传统肉类在全球饮食中提供了约15%的蛋白质来源,但其生产日益受到资源消耗高和潜在公共卫生风险的挑战(Nassar, 2026)。在这种背景下,肉替代品,尤其是基于真菌蛋白的产品,作为可持续的蛋白质来源受到了越来越多的关注(Yan et al., 2026)。生命周期评估进一步表明,真菌蛋白的生产对环境的影响远低于传统蛋白质来源,这突显了其在可持续食品生产中的潜力(Cedeno et al., 2025)。
酵母蛋白(YP)因其良好的营养成分和功能性而成为一种有前景的替代蛋白质。按干物质计算,YP的蛋白质含量超过40%,高于豌豆(25.1%)、小麦(12.25%)和大豆(35%)(Chor?ziak et al., 2025)。值得注意的是,纯化的YP成分在干物质基础上的蛋白质含量可超过80%,使其可与用于食品的常规植物蛋白分离物相媲美。此外,YP的脂肪含量低(干物质基础上1–5%),不含胆固醇,并具备持水能力等理想的功能特性,因此非常适合用于肉替代品(Wang et al., 2025)。例如,Guo等人(2024)发现,在低脂猪肉香肠中,添加酵母蛋白浆(蛋白质粉与水的比例为1:1)作为脂肪替代品,可使结合水含量增加25%,从而显著提升产品的持水能力。在肉替代品的制作中,将YP以干物质基础上10%的比例与紫红菇菌丝结合使用,显著改善了产品的硬度、咀嚼性和多汁性,使其与对照组相比在感官上与鸡胸肉的相似度提高了35.7%(Nian et al., 2026)。然而,YP在肉替代品加工过程中缺乏天然的纤维结构,因此需要有效的结构化技术来生成类似肉的质地。
高水分挤压(HME)是目前生产具有各向异性和纤维结构的肉替代品的最成熟技术之一(Schmid et al., 2022)。在HME过程中,蛋白质会发生变性、排列、聚集和相分离,这些过程被认为有助于纤维的形成(Guyony et al., 2023)。在关键工艺参数中,挤压温度和含水量对纤维结构的发展起决定性作用。先前的研究表明,在110–150°C范围内提高挤压力度可以促进豌豆蛋白系统的纤维形成(Nisov et al., 2022; Sun et al., 2023)。为了改善质地,大多数研究集中在混合蛋白系统上,如YP和豆蛋白的混合物(Xia, Shen et al., 2023)。然而,不同蛋白质成分之间的相互作用使得难以区分YP对蛋白质排列、聚集和纤维结构发展的实际贡献。因此,作为单一蛋白质来源的YP在HME过程中的结构行为仍不完全清楚。此外,尽管挤压温度和含水量被认为是关键工艺参数,但它们在单组分YP系统中调控纤维结构形成方面的作用尚未得到系统研究。这是合理设计无添加剂酵母蛋白肉替代品的重要知识空白(Liu et al., 2025)。
除了挤压加工外,肉替代品在后续烹饪过程中的结构变化和稳定性对于实际应用同样重要。不同的热处理方法可能对蛋白质的变性、水分迁移和质地发展产生不同影响,从而影响最终产品的质量。尽管有许多研究比较了烹饪方法对植物基肉替代品质量的影响,但这些研究主要集中在烹饪后的质地或感官特性上。特别是在基于YP的高水分挤压制品中,挤压过程中形成的纤维结构的演变和稳定性仍很大程度上未被探索。此外,挤压温度和热处理对纤维结构稳定性的综合影响也尚未得到系统研究。
因此,本研究使用YP作为唯一蛋白质来源,在160–175°C的挤压温度下制备高水分肉替代品,以探讨挤压温度与单组分YP系统中纤维结构发展之间的关系。根据选定的挤压条件,随后进行了蒸煮、煮沸和烘焙处理,以评估后处理过程中纤维结构及相关质量属性的变化。与主要研究混合蛋白系统或单独挤压加工的先前研究不同,本研究结合了挤压参数优化和热处理,全面评估了基于YP的肉替代品中纤维结构的形成及其稳定性变化。这些发现有助于阐明YP在高水分挤压过程中的结构行为及其在后处理过程中的结构演变,并为工艺优化和开发具有更好质地和烹饪适应性的无添加剂酵母蛋白肉替代品提供依据。