王逢秋節,欒濱羽,高 揚,谷雪蓮,朱 穎,黃雨洋,朱秀清
(哈爾濱商業大學食品工程學院,黑龍江省谷物食品與谷物資源綜合加工重點實驗室,黑龍江 哈爾濱 150028)
高水分擠壓加工技術被認為是21世紀新型食品綠色加工技術,在高溫、高壓、高剪切的協同作用下能夠改善植物蛋白的功能特性(如提高蛋白消化率),并使植物蛋白發生組織化,形成類似肉類纖維狀結構,即植物肉,其生產加工較畜牧養殖更利于環境生態健康,逐漸引起人們的重視[1]。20世紀末,高水分擠壓食品的研究在國外興起,研究人員通過雙螺桿擠壓設備實現了水分質量分數40%~80%下蛋白纖維化的產品[2-3]。高水分擠壓技術在國內由于起步較晚,目前仍處于小、中試試驗階段,尚未大規模應用于食品工業生產。魏益民等[4]以低溫脫脂豆粕作為基礎擠壓物料,通過單因素試驗法研究不同的擠壓系統族譜(螺桿轉速、加熱溫度、進料速率等)對植物蛋白最終產品特性(質構特性、組織化度等指標)的影響,從而獲得最佳加工工藝參數。康立寧等[5]建立“系統參數模型”,用于調控高水分擠壓加工過程和預測期望產物。高揚等[6]通過改變原料比例和擠壓參數,研究高水分擠壓大豆蛋白產物的工藝特性。然而,擠壓機內部存在“黑箱效益”,這使得研究結果難以可視化,不利于解釋物料成分在擠壓機內部的物理化學變化情況。“突然停機法”是進行研究“擠壓黑箱”的有力手段[7]。在此基礎上,研究者們通過解析蛋白構象[8]、微觀結構[9]、流變學特性[10]、熱力學特性[11]等方面系統闡釋了擠壓內部不同區段的物料變化情況。
目前高水分擠壓植物蛋白制品仍存在纖維結構不明顯、結構不一、色澤、風味需要改善的問題,尚未完全達到食品市場的消費需求。張金闖[12]提出基于系統方法論角度研究高水分擠壓參數與產品的相關性。除了聚焦操作參數方面,或可通過添加改良劑提高擠壓原料的功能特性和加工特性。楊聳[13]發現添加除原料外的其他物質——低濃度氯化鈉能夠改良高水分擠壓大豆蛋白產品品質(組織化程度提升)。Peng Huihui等[14]的研究表明L-半胱氨酸的加入能夠促進豌豆蛋白交聯聚集形成纖維狀緊密的高水分擠壓產品。此外,多糖類、脂類、食品膠體等亦可影響植物蛋白功能結構的變化,從而改變高水分擠壓產品的結構、口感、色澤等品質[15-16]。然而,目前植物蛋白在高水分擠壓過程中與改良劑的相互作用程度和改良產品品質的機制尚不明晰。
基于國內外不同研究者已報道的研究結果,本文對不同改良劑與植物蛋白相互作用機制和影響最終擠壓產品的構效關系進行綜述;主要分析探討改良劑對高水分擠壓過程蛋白構象和特性以及體系水分的影響,旨在為食品工業中改良劑在高水分擠壓加工中的應用提供理論參考。
高水分擠壓技術是在低水分擠壓技術的基礎上,通過添加冷卻裝備和增加物料的含水率(大于40%)發展而來,其擠出機主要是雙螺桿型,廣泛使用同向旋轉嚙合型螺桿元件,起到輸送物料的作用,由5 個主要加工區段構成(圖1),包括喂料區(此階段僅涉及對原料蛋白的輸送)、混合區(開始升溫,溫度在30~90 ℃,促進蛋白初步變性、鏈伸展等)、蒸煮區(溫度最高,在130~150 ℃高溫條件和剪切力作用下,原料各組分發生復雜的物理化學反應,形成“熔融體”,類似流體進一步傳輸)、模口區(該區段配備加壓設備,提供高壓環境繼續推動物料擠出)、成型區(溫度逐漸降低至30~60 ℃,擠出物受冷塑化、蛋白分子重排交聯、發生相分離和層流現象,最終形成植物蛋白組織化產品)[17-20]。

圖1 高水分擠壓植物蛋白產物工藝示意圖Fig.1 Schematic diagram of high-moisture extruded plant protein product processing
高水分擠壓植物蛋白產物品質受擠壓機型(進料裝置、螺桿類型、機筒構造、模頭形狀等)和擠壓參數(螺桿轉速、扭矩、擠壓溫度等)影響,而品質的評定指標多集中在質地口感、風味色澤、纖維化程度等方面[1,20-21]。現有研究大部分聚焦于改變擠壓裝備和調節擠壓參數從而影響高水分擠壓植物蛋白產物的品質,但由于各企業、高校及科研院所所用設備不盡相同,工藝尚未統一,對最終制得產品的關聯度還需深入研究;同時缺乏系統科學的綜合品質權重指標對產品進行定性分析。
高水分擠壓原料的選擇是決定擠壓產品組織化的關鍵因素,通常根據不同類型植物蛋白的性能優勢和濃度確定。高水分擠壓植物蛋白原料需具備一定溶解性、凝膠性、低致敏性、營養性,并可規模化生產,且滿足高蛋白含量(質量分數50%~70%)[21]。在早期的研究中,大豆蛋白是最主要的生產原料,由于其自身持水性強、凝膠化程度明顯且生產加工簡易(采用“堿溶酸沉法”即可制得),單一使用即能生產具有一定纖維結構的擠壓產品[11],但其擬真程度不足以與具備紋理的肉制品相比[22]。在此條件下,研究者發現谷朊粉作為小麥中提取的主要蛋白,其具備增強蛋白網絡交聯的功能特性,在低添加量(30%左右)下與大豆蛋白復合后擠壓能夠顯著提升產品的質地、纖維化程度[23]。然而,研究發現大豆蛋白含有致敏原,并具有豆腥味,部分限制了其在食品領域的應用。隨著消費者對健康需求的提升,其他潛在的植物蛋白源逐漸被挖掘。
花生作為重要的油類作物,必需氨基酸含量豐富,易于人體消化吸收,無豆腥味,是替代大豆蛋白的理想原料之一,Zhang Jinchuang等以花生蛋白為原料,研究了高水分擠壓肉類類似物的形成機理[24]。為拓展其他植物蛋白在高水分擠壓中的應用,Palanisamy等首次對羽扇豆蛋白進行高水分組織化研究,結果表明羽扇豆蛋白也是一種潛在待開發的植物蛋白[9]。Brishti等以單螺桿擠壓綠豆蛋白獲取組織化蛋白產品,結果表明綠豆蛋白能夠促進多孔蛋白網絡的形成,且發泡能力優于大豆蛋白,說明綠豆蛋白具有作為高水分擠壓原料的潛力[25]。Zahari等通過將類似大豆蛋白加工特性的油菜籽蛋白和低致敏性的豌豆蛋白復合并使用高水分擠壓制得層狀纖維明顯的產品[26]。然而,并非所有的植物蛋白都能應用于高水分擠壓中,例如水溶性較差的大米蛋白在高水分擠壓中的應用目前鮮有報道[27]。此外,具有特殊風味的芝麻蛋白[28]、能形成類似熟肉質地且必需氨基酸組成豐富的火麻仁蛋白[29]、酶改性燕麥蛋白[30]和適宜北歐種植的工業大麻蛋白[31]也應用于高水分擠壓研究中。這些研究為高水分擠壓植物蛋白仿肉制品的應用提供了理論基礎。
高水分擠壓植物蛋白產物目前還沒有規范性品質評價指標,常用產品質構特性(質地特性(硬度、彈性、剪切縱向強度、剪切橫向強度、抗拉伸強度、咀嚼性等)、烹飪特性(蒸煮性、持水性和持油性)和紋理結構特性(宏觀與微觀結構))和人為評分(感官特性(色澤、多汁性、口感和風味))等評價分析[10,32-34]。但質構特性分析對樣品的制備有很高的要求,需要裁剪出特定的形狀;微觀結構的觀察則需要對樣品進行冷凍干燥處理,這在一定程度上改變了原本結構,導致結果存在誤差;人為評價雖然可以反映產品的品質,但由于個體差異性,只能代表部分評價員的主觀意愿,不具有普遍代表性。因此,結合產物的水分遷移與分布、熱力學特性(蛋白熱變性溫度、焓值等)、流變特性(儲能模量、復合黏度等)以及生產產能多種指標進行互補表征[12,16],以熟肉(雞胸肉)為空白對照(圖2),依據權重指數制定綜合評定方法能夠更準確表征產品的品質[1]。

圖2 高水分擠壓植物蛋白產品品質的綜合評定表征示意圖Fig.2 Schematic diagram of comprehensive quality evaluation and characterization of high-moisture extruded plant protein products
改良劑能夠以不同功能特性(如轉谷氨酰胺酶促進花生蛋白交聯、海藻酸鈉截留體系更多的水分等)應用在擠壓食品中,特定類型的改良劑具有改善特定產品感官品質的作用[21]。然而,應用于高水分擠壓中的改良劑沒有明確分類,且缺乏對改良劑添加在高水分擠壓植物蛋白中的影響評估。因此,需要系統分析改良劑對高水分擠壓植物蛋白產物的影響。
根據改良劑種類可將應用于高水分擠壓植物蛋白中的改良劑分為蛋白類、脂類、碳水化合物類、酶類、食品膠體類(表1)。不同改良劑均存在優劣勢,如添加一定比例的小麥蛋白雖然能夠增強大豆蛋白擠壓物的層狀結構,但超過一定比例則有反作用;添加酶類需要考慮蛋白交聯程度、酶活力特性和是否適用于擠壓機復雜工作環境等條件。因此,探尋適用高水分擠壓植物蛋白改良劑種類的選取、添加量、作用機理以及多種條件復配的效果是目前改良擠壓產物品質領域的研究方向和突破點。

表1 改良劑在高水分擠壓植物蛋白中的應用Table 1 Application of modifiers in high-moisture extrusion of plant proteins
改良劑-植物蛋白復合體系經高水分擠壓后,在擠壓機內植物蛋白原有的功能特性和與水分相互作用程度均發生改變,從而對最終產品產生不同程度的影響(圖3)[36,39,41]。在操作參數固定的條件下,系統分析不同種類改良劑影響植物蛋白擠壓體系的作用[14,24,42],可明晰改良劑對植物蛋白擠壓體系的生產工藝和選定標準,從而為改良劑改善高水分擠壓植物蛋白產物品質特性提供理論依據。

圖3 改良劑對高水分擠壓植物蛋白產物的影響機理Fig.3 Mechanism for the effects of modifiers on high-moisture extruded plant protein products
2.2.1 改良劑對高水分擠壓植物蛋白構象的影響
改良劑對蛋白質構象的影響機理通常涉及相互作用(包括共價相互作用,如轉谷氨酰胺酶增強燕麥蛋白分子間二硫鍵的交聯[30];非共價相互作用,如添加油通過增強疏水相互作用促進花生蛋白聚集[43]);以美拉德反應為代表的非酶促褐變(通過添加淀粉/多糖類與蛋白氨基發生相互作用[44])和其他變化(多為蛋白高級結構的改變,蛋白質網絡骨架的形成與分布及微觀結構的變化[45-46])。
2.2.1.1 改良劑引起的基質蛋白質之間的相互作用
研究者提出蛋白分子能夠通過不同水平的聚集形成有序穩定的組織結構[47]。增強蛋白的相互作用、提高蛋白在擠壓機內部的流變性能和化學鍵含量能夠改善高水分擠壓產物的組織化度、質地特性[48-49]。相互作用的實質是構成蛋白分子間化學鍵的含量變化,主要以二硫鍵為代表的共價相互作用和以疏水鍵、氫鍵及離子鍵為代表的非共價相互作用共同支撐蛋白質的三維空間結構[50]。Jie 等向大豆濃縮蛋白中添加小麥蛋白(20%~30%)可以形成較好的纖維結構并增強產物的硬度,小麥蛋白通過促進二硫鍵的形成來穩定各向異性,此外,氫鍵也被證實是穩定蛋白骨架的重要作用力[35]。Peng Huihui等在以豌豆蛋白為原料制成的高水分擠壓物中添加L-半胱氨酸,結果表明二硫鍵含量顯著提升,產品的質地特性得到改善[14]。Zhang Jinchuang等發現不同擠壓區段的蛋白相互作用效果不同,在混合區,轉谷氨酰胺酶能顯著增強花生蛋白的氫鍵和疏水鍵相互作用,而在熔融區受到強剪切力和高溫作用,氫鍵與二硫鍵的交互作用增強,混合物到達冷卻區時,溫度的驟降、低剪切力和低壓環境下體系氫鍵的含量顯著增加[39]。蛋白二級結構包含α-螺旋、β-折疊、β-轉角和無規卷曲,其中α-螺旋是蛋白的基礎二級結構,β-折疊是維持蛋白有序結構和穩定性的重要二級結構,β-轉角和無規卷曲與蛋白柔性相關[46]。Chen Qiongling等將不同飽和度脂肪酸添加在高水分擠壓豌豆蛋白中,脂肪酸的引入能夠促進豌豆蛋白的α-螺旋和β-折疊向β-轉角和無規卷曲轉變,導致產品的硬度、彈性和組織化度降低[51]。Peng Jing等添加蛋清蛋白誘導小麥蛋白進行擠壓,蛋清蛋白的添加增強了小麥蛋白之間的相互作用,促使更多的二級結構轉變為β-折疊,結果表明產物硬度較空白對照提升了約1.29 倍[52]。Dou Wei等[40]利用大豆蛋白與海藻酸鈉進行復合高水分擠壓,通過突然停機試驗法監測不同擠壓區段蛋白二級結構含量的變化,結果表明海藻酸鈉促使α-螺旋轉變為β-折疊的比例增加,促進蛋白聚合物網絡狀的形成。Zhang Wei等[53]研究表明高水分擠壓會改變蛋白的高級構象,豌豆蛋白在擠壓機內部高溫、高壓和高剪切力綜合作用下,維持蛋白構象的疏水鍵和氫鍵被破壞,暴露出更多的色氨酸殘基,降低了蛋白分子的熒光強度,這代表著蛋白變性程度增加,因此添加具有保護蛋白構象的功能改良劑有利于維系基質蛋白質的空間結構穩定。Chen Qiongling等[38]在高水分擠壓豌豆分離蛋白中添加淀粉并進行研究,結果表明淀粉的加入改變了蛋白在擠壓加工過程疏水基團的暴露程度,適量的淀粉對蛋白進行包埋能減少蛋白的過度變性。上述結果表明不同改良劑需要結合自身特性進行使用,并需綜合考慮擠壓機的工作環境,最終達到增強擠壓產品結構的效果。
2.2.1.2 蛋白質與碳水化合物的相互作用
碳水化合物與蛋白結合能夠發生典型的非酶促褐變反應——美拉德反應,淀粉在高溫和高水分條件下會發生糊化現象,擠壓產物最直觀的感官變化表現為色澤和風味的改變,并顯著影響蛋白纖維結構的形成,因此,添加此類改良劑時需要將其比例控制在10%以下[54-55]。Zhang Jinchuang等將海藻酸鈉、卡拉膠和小麥淀粉這類碳水化合物加入到花生蛋白中,由于多糖自身富含羥基,導致生產出的肉類類似物氫鍵含量遠大于單一花生蛋白,其中小麥淀粉可顯著提高最終產物的二硫鍵和疏水鍵含量,促進花生蛋白的聚集行為;卡拉膠由于干擾蛋白間共價相互作用,降低了最終產物的組織化度;海藻酸鈉的效果介于卡拉膠和小麥淀粉之間,增強了蛋白分子間的共價和非共價相互作用力,從而獲得了最好紋理化的制品[24]。Chen Qiongling等發現添加直鏈/支鏈淀粉能夠提升蛋白分子重排和交聯(“亞層轉化”)能力,促進蛋白在擠壓機內部的解折疊,改善擠壓產品的纖維結構[38]。此外,可通過添加改良劑增強在擠壓過程中暴露的植物蛋白分子相互作用,如多糖,從而改善蛋白網絡結構的形成。研究表明,多糖-蛋白質在高溫下會發生更強的相互作用,導致多糖-蛋白相的熱不相容性降低,網絡結構間距縮小,從而使纖維強度增強,組織化度降低[56]。Chen Qiongling等將淀粉與豌豆蛋白復合擠壓,發現淀粉顯著降低了產物的色差[44]。就原料理化性質而言,淀粉在高溫和高水分的擠壓環境下會發生糊化[57]。淀粉在熔融區段達到完全糊化,由于其熱不相容性,同時發生兩相分離,在擠壓機內部的推動力下,與蛋白復合形成層狀結構,從流體力學的角度反映為復合體黏度發生變化,過黏、過稀均會影響蛋白的聚集行為和折疊程度[58]。因此,添加適量淀粉/多糖有利于形成更穩定緊密的蛋白網絡結構和控制美拉德反應程度(使產物與熟肉的外觀色澤相接近),從而滿足消費市場的對感官品質的需求。
2.2.1.3 蛋白質與脂類的相互作用
Wittek等提出多相體系是解釋高水分擠壓植物蛋白纖維化結構的主要理論之一[59]。多元成分在形成熔體時因流變特性的差異會產生不同的結構,通過添加脂類能夠降低物料與擠壓機內部的摩擦力強度,改善植物蛋白在擠壓過程的流動性,從而確保更加穩定的擠壓產出。Kendler等從添加量和添加位點兩方面出發研究油脂改善小麥蛋白擠出物的效果,結果表明,避開熔融區添加油脂能夠有效降低模頭壓力和增強產物各向異性結構;油脂添加量低于4%時,能夠更規則地分布在蛋白相中,形成穩定結構[36]。Chen Yu等研究發現花生油能夠改善小麥蛋白相的聚集行為,從而獲得更具有緊密性的蛋白網絡結構[43]。研究表明油脂與植物蛋白復合后能夠增強體系疏水相互作用,形成孔隙更為均勻的蛋白網絡結構[60]。控制油相和蛋白相的相對比例是一研究重點。此外,玉米油[61]、大豆油[62]、菜籽油[63]等也可用于植物蛋白復合擠壓,開發改良產品,因其特有的優勢(富含不飽和脂肪酸、降低復合物料黏度及增強持水性等)有望成為今后應用于高水分擠壓中的潛在改良劑。除了在高水分擠壓加工過程直接添加液態油與原料蛋白復合外,通過添加乳化劑(增強蛋白質-脂類的相互作用,提升復合物的機械性能)或脂溶性成分(進行風味包埋)也能改善擠出物品質;但在高水分擠壓植物蛋白中,脂類物質的添加量一般不能超過10%,過多的脂類會對擠出物產生負面影響,如阻礙蛋白聚集、發生脂肪氧化導致其分解為低鏈物(可能聚合形成多聚體)或生成對人體有害的過氧化物等[64-68]。
2.2.2 改良劑對高水分擠壓植物蛋白功能性質的影響
植物蛋白是一類由多種氨基酸構成的復雜有機大分子物質,在高溫、高壓和高剪切作用下會發生變性和與其他成分相互作用,通常會導致其原有的蛋白功能性質如凝膠性、溶解性、起泡性、乳化性和熱特性等發生改變[21]。凝膠性是重要的功能性質,反映物料在擠壓過程的流動能力、成型能力和持水能力。Palanisamy等發現添加1.5%卡拉膠能夠改善高水分擠壓大豆蛋白凝膠性,體現在大豆蛋白持水能力的提升和形成更為緊密的蛋白網絡結構,這是由于卡拉膠的熱可逆凝膠性增強了大豆蛋白的凝膠特性[69]。Sandoval等利用材料點法與Cahn-Hilliard相分離模型研究高水分擠壓過程對植物蛋白的混合熱力學影響,擠出物分為富含蛋白質的區域和富含水的區域,當控制兩相(水相和蛋白相)比例、物料流速時,可得到較好的纖維狀結構[70]。因此,添加改善植物蛋白流動性的改良劑,諸如海藻酸鈉(通過吸收水分形成膠束團從而包裹部分蛋白和截留部分水,降低熔融體與機筒內壁的摩擦),能夠有效調節纖維結構的形成[39]。Zhang Wei等通過加入9 種不同的淀粉以提高蛋白在擠壓過程的熱穩定性,淀粉在擠壓過程中發生糊化,降低了共混物的熱焓值、表觀黏度,穩定了擠壓系統能耗輸出,從而獲得了纖維化度更高的產品[53]。添加酶類對原料蛋白進行改性并控制聚集體的顆粒大小也是有助于形成良好擠壓產品纖維結構的方法之一。P?ri等利用轉谷氨酰胺酶與蛋白谷氨酰胺酶協同處理燕麥蛋白并進行高水分擠壓,結果表明,一方面酶類增強了蛋白的溶解性,降低了燕麥蛋白的粒徑;另一方面熱誘導變性促進了蛋白相互作用,體現在蛋白黏度增加、形成不可逆的網絡結構,即增強了凝膠性;兩方面作用共同改善并形成良好的纖維結構[30]。Wang Kaiqiang等以三聚磷酸鈉、水楊酸、單硬脂酸甘油酯等作為擠壓小麥蛋白的改良劑并進行研究,結果發現三聚磷酸鈉提高產物持水能力的效果最強,3 種改良劑的加入均能夠促進小麥蛋白形成更具有纖維狀的擠壓產品[71]。蛋白質的功能性質受pH值的影響較大,以等電點為分界線,偏酸或偏堿均會影響高水分擠壓加工過程蛋白質結構的改變和與其他成分相互作用的強度,在pH 7時,蛋白排列組合更有序,形成穩固的纖維化結構,因此可以通過添加改良劑(如碳酸氫鈉)來誘導擠壓加工環境酸堿度變化[72-73]。以上研究結果表明,添加能夠改善蛋白功能結構的食品膠體(如增強蛋白持水能力和促進蛋白聚集)是當前高水分擠壓植物蛋白產品改良的優選方案之一。
2.2.3 改良劑對高水分擠壓植物蛋白產物水分分布的影響
水作為高水分擠壓加工技術中參與誘導植物蛋白構象和功能性質改變的載體,具有影響物料流速、降低玻璃化轉變溫度、減少擠壓機內部摩擦和傳遞熱等作用[74-75]。在高水分擠壓過程中,水分分布在不同組分中的差異導致物料在擠壓機內部的流變性質發生改變,并且擠壓原料是以具備熱力學不相容特性的植物蛋白為主,尤其是在混合蛋白共存的情況下,水分分布會直接影響最終產品的機械性能如蛋白網絡結構、最大剪切應力等[76]。Cornet等的研究表明通過時域-核磁共振和Flory-Rehner理論研究能有效得出高水分擠壓產物水分分布情況[77]。Wittek等采用低溫切片和X射線衍射分析研究大豆蛋白擠壓產品的結構形成情況,以水分含量分布將多相中的區域劃分為富水域和貧水域;在富水域內,分子流動性增強,導致流變性能轉變,結構分布更為均勻穩定;而貧水域水分又會在高溫下重新分布,形成較為粗糙的結構[59]。添加能夠改變水分分布的改良劑,使水分合理分配在多相體系中,是提升擠壓產品結構穩定的可靠手段。黃原膠具備假塑特性,能夠發生剪切變稀現象,增強體系的黏彈性,雖然在高水分擠壓中應用較少,但其特性符合擠壓機內部運行原理(物料在受到強剪切力時,其表觀黏度會降低,變相增強了物料在擠壓機內部的分子流動性,當物料到達冷卻區時,低剪切力作用促進蛋白分子排列并增強蛋白間的交聯),且能較好地保持水分,是一類具有潛力的改良劑,目前已在3D打印中得到一定運用并取得了較好的研究成果[78-79]。陳鋒亮通過提升擠壓過程中大豆蛋白中的自由水含量,降低大豆蛋白體系黏度和摩擦力,最終增強了蛋白與水的相互作用,提升了產品纖維化度[7]。肖志剛等通過調控不同的水分含量進行高水分擠壓,在混合蛋白體系下,發現水分含量的升高有利于蛋白-其他組分的相互作用,蛋白經聚集重組后形成彈性較好的纖維化產品[80]。水分分布在多相間的差異導致富水域和貧水域的體積分數的改變,可能會對擠出物的流動性產生影響[81]。因此選用能夠調控植物蛋白水分狀態(自由水與結合水比例)的改良劑,如食品膠體類(海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉等)、碳水化合物類(可溶性膳食纖維、黃原膠等)能夠有效防止水分揮發,調控水分均勻分布并降低水分損失,從而獲得更好的高水分擠壓制品。
高水分擠壓植物蛋白技術是當前食品領域的熱門研究之一,但消費市場中高水分擠壓植物蛋白食品較少以及現有研究均表明高水分擠壓植物蛋白產品仍存在一定缺陷,如產品易失水、組織化紋理尚未完全達到類似熟肉狀態、產品生產不穩定、功能單一等。目前,高水分擠壓植物蛋白產品品質的評價方法以質構分析、感官評價和纖維化度分析等為主。然而,充分考慮產品的理化性質可以獲得更全面的評價效果。為了提升高水分擠壓植物蛋白產品的品質,可以采取添加改良劑的策略。同時,還亟需建立一套系統的評價擠出物品質的方法。改良劑對植物蛋白和水分的作用會引起二硫鍵、疏水鍵和氫鍵、蛋白空間構象、蛋白功能性質(凝膠性、乳化性、疏水性等)和水分分布發生改變。此外,高水分擠壓產品會受到操作參數的影響,由于擠壓機目前尚未達到完全可視化,現有理論仍不足以闡釋在高水分擠壓過程中的部分物理化學現象,仍需要深入研究擠壓加工對物料的變化機理,以期促進產品品質提升。當前關于改良劑對高水分擠壓植物蛋白的研究較少,由于不同種類改良劑的影響作用不同,能夠提供不同的改良效果,今后應進一步研究:1)改良劑在高水分擠壓植物蛋白的復配使用以及對產品品質的影響;2)高水分擠壓植物蛋白產品品質的評價方法還需要結合流變特性、熱力學特性等多種指標聯合表征,并出臺規范的評價準則;3)通過模擬擠壓工作的復雜環境(機械相互作用和操作參數)對改良劑-植物蛋白構象和功能性的改變機理進行深入研究。