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植物蛋白结构与功能调控创新团队系统阐述了高水分挤压植物基肉制品科技进展及未来发展方向

放大字体  缩小字体 时间:2022-08-31 14:06 来源:中国农业科学院农产品加工研究所 作者: 张金闯   原文:
核心提示:植物基肉制品产业发展在蛋白质供给、可持续发展和营养健康方面具有重要战略意义。高水分挤压技术制备的新型植物基肉制品具有更接近动物肉品质的特征,是挤压技术发展过程中一次历史性的革命。该技术已实现了由纤维结构形成机理研究到关键技术装备突破与重大产品创制,将助推植物基肉制品产业高质量发展。但国内外高水分挤压技术仍处于实验室研究阶段,产业化生产还存在诸多问题。
  近日,植物蛋白结构与功能调控创新团队在食品领域顶级期刊《食品科学与技术趋势》(Trends in Food Science & Technology)上发表题为 “ High-moisture extruded protein fiber formation toward plant-based meat substitutes applications: Science, technology, and prospect” 的重要综述。该文章第一作者为加工所张金闯副研究员和陈琼玲博士,王强研究员和美国塔夫茨大学David L. Kaplan教授为共同通讯作者。
 
  植物基肉制品产业发展在蛋白质供给、可持续发展和营养健康方面具有重要战略意义。高水分挤压技术制备的新型植物基肉制品具有更接近动物肉品质的特征,是挤压技术发展过程中一次历史性的革命。该技术已实现了由纤维结构形成机理研究到关键技术装备突破与重大产品创制,将助推植物基肉制品产业高质量发展。但国内外高水分挤压技术仍处于实验室研究阶段,产业化生产还存在诸多问题。
 
  为此,作者针对原料配比优化、工艺装备改进、机理机制研究、新型植物基肉制品研发和可视化软件平台构建等方面开展了系统研究,梳理了高水分挤压技术发展的历程、机遇和挑战,以及在植物基肉制品研究中的关键核心作用,在深入分析高水分挤压科学与技术研究进展的基础上,对其未来发展的方向进行了展望。文章首先归纳了豆类、谷物、油料作物,以及藻类、菌类和昆虫蛋白等数十种替代蛋白资源在高水分挤压技术中的应用特点。其次,从食品化学、物理化学、应用数学、流体力学等多个学科多个角度剖析了高水分挤压技术的理论基础,提出蛋白质分子聚集和相分离行为的相对动力学决定了挤压过程中最终纤维结构形成的理论。再次,从能量输入的角度,解析了热机械能等参数条件以及螺杆构型和模具设计等核心机构对蛋白质纤维结构形成的作用。最后,总结了质构分析、光谱信息、感官评价和营养品质等综合评价植物基肉制品的方法。
 
  上述研究工作得到国家重点研发计划(2021YFC2101402)、国家自然科学基金(31901608)和中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2022-IFST)的资助。
 
  原文链接:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2022.08.008
日期:2022-08-31
 
 
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