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未來(lái)的油脂會(huì )是啥？詳解油凝膠化的奇跡和兩種新型動(dòng)物脂肪替代品
2023-07-01
基于植物的替代脂肪的先驅在基于米糠、大豆蛋白、藻類(lèi)和含油酵母的微調解決方案方面取得了重大進(jìn)展。業(yè)內最新的動(dòng)物脂肪替代品不僅在功能性方面被證明是令人信服的仿制品，而且被認為是高度環(huán)境可持續和可擴展的。
認識到當前替代脂肪的可持續性和技術(shù)挑戰，好食品研究所(GFI)發(fā)布了一項關(guān)于肉類(lèi)替代品中使用的植物脂肪或發(fā)酵脂肪的提案征集。
從許多提案中出現了五個(gè)新的以替代脂肪為重點(diǎn)的受贈方:Salma Mohamad Yusop、Naazneen Sofeo、Kyria Boundy-Mills、賈凱·盧和Alejandro Marangoni。
雖然天然植物脂質(zhì)通常缺乏動(dòng)物脂肪的功能，但研究人員發(fā)現，它們的分子結構可以被修改或分離，以創(chuàng )建更類(lèi)似于動(dòng)物脂肪的固體脂肪。
或者，天然植物脂質(zhì)可以與其他成分(如蛋白質(zhì)、磷脂或碳水化合物)結合，形成乳液或凝膠脂肪替代品。
天然植物脂質(zhì)可以與其他成分(如蛋白質(zhì)、磷脂或碳水化合物)結合，形成乳液或凝膠脂肪替代品。
油凝膠化的奇跡
GFI獎獲得者、加州大學(xué)伯克利分校(美國)工程學(xué)教授圣馬丁為植物性肉類(lèi)創(chuàng )造了植物性油凝膠。油凝膠化是減少或替代食品中不健康和有爭議的脂肪的最流行的方法之一。
為了制造油凝膠，將低濃度的膠凝劑分子添加到油中，以使其更堅固且像果凍一樣。通過(guò)適當的處理(例如加熱、攪拌和冷卻)，分子分散在油中，并自組裝形成3D網(wǎng)絡(luò )，使液體油膠凝。
不同的食用油凝膠目前正通過(guò)各種技術(shù)配制，并用于涂抹食品、面包店、糖果、乳制品和肉制品中。
有各種各樣的食品級油性凝膠劑如蛋白質(zhì)、多糖、植物甾醇等小分子以及蠟和其他脂質(zhì)，它們可以截留油脂，而不會(huì )改變其化學(xué)特性。因此，保留了油的營(yíng)養價(jià)值，并減少了烹飪過(guò)程中的漏油。
馬丁使用皂角乳化劑和葵花籽油和菜籽油來(lái)制作他的油凝膠。皂苷是廣泛分布于豆科植物所有細胞中的天然化合物。它們的名字來(lái)源于它們在水溶液中形成穩定的皂狀泡沫的能力。
馬丁特別強調，皂角苷是優(yōu)秀的乳化劑，當它充當膠凝劑時(shí)，最終可以防止烹飪過(guò)程中的油浸出。
Paragon Pure的首席執行官克里斯托弗·格雷森(Christopher Gregson)強調，米糠油和米糠蠟被證明是可行的凝膠因子。這些是大米拋光(將整粒大米轉化為白米)的豐富副產(chǎn)品。
“米糠油和米糠蠟具有非常積極的可持續足跡，特別是考慮到它們能夠替代動(dòng)物脂肪和熱帶油，如棕櫚油、椰子油和牛油果油，”他指出。
為了了解他的蠟基油凝膠如何在肉類(lèi)中發(fā)揮作用，Gregson博士與加拿大研究人員合作關(guān)鍵微結構和熱性能也流變和紋理屬性傳統動(dòng)物來(lái)源的脂肪組織。
產(chǎn)油微生物或成油脂新來(lái)源
近年來(lái)，油脂資源進(jìn)口有遭到封鎖的危險，我國亟需建設、補充和完善油脂供給，某些產(chǎn)油微生物可在胞內積累油脂達細胞干重20%以上。
一些微生物，如微藻和含油酵母，具有高質(zhì)量和高數量的脂質(zhì)含量，這使它們對替代脂肪技術(shù)具有吸引力。尤其是含油酵母具有高脂質(zhì)含量(高達70%干重),并且之前被優(yōu)化用于石油替代品。
同時(shí)，海洋微藻Aurantiochytrium sp .原產(chǎn)于馬來(lái)西亞的SW1可以產(chǎn)生高達細胞重量60%的脂質(zhì)，其中35-50%的脂質(zhì)是omega 3脂肪酸DHA。
“[含油]酵母在活躍生長(cháng)時(shí)脂肪含量低(低于20%干重)。當生長(cháng)培養基中的氮耗盡，但碳仍然存在時(shí)，酵母繼續消耗碳源(糖、酒精、有機酸等)。)，”加州大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)教授Kyria Boundy-Mills強調說(shuō)。
“它們將其轉化為油——膨脹到原來(lái)大小的四到五倍，并充滿(mǎn)由三?；视椭瞥傻闹|(zhì)儲存體(植物和動(dòng)物使用的相同的儲存油)。有些酵母的含油量超過(guò)干重的65%
但是由于碳在提高油濃度中的關(guān)鍵作用，富含碳的原料如葡萄糖或其他碳水化合物被用于培養含油酵母。
與種植油料作物相比，利用產(chǎn)油微生物將碳水化合物和農林廢棄物轉化為油脂，具有生產(chǎn)周期短、不受氣候和土地限制等優(yōu)勢，是一種有潛力的新型油脂生產(chǎn)方式，微生物油脂的主要成分是甘油三酯，其脂肪酸組成與植物油相似，因而可用于油脂化工和液體生物燃料行業(yè)藥。
由于產(chǎn)油微生物細胞體積微小、細胞壁堅韌且成分復雜，導致胞內脂質(zhì)很難像油料植物種子那樣直接壓榨得到，微生物油脂的提取方法一般涉及細胞預處理和溶劑提取過(guò)程，細胞預處理方法通常有珠磨法、高壓均質(zhì)化等機械方法，加熱、微波、超聲、脈沖電擊等物理方法以及酸處理、酶解等化學(xué)生物方法鐵不同，細胞預處理方法對細胞油脂是人類(lèi)生活中不可或缺的重要大宗產(chǎn)品。
汪衛東說(shuō)，“我國適合于微生物采油技術(shù)的地質(zhì)儲量約110億噸，市場(chǎng)潛力巨大?！?br>
在A(yíng)*STAR的一個(gè)項目中，由GFI獎獲得者Naazneen Sofeo博士領(lǐng)導的一個(gè)項目正在開(kāi)發(fā)含油酵母菌株，使其能夠在比純碳水化合物更便宜的來(lái)源上生長(cháng)。具體來(lái)說(shuō)，A*STAR的目標是可持續地生產(chǎn)類(lèi)似于雞和羊脂肪中發(fā)現的三酰甘油的酵母脂質(zhì)。
Sofeo博士在她的工作中使用了可可加工過(guò)程中富含碳的農業(yè)工業(yè)廢物流，并描述了這種方法的環(huán)境和成本效益。
仿牛肉脂肪組織
動(dòng)物脂肪的熔點(diǎn)比植物油高，提供了一種固體結構，烹飪時(shí)會(huì )慢慢融化。理想情況下，替代脂肪應該像動(dòng)物脂肪一樣融化。
獲獎的魯教授利用大豆蛋白和大豆油的高內相乳液模擬牛肉脂肪組織。
此外，動(dòng)物脂肪組織由膠原纖維網(wǎng)絡(luò )中的脂肪細胞組成，這使得它們的結構難以與其他脂質(zhì)一起復制。替代脂肪必須具有相似的結構，以達到與動(dòng)物脂肪同等的味道和質(zhì)地。
獲獎的魯教授利用大豆蛋白和大豆油的高內相乳液來(lái)模擬牛肉脂肪組織。
“我們現有的原型在低溫下比真正的脂肪組織軟得多，加熱時(shí)不會(huì )融化，”美國馬薩諸塞大學(xué)食品科學(xué)教授賈凱·盧說(shuō)。
“因此，在這個(gè)項目中，我們的目標是優(yōu)化這些[乳液]，以便它們可以用富含植物性omega 3的油進(jìn)行強化，成功地融入富含蛋白質(zhì)的肌肉類(lèi)似物中，并表現出真實(shí)脂肪組織所表現出的質(zhì)地和融化特性?！?/span>
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