《Innovative Food Science & Emerging Technologies》：Potential of Ohmic cooking for minimized use of gluten in the production of plant-based meat analogue Patty
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植物肉饼（PMAP）通过ohmic烹饪技术减少小麦gluten使用量，研究显示在80℃、8% gluten含量时，ohmic烹饪的硬度（48.00±0.19N）与传统烤箱（98.47±0.01N）相比显著降低，且微观结构更紧凑均匀。
作者：Yoo Jin Kwon、Jun Bo Shim、Seon Min Kim、Sung Hee Park
韩国首尔科技大学食品科学与生物技术系，首尔01811
摘要
本研究探讨了利用电阻加热技术生产植物基肉类仿制品（PMAP）并减少面筋使用的可行性。电阻加热通过电化学反应促进蛋白质结构的形成，从而产生类似肉的质地。定制的电阻加热系统为含有不同面筋含量（6%、8%、10%和12%）的PMAP混合物提供了15 V/cm的电场。这些混合物的温度通过电阻加热被分别升高至70°C、80°C和90°C，然后烹饪3分钟。结果表明，电阻加热显著降低了PMAP中的面筋含量。在80°C下烹饪时，当面筋含量从12%降至6%时，硬度从52.83 ± 1.74 N降至45.09 ± 1.11 N。而在传统烤箱烹饪中，硬度仅从77.15 ± 0.50 N降至50.83 ± 2.77 N。电阻加热处理的肉类仿制品在整个几何形状上表现出均匀的温度分布和质地。在80°C、面筋含量为8%的条件下，外部和内部的硬度分别为48.00 ± 0.19 N和47.53 ± 0.72 N；而烤箱烹饪时，外部和内部的硬度差异显著（分别为98.47 ± 0.01 N和66.32 ± 1.42 N）。在PMAP的微观结构中，电阻加热处理的肉类仿制品显示出更紧密的结构、均匀的气孔分布，且没有肉眼可见的裂纹，这表明电阻加热技术有助于在保持品质的同时最大限度地减少面筋的使用。
引言
由于人们对人类健康、环境可持续性和动物福利问题的关注日益增加，植物基肉类仿制品的消费量也在不断增长（Xavier, Shashikumar, Vats, & Chauhan, 2025）。植物基肉类仿制品是一种模仿动物肉类的味道、外观、质地和特性的食品，主要由大豆、小麦、豆类、豌豆、羽扇豆、大米和土豆等植物性原料制成（Singh & Sit, 2022）。这类产品包括汉堡饼、鸡块、类似牛排的切割片和香肠等（Kyriakopoulou, Keppler, & van Der Goot, 2021）。其中，植物基肉类仿制品（PMAP）受到Impossible Meat、Beyond Meat和Harvest Gourmet Nestle等公司的广泛生产（Wei et al., 2024）。PMAP来源于大豆和其他豆类的蛋白质，在外观、风味和质地方面与传统动物肉有所不同，这些差异源于动物蛋白和植物蛋白之间的结构差异（Bakhsh et al., 2022; Bonny, Gardner, Pethick, & Hocquette, 2015; Choi et al., 2024）。越来越多的快餐店也开始提供植物基肉类仿制品。尽管PMAP逐渐受到消费者的青睐，但其中仍含有大量的粘合剂。粘合剂对于形成类似肉的质地至关重要（Arora, Kamal, & Sharma, 2017）。由于小麦面筋具有独特的粘弹性和交联特性，常被用作植物基肉类仿制品的粘合剂（Zhao et al., 2024；Zahari et al., 2023）。然而，过量摄入小麦面筋可能引发某些人的健康问题，如消化不良、面筋不耐受和小麦过敏（Ye et al., 2023）。对于面筋不耐受者而言，这成为实现健康饮食的重大挑战（Zhang et al., 2022）。在植物基肉类仿制品行业中，易于消化是一个重要的公共卫生问题（Chen et al., 2024）。本研究旨在探索电阻加热技术在减少PMAP中面筋使用量方面的潜力。
样本制备
植物基肉类仿制品混合物包含大豆蛋白分离物、小麦面筋、玉米淀粉、大豆油、红甜菜粉、甲基纤维素、盐和蒸馏水，具体配方参考了我们之前的研究（Jung et al., 2022），其中面筋的最大含量为13%。本研究旨在降低面筋的使用量，因此将其含量调整为6%至12%。随着面筋含量的降低，玉米淀粉的用量相应增加。表1总结了各种肉类仿制品混合物的比例。
电阻加热过程中的特定参数（SPC）
表2展示了不同电场强度下电阻加热过程中的特定参数（SPC），包括升温阶段的能量吸收（Q_taken, J）、总体积电阻内能剂量（E vd, J）和热量损失（Q_loss, J）（Jo & Park, 2019; Jung et al., 2022; Soisungwan et al., 2019; Soisungwan et al., 2020）。17.5 V/cm的电场强度下，SPC最高值为0.70 ± 0.01。能量吸收（Q_taken, J）的计算方法如下：
结论
本研究证明了电阻加热技术在减少PMAP中面筋使用量方面的潜力。定制的电阻加热系统能够生成低面筋含量的类似肉的质地。电阻加热过程中的电化学反应有助于PMAP结构的形成及类似肉的质地的形成，同时伴随着蛋白质的变性、相互作用和聚集。此外，电阻加热还能快速提升混合物的整体温度并实现均匀的温度分布。
作者贡献声明
Yoo Jin Kwon：撰写初稿、数据可视化、方法设计、概念构思。
Jun Bo Shim：审稿与编辑、数据可视化、方法设计。
Seon Min Kim：审稿与编辑、数据可视化、方法设计。
Sung Hee Park：审稿与编辑、数据可视化、项目监督、资源协调、资金筹集。
资助信息
本研究得到了OTOKI HAM TAIHO基金会的支持。
利益冲突声明
作者们声明没有利益冲突。
致谢
本研究得到了OTOKI HAM TAIHO基金会的支持。
