Белен Бланко Еспесо, підрозділ сільськогосподарської та харчової промисловості, Технологічний центр CARTIF

Ці факти поступаються попиту з боку споживачів та зацікавленості харчової промисловості у дослідженнях і розробці нових продуктів, виготовлених з білків рослинного походження. Крім того, білки рослинного походження мають збалансований амінокислотний профіль, тому вони мають високий потенціал для заміщення білків тваринного походження шляхом відповідної розробки продуктів із привабливим сенсорним профілем. Серед них найбільшу популярність набули продукти, що імітують текстуру та зовнішній вигляд м’яса, і які загалом називаються м’ясними аналогами.

Вступ

Альтернативи м’ясним продуктам називали по-різному від початку їх розвитку. Такі назви, як аналоги м’яса, м’ясні замінники, імітатори м’яса, м’ясні замінники або м’ясні. У будь-якому випадку, аналогічний термін м’ясо відноситься до продуктів, виготовлених без включення м’яса тваринного походження, але передумовою їх розвитку є отримання зовнішнього вигляду та смаку, подібного м’ясу, без шкоди харчовій цінності.

Залежно від походження, цей вид продуктів можна класифікувати в основному на дві великі категорії: культивоване м’ясо, яке отримують шляхом вирощування тканини із стовбурових клітин тварин, та м’ясні аналоги, які виготовляються переважно з рослинних білків за різними технологіями.

Загалом, ці продукти будуть тісно пов’язані з формулюванням та розробкою процесу для досягнення мети отримання якісного продукту. Вибір сировини та спосіб переробки цих рослинних джерел білка визначатимуть досягнення одного виду м’ясного аналога та іншого.

Інгредієнти; джерела білка

Вибір сировини відіграє важливу роль і, зокрема, фізико-хімічні, структурні та функціональні властивості білків з різних джерел походження. Деякі з цих властивостей, такі як здатність утримувати воду або олію, розчинність, емульгування або здатність до гелеутворення є унікальними для певних білків і створюють унікальну реакцію під час обробки, яка надає бажані якісні характеристики.

В даний час для розробки цього виду продуктів в якості основних інгредієнтів використовуються соєвий білок, пшенична клейковина та гороховий білок. Зокрема, соєвий білок та соєвий концентрат є найбільш широко використовуваними через їх велику кількість, низьку вартість, властивості, подібні до м’яса після гідратації, або якість їх амінокислотного складу, також подібну до м’ясного.

М'ясні аналоги вимагають специфічних рецептур та ретельного коригування технологічних параметрів для отримання текстур та ароматів, подібних до м'ясних. Саме ця унікальність між білком та реакцією на переробку є важливою для досягнення інновацій продукту.

З іншого боку, харчова цінність продукту може бути підвищена за рахунок використання та відповідної комбінації різних білкових інгредієнтів та використання інгредієнтів меншості, які діють синергетично.

Текстурування екструзією

Екструзія - це найбільш широко застосовувана комерційна техніка для перетворення матеріалів на рослинній основі у волокнисті вироби. Зокрема, високотемпературна короткочасна екструзія, при якій більша частина енергії, що виробляється в системі, надходить від тертя гвинтів у високотемпературному реакторі. Цей процес називається текстуруванням і може бути визначений як процес, при якому відбувається розгортання власної глобулярної структури білків, в той же час, коли внутрішньомолекулярні зв’язки розриваються і дисульфідні зв’язки перебудовуються за рахунок застосування механічної енергії через тертя, тепло і тиску (Bhattarcharya & Padmanabhan 1999; Shumada & Cheftel, 1988), при якому надається волокниста структура і поліпшуються такі властивості текстури, як еластичність, каучуковість і твердість (Alam, Kaur, Khaira, & Gupta, 2016).

Нагрівання необхідне, щоб перетворити воду в перегріту пару при високому тиску і, таким чином, викликати термомеханічні реакції в діапазоні температур технологічного процесу та за особливо короткий час. В процесі екструзії через вільні аміно- та карбонові групи білкових фракцій утворюються нові пептидні зв'язки, які відповідають за це зшивання та текстурування. В результаті отримується волокниста структура, що правильно текстурує. Існує два класи текстурування, виготовлені екструзією, ті, що виготовляються при низькій та високій вологості.

При екструзії з низьким рівнем вологи або сухій екструзії борошно або білкові концентрати механічно обробляють для отримання текстурованих рослинних білків, які представляють собою трохи розширені, сухі (20-30% вологи) продукти, які згодом зволожуються. Вони мають губчасту структуру і швидко вбирають рідини (рисунок 1). Тому їх використовують як замінники м’яса в таких продуктах, як тонкі макарони (ковбаси, паштети) та яловичі гамбургери для поліпшення здатності утримувати воду оброблених м’ясних продуктів.

хронічне

За допомогою техніки екструзії з високою вологістю отримують волокнисті вироби із вмістом вологи близько 60-70% за вагою. Для розвитку цього типу продукту білки проходять через зону екструзії, де досягається злиття, гидратируется і піддається силам зсуву, щоб потім пройти через допоміжний пристрій, який називається зоною охолодження, що дозволяє досягти перегрупування білків і подальше перетворення в продукт із структурою, подібною до м’ясної клітковини (рис. 2). За допомогою техніки екструзії з високою вологістю друкується конкретна текстура на білках рослинного походження (рис.3), таких як соя, горох або пшенична клейковина (Grabowska, Tekidou, Boom, & Goot, 2014; Osen et al., 2014). Однак текстурування за допомогою технології екструзії має свої труднощі через саму хімічну структуру білків.

Основними змінними в процесі текстурування білка є теплова та механічна енергія, яка застосовується до системи, і яка залежно від типу та дози сировини, потоку води, конфігурації екструдера та взаємодії між усіма цими змінними вона буде дозволяють отримати деякі характеристики товару. Таким чином, текстурування за допомогою екструзії з високою вологістю дозволяє модулювати параметри процесу таким чином, що однакова сировина, що змінюється за параметрами екструдера, дозволяє отримати різні форми перебудови білків і, отже, різні текстури.

Якість текстурування

Основними факторами, що відзначають прийняття даного виду продукції, є текстура, аромат та аромат. Зазначені фактори можуть бути покращені в деяких аспектах шляхом коригування змінних процесу та/або характеристик вихідних матеріалів (Guo, et al., 2020). Зокрема, смак і аромат можна модулювати шляхом утримання ароматів у певних частинах процесу або за допомогою методології, яка дозволяє підтримувати леткі ароматичні сполуки в структурі білка (Yuliani, S., Bhandari, Rutgers, & D 'Arcy, 2004). Подібним чином перевіряється здатність білків поєднуватися в процесі екструзії з ароматичними речовинами і таким чином посилювати смак та аромат текстурованих речовин (Wang et al., 2017).

Внутрішня структура, яка досягається завдяки використанню текстурного процесу, визначатиме сенсорне прийняття товару споживачами. Взагалі, прикус, ніжність та соковитість цього виду продуктів далека від тієї, що відома в м’ясі, що запрошує розвиток техніки та використання інгредієнтів, що покращують гедонічні аспекти.

Висновки

М'ясні аналоги народжуються з метою постачання нових форм продуктів, багатих білком, якимось чином пом'якшують негативний ефект, пов'язаний із споживанням м'яса, створюють продукти з меншим впливом на навколишнє середовище та задовольняють зростаючу ринкову нішу, що виявляє інтерес до цього виду продуктів.

Таким чином, розробка аналогів м’яса є одним з найбільш перспективних способів створення нових продуктів харчування в контексті здорового та стійкого харчування. Зокрема, текстуровані вироби з рослинного білка багаті білком, вітамінами та деякими мінералами. Незважаючи на те, що обробка екструзії широко вивчалася протягом багатьох років, контроль за процесом та дизайном екструдованих виробів все ще надає великі можливості для подорожей та можливостей. Попереду ще є розвиток як у технології розробки продуктів, як у формулюванні для створення нових текстур шляхом вивчення молекулярної взаємодії, так і у виборі інгредієнтів, які будуть використовуватися, будучи в змозі розширити асортимент рослинних джерел запуску або збагачення продукту необхідними інгредієнтами, такими як харчові волокна. За допомогою цих удосконалень або за допомогою поєднання всіх можливостей кількість продуктів може бути збільшена, щоб задовольнити ринок, який вимагає більш екологічно чистих продуктів та альтернатив сучасним джерелам білка.

Бібліографічні посилання