柳澤洋，王才立，張 釗，李翠芳，張兆興，劉忠平

（山東嘉華生物科技股份有限公司，山東 聊城 252000）

肉類食品具有豐富營養(yǎng)及優(yōu)質(zhì)口感，我國居民對肉制品需求逐漸增加，畜禽生產(chǎn)受生長周期、社會環(huán)境、傳染性瘟疫等不穩(wěn)定因素影響較大，肉類資源緊缺[1-2]。但肉制品脂肪和膽固醇含量高，長期食用易引發(fā)“三高”疾病，嚴(yán)重影響人們身體健康。食用畜禽肉制品還存在抗生素耐藥性和人畜共患疾病等不安全因素。植物蛋白素肉因其高蛋白、零膽固醇、低脂肪和零嘌呤等特性，逐漸成為肉制品的優(yōu)良替代品[3]。

植物基是指以植物原料為基礎(chǔ)打造的新型非肉類食品和非奶制品飲料。植物基以植物蛋白代替動物蛋白，根據(jù)原料特性開發(fā)制作出口味豐富、形態(tài)多樣的食品和飲料。目前，植物基產(chǎn)品主要有植物奶、植物蛋和植物肉，其中植物肉市場相對較大，植物肉產(chǎn)品被廣泛接受[4]。近年來，植物蛋白素肉產(chǎn)品市場初具規(guī)模，其中，以大豆蛋白為原料的素肉產(chǎn)品較為普遍。大豆拉絲蛋白是一種具有肌肉纖維質(zhì)感的大豆組織蛋白，吸油性和吸水性較好，富含人體生長發(fā)育所需的18種氨基酸，其氨基酸含量相當(dāng)于雞肉和牛肉的2倍以上，成為肉類的最佳替代品[5-6]。隨著消費觀念的轉(zhuǎn)變，人們開始對仿肉制品產(chǎn)生濃厚的興趣，如手撕素肉、魔芋爽、Q彈豆干等產(chǎn)品。美國人造肉Beyond Meat公司上市后，引得眾多公司相繼推出相關(guān)人造肉制品[7]。

文章以大豆拉絲蛋白和大豆分離蛋白為主要原料，通過單因素試驗和正交試驗對植物基火腿配方進(jìn)行優(yōu)化研究，旨在為植物基火腿研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 主要原輔料

大豆拉絲蛋白（蛋白質(zhì)含量60.00%）、大豆分離蛋白（凝膠型，蛋白質(zhì)含量≥90.00%）、大豆油（非轉(zhuǎn)基因），均由山東嘉華生物科技股份有限公司提供；谷氨酰轉(zhuǎn)氨酶、木薯變性淀粉、卡拉膠、食鹽、味精、白砂糖、大蒜粉、黑胡椒粉、呈味核酸二鈉（I+G）、食用香精，均為市售。

1.2 主要設(shè)備

JE1002電子天平，上海浦春計量儀器有限公司；3205食品加工機(jī)，德國BRAUN公司；手動灌腸機(jī)，市售；手動U型打卡機(jī)，無錫市哈克遜工貿(mào)有限公司；DK-98-Ⅱ電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；R2020-505殺菌鍋，諸城市中遠(yuǎn)機(jī)械有限公司；TA-XT食品質(zhì)構(gòu)儀，英國Stable Micro Systems公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程 植物基火腿工藝流程如圖1所示。

圖1 植物基火腿工藝流程圖

1.3.2 操作要點

（1）大豆拉絲蛋白的復(fù)水與脫水

復(fù)水：大豆拉絲蛋白浸泡在20℃純凈水中，水位沒過拉絲蛋白，浸泡30 min，直至無硬芯，浸泡好的拉絲蛋白需盡快離心脫水。

脫水：將拉絲蛋白放置在離心機(jī)內(nèi)脫水，離心4 min去除多余水分，脫水后的拉絲蛋白是拉絲蛋白干重的2.5～3.0倍。

通過復(fù)水和脫水可軟化拉絲蛋白，減輕豆腥味。

（2）大豆拉絲蛋白的拆絲/斬拌

拉絲蛋白的形狀一般為球狀或柱狀，尺寸偏大，需斬拌后使用，經(jīng)斬拌后直徑尺寸控制在0.5 cm。拉絲蛋白碎片經(jīng)復(fù)水和脫水后可直接添加使用。

（3）大豆分離蛋白的斬拌與配料的添加

使用斬拌機(jī)將大豆分離蛋白與水?dāng)匕杈鶆颍缓缶鶆蚣尤氪蠖褂?，至其充分乳化，再加入其他配料。具體要求：加入大豆分離蛋白與冰水后，斬拌機(jī)低速檔運行30 s后，再高速攪拌，待大豆分離蛋白與水充分?jǐn)嚢杈鶆虺誓z狀后，加入大豆油，高速斬拌2 min，待其充分乳化后停止，最后加入食鹽、淀粉等其他剩余配料，攪拌均勻。更換乳化機(jī)刀具，再將拉絲蛋白與乳化好的蛋白漿混合均勻。

（4）灌腸

將攪拌好的物料加入灌腸機(jī)內(nèi)，使用食品級塑料腸衣進(jìn)行充填。充填完畢后用打卡機(jī)打卡密封。

（5）恒溫成型

將灌好的腸在50℃水浴鍋內(nèi)恒溫成型30 min。

（6）殺菌（熟化）

殺菌使用雙層全自動臥式殺菌器，使用殺菌器前應(yīng)先檢查閥門、儀表、冷水液位、壓縮空氣等是否正常，殺菌溫度控制在120℃，殺菌時間為20 min，殺菌結(jié)束后當(dāng)鍋內(nèi)溫度為25℃時出鍋。

1.3.3 基礎(chǔ)配方設(shè)計 通過預(yù)先試驗結(jié)果，得到基礎(chǔ)配方（以大豆分離蛋白計）：大豆拉絲蛋白62.50%，大豆色拉油62.50%，木薯變性淀粉12.50%，卡拉膠5.00%，水500.00%，食鹽11.30%，味精2.50%，白糖1.30%，香辛料3.70%，肉味香精8.70%，谷氨酰轉(zhuǎn)氨酶0.50%。

1.3.4 單因素試驗設(shè)計 植物基火腿以大豆分離蛋白為主料，添加其他配料百分比均以大豆分離蛋白計。

根據(jù)植物基火腿基礎(chǔ)配方，改變大豆油添加量，分別添加45.00%，50.00%，55.00%，60.00%，65.00%的大豆油制作植物基火腿，進(jìn)行單因素試驗1；根據(jù)試驗1的檢測結(jié)果和基礎(chǔ)配方，改變木薯變性淀粉添加量，分別以2.00%，4.00%，6.00%，8.00%，10.00%的木薯淀粉制作腸體，進(jìn)行單因素試驗2；根據(jù)試驗2的檢測結(jié)果和基礎(chǔ)配方，改變木薯變性淀粉添加量，分別以0.00%，1.00%，2.00%，3.00%，4.00%的木薯淀粉制作腸體，進(jìn)行單因素試驗3；根據(jù)試驗3的檢測結(jié)果和基礎(chǔ)配方，改變大豆拉絲蛋白添加量，分別以50.00%，55.00%，60.00%，65.00%，70.00%的大豆拉絲蛋白制作腸體，進(jìn)行單因素試驗4。

1.3.5 正交試驗設(shè)計 設(shè)計L9（34）正交試驗，研究植物基火腿配方，比較不同測試組的口感、結(jié)構(gòu)、風(fēng)味、外觀狀態(tài)等指標(biāo)，并結(jié)合質(zhì)構(gòu)儀測試結(jié)果確定最佳組合[8]。

1.3.6 感官評價方式 由10名化驗員組成感官判定小組，對植物基火腿的口感、結(jié)構(gòu)、風(fēng)味和外觀進(jìn)行感官評定，每人分別對各項指標(biāo)進(jìn)行評判，取平均數(shù)。

先將制作好的拉絲蛋白火腿依次排列，觀察外觀，依次評分記錄。然后剝開腸衣，將腸均勻分段，觀察色澤和組織結(jié)構(gòu)，品嘗風(fēng)味和口感，按照感官評定標(biāo)準(zhǔn)評分，植物基火腿感官檢測評定指標(biāo)和評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 植物基火腿感官檢測評定指標(biāo)和評定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.7 水分測定 水分測定參照GB 5009.3—2010中直接干燥法[9]。

1.3.8 微生物檢測及標(biāo)準(zhǔn) 微生物測定參照GB 2712—2014檢測方法及檢測標(biāo)準(zhǔn)[10]。

1.3.9 質(zhì)構(gòu)分析 用物性分析儀進(jìn)行TPA模擬測試：取植物基火腿剝?nèi)ツc衣，切成高度2.5 cm，直徑2.1 cm的圓柱體，放置在測量臺探頭正下方，使用p50探頭做TPA測試。TPA測試條件：測前速度2 mm/s，檢測速度1 mm/s，測試后速度1 mm/s，時間間隔為2 s，壓縮比為60.00%，壓縮厚度為15 mm。得到一條曲線后，經(jīng)電腦軟件程序分析得出物性指標(biāo)，如腸的硬度、彈性、粘聚性等指標(biāo)。每個樣品重復(fù)2次，取平均值。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

采用Excel 2010對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗

2.1.1 大豆油質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響 由圖2可知，隨著大豆油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，植物基火腿的硬度呈逐漸減小的趨勢。當(dāng)大豆油質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過60.00%時，植物基火腿的硬度顯著降低。隨著大豆油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，植物基火腿的彈性呈先增后減的趨勢。

當(dāng)大豆油添加量過少時，植物基火腿乳化較差，呈現(xiàn)干硬狀態(tài)；隨著大豆油添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，植物基火腿彈性升高；但當(dāng)大豆油添加量過多時，造成油脂未完全乳化，植物基火腿結(jié)構(gòu)變差、彈性降低。

因此，根據(jù)圖2曲線選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)55.00%、60.00%和65.00%作為正交試驗中大豆油添加量的3水平。

圖2 大豆油質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響

2.1.2 變性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響 變性淀粉具有良好的保水性和膠凝性[11]。變性淀粉的添加可提高大豆拉絲蛋白腸的保水特性，改變植物基火腿的結(jié)構(gòu)特性。由圖3可知，植物基火腿的硬度隨變性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增大。當(dāng)變性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于15.00%時，植物基火腿的彈性隨變性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增大；當(dāng)變性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過15.00%時，植物基火腿的彈性呈逐漸減小的趨勢。當(dāng)變性淀粉添加量過大時，植物基火腿結(jié)構(gòu)干硬。因此，根據(jù)圖3曲線選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.00%、15.00%、20.00%作為正交試驗中變性淀粉添加量的3水平。

圖3 變性淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響

2.1.3卡拉膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響 卡拉膠可以改善食品品質(zhì)，增加食品穩(wěn)定性，提高食品乳化和膠凝等功能性特性[12-13]。由圖4可知，隨著卡拉膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，植物基火腿的硬度逐漸增加，當(dāng)卡拉膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.00%時硬度值最高；隨著卡拉膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，植物基火腿的彈性呈先增后減的趨勢，當(dāng)卡拉膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.00%時，彈性值最大。綜合植物基火腿硬度及彈性指標(biāo)，選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.50%、5.00%和7.50%作為正交試驗中卡拉膠添加量的3水平。

圖4 卡拉膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響

2.1.4 大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響 在一定的添加范圍內(nèi)，大豆拉絲蛋白可與大豆分離蛋白形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高腸體硬度，增強植物基火腿結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。由圖5可知，隨著大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，植物基火腿的硬度逐漸增大。當(dāng)大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.00%時，植物基火腿硬度達(dá)到最高；隨著大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，分離蛋白的相互作用減弱，植物基火腿的硬度減??；隨著大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，植物基火腿的彈性呈先增后減的趨勢，當(dāng)大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為65.00%時，植物基火腿硬度達(dá)到最高。綜合植物基火腿硬度及彈性指標(biāo)，選取質(zhì)量分?jǐn)?shù)60.00%、65.00%和70.00%作為正交試驗中大豆拉絲蛋白添加量的3水平。

圖5 大豆拉絲蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)對植物基火腿硬度和彈性的影響

2.2 正交實驗

通過正交試驗進(jìn)行研究，因素水平表見表2。結(jié)果表明，大豆油、變性淀粉、卡拉膠及大豆拉絲蛋白的添加量為影響植物基火腿口感和結(jié)構(gòu)的重要因素。

表2 正交因素水平表

2.2.1 正交試驗結(jié)果 植物基火腿正交試驗結(jié)果見表3。

由表3可知，樣品2的感官評分最高，為75.3分；樣品7的感官評分最低，為69.5分。

表3 正交試驗結(jié)果

2.2.2 植物基火腿硬度、彈性及感官評價影響因素分析 植物基火腿硬度影響因素分析見表4。由表4可知，硬度指標(biāo)R極差值的大小順序為A＞B＞C＞D，即大豆油添加量對植物基火腿硬度影響最大，大豆拉絲蛋白添加量對植物基火腿硬度影響最小。

表4 植物基火腿硬度影響因素分析

由表5可知，彈性指標(biāo)R極差值的大小順序為D＞B＞A＞C，即大豆拉絲蛋白添加量對植物基火腿彈性影響最大，卡拉膠添加量對植物基火腿彈性影響最小。

表5 植物基火腿彈性影響因素分析

由表6可知，感官指標(biāo)R極差值的大小順序為A＞B＞D＞C，即大豆油添加量對植物基火腿感官結(jié)果影響最大，卡拉膠添加量對植物基火腿感官結(jié)果影響最小。

表6 植物基火腿感官結(jié)果影響因素分析

綜合感官評定及TPA檢測，第2組試驗結(jié)果理想，產(chǎn)品質(zhì)量最佳，即（以大豆分離蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)計）：大豆油55.00%，變性淀粉15.00%，卡拉膠5.00%，大豆拉絲蛋白65.00%。按最佳組合進(jìn)行3組平行試驗，經(jīng)感官判定小組評判，感官評價得分為77.0分。

3 結(jié)論與討論

植物基火腿以大豆拉絲蛋白和大豆分離蛋白為主要原料，添加植物油、淀粉、卡拉膠和調(diào)味料等輔料制成。通過調(diào)整配方比例，可獲得優(yōu)質(zhì)口感的植物基火腿。即：大豆拉絲蛋白8.27%，大豆分離蛋白12.72%，水65.84%，大豆色拉油8.13%，食鹽、味精、白糖、香辛料2.45%，木薯變性淀粉1.91%，肉味香精1.11%，卡拉膠0.65%，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶0.06%。優(yōu)化配方后的植物基火腿可達(dá)到或超越市售肉制品火腿口感，其理化性狀、微生物指標(biāo)均符合國家食品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有肉類火腿腸風(fēng)味和豐富營養(yǎng)，是肉類火腿的優(yōu)良替代品。

文章通過將具有良好凝膠特性的大豆分離蛋白與具有優(yōu)質(zhì)瘦肉口感的大豆拉絲蛋白進(jìn)行配方優(yōu)化，有機(jī)結(jié)合制成植物基火腿，適合大眾日常消費，滿足人們對素肉產(chǎn)品的追求，有著廣闊的市場發(fā)展前景。