近日，中国农业科学院农产品加工研究所王强研究员团队在食品领域国际知名期刊《Food Hydrocolloids》（JCR一区，IF=10.7）在线发表了题为“Water binding ability changes of different proteins during high-moisture extrusion”的最新研究成果，是团队在高水分挤压植物基肉制品技术创新与应用研究的基础上，在植物蛋白高水分挤压过程中蛋白质与水分结合特性方面开展的又一探索性成果。中国农业科学院农产品加工研究所2022级博士研究生胡安娜和2021级硕士研究生李同庆为论文第一作者，王强研究员和张金闯副研究员为通讯作者。
高水分挤压技术是引领国内外植物基肉制品产业高质量发展的前沿热点技术，在制备具有类似动物肉纤维结构和质地的新型植物基肉制品方面优势明显。但高水分挤压植物基肉制品纤维结构紧实，因而面临多汁性不足的问题。水分是影响多汁性的关键因素之一，多汁性与持水性和水分分布等水分特征相关，蛋白质结合水分能力在高水分挤压过程中的变化可能为这一观点提供见解。因此，本研究针对五种常见来源（大豆、花生、豌豆、小麦和大米）的植物蛋白在高水分挤压过程中与水分结合的能力进行了研究。
研究结果表明，大豆蛋白（SPI、SPC）和小麦蛋白（WG）挤出物在厘米水平上表现出明显纤维结构，且SPI挤出物的微观形态更均匀。SPI具有最高的持水性和凝胶强度，导致在加热过程中与水结合较其他蛋白更快。SPI挤出物的水分活度、可冻结水含量、T21和T22最低，表明其与水结合最紧密。而大米蛋白（RPI）未能挤压形成规则形状，其挤出物密度最低且结合水分能力较差。此外，蛋白质结合水分能力影响挤出物的纤维结构和水分特征。例如，挤出物的水分活度与蛋白原料的溶解度相关，高溶解度的蛋白质在挤压后具有较低的水分活度，如花生蛋白（PPP）。蛋白原料的持水性越强，挤出物的T23越小，表明挤出物中蛋白质和水的结合更紧密。本研究提供了不同植物蛋白结合水分能力及其挤出物的纤维结构和水分特征的信息，研究结果有助于为挤压原料的选择、了解挤压过程中蛋白质与水结合能力的变化提供帮助，并为从蛋白质-水相互作用的角度探索植物基肉制品的多汁性提供理论依据。
项目资助：
本研究得到了北京市自然科学基金面上项目（6242027）、中国科协青年人才托举工程项目（YESS20220162）和中国农业科学院科技创新工程项目（CAAS-ASTIP-G2022-IFST）的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2024.109935
日期：2024-03-12
