来自东北农业大学食品学院的寻崇荣、王中江*和济南真诺机械有限公司的薛洪飞等人利用高湿挤压技术制备植物蛋白仿肉制品,以大豆分离蛋白为主要挤压物料,天然呈味粉末油脂为香气调味料,确定挤压参数对挥发性风味物质保留率的影响,为持香型仿肉制品的生产加工提供理论支撑。
1、高湿挤压工艺的单因素试验结果
谷朊粉质量分数对仿肉制品各挥发性风味物质保留率的影响
仿肉制品中各挥发性风味物质的保留率随原料谷朊粉含量的变化有部分差异。仿肉制品中烯类、酚类、醇类、烷类及酯类总保留率随谷朊粉质量分数的增加均有先增大后减小的变化趋势,且谷朊粉质量分数为20%时,总挥发性风味物质保留率最高。原因可能是一定程度上增加谷朊粉含量,可改善原料在机筒中的黏度,增强蛋白对挥发性风味物质的吸附,导致保留率增大;而继续增加谷朊粉,原料在挤出瞬间,仿肉制品有轻度膨化现象,挤出物硬度降低,膨化引起挤出物表面破裂,部分挥发性物质随破裂表面挥发除去,导致保留率减小。
原料水分质量分数对仿肉制品各挥发性风味物质保留率的影响
仿肉制品中各挥发性风味物质保留率及烯类、酚类、醛类、醇类、酯类及烷烃类总保留率随原料水分质量分数的增加均有减小趋势,且原料水分质量分数由60%增加到80%时,总挥发性风味物质保留率显着减小(P<0.05),原因可能是部分挥发性风味物质在仿肉制品挤出时随水分的蒸发而挥发出去,且随着原料水分质量分数的增加,仿肉制品中水分蒸发量增多,继而带出更多的挥发性风味物质,导致其保留率降低。
挤压温度对仿肉制品各挥发性风味物质保留率的影响
仿肉制品中各挥发性风味物质保留率及烯类、酚类、醇类、酯类及烷烃类的挥发性风味物质总保留率随挤压温度的升高均有先增大后减小的变化趋势,且在150 ℃挤压温度时最大。而醛类物质保留率随挤压温度的升高逐渐增大,不同挥发性风味物质的保留率有较大差异,最高达到94.60%(3-蒈烯),最低为0%(3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯、石竹烯、桉树醇),而与其他类型相比,醇类及醛类的保留率相对较小。
螺杆转速对仿肉制品各挥发性风味物质保留率的影响
仿肉制品中各挥发性风味物质保留率及烯类、酚类、醛类、醇类、酯类及烷烃类的挥发性风味物质总保留率随螺杆转速的增加均有先增多后减少的变化趋势,且在300 r/min时最大。上述保留率变化的原因可能与挤压过程中蛋白结构变化有关,一定程度上增加螺杆转速,导致挤压过程中蛋白对部分挥发性风味物质的吸附能力增强,在仿肉制品挤出时,受水分蒸发影响较小,导致保留率较大;而随着螺杆转速的继续增加,物料在机筒的滞留时间缩短,缩短与蛋白的吸附时间,且较高的转速也可能破坏β-环状糊精胶囊,导致更多的风味物质流出。
2、高湿挤压工艺制备持香型仿肉制品的响应面优化试验结果
拟合方程线性关系显着,模型回归项为显着(P<0.0001),失拟项为不显着(P>0.05),模型拟合度R2为98.93%,R2Adj为97.56%,表明该模型可有效模拟试验数据,故可利用该模型对响应值最优值进行理论推测。通过F检验可比较得知各因素贡献率依次为:C>B>A,即螺杆转速>挤压温度>谷朊粉质量分数。基于响应面寻优分析确定的最优工艺参数为谷朊粉质量分数20.32%、挤压温度149.72 ℃、螺杆转速293.43 r/min,响应值总挥发性风味物质保留率有最优值,为44.04%。
结 论
本实验对高湿挤压技术制备持香型仿肉制品工艺进行研究,实验结果表明谷朊粉质量分数、水分质量分数、挤压温度及螺杆转速对仿肉制品的各挥发性风味物质保留率均有影响,总挥发性风味物质保留率随谷朊粉质量分数的增加、挤压温度的升高及螺杆转速的加快均有先增多后减少的变化趋势,但随原料水分质量分数的增加而减小。由响应面分析结果可知,持香型仿肉制品的最优工艺参数为谷朊粉质量分数20%、挤压温度150 ℃、螺杆转速300 r/min,响应值总挥发性风味物质保留率有最优值,为44.07%。根据上述结论可知持香型仿肉生产过程中的风味损失较严重,风味保留率不到一半,故可在优化的挤压工艺基础上,进一步研究风味增强剂对仿肉挤压过程中风味损失的影响。