从专利角度看人造肉的研发进展
钟超
国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心
摘 要:人造肉是肉类代替品,其生产技术已成为2019年度全球十大突破性技术之一,植物蛋白肉是人造肉领域的研究热点。本文拟从近年来国内外发明专利申请情况分析人造肉的研发趋势,旨在为人造肉的开发提供参考。
关键词:人造肉;植物蛋白;发明;专利
1 人造肉人造肉是以植物性蛋白或植物性成分为主要原料,通过挤压技术和3D打印技术等将植物蛋白加工形成与肉类类似的纤维结构,从而模仿肉的质构、风味和口感
[1]。
2 人造肉相关发明专利的研发热点从近年来国内外专利申请情况来看,人造肉的研发主要集中在以下方面。
2.1 工艺配方
人造肉的主要成分包含水(50%~80%)、植物蛋白(10%~25%)、碳水化合物(4%~20%)、脂肪(0%~15%)、调味剂(3%~10%)、结合剂(1%~5%)和着色剂(0%~0.5%)等。水在植物性肉中的比重最高,可保证成品的多汁性和乳化性;植物蛋白作为人造肉的主要结构形成物,主要作用是保证结构特性和营养,常用种类主要有大豆蛋白、豌豆蛋白、谷物蛋白和叶蛋白等等;碳水化合物中淀粉和纤维素是重要组成部分,有助于催化蛋白质、脂质和水分形成稳定的结构;脂肪可使产品变得多汁、柔软、风味浓郁,使之具有传统肉的质地与口感;调味剂和着色剂能够赋予人造肉肉的特殊风味和色泽;结合剂主要用于水或脂肪与蛋白质的粘合[1]。如Beyond Meat公司US2017105438A1公开了一种仿肉食物,成分包括水解豌豆蛋白分离物、压榨菜籽油、精制椰子油、水、酵母提取物、麦芽糖糊精、天然香料、阿拉伯树胶、葵花籽油、盐、琥珀酸、醋酸、非转基因改性食品淀粉、竹纤维素、甲基纤维素、马铃薯淀粉、甜菜汁提取物、抗坏血酸、胭脂树提取物、柑橘类水果提取物与植物甘油等
[2]。CN110506799A公开了一种火麻仁蛋白人造肉的配方,其成分包括火麻仁饼、火麻仁分离蛋白、压榨萃取菜籽油、大豆血红蛋白、开水、食盐、马铃薯淀粉、甲基纤维素、竹纤维素、阿拉伯树胶、柑橘提取物与抗坏血酸,具有肉类的香味及咀嚼感,成本低,营养高[3]。CN110584086A公开了一种植物纤维人造肉,添加了猴头菇、香菇脚、笋干、笋衣、鸡蛋液、生粉、小麦蛋白粉、胡椒粉、盐、五香粉与味精,产品的外形、纤维、口感、颜色与营养成分与真正的肉类极度相似
[4]。
2.2 工艺技术
挤压技术使植物蛋白在挤压过程中经高温、高压、高剪切等作用发生变性,维持蛋白结构的氢键、二硫键、离子键等被破坏,形成可塑化的熔融体,最终形成纤维结构。如AU2009214706A1公开了一种人造肉制品的制作工艺方法,包括:在低剪切混合条件下单价阳离子碳酸氢盐或碳酸盐源、水和含干硫蛋白源的干成分结合形成生料,加热形成热生料,在一定压力下冷却得到人造肉产品,其中,低剪切混合可由双螺杆或单螺杆挤出机实施
[5]。
3D打印技术也称为增材制造技术和固体自由形式制造技术,可用于人造肉的3D打印技术是挤压式打印,挤压“肉泥”,使蛋白质熔融,从喷头挤出后凝固成层状纤维结构。CN110150396A公开了一种3D打印方法制备人造肉,将大米蛋白混合大豆蛋白加入到膨化机内,再加入棕榈油等合成组织蛋白,然后加入到反应釜内,去除液体表面气泡,送入进料舱进行3D打印,打印喷头喷出的粘稠状液体落入加工台,形成乳胶状;恒温低温处理后转入高温处理房内烘干既得成品
[6]。
3 结语从以上专利分析可以看出,目前国内外人造肉产品逐渐增多,但仍存在肉色不自然、结构松散咀嚼感差等问题。针对这些问题,未来研究方向主要包括:扩展植物蛋白来源,改良植物蛋白品质;研究肉质纤维结构,改善植物蛋白纤维感弱、咀嚼感差等问题;推动食品3D打印技术的应用,塑造纤维紧密的肉类三维结构。
参考文献[1]欧雨嘉,郑明静,曾红亮,等.植物蛋白肉研究进展[J/OL].食品与发酵工业,(2020-03-31)[2020-04-15].https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023823.
[2]Savage River Inc Dba Beyond Meat.Meat-Like Food Products:US,US2017105438A1[P].2017-04-20.
[3]云南绿新生物药业有限公司.一种火麻仁蛋白人造肉的配方及制备方法:中国,ZL201910845567.1[P].2019-09-09.
[4]李伟兴.一种植物纤维人造肉制造工艺:中国,ZL201910951454[P].2019-10-08.
[5]MARS INC.Meat analog product:AU,AU2009214706A[P].2009-02-12.
[6]深圳市三稀堂生物科技有限公司.一种3D打印人造肉及其原料加工方法:中国,ZL201910472891[P].2019-05-31.
作者简介:钟超(1987—),男,江西赣州人,硕士,助理研究员。研究方向:食品安全。