摘要
豌豆蛋白价格低廉，营养均衡，是一种优质的植物蛋白资源，但目前主要被用作生产动物饲料，其优势未得到充分利用。高水分挤压技术将豌豆蛋白与水混合、剪切、加热、冷却和成型，可以得到与动物肉纤维结构相似的植物肉产品，有利于扩大豌豆蛋白在食品工业中的应用范围。本研究以豌豆蛋白为主要原料，采用高水分挤压技术对其进行处理，通过质构仪、色差仪、扫描电子显微镜、流变仪、差式扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪、荧光分光光度计、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳等技术手段对豌豆蛋白基植物肉进行分析。主要研究内容与结论如下: (1)研究了挤压工艺参数包括挤压温度(100℃～180℃)、水分含量(45％～65％)和螺杆转速(120rpm～240rpm)对豌豆蛋白基植物肉的影响。结果显示，随挤压温度和水分含量升高，挤压系统参数的单位机械能耗、压力和扭矩显著降低(P＜0.05)。扫描电镜图像显示，提高挤压工艺参数，促进了豌豆蛋白纤维结构的形成，并提高了纤维的有序程度，减少了气孔数量，使植物肉结构更加紧密;由电泳图谱分析可知，提高挤压温度和水分含量有利于蛋白质中亚基聚集，促进了蛋白质组织化形成纤维，而提高螺杆转速可能导致聚集体和大分子蛋白质解离;傅里叶红外光谱结果显示，随挤压作用增强，蛋白质二级结构中β-折叠含量降低，无规卷曲和β-转角含量升高(P＜0.05);荧光光谱结果显示，随挤压温度升高、水分含量降低和螺杆转速升高，蛋白质吸收峰发生红移，荧光强度逐渐减弱，蛋白质三级结构被破坏。挤压温度和水分含量的升高，显著改善了植物肉的质构特性、组织化度、持水力、持油力以及感官品质(P＜0.05)。相关性分析结果表明，挤压系统参数与植物肉品质特性间存在显著或极显著关系，可以由系统参数变化来预测或调控植物肉品质。响应面分析法对挤压工艺进行了优化，得到了最优挤压工艺参数为挤压温度140℃、水分含量60％和螺杆转速150rpm。 (2)将0％～40％的谷朊粉分别添加到豌豆蛋白中进行混合挤压，研究谷朊粉含量对豌豆蛋白基植物肉的品质特性的影响。结果显示，随着谷朊粉含量增大，混合原料表观黏度、弹性模量和黏性模量逐渐降低，当谷朊粉含量大于20％时，原料表观黏度变化不明显;谷朊粉添加显著降低了挤压系统参数(P＜0.05)，当谷朊粉含量为40％时，单位机械能耗、压力和扭矩达到最小值，分别为709.41kJ/kg、21.83bar和0.90N.m;添加谷朊粉后植物肉微观结构由纤维状转变为片层状，豌豆蛋白纤维交错地分布在谷朊粉三维网络结构内部;谷朊粉显著改善了植物肉的质构特性、组织化度、色泽和感官品质(P＜0.05)，当谷朊粉含量为20％时，植物肉的组织化度和感官评分均达到了最大值分别为1.53和82.04。 (3)豌豆蛋白基植物肉挤压组织化过程分析结果显示，由原料到挤出的过程中，二硫键含量显著升高，蛋白质表面疏水性显著降低(P＜0.05);蛋白质的热焓值和变性温度呈先升高后降低的趋势;蛋白质表观黏度先降低后升高，熔融区表观黏度最低，进入模口区后蛋白质聚集程度增大，表观黏度升高;挤压过程中无新亚基出现，没有新肽键生成;蛋白质二级结构中的β-折叠含量降低了4.22％，β-转角含量升高了3.82％(P＜0.05);挤压过程中蛋白质吸收峰发生红移，荧光强度逐渐降低，蛋白质三级结构被破坏。
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