉包埋牛肉精油体系在4℃、常温、50℃下储存12天后感官评定结果；
58.图26为本发明油浴处理后的人造肉包埋牛肉精油体系在4℃、常温、50℃下储存12天后感官评定结果。
具体实施方式
59.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
60.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
61.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
62.实施例1
63.将商用的spi粉末(1％，w/v)溶解于相应比例的去离子水中，室温环境下搅拌至完全溶解；
64.取一定量的壳聚糖粉末(1％，w/v)溶于相应比例的0.5％的乙酸溶液中，室温搅拌至完全溶解；
65.取100ml1％spi，空白组添加0.2％的牛肉精油，纤维组加入0.15％的牛肉精油及0.4％苹果/柑橘纤维混合，于6000rpm均质5min，然后加入20ml1％cs(溶于0.5％冰乙酸)和80ml去离子水，在磁力搅拌器上面搅拌均匀并且调节ph为6.0；加入30u/g tg酶，维持ph6.5；保鲜膜密封后，放入45℃水浴锅中保温2h，保温结束后转移到90℃水浴锅中灭酶10min，最后于4℃冰箱中放置过夜；
66.将制备好的凝胶适当除去上清液，倒入磨具中压制定型成直径4.5cm高1cm的圆饼状；用手术刀将凝胶切成1x1x1cm的正方体后，将凝胶进行121℃高压加热20min处理，采用
ta.xtplus质构仪测定凝胶的质构特性。
67.实施例2
68.将商用的spi粉末(1％，w/v)溶解于相应比例的去离子水中，室温环境下搅拌至完全溶解；
69.取一定量的壳聚糖粉末(1％，w/v)溶于相应比例的0.5％的乙酸溶液中，室温搅拌至完全溶解；
70.取100ml1％spi，空白组添加0.2％的牛肉精油，纤维组加入0.15％的牛肉精油及0.4％苹果/柑橘纤维混合，于6000rpm均质5min，然后加入20ml1％cs(溶于0.5％冰乙酸)和80ml去离子水，在磁力搅拌器上面搅拌均匀并且调节ph为6.0；加入30u/g tg酶，维持ph6.5；保鲜膜密封后，放入45℃水浴锅中保温2h，保温结束后转移到90℃水浴锅中灭酶10min，最后放置4℃冰箱过夜；
71.将制备好的凝胶适当除去上清液，然后倒入磨具中压制定型成直径4.5cm高1cm的圆饼状；用手术刀将凝胶切成1x1x1cm的正方体；然后将凝胶进行130℃油浴加热20min处理，采用ta.xtplus质构仪测定凝胶的质构特性。
72.实施例3
73.将商用的spi粉末(1％，w/v)溶解于相应比例的去离子水中，室温环境下搅拌至完全溶解；
74.取一定量的壳聚糖粉末(1％，w/v)溶于相应比例的0.5％的乙酸溶液中，室温搅拌至完全溶解；
75.取100ml1％spi，空白组添加0.2％的牛肉精油，纤维组加入0.15％的牛肉精油及0.4％苹果/柑橘纤维混合，于6000rpm均质5min，然后加入20ml1％cs(溶于0.5％冰乙酸)和80ml去离子水，在磁力搅拌器上面搅拌均匀并且调节ph为6.0；加入30u/g tg酶，维持ph6.5；保鲜膜密封后，放入45℃水浴锅中保温2h，保温结束后转移到90℃水浴锅中灭酶10min，最后放置4℃冰箱过夜；
76.将制备好的凝胶适当除去上清液，然后倒入磨具中压制定型成直径4.5cm高1cm的圆饼状；用手术刀将凝胶切成1x1x1cm的正方体，然后将凝胶进行150℃油炸20min处理，采用ta.xtplus质构仪测定凝胶的质构特性。
77.实施例4
78.将商用的spi粉末(1％，w/v)溶解于相应比例的去离子水中，室温环境下搅拌至完全溶解；
79.取一定量的壳聚糖粉末(1％，w/v)溶于相应比例的0.5％的乙酸溶液中，室温搅拌至完全溶解；
80.取100ml1％spi，空白组添加0.2％的牛肉精油，纤维组加入0.15％的牛肉精油及0.4％苹果/柑橘纤维混合，于6000rpm均质5min，然后加入20ml1％cs(溶于0.5％冰乙酸)和80ml去离子水，在磁力搅拌器上面搅拌均匀并且调节ph为6.0；加入30u/g tg酶，维持ph6.5；保鲜膜密封后，放入45℃水浴锅中保温2h，保温结束后转移到90℃水浴锅中灭酶10min，最后放置4℃冰箱过夜；
81.将制备好的凝胶适当除去上清液，然后倒入磨具中压制定型成直径4.5cm高1cm的圆饼状；用手术刀将凝胶切成1x1x1cm的正方体；然后将凝胶进行200℃烘烤20min处理，采
用ta.xtplus质构仪测定凝胶的质构特性
82.试验例1
83.经过无处理、高温高压、油浴、油炸、烘烤的加工处理后的人造肉包埋牛肉精油体系的外观如图14所示；
84.由图可知，与无处理组相比，按照高温高压、油浴、油炸、烘烤加工处理顺序，人造肉的体积逐渐变小，颜色逐渐变深，苹果纤维组的形状变化较大，由正方体逐渐变为不规则球体，柑橘纤维组的形状则在各加工处理下都维持得很好，其人造肉的网络骨架强度最优。柑橘纤维组与空白组在不同加工处理条件下颜色、光泽基本一样，颜色由白色逐渐变为橘黄色；苹果纤维组与空白组在不同加工处理条件下颜色、光泽差异显著，颜色由浅棕色逐渐加深至黑色。
85.通过外观评定可知，在各种加工处理下，人造肉网络骨架强度最优，柑橘纤维组在降低加工处理方式对色差影响方面虽优于苹果纤维组，但效果并不明显
86.试验例2
87.由10名食品感官评定专业人员组成评定小组，对牛肉香精的牛肉味、异味、浓郁程度进行感官评定，评定结果如图15-23。
88.感官评定人员的要求：在评定前12h不喝酒，不吸烟，每感官评定一个样品后，间隔10min再评价下一个样品。
89.全部评价完后收集评定人员的评定表，进行统计分析。每三天评定一次，连续评定12天。
90.具体地，选择合适的加工处理条件样品，分别于4℃冰箱、室温、50℃烘箱内放置12天，每三天进行一次感官评定。
91.由图可知，人造肉包埋牛肉精油体系整体变化趋势为牛肉香味变淡，异味加重，浓郁程度降低。当储存时间为0-6天时，苹果纤维组、柑橘纤维组牛肉香味纯度、异味、香味浓郁程度的感官评分在6-8分，牛肉香味仍较为纯正，无硫臭、油脂酸败味，牛肉香气尚浓郁；当储存时间为6-12天时，苹果纤维组、柑橘纤维组牛肉香味纯度、异味、香味浓郁程度的感官评分下降至5-6分，牛肉香味变不再浓郁，出现微有硫臭、油脂酸败味，香味不再纯正，人造肉包埋牛肉精油体系整体品质变差。
92.此外，苹果纤维和柑橘纤维在不同的加工方式处理后，储存过程中关于牛肉香味纯度、异味、香味浓郁程度的感官评分基本一致，其中，常温、高温高压、油浴加工处理后，牛肉香味纯度、异味、香味浓郁程度的感官评分为5-9分，相较油炸、烘烤加工处理后牛肉香味品质下降速度更慢，更适宜储存。
93.本发明进一步选取无处理、高温高压、油浴加工处理后的人造肉包埋牛肉精油体系在4℃、常温、50℃下储存12天后再进行分析：
94.由图24-26可知，随着储藏温度的升高，其牛肉风味浓郁程度呈减弱趋势。在空白组中，无纤维在4℃储藏的浓郁程度评分较高；高温高压组在4℃储藏的浓郁程度评分较高，其中，添加柑橘纤维的组别评分最高；油浴组也是在4℃储藏的浓郁程度评分较高，其中，添加柑橘纤维的组别评分最高。因此，在三种加工处理方式中，牛肉风味人造肉均为在4℃储藏时浓郁程度评分最高，故该人造肉较合适的储藏温度为4℃。
95.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽
管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种牛肉风味人造肉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、配制大豆分离蛋白溶液；s2、配制壳聚糖溶液；s3、向大豆分离蛋白溶液中加入牛肉精油、膳食纤维混合后在6000rpm的转速下剪切均质5min，加入壳聚糖溶液和去离子水，调节ph为6.0，加入tg酶，维持ph为6.5，并依次进行水浴保温、加热灭酶和定型，得到复合凝胶；s4、复合凝胶经高温高压、油浴、油炸或烘烤处理，得到牛肉风味人造肉；其中，步骤s1和s2不限定先后顺序。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大豆分离蛋白溶液的质量体积浓度为0.5-2mg/l，所使用溶剂为去离子水；壳聚糖溶液的质量体积浓度为0.5-2mg/l，所使用溶剂为体积浓度为0.5％的乙酸溶液。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，大豆分离蛋白、牛肉精油、膳食纤维和壳聚糖的质量比为(100-110)：(2-4)：(7-9)：(22-26)；所述tg酶的用量为30u/g。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述膳食纤维包括苹果纤维和柑橘纤维中的任意一种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水浴保温处理时，控制水浴温度为40-50℃，时间为1-3h；所述加热灭酶时，控制水浴温度为85-95℃，时间为5-15min；所述定型时，于4℃下保存10-15h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温高压处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于121℃、1mpa下加热处理20min。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述油浴处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于130℃油浴下加热处理20min。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述油炸处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于150℃下油炸处理20min。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘烤处理时，将复合凝胶切成1x1x1cm的正方体，于200℃下烘烤处理20min。10.一种牛肉风味人造肉，其特征在于，根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。

技术总结
本发明涉及现代绿色健康食品加工技术领域，尤其是涉及一种牛肉风味人造肉及其制备方法，包括以下步骤：配制大豆分离蛋白溶液；配制壳聚糖溶液；向大豆分离蛋白溶液中加入牛肉精油、膳食纤维混合后剪切均质5min，加入壳聚糖溶液和去离子水，调节pH为6.0，加入TG酶，维持pH为6.5，并依次进行水浴保温、加热灭酶和定型，得到复合凝胶；复合凝胶经高温高压、油浴、油炸或烘烤处理，得到牛肉风味人造肉。本发明利用蛋白和多糖之间的相互作用力，先凝聚形成复合物，经过酶和加热处理，再进行风味物质包埋和热加工处理，最终得到富含牛肉风味的人造肉，所制备得到的人造肉具有浓郁的牛肉风味，并且具有优异的网络骨架强度。并且具有优异的网络骨架强度。并且具有优异的网络骨架强度。


技术研发人员：袁杨 卢桥安 黄渫莹 麦华珍
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：2023.05.17
技术公布日：2023/8/13