陳 林，余 林，Rammile Ettelaie，丁利君，孫建霞

（1 廣東工業(yè)大學(xué)輕工化工學(xué)院食品系 廣州 510006 2 英國利茲大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)學(xué)院 英國利茲 LS29JT）

多吃素食有益身心健康，已受到廣泛認同。據(jù)統(tǒng)計，2016-2020年，英國的素食主義者由約120萬人增加到600 萬人，對素食產(chǎn)品的需求量也由此大增[1]。根據(jù)益普索咨詢公司《2020 人造肉中國趨勢洞察》報告，在經(jīng)歷了新冠肺炎疫情后，約86%的中國人有意愿改變?nèi)庵破废M習(xí)慣，存有用素食產(chǎn)品替代動物肉制品的想法[2]。素食正成為21世紀(jì)人類不可改變的飲食潮流，開發(fā)高品質(zhì)的素食產(chǎn)品迎合了現(xiàn)代社會大眾對健康食品的需求。

仿生素肉糜制品是以植物原料作為蛋白質(zhì)、油脂的主要來源，輔以其它配料和食品添加劑，借鑒傳統(tǒng)肉糜制品的加工方法所制成的素肉制品，代表性的有素肉香腸、素肉餅、素肉丸、素午餐肉等[3-6]。品質(zhì)優(yōu)良的素肉糜制品具有類似傳統(tǒng)肉糜制品的口感和味道，而且營養(yǎng)健康、食用方便，為轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)肉類消費模式提供了一個理想的選擇。目前國外已經(jīng)對仿生素肉糜制品的原輔料配方和加工工藝進行了大量深入研究，取得了系列成果。國外多家公司相繼推出了高品質(zhì)的素肉糜產(chǎn)品，受到廣泛好評并吸引了大量投資[3-8]。據(jù)報道，美國市場上最受歡迎的素食食品是素肉香腸和素肉漢堡，2019年這兩款產(chǎn)品的銷售額達到9.39 億美元[7]。歐美早期的仿生肉制品加工技術(shù)雖源于中國，但產(chǎn)品升級后，在口感、口味、營養(yǎng)成分等方面都有很大突破[9-10]。2019年，中國國務(wù)院發(fā)布的《國務(wù)院辦公廳關(guān)于穩(wěn)定生豬生產(chǎn)促進轉(zhuǎn)型升級的意見》提出，要加快仿生肉制品的研制和生產(chǎn)，更好地保障市場供應(yīng)，這為國內(nèi)素肉制品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展提供了政策性支持[11]?？梢灶A(yù)見隨著全球素食主義熱潮的興起，在科技進步和優(yōu)惠政策的推動下，我國素肉制品產(chǎn)業(yè)將迎來前所未有的發(fā)展機遇，行業(yè)規(guī)模有望越來越大。本文總結(jié)分析仿生素肉糜制品加工中原輔料的應(yīng)用及對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，綜述該類食品國內(nèi)外研究進展，探討國內(nèi)素肉糜制品加工中存在的理論和技術(shù)問題以及未來發(fā)展趨勢。

1 仿生素肉糜制品加工的原輔料配方及其對產(chǎn)品品質(zhì)的影響

肉糜類制品通常是以動物瘦肉、肥膘、水為主要原料，通過斬拌乳化、灌制成型、加熱蒸煮等特定工藝制作而成。經(jīng)此加工過程，油脂以細粒狀分散于肉糜基質(zhì)中，呈穩(wěn)定的乳化狀態(tài)，肉糜體系則在加熱后形成凝膠，將油脂和水封閉其中，從而使產(chǎn)品具有肉質(zhì)細膩、鮮嫩爽口、富有汁液感的質(zhì)構(gòu)和口感[12-14]。與之相對照，素肉糜制品不含動物肉類和脂肪，取而代之的是肉類替代品和植物油脂。由于制備基礎(chǔ)原料不同，為了使素肉糜制品在質(zhì)構(gòu)和感官特性方面更接近真實的肉糜制品，需要使用一些其它輔料。根據(jù)國內(nèi)外研究報道，素肉糜制品的原輔料主要包括肉類替代品、植物油脂、水份、非組織化功能蛋白、黏合物質(zhì)（淀粉、食品增稠劑）、風(fēng)味物質(zhì)和著色物質(zhì)這7 大類（見表1）[3-6]。

表1 仿生素肉糜制品的基本配方表Table 1 Basic formula of comminuted meat-analog products

1.1 肉類替代品在仿生素肉糜制品加工中的應(yīng)用

1.1.1 傳統(tǒng)肉類替代品 在我國傳統(tǒng)食品加工中，豆干、面筋、菌菇等常被用于制備素肉食品，不僅可模仿出肉品食用特性，而且具有自身特殊風(fēng)味和保健功效，深受人民群眾的喜愛。如我國傳統(tǒng)的素雞就是以百葉豆干為主料，經(jīng)過一番烹飪調(diào)味后，可達到以素仿葷的效果[16]。有研究報道以竹蓀、雞腿菇、杏鮑菇等菌菇為原料，搗碎后添加大豆分離蛋白、淀粉、菜籽油等輔料，再經(jīng)斬拌、烘干、成型等工序制成素肉脯、素火腿腸等產(chǎn)品，不僅有菌菇的清香，還有類似肉制品的味道和口感[17-19]。

1.1.2 植物組織蛋白 隨著食品加工技術(shù)的進步，人們發(fā)現(xiàn)植物蛋白經(jīng)過組織化加工可形成類似動物肌肉纖維質(zhì)感的組織蛋白。目前蛋白組織化加工技術(shù)主要有擠壓和紡絲兩種，其中采用擠壓法生產(chǎn)植物組織蛋白已得到廣泛應(yīng)用，而紡絲法會產(chǎn)生大量廢水，還需要使用化學(xué)添加劑凝固蛋白纖維，生產(chǎn)成本高、工藝復(fù)雜、產(chǎn)品安全性低，在實際生產(chǎn)中應(yīng)用較少[20-25]。據(jù)報道，植物蛋白在螺桿擠壓機中經(jīng)高溫、高壓和高剪切力聯(lián)合作用發(fā)生變性，形成可塑化的熔融體，從擠壓機出料口擠出的瞬間蛋白物料發(fā)生膨化作用，形成新的交鏈和纖維狀蛋白結(jié)構(gòu)（如圖1所示）[21-23]。早在上世紀(jì)六十年代人們就利用螺桿擠壓技術(shù)制備大豆組織蛋白（Textured soy protein，TSP），后來研發(fā)出更高端的大豆拉絲蛋白（Textured fibril soy protein，TFSP），不僅持水持油性更強，而且肉質(zhì)咀嚼感更逼真[22-25]。目前TFSP 的生產(chǎn)技術(shù)已較為成熟，我國有50 余家生產(chǎn)廠家，年產(chǎn)量達11 萬t[9]。TFSP 產(chǎn)品一般為干燥的片狀、條狀或球狀固形物，分為軟絲型和硬絲型兩類，其價格僅為瘦豬肉的1/2，蛋白含量卻高達60%以上，約為瘦豬肉的3 倍；軟絲型TFSP 口感細膩，適合做雞肉等肉質(zhì)較細膩的仿生食品，硬絲型TFSP 的纖維感較強、質(zhì)地偏硬，適合做牛肉等肉質(zhì)較粗糙的仿生食品[26-27]。TFSP 使用前需要長時間復(fù)水，還要經(jīng)過繁瑣的脫水和拆絲處理。為解決上述問題，近年來開發(fā)出了高水分擠壓技術(shù)，在物料混合區(qū)加入更多水分（物料含水量達到40%～80%），同時在成型區(qū)安裝冷卻模頭，使產(chǎn)品快速降溫，獲得了柔軟致密的新型組織蛋白（含水量一般超過30%），不僅具有即食、即用的優(yōu)點，而且產(chǎn)品纖維結(jié)構(gòu)豐富，極具動物肌肉的咀嚼感。然而，高水分擠壓過程仍是一個“黑箱”，纖維結(jié)構(gòu)形成的分子機制尚不明確，纖維結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)還無法有效調(diào)控，且產(chǎn)品的貯藏期較短，目前尚無上市產(chǎn)品，仍然停留在試驗摸索階段[3，25，28]。

圖1 乳化肉糜的結(jié)構(gòu)示意圖[13]和微觀結(jié)構(gòu)圖[15]Fig.1 The schematic diagram[13] and microstructure[15] of emulsified meat batters

由于大豆蛋白存在致敏性和豆腥味，其它來源的蛋白也逐步用于植物組織蛋白的生產(chǎn)研發(fā)。如豌豆組織蛋白由于致敏性低、豆腥味淡、不含植物雌激素等優(yōu)點，特別受到歐美人的喜愛。據(jù)報道，豌豆組織蛋白在模擬肉質(zhì)咀嚼感方面雖不如大豆組織蛋白，但其膠凝特性優(yōu)于大豆組織蛋白，因此特別適用于制作素肉糜制品[29-30]。歐美多家生產(chǎn)素肉糜產(chǎn)品的主流公司都是以豌豆組織蛋白作為肉類替代品[5，31]。此外，真菌蛋白生產(chǎn)原料充足、節(jié)能環(huán)保、營養(yǎng)健康，也是一種制作素肉的優(yōu)質(zhì)原料?！伴煻魉厝狻本褪且哉婢鞍诪橹髁?，以該素肉為原料制備的素肉糜產(chǎn)品占英國素肉產(chǎn)品市場銷售額一半以上[32]。

肉類替代品的種類、用量和質(zhì)構(gòu)特性對素肉糜制品的品質(zhì)有重要影響。趙知微[33]分別將腐竹、烤麩和TSP 作為主原料制作素肉餅，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以TSP 為素肉基底制作的素肉餅的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)最佳。徐進等[34]研究發(fā)現(xiàn)豌豆組織蛋白的用量會顯著（P<0.05）影響該素肉香腸的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)，10%的豌豆組織蛋白添加量為最合適用量，添加過少素肉香腸的質(zhì)構(gòu)偏軟且缺乏肉質(zhì)咀嚼感，添加過多則會破壞香腸肉糜的凝膠體系，使香腸蒸煮損失率增大，切面結(jié)構(gòu)粗糙、松散、口感發(fā)渣。李翠芳等[37]研究發(fā)現(xiàn)，不同TFSP 產(chǎn)品的口感與其蛋白含量密切相關(guān)，原料中蛋白含量為70%的TFSP 所制備的素肉餅的質(zhì)構(gòu)和感官評價得分最高。

1.2 植物油脂在仿生素肉糜制品加工中的應(yīng)用

肉糜制品本質(zhì)上是一種乳化物凝膠，其乳化穩(wěn)定性是由乳化油脂表面蛋白膜和蛋白凝膠基質(zhì)包埋固定共同作用的結(jié)果；另一方面乳化油脂微粒以“填充物”的形式占據(jù)蛋白凝膠基質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)空隙，具有穩(wěn)定凝膠結(jié)構(gòu)、改善香腸質(zhì)構(gòu)、汁液感和風(fēng)味等多種功能[12-14]。目前常用于素肉糜制品的油脂有菜籽油、椰子油、玉米油和橄欖油等[5，20]。相對于動物脂肪而言，植物油脂不飽和脂肪酸含量高且不含膽固醇，符合素肉糜產(chǎn)品打造的營養(yǎng)、健康優(yōu)勢。

圖2 用于植物組織蛋白生產(chǎn)的螺桿擠壓機結(jié)構(gòu)示意圖[21]Fig.2 Schematic diagram of screw extruder for the production of textured vegetable proteins[21]

新鮮動物肌肉中含有鹽溶性肌球蛋白和膠原蛋白，具有良好的乳化和凝膠特性，可高效地乳化油脂，加熱后又可形成具有黏彈性的乳化物凝膠。制作傳統(tǒng)肉糜制品時，通常只需將原料肉、脂肪、少量植物蛋白和淀粉混合后斬拌乳化、加熱蒸煮即可制備出具有良好質(zhì)構(gòu)特性的產(chǎn)品[14]。然而，無論是傳統(tǒng)素肉還是新型植物組織蛋白，它們的乳化和凝膠性能都遠不如肌肉蛋白，不僅可乳化的油脂量少，而且加熱后難以形成具有黏彈性的凝膠[29-30]。此外，素肉糜制品中采用的植物油在室溫下呈液態(tài)，采用傳統(tǒng)加工工藝直接添加會使產(chǎn)品出現(xiàn)出油出水等質(zhì)量缺陷[36]。據(jù)報道，在素肉香腸斬拌乳化工序中直接添加超過5%的植物油就會使香腸變得既柔軟又油膩，在加熱蒸煮后會出現(xiàn)明顯的“漏油”現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了香腸的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)[4，37]。因此要制備出質(zhì)地口感優(yōu)良的素肉糜制品，不僅要使用食品乳化劑、增稠劑等品質(zhì)改良劑，還應(yīng)對傳統(tǒng)肉糜制品的加工工藝進行調(diào)整和優(yōu)化。油脂預(yù)乳化工藝是近年來提出的一種提高肉糜制品品質(zhì)的新型加工方法。不同于傳統(tǒng)肉糜加工工藝中直接將所有原輔料一起混合斬拌的方式，預(yù)乳化工藝把需要額外添加的油脂、乳化蛋白和水先均質(zhì)形成預(yù)乳化液，然后再將預(yù)乳化液與其它原輔料混合均勻[38-41]。研究表明將此法應(yīng)用于素肉糜加工，可起到保油增香、減小蒸煮損失率和改善質(zhì)構(gòu)的作用[39-41]。如陳文華等[39]首先將大豆分離蛋白和大豆油放入斬拌機中高速斬拌6 min 得到乳化物，然后再將乳化物與TSP、淀粉、增稠劑等原輔料置于真空攪拌機低速攪拌30 min 混合均勻，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與采用傳統(tǒng)乳化腸加工工藝制作的TSP 素肉香腸相比，此法制備的TSP 素肉香腸的蒸煮損失率顯著（P<0.05）下降，且香腸的切片性和口感也得到明顯改善。Youssef 等[41]研究發(fā)現(xiàn)油脂預(yù)乳化工藝可提高乳化油脂的穩(wěn)定性和在香腸凝膠基質(zhì)中的均勻分布，從而使乳化油脂的“填充作用”得以發(fā)揮，不僅增強了香腸的保水保油能力，降低了蒸煮損失率，而且對提升香腸的質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)也產(chǎn)生重要作用。

1.3 仿生素肉糜制品加工中水分來源及調(diào)配

肉糜中水分的含量、分布狀態(tài)與肉糜的持水能力密切相關(guān)，對產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)、口感、貨架期等都有重要影響。素肉糜制品的水分主要來源于以下幾個方面。

1.3.1 肉類替代品含有的水分 TFSP、干菌菇等肉類替代品本身含有的水分很少，在使用前要進行復(fù)水處理。復(fù)水后濕基物料的質(zhì)量通?？刂圃诟闪系?～3 倍，這部分吸收的水分是素肉糜制品配方設(shè)計中必須考慮的部分[4]。

1.3.2 預(yù)乳化液中含有的水分 蛋白質(zhì)只有在充分水合后才能發(fā)揮其功能特性，因此在制備預(yù)乳化液時要使用足夠的水分。如陳林等[40]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)預(yù)乳化液中大豆分離蛋白、菜籽油、水的比例為1∶4.5∶4.5（質(zhì)量比）時，所制備的TFSP 素肉香腸的乳化穩(wěn)定性最好，蒸煮損失率也最低。

1.3.3 添加物料中本身含有的水分 為了準(zhǔn)確了解和控制素肉糜制品的水分含量，在設(shè)計配方時，要測定計算出各種原輔料的水分含量，以便產(chǎn)品配方設(shè)計時能具體把握。

1.3.4 素肉糜配方需添加的水分計算 需添加的水分量是復(fù)水組織蛋白、預(yù)乳化液、添加物料中水分含量與設(shè)計產(chǎn)品的水分含量之差所需的水分量。傳統(tǒng)肉糜制品中水分含量在50%～80%，然而素肉糜制品中肉類替代品的持水和膠凝作用比肌肉蛋白弱，因此素肉糜制品的水分含量通常比傳統(tǒng)肉糜制品低。事實上，許多研究者都認為在素肉糜制品加工過程中要盡可能少地添加水分，然而也要兼顧肉糜黏度過大而影響產(chǎn)品的加工和品質(zhì)[4-6，42]。

肉糜制品中大部分水為自由水，起持水作用的主要結(jié)構(gòu)單位是肉糜凝膠網(wǎng)絡(luò)[14]。傳統(tǒng)素肉和植物組織蛋白本身雖有一定持水能力，但膠凝作用普遍較弱，因此要提高素肉糜制品持水性關(guān)鍵在于提高素肉糜的凝膠特性[5，37]。目前提高素肉糜制品凝膠和持水性的方法主要包括：1）使用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶、氯化鈣、葡萄糖酸內(nèi)酯等蛋白交聯(lián)劑增強植物蛋白的膠凝作用，如Forghani 等[43]在制作TSP 素肉餅的過程中，添加了0.75%的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，然后于常溫下腌制1 h，結(jié)果顯著提高了素肉餅的持水性，并改善了產(chǎn)品的彈性、咀嚼性和切片性；2）使用具有良好水合作用和膠凝作用的非組織化功能蛋白，如酪蛋白酸鈉、乳清蛋白、大豆分離蛋白、谷朊粉等[44-46]；3）使用淀粉、親水膠體等具有增稠和膠凝作用的品質(zhì)改良劑[47-56]。非組織化功能蛋白、淀粉和親水膠體對素肉糜制品凝膠和持水性的影響將在后文中闡述。

1.4 非組織化功能蛋白在仿生素肉糜制品加工中的應(yīng)用

肉類替代品普遍缺乏乳化和凝膠能力，因此在素肉糜制品加工中通常需要添加具有良好乳化和凝膠性能的非組織化功能蛋白，常用的有酪蛋白酸鈉、乳清蛋白、大豆分離蛋白、谷朊粉等[3-5]。酪蛋白酸鈉、乳清蛋白和大豆分離蛋白都具有良好的乳化能力，可高效乳化油脂并形成穩(wěn)定的乳化體系，從而防止肉糜制品中油脂的離析；然而這3種食品蛋白的膠凝和黏合作用都弱于肌肉蛋白，單獨使用所制備的素肉糜制品往往質(zhì)構(gòu)偏軟，嫩度、彈性和韌性不足[44]。此外，酪蛋白酸鈉和乳清蛋白是動物源蛋白，對純素食者（Vegetarians）來說無法接受，而奶蛋素食者（Vegans，不吃需要殺死動物的食品）則可以接受[4]。有文獻報道在素肉糜加工中采用花生分離蛋白、豌豆分離蛋白制備乳化體，這些豆類分離蛋白的功能特性與大豆分離蛋白相似[44-46]。谷朊粉的主要成分是小麥蛋白，吸水后形成的膠狀物質(zhì)具有很強的黏彈性、成膜性和成團性，因此被認為是肉糜制品的最佳黏合劑和填充劑，不僅可使肉糜制品形成堅實的組織結(jié)構(gòu)，還可增加制品的持水特性；然而，谷朊粉的乳化能力很弱，且單獨使用所形成的凝膠具有類似“橡膠”的口感[44-46]。由上述文獻報道可知，在素肉糜制品加工過程中，油水的乳化主要依賴具有良好乳化性能的食品蛋白來完成，乳化穩(wěn)定性則是由乳化油脂表面蛋白膜和肉糜凝膠基質(zhì)包埋固定共同作用的結(jié)果。然而，蛋白質(zhì)的不同功能特性對其結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)有著不同的要求，同一種食品蛋白通常難以同時具備良好的乳化、凝膠和黏合能力[48]。因此在素肉糜制品的加工中可使用2 種（或以上）具有不同功能特性的食品蛋白。如本課題組在制備TFSP 素肉香腸時采用大豆分離蛋白對植物油脂進行預(yù)乳化，然后在香腸餡料的制備過程中加入谷朊粉發(fā)揮膠凝和黏合的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)此法可使素肉香腸的蒸煮損失率顯著（P<0.05）降低，并使香腸的整體組織狀態(tài)緊密而有彈性[40]。

1.5 黏合物質(zhì)在仿生素肉糜制品加工中的應(yīng)用

1.5.1 淀粉 淀粉常用作肉糜制品的黏合劑和賦形劑，其受熱易糊化，可將肉糜中的水分吸入淀粉顆粒而固定，提高肉糜的持水性；同時，淀粉顆粒加熱糊化后可使肉餡黏合、彌塞空隙，賦予肉糜制品良好的組織狀態(tài)；此外，糊化淀粉還能吸附一部分在加熱過程中受熱滲出的油脂，減少油脂流失[5]。淀粉的種類很多，常用于肉糜制品加工的是谷物類淀粉（如玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉等）和薯蕷類淀粉（如馬鈴薯淀粉、木薯淀粉等），二者由于結(jié)構(gòu)和理化特性不同而適用于不同的肉糜制品。一般來說，薯蕷類淀粉的糊化溫度較低且支鏈淀粉含量較高，因此吸水能力強、黏度大，適用于制作低溫肉糜類制品（烹制和殺菌溫度低于100℃）；谷類淀粉的糊化溫度較高且直鏈淀粉含量較高，因此膠凝作用較強，適用于制作高溫肉糜類制品（烹制和殺菌溫度高于100 ℃）[47]。與傳統(tǒng)肉糜制品相比，素肉糜制品因原料差異在加工中要添加更多的淀粉以滿足產(chǎn)品質(zhì)量的需要，然而淀粉使用量超過10%時，會產(chǎn)生明顯的粉質(zhì)感，且在低溫環(huán)境中易導(dǎo)致產(chǎn)品返生和析水現(xiàn)象[5，32]。有研究對淀粉進行改性處理，可提高其在素肉糜制品加工中的作用效果。如趙知微[33]在素肉餅加工過程中添加經(jīng)磷酸酯化的馬鈴薯變性淀粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的持水性和凍融穩(wěn)定性都顯著改善。Ioffe 等[48]研究發(fā)現(xiàn)與添加馬鈴薯淀粉的素牛肉脯相比，添加了氧化羥丙基變性淀粉的素牛肉脯具有更低的蒸煮損失率，且在貯藏過程中素肉脯質(zhì)構(gòu)特性變化更??；這是因為該變性淀粉不易老化，且很可能在加熱過程中與底物蛋白發(fā)生了共價絡(luò)合，從而使肉糜凝膠結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。

1.5.2 食品增稠劑 食品增稠劑是食品添加劑的一類，常用于肉糜制品加工，具有優(yōu)越的膠凝、黏合、增稠和持水等作用，合理使用可顯著改善肉糜制品的質(zhì)構(gòu)和口感。我國國標(biāo)GB 2760-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中允許使用的食品增稠劑有45 種，除明膠外都是植物源或微生物源的高分子多糖物質(zhì)，分子中普遍具有許多親水性基團，易產(chǎn)生水合作用而具有較強的持水性。如馬鈴薯淀粉吸水比例約為1∶2，大豆分離蛋白的吸水比例約為1∶4，而親水膠體的吸水比例可達數(shù)十倍[49]。目前在肉糜制品中應(yīng)用較多的增稠劑有卡拉膠、瓊脂、明膠、海藻酸鈉、可得然膠、瓜爾膠、黃原膠、魔芋膠、槐豆膠和亞麻籽膠，前5 種膠體的主要作用為膠凝化，后5 種膠體的主要作用是增稠和黏合[50-57]。在肉糜制品中使用一種食品增稠劑往往在技術(shù)或經(jīng)濟上有種種缺點，而通過合理的膠體復(fù)配可使各種食品膠之間產(chǎn)生互補或協(xié)同增效作用，從而擴大增稠劑的使用范圍和提高其使用功能。如美國一家公司研制的素食漢堡肉餅中使用魔芋膠和黃原膠復(fù)配，形成熱可逆凝膠，在低溫下呈凝膠狀態(tài)提供黏結(jié)性，加熱后呈液態(tài)提供多汁性[55]。表2 歸納總結(jié)了肉糜制品加工中常用食品膠體的相互作用，發(fā)現(xiàn)黃原膠具有良好的配伍性，與其它膠體復(fù)配使用往往會產(chǎn)生協(xié)同增效作用；瓊脂與卡拉膠、黃原膠、明膠之間有明顯的協(xié)同增效作用，而與槐豆膠、瓜兒膠、海藻酸鈉、淀粉產(chǎn)生拮抗作用使瓊脂的凝膠強度下降[50-57]。另一方面，值得注意的是食品膠體的功效還受到肉糜體系中底物蛋白的影響。如κ-卡拉膠能與肌肉蛋白結(jié)合，形成堅實的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而可顯著改善肉糜制品的保水保油性和質(zhì)構(gòu)特性[53]。然而，杜潔晨[42]研究發(fā)現(xiàn)卡拉膠與TSP的結(jié)合能力較弱，其對TSP 素肉香腸質(zhì)構(gòu)特性的影響不如可得然膠和魔芋膠。Nanta 等[58]研究發(fā)現(xiàn)不同食品膠體與TSP 的結(jié)合性越好，添加后所制備的TSP 肉糜的保水保油性也越好，質(zhì)構(gòu)硬度下降越明顯；使用卡拉膠只能使TSP 肉糜硬度略有下降，而使用瓜爾豆膠或黃原膠可使TSP 肉糜硬度大幅度降低。由此可見，動物蛋白和植物蛋白的差異會導(dǎo)致添加食品膠后作用效果不同，而目前國內(nèi)外關(guān)于不同食品膠與肉類替代品結(jié)合力的比較及對素肉糜膠凝作用和質(zhì)構(gòu)特性的影響研究報道較少，缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究和理論指導(dǎo)。

表2 常用食品親水膠體的相互作用Table 2 Interactions of commonly used food hydrocolloids

1.6 風(fēng)味物質(zhì)在仿生素肉糜制品加工中的應(yīng)用

風(fēng)味物質(zhì)在影響素肉糜制品的滋味和香氣方面發(fā)揮重要作用，使之有“肉味”而滿足消費者的感官需求。肉類特殊的香味是由含硫化合物以及一些微量的醛、酮、醇組成，而滋味則來源于肉中的氨基酸、多肽、呈味核苷酸、有機酸、鹽等[59-60]。目前，應(yīng)用于素肉糜產(chǎn)品的風(fēng)味物質(zhì)主要包括基本調(diào)味料、天然香料、香料提取物、肉味香精等。如沈軍衛(wèi)[61]利用大豆蛋白酶解物與還原糖經(jīng)美拉德反應(yīng)合成豬肉香精，產(chǎn)品味感濃郁，具有豬肉烘烤的香氣。高應(yīng)瑞[62]以食用畢赤酵母為原料，通過生物技術(shù)手段將酵母菌中的蛋白質(zhì)、核苷酸類物質(zhì)進行水解，再經(jīng)精制加工得到牛肉味酵母精，產(chǎn)品香氣突出、口感醇厚、留香時間長，可有效掩蔽大豆蛋白的“豆腥味”。此外，酵母精還有一定乳化特性，能改善蛋白質(zhì)和脂肪的親和性，因此特別適用于乳化肉糜類制品。未來的研究方向是研究多種不同技術(shù)開發(fā)多種香氣濃郁的肉味香精，使素肉糜風(fēng)味更接近真實肉糜產(chǎn)品。

1.7 著色物質(zhì)在仿生素肉糜制品加工中的應(yīng)用

肉制品的顏色是影響消費者購買欲望的重要因素。在烹飪過程中肉由紅色逐漸變成微褐色，所以素肉糜制品也應(yīng)該考慮烹飪前與熟制成品的顏色變化。目前素肉糜制品顏色主要通過以下2 種方法調(diào)節(jié)：第1 種是將紅曲紅、甜菜紅、番茄紅等傳統(tǒng)著色劑與氨基酸、還原糖組合使用，在烹飪前可模仿出鮮肉的紅色，在烹飪過程中氨基酸與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生褐變，能夠模仿出熟肉的微褐色。然而，該方法存在傳統(tǒng)著色劑易氧化、產(chǎn)品肉色不自然且缺乏光澤感等問題[5，20]。第2 種是采用微生物發(fā)酵法制備植物血紅蛋白，并將其加入素肉糜制品呈現(xiàn)肉色。如利用畢赤酵母成功制備出了植物來源的大豆血紅蛋白，將其按一定比例加入素肉糜制品中可使產(chǎn)品在色澤、口感、風(fēng)味（包括血腥味）上更加接近動物肉制品[55]。

2 仿生素肉糜制品的生產(chǎn)研發(fā)現(xiàn)狀及存在的問題

近年來，國外仿生素肉糜制品研發(fā)不斷取得突破性進展，大大推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2016年，美國一家公司推出了以豌豆組織蛋白為主要原料的素肉漢堡、素食香腸等產(chǎn)品，不僅在外觀上與動物肉制品高度仿真，而且經(jīng)高溫烹制后仍極具動物肉制品的風(fēng)味和質(zhì)感。這主要得益于該公司在擠壓組織化加工技術(shù)、植物油脂乳化、黏合物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)研發(fā)等方面取得的突破[63-64]。據(jù)統(tǒng)計，該公司在上述研究方向共申請了15 件專利，其中8 件已獲授權(quán)，且與該公司有緊密合作的美國密蘇里大學(xué)Huff 教授課題組近5年發(fā)表了13篇與素肉糜制品相關(guān)的高水平論文[8，64]。國際知名科技評論期刊《麻省理工科技評論》發(fā)布的2019年“全球十大突破性技術(shù)”將該公司的素肉漢堡列入其中[65]。另一項較大的技術(shù)突破是大豆血紅蛋白規(guī)模化生產(chǎn)的研制成功。美國一家公司通過基因重組技術(shù)獲得了可編碼大豆血紅蛋白的畢赤酵母，解決了大豆血紅蛋白難以大量合成、成本高昂的技術(shù)問題[55]。2019年，該公司與漢堡王合作推出添加了大豆血紅蛋白的人造牛肉漢堡，已在全美數(shù)千家漢堡王餐廳銷售，定價僅比普通牛肉漢堡高1 美元，而外觀、滋味和口感都足以與傳統(tǒng)牛肉漢堡相媲美[55，63]。2019年素肉制品產(chǎn)業(yè)全球規(guī)模已達121 億美元，市場份額主要集中在美國，排名前4 的均是美國食品企業(yè)，產(chǎn)品形式主要為香腸、肉餅、肉丸等肉糜制品[2]。素肉制品產(chǎn)業(yè)在過去幾年受到眾多資本的青睞，據(jù)統(tǒng)計相關(guān)企業(yè)已獲投資數(shù)千萬美元。受到國外素肉制品科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響，近年來，國內(nèi)素肉制品初創(chuàng)企業(yè)不斷興起，傳統(tǒng)肉制品企業(yè)也相繼推出新研發(fā)的素肉糜產(chǎn)品，然而在品質(zhì)上仍與國外產(chǎn)品有較大差距，市場反響不高。國內(nèi)食品科技界高度關(guān)注和重視素肉制品的研發(fā)和生產(chǎn)。2020年中國食品科技學(xué)會召集業(yè)內(nèi)相關(guān)專家、企業(yè)代表在北京召開“植物基食品科學(xué)問題與未來挑戰(zhàn)專題會”。與會代表一致認為中國素肉制品產(chǎn)業(yè)正面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)，科技界應(yīng)為素肉制品加工和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支持、理論思考和政策性建議；會后發(fā)布了《植物基肉制品》團體標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿），擬就素肉制品的的定義和市場定位，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求和檢驗規(guī)則等制定標(biāo)準(zhǔn)[66]。本文通過對國內(nèi)外素肉糜產(chǎn)品研發(fā)和加工現(xiàn)狀的總結(jié)分析，認為目前國內(nèi)素肉糜制品加工主要存在如下理論和技術(shù)問題：

1）素肉糜的肉質(zhì)咀嚼感主要來源于其中的肉類替代品，目前國內(nèi)肉類替代品大部分采用低水分擠壓法制備的TSP 或TFSP，使用前需經(jīng)復(fù)水、脫水、拆絲等繁瑣工序，制得的產(chǎn)品存在纖維結(jié)構(gòu)松散、有豆腥味、肉質(zhì)感不強等問題。高水分擠壓法制備的新型植物組織蛋白在口感和質(zhì)地上與動物肉更加接近，且具有即食、即用的優(yōu)點。然而，高水分擠壓組織化加工技術(shù)研究基礎(chǔ)較為薄弱，擠壓過程的功能區(qū)段作用尚不明確，蛋白質(zhì)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)域解析不充分，組分分子間相互作用變化及品質(zhì)形成規(guī)律不明晰，導(dǎo)致組織蛋白的纖維結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)還無法有效調(diào)控。

2）制作素肉糜制品的最大挑戰(zhàn)在于控制肉糜的質(zhì)構(gòu)，為了使產(chǎn)品在質(zhì)構(gòu)上接近真實肉糜制品，不僅要使用非組織化功能蛋白、淀粉、親水膠體等品質(zhì)改良劑，還應(yīng)對傳統(tǒng)肉糜制品的加工工藝進行調(diào)整和優(yōu)化。目前關(guān)于動物肌肉與品質(zhì)改良劑相互作用對肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響研究報道很多，已積累了豐富的理論和實踐成果，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善加工工藝和指導(dǎo)新型產(chǎn)品研發(fā)等方面起到了巨大的推動作用。然而，肉類替代品與動物肌肉的差異會導(dǎo)致添加品質(zhì)改良劑后作用效果不同，原輔料間相互作用對素肉糜膠凝作用和質(zhì)構(gòu)特性的影響國內(nèi)外研究報道卻很少，缺乏系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究和理論指導(dǎo)。

3）肉類在加工過程中會發(fā)生特定的顏色變化，并生成特殊的氣味和滋味物質(zhì)，目前國產(chǎn)素肉糜產(chǎn)品對肉制品在加工過程中發(fā)生的動態(tài)變化的模擬替代程度仍然較低，對比國外素肉糜產(chǎn)品的研發(fā)成果，國內(nèi)缺乏高端工藝設(shè)備，具有風(fēng)味以及著色物質(zhì)的專利壁壘。

3 結(jié)語和展望

本文對國內(nèi)外仿生素肉糜制品加工中原輔料的應(yīng)用情況進行了歸納總結(jié)，肉類替代品、油脂、水分、非組織化功能蛋白、黏合物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)和著色物質(zhì)對于素肉糜制品的質(zhì)構(gòu)和感官特性起著決定性影響作用，通過原輔料的科學(xué)配比和合理優(yōu)化，能夠制備出外觀逼真、口感鮮嫩多汁且富有肉質(zhì)咀嚼感的產(chǎn)品。目前國外仿生素肉糜制品加工技術(shù)發(fā)展勢頭強勁，技術(shù)實力雄厚的國外企業(yè)已經(jīng)進軍中國市場。我國大豆蛋白、花生蛋白、植物油脂、親水膠體等資源豐富，民眾對素食產(chǎn)品的接受度高，素肉糜產(chǎn)品在我國的市場前景廣闊，產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｋ厝庵破吩谥袊陌l(fā)展，產(chǎn)品制作的安全性是基礎(chǔ)，好吃的口味和合適的價格則是拉動可持續(xù)消費的兩個重要因素。國內(nèi)食品界應(yīng)審時度勢，抓住消費者對于健康和素食加速提升的需求，組織力量加大研發(fā)力度，盡快解決仿生素肉糜制品加工中存在的一系列理論和技術(shù)問題，研制出具有中國飲食特色的優(yōu)質(zhì)素肉糜產(chǎn)品。