植物蛋白肉3D 打印工艺参数优化
2023-09-13蔡维王羽高艳娥李丽
农业工程学报 2023年12期
蔡维,王羽,高艳娥,李丽
(1. 西南大学工程技术学院,重庆 400715;2. 宜宾西南大学研究院,宜宾 644000;3. 香港理工大学物流及航运学系,香港 999077)
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畜牧业(包括牧场和动物饲料生产)占用了大量土地面积,其约占全球80%的农业用地,消耗了世界上32%的淡水资源,由畜牧业引起的温室气体排放占全球总排放量的14.5%,对生态系统造成严重影响[1-3]。为缓解土地占用、淡水资源消耗和温室气体排放等环境问题[4-6],植物肉已成为替代动物肉需求增长的有效产品[7-10]。
植物蛋白肉是一种以植物蛋白为主要原料的植物肉,其主要成分为蛋白质、脂质和碳水化合物,并添加维生素、矿物质、添加剂等[11]。其中,蛋白质、脂质、多糖和淀粉等成分加工形成的复合物,具有较好的持水性、凝胶性和黏弹性[12-13],对植物蛋白肉的质地、风味和营养发挥着关键作用[14],增强了其与动物肉质地、味道和颜色的相似度[15-17]。当前,植物蛋白肉的加工方法主要有挤压、纺丝、剪切及3D 打印技术等[18-19]。挤压技术能满足植物蛋白肉大规模生产的需求,并且纤维成型程度高,但色泽差、营养物质在高温作用下易变性。纺丝技术具备大规模生产能力,但会产生大量的化学品废液。剪切技术剪切力恒定,但设备操作复杂,植物蛋白肉批量生产困难。3D 打印技术具备形状、纹理、营养个性化定制能力[20-23],可有效减少产品加工工序[24-26]。
近年来,为提高食品3D 打印的品质,国内外学者已开展大量研究。LIU等[27]发现,在明胶、玉米淀粉和蔗糖中补充5%的蛋清蛋白,可以显著提高凝胶样品的硬度、弹性和黏度,从而使其更适合3D 打印。……
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