添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白理化性质的影响

刘艳香，谭 斌，刘 明，田晓红，郑先哲，汪丽萍，吴娜娜，高 琨，翟小童，刘金明，孙 勇※

添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白理化性质的影响

刘艳香1,2，谭 斌2，刘 明2，田晓红2，郑先哲1，汪丽萍2，吴娜娜2，高 琨2，翟小童2，刘金明3，孙 勇1※

（1. 东北农业大学工程学院，哈尔滨 150030；2. 国家粮食局科学研究院，北京 100037； 3. 黑龙江八一农垦大学信息技术学院，大庆 163319）

为了改善高水分挤压组织化复合蛋白肉感不强，肉质纹理结构差的问题，该文以小麦蛋白为主要基料，采用双螺杆高水分挤压技术，研究了添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的改善效果，并探讨了高水分挤压组织化复合蛋白与市场上熟肉制品质构特性的差异。结果表明，不同种类添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响呈现差异性，其中，大豆磷脂、卡拉胶加入不利于高水分挤压组织化复合蛋白成型及网络状纤维结构的形成；氯化钠添加0.5%时，可改善其纤维结构，加大添加量，色泽差异较小，组织化度，硬度及咀嚼度呈下降趋势，不利于复合组织化蛋白网络状纤维结构的形成；碳酸氢钠添加0.2%～0.4%时，可改善其品质特性；-半胱氨酸添加0.03%～0.09%时，其组织化度、硬度、咀嚼度均呈增加趋势, 碳酸氢钠、-半胱氨酸的添加均有利于复合组织化蛋白网络状纤维结构的形成。由各指标相关性评价可知，感官评分、值、组织化度、咀嚼度可作为其代表性评价指标。高水分复合蛋白的微观结构可直观地剖析添加剂对其组织化结构的影响效果。其中，大豆磷脂、卡拉胶加入时均未形成较多的网络状纤维结构。并与市场上熟肉制品的质构存在较大的差异性，其中硬度、弹性、聚结性、咀嚼度明显增加。适量添加氯化钠、碳酸氢钠、-半胱氨酸，并结合市场上熟肉制品的质构特性，以感官评分、*值、组织化度、咀嚼度为评价指标，将为创制肉感较强、具有肉质纹理的仿肉制品提供基础理论依据。

添加剂；组织；水分；高水分挤压技术；组织化蛋白

刘艳香，谭 斌，刘 明，田晓红，郑先哲，汪丽萍，吴娜娜，高 琨，翟小童，刘金明，孙 勇. 添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白理化性质的影响[J]. 农业工程学报，2019，35(1)：294－302. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.01.036 http://www.tcsae.org

Liu Yanxiang, Tan Bin, Liu Ming, Tian Xiaohong, Zheng Xianzhe, Wang Liping, Wu Nana, Gao Kun, Zhai Xiaotong, Liu Jinming, Sun Yong. Effects of food additives on physicochemical properties of high moisture extrusion textured composite protein[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(1): 294－302. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.01.036 http://www.tcsae.org

0 引 言

小麦是中国产量和消费量最大的粮食作物，总产量在1亿t以上。随着小麦淀粉工业和酒精工业的不断发展，小麦蛋白作为小麦工业加工副产物年产量已达30万t，并呈现逐年增加的趋势，被应用于面制品、肉类及人造肉类食品中[1-2]。目前，加工挤压组织化蛋白是小麦蛋白应用的新途径。小麦蛋白加工能耗、水耗较高，采用高水分物料开发组织化蛋白制品将是降低企业成本，提高附加值的有效途径。高水分挤压组织化蛋白是指蛋白物料水分高于40%，经双螺杆挤压制备的组织化蛋白，其纤维结构致密，组织化度高、具有动物肉的咀嚼感、即食、即用、营养成分损失少等优点[3-5]。与动物蛋白相比，单一植物蛋白的营养均有一定的缺陷，采用多蛋白复配可提高蛋白的营养效价，改善组织化蛋白的组织结构和质构[6-9]。然而，目前高水分组织化蛋白仍存在结构疏松，拉丝效果不佳，嚼胶感强、肉感不强等问题。Liu等[10]发现非共价键和二硫键对组织化蛋白的纤维状结构的形成起到关键作用。Li等[11]研究发现在挤压过程中，二硫键的交联作用引起小麦蛋白亚基发生聚集，且挤压温度越高，交联反应越剧烈。魏益民等[12]认为在花生蛋白挤压过程中，疏水相互作用和氢键是影响组织化蛋白纤维状结构形成的主要作用力。研究表明通过添加乳化剂、盐类、氧化剂、还原剂等可改变蛋白质分子内或分子间的作用力，改变蛋白质空间结构的稳定性，改善挤压组织化蛋白的感官品质、质构特性和微观结构[13]。目前已开展了较多的研究。添加少量的碳酸氢钠可提高小麦组织化蛋白的组织化度；加大碳酸氢钠的添加量可引起组织化蛋白的巯基含量降低，过量添加不利于大豆浓缩蛋白与谷朊粉复配粉的组织化结构的形成[14]。添加剂复配比例对不同筋力谷朊粉的组织化特性影响存在差异[15]。添加NaCl可显著影响大豆蛋白组织化特性和微观结构[16]。添加少量溴酸钾可改善花生蛋白的组织化特性，添加-半胱氨酸的作用不显著[17]。添加-半胱氨酸、单甘酯使小麦组织化蛋白弯曲变形，膨胀率、组织化度下降[18]，另有研究学者认为添加-半胱氨酸可显著提高小麦组织化蛋白的组织化度、硬度及咀嚼度，使其口感更接近动物肉[19]。Koh等[20]发现添加-半胱氨酸可改善小麦粉挤压产品的纤维状组织结构。

目前，在国内，采用高水分挤压技术加工高仿肉仍处于试验阶段。为解决组织化蛋白肉感不强的问题，进一步提升高水分组织化蛋白的肉丝咀嚼效果，本文以小麦蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白（质量比为65.5∶13.5∶21）为原料，拟分别添加大豆磷脂、卡拉胶、碳酸氢钠（小苏打）、氯化钠、-半胱氨酸，研究其对小麦高水分组织化蛋白品质特性的影响规律，以期为提高仿肉类产品品质，推动高水分组织化蛋白技术成果转化提供支撑，同时为进一步研究直接利用高水分面筋开发小麦组织化蛋白制品提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

谷朊粉，安徽瑞福祥食品有限公司；花生蛋白，河南亮健科技有限公司；豌豆蛋白，烟台东方蛋白科技有限公司；-半胱氨酸，郑州天海生物科技有限公司；大豆磷脂、卡拉胶、碳酸氢钠、氯化钠，市售。其中蛋白粉的基本组分见表1。

表1 原料的基本组分

1.2 仪器设备

FMHE36-24型（螺杆直径36 mm，长径比24，总功率25 kW，设备产能5～45 kg/h）高扭矩双螺杆挤压装备，湖南富马科食品工程技术有限公司；Minota CR-400色差计，日本Minota Co.,Ltd.；TA－XT型物性仪，英国Stable Microsystems；S-300N 型扫描电镜，日本Hitachi公司。

1.3 试验方法

1.3.1 挤压试验

以小麦蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白（质量比为65.5∶13.5∶21）复合蛋白为基料，添加大豆磷脂质量分数（0、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00%）、卡拉胶质量分数（0、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%）、碳酸氢钠质量分数（0、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00%）、氯化钠质量分数（0、0.50%、1.00%、1.50%、2.00%、2.50%）及-半胱氨酸质量分数（0、0.03%、0.06%、0.09%、0.12%、0.15%），采用FMHE 36-24型高扭矩双螺杆挤压装备，开展蛋白组织化挤压试验。在前期大量挤压组织化蛋白试验的基础上，设定挤压操作参数：含水率49%，喂料速度11 kg/h，螺杆转速330 r/min，挤压机T2、T3、T4、T5、T6各区温度分别设置为60、100、170、140、100 ℃，冷却段采用60 ℃循环水冷却[21-22]，待挤压操作参数稳定后，截取每段约10 cm长的复合组织化蛋白，用于产品指标测定。

1.3.2 指标测定

1）色泽测定

采用X-Rite SP60系列积分球式分光光度仪测定样品色泽，并记录、、、D值。

2）组织化度测定

采用HDP/BS探头对样品（长20 mm，宽10 mm，高5 mm）进行剪切，设置测试前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测试后速度1 mm/s，剪切程度为样品厚度的75%，组织化度为横向剪切力所做的功与纵向剪切力所做的功的比值[23]。

3）质构特性

采用TA-XT Plus型物性测试仪（TPA模式，P/36R探头）[24]，测定组织化蛋白的硬度、黏着性、弹性等。将样品切成边长为15 mm，高为3 mm的正方体，置于测试台中央，测试前速度1 mm/s，测试速度1 mm/s，测试后速度1 mm/s，下压程度50%，间隔时间3 s，往复2次。

4）组织化蛋白感官评价[25]

根据8人评定小组品尝挤压组织化蛋白产品后，提出高水分组织化蛋白的评价指标及比重。其中，色泽(0.1)、表观状态(0.1)、组织化度（0.4）、韧性（0.1）、弹性（0.1）、咀嚼感（0.1）、和风味(系数0.1)，每项目满分为10分。感官评分表详见表2，挤压组织化蛋白的感官得分计算公式如式（1）。

表2 组织化蛋白感官评分

5）产品微观结构观察

扫描电镜：用锋利单面刀片切取样品，经冷冻干燥，黏在样品台上，样品喷20 nm金粉后，通过S-300N 型扫描电镜观察并照相（15 kV）。

1.4 统计分析

采用Excel进行数据分析，结果以均值±SD表示； 采用SPSS 21软件Duncan进行多重比较及双变量相关 分析。

2 结果与分析

2.1 添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

2.1.1 大豆磷脂对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

添加大豆磷脂对小麦高水分挤压组织化复合蛋白品质特性的影响结果见表3。随着大豆磷脂添加量的增加，小麦高水分组织化蛋白的值D在添加量0.8%～1.0%时差异显著。原因可能由于大豆磷脂本身呈黄褐色，导致*、*值增加；另一方面，大豆磷脂作为乳化剂，对蛋白具有包埋、络合作用，阻碍了美拉德反应，导致*值增加。随着大豆磷脂添加量的增加，组织化度呈先增加后降低的趋势，在添加量0.4%时达最高值。原因可能是适量添加大豆磷脂可与蛋白质发生水合反应，有利于蛋白分子间发生交联，提高产品的组织化度；过量添加大豆磷脂使蛋白质分子的疏水基结合达到饱和，其乳化作用使蛋白在挤压机内与螺杆的摩擦力和剪切力降低，腔体压力不足，蛋白质熔融不充分，在模头处定向排列时，纤维结构形成较少。随着大豆磷脂添加量的增加，硬度、弹性、咀嚼度降低；感官评分无显著性差异（>0.05），分值较低。由感官评价可知，添加大豆磷脂使组织化蛋白的外观成型较差，表面出现较多杂乱的斜纵向裂纹，结构软塌、无质感。该结论与贾旭[26]添加卵磷脂不利于蛋白质的网络结构形成，不利于谷朊粉、大豆蛋白复配粉的挤压组织化相一致。

2.1.2 卡拉胶对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

添加卡拉胶对小麦高水分挤压组织化复合蛋白品质特性的影响结果见表4。较未添加时，产品的值（除添加量0.06%时无显著差异外）、（除添加量0.08%时无显著差异外）、值（除添加量0.02%时，无显著差异外）及D值（除添加量0.02%时无显著差异外）均显著增加，且随卡拉胶添加量的增加，产品色泽较为稳定。随着卡拉胶添加量的增加，组织化度呈先增加后降低的趋势，且在添加量0.08%时达最大值2.15。该结论与贾旭[26]添加卡拉胶对组织化度影响较小存在偏差。较未添加时，产品硬度、咀嚼度在卡拉胶添加量0.02%时呈无显著差异，在添加量大于0.02%时显著降低。原因可能由于卡拉胶是一种带有负电荷的高分子多糖，分子上带有半硫酸酯基团，与蛋白质分子的长链作用，使蛋白质网络结构增强；随着添加量的增加，在高水分条件下，易与极性水分子作用，充填蛋白网络中，不易于纤维结构的形成，导致组织化度、硬度、咀嚼度显著下降。添加卡拉胶，产品感官评分无显著性差异，但分值较低。由感官评价可知，添加卡拉胶使组织化蛋白在挤出口处外观成型差，弹性强，结构软塌，纤维状结构形成较少。可见，添加卡拉胶不利于复合蛋白组织化结构的形成。

表3 大豆磷脂添加量对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

注：同一指标字母不同表示有显著差异（<0.05），、、、D为亮度值、红绿度、黄蓝度、总色差，下同。

Note: Different letters in the same indicators indicate significant differences(<0.05);,,andDare brightness, red and green degree, yellow and blue degree, total color difference, the same as below.

表4 卡拉胶添加量对高水分挤压组织化复合蛋白特性的影响

2.1.3 氯化钠对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

添加氯化钠对小麦高水分挤压组织化复合蛋白品质特性的影响结果见表5。随着氯化钠添加量的增加，产品的值、D除在1.0%时显著增加外，均无显著性差异（> 0.05）。添加氯化钠，产品值、值显著增加（<0.05），在添加量0.5%～2.5%时无显著差异（>0.05）。在高温高压高剪切环境下，蛋白呈熔融状态利于发生美拉德反应，导致产品色泽加深。随着氯化钠添加量的增加，引起蛋白质周围离子浓度过高，阻碍了美拉德反应，使产品色泽呈稳定状态。与未添加氯化钠相比，产品的组织化度在添加量0.5%时显著增加（<0.05），在添加量大于0.5%时，均无显著差异（>0.05）；产品的硬度在氯化钠添加量0.5%时无显著差异（>0.05），随着添加量的继续增加，呈显著下降趋势。随着氯化钠添加量的增加，产品的咀嚼度在添加量0.0%～1.5%时呈显著下降趋势；在添加量大于1.5%时，趋于一致。添加氯化钠，产品的感官评分增加，在添加量0.5%～2.5%时无显著差异（>0.05）。由感官评价可知，适量添加氯化钠，组织化蛋白在挤出口处呈现色泽均一，表面光滑，结构紧密，质地均匀的品质，具有较明显的纤维化结构。已有研究表明在高温高水分环境，蛋白充分熔融，氯化钠参与蛋白质分子由无序状态重新排列形成纤维状的结构，使蛋白网状结构更加紧密，利于组织化[26]。过量添加氯化钠引起蛋白质周围离子浓度过高，溶解度下降，形成稳定的球蛋白结构，阻碍蛋白结构展开和功能性基团的暴露，不利于蛋白分子的交联作用，导致组织化蛋白结构软塌，质感降低，组织化度、咀嚼度降低。该结论与Kitabatake等[16]研究的氯化钠对大豆蛋白高水分组织化特性的影响相一致。可见，适量添加氯化钠有利于提高蛋白组织化程度。

2.1.4 碳酸氢钠对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

添加碳酸氢钠对小麦高水分挤压组织化复合蛋白品质特性的影响结果见表6。随着碳酸氢钠添加量的增加，产品的值先增加后降低，并趋于一致，其中在添加量0.2%时达最高值；*值呈无显著性差异（>0.05）；产品的*值呈显著下降趋势（<0.05），在添加量0.6%～1.0%时较为稳定；产品的D值在添加量0.0%～0.8%时无显著性差异（>0.05），在添加量1.0%时，显著降低（<0.05）。碳酸氢钠本身呈碱性，添加过量时，在高水分碱性环境下易发生美拉德反应，使色泽加深。随着碳酸氢钠添加量的增加，产品的组织化度呈先增加后降低的趋势，其中添加量0.4%～0.6%时，其组织化度较高，该结论与徐添等[14]研究小苏打对谷朊粉挤压产品的组织化度变化趋势相近。随着碳酸氢钠添加量的增加，产品的硬度、咀嚼度呈下降趋势，其中在添加量0.0%～0.4%及1.0%时显著降低（<0.05），在添加量0.4%～0.8%时呈无显著性差异（>0.05）。该结论与贾旭[15]研究小苏打对大豆蛋白、谷朊粉复合蛋白组织化特性的影响相一致。原因可能是由于适量添加碳酸氢钠时，碳酸氢钠在挤压过程中发生分解产生二氧化碳气体，该气体在模头处迅速从蛋白熔融体中溢出，引起组织化蛋白形成较多的空隙和纤维状结构；当碳酸氢钠添加过量时，大量包裹在蛋白熔融体中的二氧化碳在挤出口处瞬间释放，引起纤维状结构断裂，弱化了组织化度、硬度和咀嚼度。在添加量0.2%～0.4%时，产品的感官评分较高，复合组织化蛋白的碱味不明显。

表5 氯化钠添加量对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

表6 碳酸氢钠添加量对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

2.1.5-半胱氨酸对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

添加-半胱氨酸对小麦高水分挤压组织化复合蛋白品质特性的影响结果见表7。添加-半胱氨酸，产品的值显著降低（<0.05），值显著增加（<0.05），产品色泽加深。随着-半胱氨酸添加量的增加，值呈下降趋势（<0.05），其中在添加量0.03%～0.09%时呈无显著差异（>0.05）；值呈增加趋势，其中在添加量0.03%～0.12%时呈无显著差异（>0.05）；D呈下降趋势，其中在0.03%～0.12%时呈无显著差异（>0.05）。原因可能是由于-半光氨酸是一种含巯基氨基酸，参与美拉德反应，导致色泽加深。随着-半胱氨酸添加量的增加，产品的组织化度呈先增加后降低的趋势，其中在添加量0.09%时达最大值2.24；产品硬度、咀嚼度呈显著增加趋势（< 0.05）；在添加量0.03%～0.12%时，产品的感官评分差异不显著（>0.05）。该结论可能是适量添加-半胱氨酸，有利于增强蛋白质之间的交联程度，结构更加紧密，形成较明显的纤维结构，另一方面-半胱氨酸作为一种还原剂，可破坏蛋白质之间的二硫键，导致组织化蛋白呈现软塌，纤维结构减少，质感下降的现象。综合评价可知，-半胱氨酸适宜的添加量为0.03%～0.09%。

2.2 高水分挤压组织化复合蛋白各品质指标相关性评价

高水分挤压组织化复合蛋白品质指标较多，为了简化评价指标，采用相关性分析，综合所有试验，开展各指标间的相关性分析，结果见表8。由表8可知，感官评分与高水分复合组织化蛋白产品的组织化度、黏着性呈显著正相关（<0.05）；*值与硬度、弹性、聚结性、咀嚼度呈极显著负相关（<0.01）；*值与硬度、聚结性、咀嚼度呈显著正相关（<0.05）；*值与*值、E值呈极显著正相关（<0.01），均与硬度、弹性、咀嚼度呈显著负相关（< 0.05）；组织化度与弹性呈显著正相关（<0.05）；硬度、聚结性、咀嚼度彼此呈显著正相关。综合评价可知，感官评分、*值、组织化度、咀嚼度可作为高水分组织化蛋白品质特性的代表性评价指标[27]。

表7 添加L-半胱氨酸对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响

表8 高水分挤压组织化复合蛋白产品特性指标之间的相关性

注:*代表相关性显著,（<0.05）。

Note:* means the correlation is significant , (<0.05).

2.3 高水分挤压组织化复合蛋白产品的微观结构

图1是高水分组织化蛋白的微观结构。由图1可知，零添加时，小麦组织化蛋白结构致密，网络状纤维结构少，拉丝效果差。大豆磷脂、卡拉胶均未呈现较多的网络状纤维结构。添加氯化钠引起组织化蛋白呈现较多的交织网络状纤维结构。其中，添加0.50%的氯化钠时，组织化蛋白具有较多均匀的孔隙，孔隙中纤维化结构交织呈网络状，具有较好的拉丝效果，添加量大于0.5%时，网络状纤维结构呈减少的趋势。碳酸氢钠添加0.20%～0.40%时，碱性条件赋予了组织化蛋白较多的网络状纤维结构，在添加量大于0.4%时组织化蛋白的结构中形成较多大的孔隙，网络状纤维结构减少。该结论与Li等[28]添加碱可引起蛋白质发生交联，适量添加可改善蛋白的纹理结构，形成较多纤维状微观结构相一致。-半光氨酸使组织化蛋白呈层状，结构紧密，该结论与Li等[29]研究发现添加半胱氨酸的小麦粉挤压产品的微观结构孔隙尺寸减小相一致。

图1 添加剂对高水分组织化蛋白微观结构的影响

2.4 高水分挤压组织化复合蛋白与市场熟肉制品的质构品质差异性评价

为了科学地评价高水分挤压组织化复合蛋白产品与熟肉制品的品质差异性，开展了市场上熟肉制品的质构品质分析，结果见表9。综合分析不同添加剂的高水分挤压组织化复合蛋白的质构品质，可知，高水分组织化蛋白的组织化度的变幅为1.70～2.38，介于市场上熟肉制品的组织化度0.79～3.74之间，高于牛肉的组织化度1.35、1.53，分布于猪肉、鸡肉的组织化度范围（其中猪肉的组织化度0.79、1.69、3.35，鸡肉的组织化度分别为1.58、2.25、3.74）。由差异性分析可知，牛肉制品的组织化度无显著差异（>0.05），不同部位的猪肉、鸡肉的组织化度差异较大（< 0.05）。高水分挤压组织化复合蛋白的硬度值变幅为13 869～26 044 g，为熟肉制品（硬度值变幅5 135～13 348 g）的2倍以上，其中一款猪肉的硬度较高，达13 348 g，其他熟肉制品分布于5 135 ～7 252 g。由差异性分析可知，除叉烧肉（猪肉）硬度较高外，其他熟肉制品硬度无显著性差异（>0.05）。高水分挤压组织化复合蛋白的弹性均不低于0.91，聚结性均不低于0.82，均高于熟肉制品的弹性和聚结性，其中熟制牛肉的弹性、聚结性分别为0.91、0.62～0.67，猪肉的弹性、聚结性分别为0.74～0.91、0.40～0.75，鸡肉的弹性、聚结性分别为0.74～0.78、0.61～0.67。由差异性分析可知，鸡肉的弹性较低于牛肉、猪肉（除酱肘子）。高水分挤压组织化复合蛋白的咀嚼度在10 707～21 853 g之间，为市场上熟肉制品的3倍以上，其中熟肉制品的咀嚼度变幅为2 007～9 784 g，除了一款猪肉的咀嚼度较高，为9 784 g，其他分布于2 007～3 697 g。综上所述，高水分挤压组织化复合蛋白的质构特性与市场上的熟肉制品存在较大的差异性，其中硬度、弹性、聚结性、咀嚼度明显增加。

表9 市场熟肉制品的品质评价

3 结 论

1）不同添加剂对高水分挤压组织化复合蛋白产品特性的影响显著。其中，大豆磷脂、卡拉胶加入均时不利于高水分挤压组织化复合蛋白产品成型及网络状纤维结构的形成；氯化钠添加0.5%时，可改善其纤维结构，加大添加量，色泽差异较小，组织化度，硬度及咀嚼度呈下降趋势，感官评分呈上升趋势；碳酸氢钠添加0.2%～0.4%时，可改善其品质特性，值、感官评分较高；-半胱氨酸添加0.03%～0.09%时，其组织化度、硬度、咀嚼度均呈增加趋势。

2）感官评分、值、组织化度、咀嚼度可作为高水分组织化蛋白产品特性的代表性评价指标。其中高水分组织化蛋白的感官评分与组织化度、粘着性呈显著正相关；色泽值、值与硬度、弹性、咀嚼度呈极显著负相关；值与硬度、咀嚼度呈显著正相关；组织化度与弹性呈显著正相关；硬度、聚结性、咀嚼度彼此呈显著正相关。

3）高水分复合蛋白的微观结构可直观地剖析添加剂对复合蛋白组织化结构的影响规律。其中，大豆磷脂、卡拉胶加入时均未形成较多的网络状纤维结构；氯化钠、碳酸氢钠分别添加0.50%、0.20%～0.40%时，均有利于复合组织化蛋白形成网络状纤维结构，产生较好的拉丝效果；-半胱氨酸使组织化复合蛋白定向结构排列紧密。

4）高水分挤压组织化复合蛋白的质构特性与市场上熟肉制品存在较大的差异性，其中硬度、弹性、聚结性、咀嚼度明显增加。

总之，适量添加氯化钠、碳酸氢钠、-半胱氨酸，并结合市场上熟肉制品的质构特性，以感官评分、*值、组织化度、咀嚼度为评价指标，将对创制肉感较强、具有肉质纹理的仿肉制品提供理论依据。

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Effects of food additives on physicochemical properties of high moisture extrusion textured composite protein

Liu Yanxiang1,2, Tan Bin2, Liu Ming2, Tian Xiaohong2, Zheng Xianzhe1, Wang Liping2, Wu Nana2, Gao Kun2, Zhai Xiaotong2, Liu Jinming3, Sun Yong1※

(1.150030,; 2.100037,; 3.163319,)

High moisture textured protein is a kind of meat analog made by high moisture extrusion technology, which has a multi-layered and fibrous structure, and is regarded as a new product to utilize wheat protein. There were a lot of factors could effect on properties of high moisture textured protein, which includedthe process operation parameter, protein composition, types of plant proteins, and additives. In order to solve the problems of weak meat taste and poor meat textured structure of the high moisture extrusion textured composite protein, this paper took wheat gluten as the main raw material, and the effects of additives (soybean phospholipid, carrageenan, sodium chloride, sodium bicarbonate, and-cysteine) on the textured properties of compound protein by using high-moisturedouble-screw extrusion technology was studied, and the differences of the texture characteristics between high moisture extrusion textured composite protein and the commercial cooked meat were also discussed. Results showed that different types and the addition quantity of additives had differenteffects on properties of high moisture extrusion textured composite protein, where adding soybean phospholipid or carrageenan both was not conducive to form the network fiber structure. Adding 0.5% sodium chloride,*,*, the texturing degree, and the sensory score all increased, which improved the fiber structure of the textured compound protein. Increasing its addition level, the color changed without any difference, and the texturizing degree, the hardness and the chewiness were all decreased. Adding 0.2%-0.4% sodium bicarbonate,, the texturing degree and the sensory score all increased, while the hardness and the chewiness all decreased. Increasing its addition level,,*, the texturing degree, the hardness, the chewiness and the sensory score all decreased. Adding-cysteine,and* decreased,*, the hardness and the chewiness increased. When adding 0.03%-0.09%-cysteine, the texturizing degree, the hardness and the chewiness all increased, and the sensory score changed without any difference. Evaluated the correlation of each index, which showed that the sensory score had positivecorrelation with the texturing degree and the adhesiveness (<0.05).* had very significantly passive correlation with*, △, the hardness, the springiness, the calescence and the chewiness (<0.01).* had significantpositivecorrelation with the hardness, the calescence and the chewiness (<0.05).* had significantpositivecorrelation with △, and both had significantly passive correlation with the hardness, the springiness, and the chewiness. The hardness had significantpositivecorrelation with the calescence and the chewiness. So, the texturing degree and the chewiness could be used as the representative evaluation indices。The effects of additives on the textured properties of compound protein could be directly analyzed by the microstructure. The microstructure showed that adding soybean phospholipid or carrageenan did not appear better network fiber structure. 0.5% sodium chloride or 0.20%-0.40% sodium bicarbonate could formed more network of fibrous structure. Adding- cysteine, the structure was closely arranged. The textured properties had great differences between the high moisture extrusion textured composite protein and the commercial cooked meat. Among the textured properties, the hardness, the springiness, the coalescence, and the chewiness all increased obviously. In a word, adding proper amount of sodium chloride, sodium bicarbonate and-cysteine, with the textured properties of the commercial cooked meat, and taking sensory score,* value, histology degree and chewing degree as evaluation indices to produce the high moisture extrusion textured composite protein, which would provide the basic theoretical basis to create imitation meat products with a strong sense of meat and meat texture.

additives; textures; moisture; high-moisture extrusion technology; textured protein

2018-06-29

2018-11-19

国家重点研发计划资助2016YFD0400702

刘艳香，博士生，副研究员，研究方向为粮食加工副产物的利用。Email：lyx@chinagrain.org

孙 勇，博士，教授，研究方向为可再生能源开发与利用。Email：Sunyong740731@163.com

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.01.036

TS 210.9

A

1002-6819(2019)-01-0294-09