植物素肉的研究现状及趋势

高育哲，肖志刚，何梦宇，段玉敏，霍金杰，江睿生

(1. 沈阳师范大学粮食学院，辽宁 沈阳 110034； 2 .沈阳师范大学学前与初等教育学院，辽宁 沈阳 110034)

植物素肉，又称肉类拟物，是仿生或代替肉类食品的一种，不仅能满足消费者对肉类食品质地和感官的需求，还能提供营养[1]；尤其是以植物蛋白为主要基料制作的素肉产品，蛋白质含量较高，脂肪含量低，适合于肥胖、高血脂、素食等有特殊需要的消费人群。因此，随着人们对健康和营养的不断追求以及为了满足消费者日益增长的对健康的需求，植物素肉的开发及研究是潮流驱动的必需品，更加符合党和国家《健康中国行动2019—2030》中提出的主题要求。

1 植物素肉的原料

植物素肉是以植物蛋白为主要基料，经一定工序加工制做而成具有纤维结构、类似于动物肉的风味和口感的素食产品。肉类生产过程中会产生对环境不利的排放物[2]，而植物素肉所含脂肪较低，能有效减少或避免食用大量动物脂肪而引发的潜在健康风险，长期食用可有效预防高血压、糖尿病等慢性疾病的发生，同时也可以提高免疫力，有利于身体健康[3]。我国是粮食作物种植大国，如大豆和花生总产量在600万t和200万t左右，其中的50%～65%用于制油，制油后的副产物即脱脂大豆、花生饼粕多年以来常作为饲料或肥料，但其中蛋白质质量分数高达50%以上(干基)，而大豆和花生蛋白主要由球蛋白和伴球蛋白组成，氨基酸组成合理，消化率高，具有极高的开发利用价值，是制作植物素肉的优势原料，生产植物素肉的原料主要有以下几类。

1.1 大豆蛋白

大豆是我国种植的主要农作物之一，来源广，成本低，大豆中含有丰富的营养成分，其蛋白质质量分数可以达到近40%。大豆蛋白是素肉常用的原料，利用大豆蛋白本身的结构特点和功能特性，可有效改善植物素肉的组织状态和口感，提高素肉的弹性、保水性、咀嚼性等性质，同时还可以降低生产成本[4]。

1.2 小麦蛋白

小麦面筋蛋白主要是由醇溶蛋白和谷蛋白组成的，一直以来，因其较低的溶解性限制了其在食品工业中的应用，但小麦蛋白独特的结构特点使其能够在挤压组织化后获得与肉类相似的组织状态和纤维结构，同时具有较好的弹性和柔韧性，这成为近年来植物素肉相关研究中人们关注的热点。此外，小麦蛋白中氨基酸组成比较全面，具有较高的营养价值，可作为理想的肉类替代品[5]。

1.3 魔芋

魔芋，又称作麻芋、鬼芋，素有“去肠砂”之称。魔芋含有大量葡甘露聚糖、维生素、植物纤维及一定量的粘液蛋白，葡甘露聚糖可以预防和治疗便秘、肥胖、糖尿病、炎症性肠病等多种疾病[6-9]。研发出的魔芋素肉产品不仅具有营养和保健功能，还具有与动物肌肉制品类似的结构和口感，开发和应用前景广阔。

1.4 食用菌

食用菌同样也含有丰富的蛋白质成分,干重时质量分数最高可达25%左右,与牛肉、猪肉等畜禽产品中蛋白质含量接近[10，20]。竹荪属食用菌制作素肉虽然竹荪属食用菌的产量较低，十分稀有，但是其营养物质丰富，竹荪的活性成分还具有抑菌、抗氧化、抗癌等作用[11]。

2 植物素肉的研究现状

植物素肉是模拟传统肉的外型、感官和质构等理化特性的一种素食食品。能满足消费者对肉类相似的外观、质地、风味和适口性等的需求，也适于素食者、动物保护者和环境保护者等特殊人群。近年来，人们通过研究发现，挤压等加工处理后植物蛋白质的物理、化学特性和营养功能特性改变，改变的程度与植物蛋白的来源和种类密切相关。小麦蛋白为原料制得的素肉丸具有纤维丝多、韧性好、多汁性的优点。陈军明研究不同种原料蛋白对素肉脯产品特性的影响，优化得出了变性马铃薯淀粉、变性玉米淀粉和变性木薯淀粉的最佳添加量为1.5%、1.0%和2.0%，复水大豆组织蛋白和大豆分离蛋白各占35%和5%时产品的口感和组织结构最佳[12]。适当添加改良剂可以提高素肉产品的品质，马宁通过研究发现适量的添加氢氧化钠(0.075%)对小麦组织化蛋白(TWP)品质起到改良作用；L-半胱氨酸的添加使小麦组织化蛋白(TWP)组织化度、咀嚼度、硬度大大提高，使产品的口感与肉类更加接近[5]。

能够影响植物素肉产品品质的因素除原料外，挤压能使蛋白质分子排列整齐以及使组织结构纹理更具有规律，使植物蛋白与动物肉具有相似的多孔组织，从而具备与肉类相似且良好的咀嚼性和保水性[1]。挤压过程中的加热温度、压力、pH值等影响素肉产品的品质。吕斌[13]以鲜豆渣为原料生产植物化组织蛋白时发现，当挤压的二区温度150℃、三区温度170℃、进料速度25 r/min时，组织蛋白组织化程度最好。陈芙蓉等[14]通过确定休闲素肉产品质量的关键控制点:拉丝蛋白验收、油炸、调味、包装和灭菌，建立了能够提高生产管理水平和保证产品质量的HACCP管理体系。另外，近年来高湿挤压技术是生产植物蛋白素肉产品的主要技术方法和手段，蛋白质在高温、高压和高速剪切作用下，蛋白质分子间的化学键断开，并进一步重排，新的化学键如二硫键结合形成聚集体，进而可以制成高度组织化和纤维化的模拟肉制品[17-19]。高湿挤压得到的植物蛋白肉较传统的低水分挤压素肉具有水分含量高、产品纤维化程度高等特点[16]。高培栋等利用高湿挤压技术制作复合素肉，以大豆分离蛋白和谷朊粉为基料，添加含牛肉香膏和食盐各1.5 g/100 g，孜然粉0.8 g/100 g，酱油1.0 g/100 g[15]，制成的素肉在内部结构上基本与牛肉一致。陈浩等[11]以感官评分为指标，确定制作休闲竹荪素肉最优的工艺条件为卤制时间和烘干时间各25 min，调味油20%以及灭菌时间45 min。

3 植物素肉的发展趋势

我国作为农业大国，大豆、小麦、魔芋和食用菌的年产量都居于世界前列[3]。但是资源丰富会造成浪费现象出现，同样也会带来滞销现象的产生。植物素肉在食品行业的应用，不仅可以充分利用丰富的资源，还可以代替牛肉、猪肉等肉类，既弥补动物蛋白资源缺乏的缺陷，又减少食用肉类产生慢性疾病的风险。随着物质生活水平的不断提高，人们不再简单地追求吃饱穿暖，而是更注重营养与健康。植物素肉可以有效预防多种疾病，同时也是越来越多素食主义者补充自身营养的选择。随着人们对“膳食预防疾病和促进健康”的重视，素肉已经在菜肴、休闲食品、营养保健食品等食品工业方面广泛应用，并且在大量的需求推动下将会不断普及，植物素肉的开发和研究具有十分广阔的前景。