Food Chemistry│利用微藻作为肉类类似物的可持续成分

政务   2024-08-28 16:30   江苏  


随着世界人口和收入水平的不断上升,消费者对肉类的需求大幅增加,大规模畜牧生产对环境构成了重大挑战。微藻作为一种有前景的新成分,可通过增强现有的植物性配方来开发可持续和营养的肉类类似物。但是,集中研究实现商业规模生产、功能和克服负面感官属性对于市场可行性至关重要。随着经济、质量和接受度的提高,以微藻为基础的肉类类似物可以为人类营养和环境可持续性提供双赢的解决方案。


扬州大学食品科学与工程学院方维明教授团队Food Chemistry 期刊上发表了题为Leveraging microalgae as a sustainable ingredient for meat analogues利用微藻作为肉类类似物的可持续成分)的论文。这篇综述探讨了微藻作为肉类类似物可持续蛋白质来源的潜力;分析了微藻的营养成分、功能特性和环境优势。此外,还解决了目前大规模微藻食品生产的障碍,如菌株发展、污染风险、用水和下游加工。最后,总结了与消费者接受度、营销和监管相关的考虑因素。通过专注于培养、结构、感官属性和可负担性的改进,微藻展示了作为一种变革性和环保的蛋白质来源,以增强下一代肉类替代品的前景。


研究成果

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图1 微藻中营养物质在促进肉类类似物生产中的作用和优势



微藻被认为是一种有前途的可持续食物来源,能够满足全球对蛋白质和其他营养物质(如脂类、碳水化合物、色素、维生素和矿物质)日益增长的需求。图1展示了微藻作为肉类类似物中可持续食品成分的完整流程图。微藻的蛋白质含量超过干重的50%,超过陆地植物和牲畜的典型蛋白质含量。在评估微藻作为增强现有肉类类似物的成分的潜力时,蛋白质的数量和质量是决定其是否适合改善这些产品的营养成分和质地特性的关键因素。



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图2 以微藻为基础的肉类类似物的技术路线



基于微藻的肉类类似物的生产涉及几个关键步骤,如图2所示。首先,培养富含蛋白质的微藻生物量。培养后,微藻细胞需要使用离心和过滤等技术,然后进行处理,分离出富含蛋白质的部分。这首先需要破坏微藻坚韧的细胞壁,然后分离和纯化细胞内蛋白质。纯化的微藻蛋白与干燥的藻类生物质一起被加工成纤维状的肉状结构。目前将微藻纳入高水分肉类类似物的方法涉及几个需要解决的挑战。一个关键的挑战是微藻生物量与高温和挤压加工过程中的剪切力的潜在不相容性,这可能需要替代加工方法或对挤出工艺进行修改。



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图3 肉类类似物纤维产品的自下而上和自上而下的策略



肉类的肌纤维、结缔组织和脂肪沉积的异质结构产生了嚼劲、坚韧和多汁等特征。利用微藻复制这些特性需要特定的加工和配料混合方法。将替代蛋白质构建成类似肉类的结构存在两种主要策略(图3):自下而上的方法和自上而下的方法。前者需要通过纤维生物质生产或通过涉及湿纺或静电纺丝的纤维生产制造类似于肌肉纤维、肌原纤维或其他组织元素的单个蛋白质成分。相比之下,自上而下的方法旨在利用现有的加工蛋白质成分(如分离蛋白)在宏观水平上模拟肉的质地和结构。对于微藻来说,自上而下的方法目前似乎比自下而上的方法更可行。






结论


总之,将微藻加入现有的植物性肉类类似物中,在改善其营养质量、质地和整体可接受性方面具有巨大的潜力,同时进一步增强了这些产品的可持续性。它们的高蛋白含量、完整的氨基酸谱、良好的消化率、功能属性、脂质、辅助微量营养素和抗氧化色素使微藻能够模仿和改善动物肉类的营养谱。将微藻与其他素食蛋白和脂肪混合将提供更营养均衡的配方,更接近肉类替代品。然而,规模化生产和实现类似肉类的感官特性仍然是关键的挑战。研究重点包括推进培养系统,更好地了解微藻蛋白质的结构,以及特定质地和风味等感官属性。随着这些领域的创新,微藻肉类类似物可以获得监管部门的批准和消费者的接受。





原文链接

Zhu J, Xiao X, Du W, et al. Leveraging microalgae as a sustainable ingredient for meat analogues[J]. Food chemistry, 2024, 450139360-139360.

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139360


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文字:刘邓美、吴美红

校编:张   淼

 排版:吴美红

 审核:李春保 





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