茶多酚對大豆蛋白素肉質構性質和結構特性的影響

胡 瑩，江睿生，霍金杰，李 航，蘇 爽，肖志剛，高育哲

（沈陽師范大學糧食學院，遼寧沈陽 110034）

近年來，隨著人們生活水平的提高，肉類產品銷售量與日俱增，據預測，截至2050 年肉類消耗量將比2005 年高70%[1-2]，雖然受到消費者喜愛，但動物飼養會占用大量土地、糧食和水分，產生大量糞便、二氧化碳，加劇溫室效應。以大豆分離蛋白等植物蛋白為主要原料，通過擠壓擠術制成具有類似動物蛋白品質的素肉產品[3]，具有低脂肪、高蛋白[4]的特點，同時可以減少由于過量食用肉類而引發的高血壓、高血脂[5]等相關疾病的發病率。美國從2010 年開始，Beyond Meat、Impossible Foods 等許多公司已將人造肉產業化，截至2018 年，Beyond Meat 公司已經在360 個店鋪售賣新型人造素肉[6]，我國素肉雖尚未普及，但不能否認其是一個具有潛在價值的研究方向[7-8]。

茶多酚又稱維多酚、抗氧靈，是茶葉中兒茶素類、丙酮類、酚酸類和花色素化合物的總稱，并且是形成茶葉色、香、味的主要成分之一，不僅具有抑制心血管疾病、抗菌、延緩衰老等功效[9]，而且耿文學等人[10]研究表明，茶多酚可以抑制癌細胞的增生，且在部分動物器官模型上均得到了證實。劉勤勤等人[11]利用熒光光譜、紫外-可見光譜等方法就茶多酚與大豆蛋白相互作用進行研究，證實茶多酚會導致蛋白質的二級結構發生改變。

通過在擠壓過程中加入不同含量茶多酚，其作為良好的還原劑會與大豆中某些物質發生氧化反應，同時大豆基素肉部分質構性質也可能會發生相應改變。將試驗得到的大豆基素肉基料進行質構性質測定和結構性質測定，并對其結果進行分析。通過以上研究，為探索大豆基素肉研究開辟新途徑和發展方向，有利于大豆基素肉得到大規模推廣。

1 材料與儀器

1.1 試驗材料

大豆分離蛋白粉，山東禹王生態食業有限公司提供；茶多酚，陜西嘉禾生物科技股份有限公司提供。

1.2 試驗儀器

DS 56-Ⅲ型雙螺桿擠壓膨化機，濟南賽信鵬華機械有限公司產品；質構測定儀，英國Stable MicroSystems 公司產品；色度儀，深圳三恩馳有限公司產品；電子秤，深圳邁寶樂實業有限公司產品。

2 試驗方法

2.1 大豆蛋白素肉制作

2.1.1 工藝流程

大豆分離蛋白→不同含量茶多酚→進料→擠壓膨化→素肉基料→冷卻→備用。

2.1.2 操作要點

（1） 進料。大豆分離蛋白與茶多酚共5 kg，放入攪拌機內混合均勻。 （茶多酚添加量分別為0，2%，4%，6%，8%）。

（2） 擠壓?；旌暇鶆虻脑衔顾俣?4.5 kg/h，固體進料速度8.5 kg/h，蒸煮溫度160 ℃，螺桿轉速280 r/min，高溫蒸煮后經50～60 ℃雙模頭冷卻，制成素肉基料。

（3） 素肉基料。制成的素肉基料可按照預計大小，測定質構性質和結構性質，將剩余基料冷凍保存。

2.2 質構性質測定

（1） 硬度、內聚性、彈性、膠著性、咀嚼性。將樣品切成長25 mm，寬25 mm，高10 mm 的長方體小塊，設置質構儀操作參數：TPA 模式，探頭選用TA-5，測試前速度1.0 mm/s，測試速度1.0 mm/s，測試后速度1.0 mm/s，下壓程度15%。每組樣品測3 次，取平均值。

（2） 拉伸強度。將樣品切成規定形狀，厚度為5 mm，設置質構儀操作參數：張力模式，探頭選用TA-DGA，測試速度1.0mm/s，形變量15%，初負載5 g。每組樣品測6 次，取平均值。記錄峰值負數、功。

（3） 組織化度。將樣品切成規定形狀，厚度為10 mm。設置質構儀操作參數：探頭TA-SB 單刀剪切夾具，測試速度1.0 mm/s，壓縮程度為樣品厚度的25%。組織化度為2 個方向剪切力功的比值[12]。平行切力方向為素肉擠出方向，垂直平行切力方向為垂直切力方向。每組樣品測3 次，取平均值。記錄壓縮循環功、目標負載。

2.3 色澤測定

參照郭曉菲等人[13]的測定方法，將樣品切成長25 mm，寬25 mm，高10 mm 的長方體小塊，設置Lab 色度儀參數：觀察者角度為10°，顏色空間CIELAB，采用CIE L*a*b*，L*表示明度值，a*表示紅/綠值，b*表示黃/藍值。以茶多酚零添加量為空白對照，ΔL、Δa、Δb 分別表示各組樣品L*、a*、b*與對照組之差。每組樣品測3 次，取平均值。

2.4 掃描電鏡觀察

取不同茶多酚添加量的大豆基素肉產品，切成大小適宜的條狀，浸泡在戊二醛溶液中24 h，再用pH 值為2.7 的磷酸鹽緩沖溶液沖洗3 次，每次10 min 左右；分別用30%，50%，70%，85%，95%，100%的乙醇溶液清洗；將樣品切片，放入冷凍干燥機中，干燥后的樣品置于液氮中斷開，放入掃描電子顯微鏡下觀察其結構[14]。

2.5 大豆素肉紅外掃描電鏡分析

3 結果與分析

3.1 不同茶多酚添加量對質構特性的影響

3.1.1 硬度、內聚性、彈性、膠著性、咀嚼性

不同茶多酚添加量素肉的質構性質表1。

由表1 可知，隨著茶多酚含量的增加，素肉的硬度、膠著性和咀嚼性都呈現先下降后上升的趨勢（p<0.05）；王未君[15]研究發現，茶多酚作為活性基團，可以與蛋白質發生交聯反應形成更為穩定的網狀結構，使大豆素肉硬度得到提升。內聚性和彈性由于無顯著性差異（p>0.05），基本不受茶多酚的影響。

表1 不同茶多酚添加量素肉的質構性質

茶多酚添加量為2%～4%時，素肉的硬度、膠著性和咀嚼性數值均過小，這種情況素肉品質較差，不推薦。當茶多酚添加量為6%～8%時，硬度、膠著性和咀嚼性數值均高于不添加茶多酚的大豆素肉。8%時數值達到最高值，此時硬度為2 748.0 g，膠著性為2 382.4 g，咀嚼性為81.9 mJ。

3.1.2 組織化度

不同茶多酚添加量素肉的組織化度見圖1。

圖1 不同茶多酚添加量素肉的組織化度

由圖1 可知，隨著茶多酚添加量的增加，大豆素肉組織化度逐漸下降。添加量為0～2%時，組織化度迅速下降。繼續添加至4%～8%時，雖總體呈下降趨勢，但數值相差不大。這說明茶多酚抑制大豆素肉組織化形成。在茶多酚添加量為8%時，組織化度達到最小值。

3.1.3 拉伸強度

不同茶多酚添加量素肉的拉伸強度見圖2。

圖2 不同茶多酚添加量素肉的拉伸強度

由圖2 可知，大豆素肉拉伸強度呈先下降后上升的變化趨勢。當茶多酚添加范圍為0～4%時，拉伸強度下降至最低值。繼續添加茶多酚，數據呈回升趨勢，逐漸上升，最終當茶多酚添加量為8%時，拉伸強度到最大值且高于未添加茶多酚的大豆蛋白素肉。

3.2 不同茶多酚添加量對素肉色澤的影響

不同茶多酚添加量素肉的Lab 色度見表2。

由表2 可知，L*表示亮白程度，數值越大，顏色越成亮白色；a*表示紅綠色，正值傾向紅色，反之傾向綠色；b*值表示黃藍色，正值傾向黃色，反之傾向綠色；ΔE*表示素肉與白色版色差，數值越大，顏色與白色版相差越大。在相同處理條件下的Lab 色度測定中，添加茶多酚后得到的植物基素肉亮度即L*值呈下降趨勢，黃藍色調b*值也顯著減少，逐漸偏藍，而紅綠色調即Δa*值顯著增加至空白對照組的3 倍，逐漸變紅，且ΔE*的數值逐漸增大到55 左右，顏色逐漸變暗。

表2 不同茶多酚添加量素肉的Lab 色度

不同茶多酚添加量素肉見圖3。

圖3 不同茶多酚添加量素肉

3.3 不同茶多酚添加量大豆素肉掃描電鏡分析

不同茶多酚添加量大豆素肉掃描電鏡圖見圖4。

圖4 不同茶多酚添加量大豆素肉掃描電鏡圖片

由圖4 可知，大豆素肉經添加大量茶多酚時，形成不規則圓型小孔，表面凹凸不平。而添加少量茶多酚的大豆素肉表面較為平整呈明顯纖維狀拉伸結構。這與魏益民等人[16]報道的大豆組織相似，表明適量的茶多酚可優化大豆素肉組織結構。

4 結論

在素肉擠壓過程中，茶多酚添加量對大豆蛋白素肉的質構、色澤和微觀結構等方面均有影響。素肉的硬度、膠著性、咀嚼性及拉伸強度均隨著茶多酚添加量的增加呈現先降低后升高的趨勢，且在添加量為6%～8%時，質構特性高于未添加茶多酚的大豆素肉。茶多酚添加量與大豆蛋白素肉的組織化度呈負相關，隨著茶多酚含量的增加，組織化逐漸降低，添加量為4%～8%時雖然呈降低趨勢。茶多酚含量越高，素肉顏色越深，當添加量為8%時，顏色最深已接近褐色，影響美觀，同時纖維結構也不理想。