[发明专利]超临界CO₂高湿挤压植物基人造肉的生产系统及方法

说明书

本发明的一种超临界CO2高湿挤压植物基人造肉的生产系统及方法，该系统，包括双螺杆挤压机、固体定量喂料器、液体计量喂料器、产品成型模具、超临界COsubgt;2/subgt;供给装置以及控制装置，所述双螺杆挤压机包括挤压筒、成对的挤压螺杆以及挤压螺杆驱动机构，所述挤压筒包括依次对接的混料输送筒体、锁压筒体以及超临界COsubgt;2/subgt;注入筒体，所述锁压筒体内的挤压螺杆节段上设置有锁压螺旋件，所述超临界COsubgt;2/subgt;注入筒体上设置有与超临界COsubgt;2/subgt;供给装置对接的超临界COsubgt;2/subgt;注入口，所述超临界COsubgt;2/subgt;注入筒体的出料端设置有流体温度检测和流体压力检测。采用本申请的系统和方法，解决了高湿挤压物料豆腥味重、结构密实难以调味、热敏性成分易损失的问题。

技术领域

本发明涉及人造肉制备技术领域，具体涉及一种超临界CO₂高湿挤压植物基人造肉的生产系统及方法。

背景技术

植物蛋白肉被2019年发布的《麻省理工学院技术评论》评价为年全球十大突破性技术之一，被视为应对2050年动物蛋白供给不足的重要选择。高水分挤压技术是制备植物蛋白肉的最具潜力的技术之一，将植物蛋白等组分进行质构重组，产品具有纤维长度更长、结构更细腻、质地更均匀、接近动物肉、具有即食性的特点。但目前国内外市场上还没有高水分挤压相关产品。主要原因是高水分挤压产品入味困难，肉味不佳，肉感不强，消费者接受度较低。

国际专利申请编号：PCT/US20 16/057840美国beyond meat专利发明人提供了一种结构、纹理和其它性质与动物肉相似的可替代动物肉的食品。公开了一种低水分挤压法制备植物蛋白肉坯料的方法，后续进一步浸泡、复水、调味、加压、速冻定型等方法。

中国专利“一种素食午餐肉及其制备方法”(专利号CN101874587B)公开了一种低水分挤压法制备植物蛋白肉坯料的方法，后续进一步浸泡、油炸、调味、加压定型等，得到植物蛋白午餐肉。但其工艺自动化程度较低，挤压后的产品仍需复水、油炸、调味等工艺，生产成本较高，且存在对环境的影响。中国专利“即食仿肉蛋白干的生产方法”(专利号CN103431056B)公开了一种用组织蛋白生产即食仿肉蛋白干的生产方法，步骤包括浸泡、脱水、卤制、定型、二次卤制、二次脱水等。虽然其产品具有内外味道一致，口感好且有弹性的特点，但其工艺步骤繁琐，费时费力。

利用干法生产的组织蛋白，经复水、重组的人造肉，无法满足中餐煎、炸、炒、蒸的烹饪需求。随着消费水平的逐年攀升，动物蛋白逐渐供不应求，寻求肉类代替品已成为趋势。“人造植物肉”是以植物蛋白为主要原料生产的肉类替代品，其本质是更可控的工业化生产，代替肉类工业从养殖、屠宰、储运等一系列过程，这意味着“人造植物肉”可以不受环境污染和动物病疫影响，从而更加安全化和营养化，致使其可更加稳定有效地生产。但植物蛋白肉存在营养和风味单一的问题，将全谷物与植物蛋白结合，既能丰富植物蛋白肉的营养，又能改善植物蛋白肉的风味。

生产植物蛋白肉的加工工艺主要有挤压、纺丝两种形式，其中挤压是生产植物蛋白肉的最佳技术，也是应用最广泛的技术。双螺杆高湿挤压技术是通过在圆桶螺杆区域内对混合的蛋白质悬浮液进行高温、挤压的热机械处理，从而使得预混料能够充分混合。在经过冷却模具时，混合物冷却凝固后通过剪切流形成纤维结构。在挤压过程中，以植物蛋白为基础的混合物受到高温、压力和剪切的作用，对产品的结构和化学性质产生很大的影响。制品中均匀、分层的纤维结构是人们喜欢的口感，在植物蛋白肉中，蛋白质是通过外界给予的压力使其中的二硫键、氢键和非共价键相互作用，因此打破了蛋白质原始结构的分子间连接，然后通过形成新的分子间的联系定位并进行链的重组，从而使得形成的三维网络结构更加立体，也因此能够得到较好的肉质感。但高湿挤压产品存在豆腥味明显、结构密实难以调味、产品中热敏性成分易损失等问题。