食品技术人员提炼出下一代无动物脂肪,用于先进的植物性肉类替代品
2022年7月22日——植物性替代脂肪的先驱们在以米糠、大豆蛋白、藻类和产油酵母为基础的溶液微调方面取得了重大进展。工业上最新的动物脂肪替代品不仅在功能上具有令人信服的模仿效果,而且被认为是高度环保可持续和可扩展的。
在认识到现有替代脂肪的可持续性和技术挑战的情况下,良好食品研究所(GFI)发布了一项建议,呼吁将植物性或发酵来源的脂肪用于肉类替代品。
从许多提案中出现了5个新的资助人,他们专注于替代脂肪:Salma Mohamad Yusop, Naazneen Sofeo, Kyria Boundy-Mills, Jiakai Lu和Alejandro Marangoni。
虽然原生植物脂通常缺乏动物脂肪的功能,但研究人员发现,它们的分子结构可以被修饰或分离,从而产生与动物脂肪更相似的固体脂肪。
或者,本地植物脂可以与其他成分结合,如蛋白质、磷脂或碳水化合物,形成乳剂或凝胶型脂肪替代品。
原生植物脂可以与其他成分结合,如蛋白质、磷脂或碳水化合物,形成乳剂或凝胶型脂肪替代品。奇迹oleogelation
GFI获得者、美国加州大学伯克利分校的工程学教授San Martin为植物性肉类创造了植物性油凝胶。油脂凝胶化是减少或取代食品中不健康和有争议的脂肪的最流行的方法之一。
为了制作油凝胶,在油中加入低浓度的凝胶分子,使其更紧致,更像胶状。通过适当的处理(例如加热、搅拌和冷却),分子分散在油中,并自组装成三维网络,使液体油凝固。
不同的可食用油凝胶目前由各种技术配制,并用于酱料,面包店,糖果,乳制品和肉制品。
有很广的范围食品级oleogelators例如蛋白质、多糖、植物甾醇等小分子、蜡和其他脂类,它们可以在不改变油的化学特性的情况下捕获油。这样既保留了油的营养价值,又减少了烹饪过程中的油泄漏。
马丁使用皂角苷乳化剂、葵花籽油和菜籽油来制作油凝胶。皂苷是天然存在的化合物,广泛分布于豆科植物的所有细胞中。它们能在水溶液中形成稳定的肥皂状泡沫,因此得名。
马丁特别强调皂苷是极好的乳化剂,当它作为凝胶剂时,最终可以防止烹饪过程中的油浸出。必威体稳 11yb丶cn
Paragon Pure的首席执行官克里斯托弗·格雷森(Christopher Gregson)强调,米糠油和米糠蜡被证明是可行的凝胶剂。该公司提供来自发芽糙米的技术。它们是由大米抛光的大量副产品(将全粒米转化为白米)进行升级循环。
他指出:“米糠油和米糠蜡具有非常积极的可持续性足迹,特别是考虑到它们能够取代动物脂肪和棕榈油、椰子油和乳木果油等热带油。”
为了了解以蜡为基础的油凝胶如何在肉类中发挥作用,格雷森博士与加拿大研究人员合作,确定了具体位置关键微观组织和热性能以及流变和质地属性传统动物来源的脂肪组织。
海洋microalgaAurantiochytrium sp。SW1,原产于马来西亚,可以产生高达60%的细胞重量的脂类,其中35-50%的脂类是omega - 3脂肪酸DHA。产油酵母和微藻
一些微生物,如微藻和产油酵母,具有高质量和高数量的脂质含量,这使得它们对替代脂肪技术具有吸引力。特别是产油酵母,具有高脂含量(高达70%干重),以前被优化为石油替代品。
与此同时,海洋microalgaAurantiochytrium sp。SW1,原产于马来西亚,可以产生高达60%的细胞重量的脂类,其中35-50%的脂类是omega - 3脂肪酸DHA。
“(产油)酵母在积极生长时脂肪含量很低(低于20%干重)。当生长介质耗尽氮,但碳仍然存在,酵母继续吃掉碳源(糖、酒精、有机酸等),”加州大学食品科学与技术教授Kyria Boundy-Mills强调说。
“它们将其转化为油——膨胀到原来的4到5倍大小,并填充由三酰甘油(植物和动物使用的相同的存储油)组成的脂质存储体。有些酵母的干重油分超过65%。”
但是由于碳在提高石油浓度方面的关键作用,像葡萄糖或其他碳水化合物这样富含碳的原料被用于培养产油酵母。
由GFI资助人Naazneen Sofeo博士领导的A*STAR的一个项目,正在进化产油酵母菌株,使其能够在比纯碳水化合物更便宜的来源上生长。具体来说,A*STAR的目标是可持续地生产酵母脂质,类似于在鸡肉和羊脂肪中发现的三酰甘油。
Sofeo博士在她的工作中使用了可可加工过程中富含碳的农工业废料流,并描述了这种方法的环境效益和成本效益。
模仿牛肉脂肪组织
动物脂肪的熔点比植物油高,提供了一种固体结构,在烹饪时慢慢融化。理想情况下,替代脂肪应该像动物脂肪一样融化。
GFI获得者陆佳凯教授使用大豆蛋白和大豆油的高内相乳剂来模拟牛肉脂肪组织。
此外,动物脂肪组织是由胶原纤维网络中的脂肪细胞组成的,这使得它们的结构难以与其他脂类复制。替代脂肪必须有类似的结构,以达到与动物脂肪相同的味道和质地。
GFI获得者陆佳凯教授使用大豆蛋白和大豆油的高内相乳剂来模拟牛肉脂肪组织。
马萨诸塞大学阿默斯特分校(美国)食品科学教授陆佳凯说:“我们现有的样品在低温下比真正的脂肪组织要柔软得多,而且在加热时不会融化。”
“因此,在这个项目中,我们的目标是优化这些(乳剂),使它们可以用植物性的富含omega - 3的油进行强化,成功地与富含蛋白质的肌肉类似物结合,并展示真正脂肪组织所展示的纹理和融化特性。”
藻类脂肪的微藻
GFI授权人Salma Mohamad Yusop博士和她的团队计划利用发酵技术来种植微藻,并优化其富含dha的脂类的生产。
然后,尤索普实验室计划用大豆蛋白和谷氨酰胺转胺酶对海藻油进行乳化和结构处理。
Yusop博士说:“使用多种方法将藻类油纳入植物脂肪晶体和交联蛋白的网络中,得到的混合物的功能特性将与动物脂肪以及棕榈油等植物来源进行对比测试。”
该研究小组还计划为这一过程的工业规模版本建立成本模型。
作者本杰明•费雷尔
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