培养生物质:提升生物质 / 植物混合培养肉丸风味与营养特性的关键

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Food Research International 7.0

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  为解决传统肉类生产难以满足全球需求、肉类替代品存在不足的问题,研究人员开展了以培养猪脂肪生物质(biomass)替代脂肪,探究其对生物质 / 植物混合培养肉丸(BPMs)风味和营养特性影响的研究。结果表明 biomass 可提升 BPMs 营养成分,优化风味。这为培养肉生产和风味增强提供理论依据。

  在当今食品领域,传统肉类生产正面临着巨大挑战。随着全球人口的增长,人们对肉类的需求日益增加,然而传统的肉类生产方式却难以持续满足这一需求。与此同时,肉类替代品,像培养肉(CM)和植物基肉类替代品(PBMAs)逐渐进入人们的视野。培养肉虽与传统肉类生产技术同源,但目前仅部分产品获得市场许可,其中源自培养猪脂肪的产品仍处于研究阶段。而植物基肉类替代品在感官和功能特性上与传统肉类存在差异,尤其是在香气、质地和营养成分方面,有待改进。在这些背景下,培养脂肪成为肉类替代品研究的关键领域。为了深入探究如何优化肉类替代品的品质,来自国内的研究人员开展了一项针对生物质 / 植物混合培养肉丸(BPMs)的研究,该研究成果发表在《Food Research International》。
研究人员在本次研究中,运用了多种关键技术方法。首先是成分分析技术,对培养猪脂肪生物质以及混合培养肉丸的基本营养成分进行测定。同时,采用电子舌(E-tongue)分析不同生物质含量对 BPMs 味觉特征的影响,利用电子鼻(E-nose)识别不同生物质水平下的香气特征,还通过气相色谱 - 离子迁移谱(GC-IMS)定性展示不同生物质含量的 BPMs 与含有 10% 猪皮下脂肪(pSAT)的肉丸之间挥发性化合物的差异。

培养生物质对 BPMs 基本营养成分的影响


研究人员将培养猪脂肪生物质(JFS4S3-SSS6-23001)经清洗、收集后制成 BPMs。分析发现,该生物质含 7.17±0.04% 蛋白质、1.46±0.55% 脂肪、88.36±0.98% 水和 1.24±0.13% 灰分,与 Eat Just 的培养鸡脂肪基本营养组成相似。实验中,随着生物质添加量从 0% 增加到 30%,BPMs 的蛋白质、脂肪和总氨基酸含量显著增加(p<0.05),单不饱和脂肪酸(MUFA)比例从 20.46% 升至 28.71%。由此可见,增加生物质水平可有效提升 BPMs 的营养成分含量。

培养生物质对 BPMs 脂肪酸组成的影响


在脂肪酸组成方面,BPMs-0% 组有 20 种脂肪酸,添加生物质后,BPMs 中的脂肪酸种类增加到 26 种,其脂肪酸组成更接近含 10% 猪皮下脂肪的 FPM-10% 组。较高的生物质含量(BPM-20% 和 BPM-30%)使脂肪酸谱与 FPM-10% 组更为相似。这表明培养生物质能够丰富 BPMs 的脂肪酸种类,优化其脂肪酸组成。

培养生物质对 BPMs 挥发性化合物的影响


研究通过 GC-IMS 共鉴定出 BPMs 中的 43 种挥发性化合物。添加生物质使 BPMs 富含酮类和醇类,这些是产生肉类香气的关键物质。这意味着培养生物质可有效改善 BPMs 的香气,使其更具肉类风味。

培养生物质对 BPMs 味觉特征的影响


氨基酸分析和电子舌结果显示,BPM-10% 组的味觉特征更接近 FPM-10% 组。这说明适量添加生物质能够优化 BPMs 的味觉体验,使其更接近传统肉类的口感。

培养生物质对 BPMs 香气特征的影响


电子鼻分析表明,BPM-20% 组的香气特征更接近 FPM-10% 组。这进一步证实了不同含量的培养生物质对 BPMs 香气特征有着不同程度的影响,适量增加生物质可使 BPMs 的香气更接近传统肉类。

研究结论表明,培养脂肪生物质的添加显著影响了 BPMs 的营养和风味特性。与 BPM-0% 组相比,添加培养脂肪后,BPMs 的脂肪酸种类更丰富,必需氨基酸(EAA)和非必需氨基酸(NAA)含量增加,n-6/n-3 和多不饱和脂肪酸(PUFA)/ 饱和脂肪酸(SFA)的比例更优,对健康更有益。同时,生物质恢复了 BPMs 中猪肉脂肪的香气,提高了酮类和醇类的含量。这项研究为培养肉的大规模生产和肉类替代品的风味增强提供了重要的理论基础,有助于推动肉类替代品行业的发展,为满足全球日益增长的肉类需求提供了新的思路和方法。在未来的研究中,可以进一步探索培养生物质的最佳添加量和应用方式,以开发出更优质、更符合消费者需求的肉类替代品。

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