给植物肉调出鲜红色,和让它在烹调后变成合适的褐色,是两件事。Sakai等人的植物肉饼试验里,含甜菜红和甲基纤维素的对照组烤后仍明显发红;同一研究中,漆酶与甜菜果胶并用的配方出现了明显的红转褐变化。[30]
因此,遇到“生的时候像肉,烤完还是红”的问题,下一步不一定是换一种更耐热的红色原料。更有用的出发点是:你希望保留颜色,还是希望颜色按烹调过程发生变化?这篇文章比较两条路线——调配底色,以及让色素在体系中发生反应——并说明为什么论文里的最佳比例不能直接搬进植物肉配方。
先分清:调出褐色,还是让红色发生转变
调色路线的一个例子是Lee等人2023年的研究。他们将甜菜粉与焦糖色组合,同时优化生、熟状态的L*、a和b六个响应值;其中L表示明度,a为红绿轴,b*为黄蓝轴。[23][30]
不过,这篇题名含“meat analogs”的论文,用的不是大豆或豌豆植物肉:研究人员反复洗涤牛肉以去除肌红蛋白,再把甜菜粉和焦糖色加入这个模型。[23] 用于测色的肉饼经真空包装,在80 °C条件下加热至中心75 °C;论文另有烤箱处理后的外观对比照片。[23] 这个模型有助于理解两种着色原料如何配合,但不能直接确定植物蛋白肉饼的添加量。
文中综合期望度最高的组合是甜菜粉1.32%、焦糖色1.08%,期望度为0.65;第三个优化组合为1.30%和1.51%,期望度为0.60。[23] 这里的期望度是多目标优化指标,不是“与牛肉有65%的相似度”,这些百分比也是论文中的配方添加水平,不是色素纯度。
结果也不是“生熟都完全匹配”。以第一组为例,表3中的a从生样20.84降到熟样11.04,而牛肉对照从21.76降到6.69;该组b从19.39升至25.18,牛肉却从18.33降至14.62。[23] 红度下降的方向相同,黄度变化的方向却相反。论文讨论部分更偏向第三组的熟样外观与明度,结论部分则推荐综合期望度最高的第一组,两种推荐采用的判断重点并不相同。[23]
对开发人员的启发是:不要只用生样红度决定配方。 先明确成品是否允许焦糖色,再同时考虑生样、熟样和剖面目标。
甜菜果胶的作用不止于增稠
真正的植物肉体系见于Sakai等人2022年的研究:基底为豌豆来源组织化植物蛋白,配合豌豆分离蛋白、橄榄油和甜菜红;甜菜果胶的具名原料为GENU pectin type BETA BI-J,漆酶为Amano Enzyme的LC-Y120。[30] 研究结果对应这些具体材料,换用其他原料仍需重新评估。
这项研究中,仅在含甜菜红和甲基纤维素的体系里加入漆酶,并没有产生明显的褐变;漆酶与甜菜果胶并用时,烤后红度下降明显。[30] 表1给出了更直观的对照:
| 研究中的配方 | 烤前a* | 烤后a* |
|---|---|---|
| 甜菜红+甲基纤维素,无漆酶 | 烤前a*48.5 ± 0.9 | 烤后a*47.9 ± 1.0 |
| 甜菜红+甲基纤维素+漆酶 | 烤前a*48.4 ± 0.6 | 烤后a*47.0 ± 2.8 |
| 甜菜红+甜菜果胶+漆酶 | 烤前a*47.9 ± 2.4 | 烤后a*9.3 ± 1.1 |
| 甜菜红+甲基纤维素+甜菜果胶+漆酶 | 烤前a*48.3 ± 3.2 | 烤后a*9.4 ± 1.6 |
数据来源:2022年研究表1。a*无单位,“±”数值按原表保留。[30] 这几组差异说明,在该研究配方中,“加酶”与“加酶并配合甜菜果胶”不是同一个处理。
按作者提出的机制,漆酶在氧气参与下氧化甜菜果胶上的阿魏酸基团,形成自由基。这些自由基作为反应介体,帮助氧化甜菜色素;阿魏酸基团与蛋白质酪氨酸残基参与的后续反应,还可能形成果胶—蛋白交联。[30] 因而,这条路线利用的不只是果胶的增稠作用,还有它参与反应的可能性。上述路径仍属于机制解释,普通柑橘果胶或苹果果胶也尚未在该研究中验证为替代品。
两篇漆酶研究均来自Amano Enzyme的研究团队;它们提供了原始实验,但不是外部团队独立复现的证据。[28][30]
颜色也不能脱离口感单独优化。该研究还观察到配方处理对硬度、咀嚼性和烹调损失的影响。[30] 对产品开发而言,这意味着一份颜色更接近目标的样品,仍需回到原有的质构要求上判断;仪器测得的质构变化,也不等于消费者更喜欢。
反应发生在升温途中,不是“烤箱越热越好”
2024年的后续研究采用了含大豆组织化蛋白、豌豆分离蛋白、甜菜果胶和甜菜红的肉饼,进一步分析漆酶反应产物。[28] 它与2022年的豌豆基底不是同一配方,不能当成完全相同体系的重复试验。
该研究把肉饼放入150 °C烤箱处理15分钟,肉饼内部温度约在第10分钟接近85 °C平台。作者报告提取测得的漆酶残余活性在第10分钟已无法检出,但图1中对应的数据点看起来仍略高于基线。[28] 因此,这组结果更适合说明升温过程中的有限反应窗口,而不是给出精确、通用的失活时刻。 烤箱设定温度、肉饼内部温度和酶活性是三个不同的量。图1支持的是这套样品和升温历程中的反应窗口,不是“所有产品加热10分钟即可褐变”的通用参数。
研究人员从肉饼中提取并分析色素,结合标准品保留时间和溶液反应试验,提出甜菜红苷元(betanidin)先转化为甜菜醛氨酸(betalamic acid)及环多巴(cyclodopa),再形成未知褐色聚合物的路径。[28] “未知”不能省略:文章并没有给最终褐色物质确认完整结构,也没有证明它就是黑色素。[28]
文章另指出,褐色产物经过分子量截留处理时的损失无法定量。[28] 因此,不能从这些色谱结果推导出精确的全量转化率,也不能把色谱峰的变化当作完整的物料衡算。
怎样把这些研究变成下一轮有用的打样
本文建议先按产品要解决的问题分流,而不是立刻照抄数字。
如果主要问题是整体太亮、太粉红,而烹调前后的变化已经可接受,先比较底色调整路线。甜菜粉与焦糖色的研究说明多颜色目标可以一起优化,但得到的配比仍只对应去肌红蛋白牛肉模型。[23] 建议使用自己的植物蛋白、油相及实际烹调方式建立对照,不照搬文中的“最优配比”。
如果主要问题是内部烤后仍红,甜菜红+甜菜果胶+漆酶值得作为研究性候选路线,而不是已验证的即用配方。[30][28] 建议保留现有配方作对照,并区分加果胶、加酶和两者并用的效果;外表面与剖面分别判断,避免用外表的烘烤色掩盖内部没有变化的问题。
如果不允许改变当前质构,把颜色与结构放在同一轮筛选中。漆酶和甜菜果胶路线涉及的不只是红色减弱,原始研究也在讨论交联、硬度和持水相关表现。[30] 建议先设定可接受的质构范围,再判断颜色改善是否值得。
选择试验原料时,还要区分甜菜粉、商业甜菜红制剂与纯化色素,也要保留酶活单位的分母:2022年补充表S1报告的是50 U/g TVP,不能自行改写为50 U/g最终肉饼。[31] 转入生产前,还需确认具体酶制剂及其酶活规格、目标市场允许的使用条件、标签要求和产品安全工艺。
最终值得带走的不是一个通用比例,而是一个更准确的配方问题:你需要的是更合适的底色,还是一条可控的烹调变色过程? 将两者分开,才能避免把原料耐热性、成品外观和加热安全混成同一个判断。褐色外观不应代替产品自己的时间—温度安全验证。
来源
[23] https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC10493565/fullTextXML — Lee et al. 2023 — original full-text XML
[28] https://www.jstage.jst.go.jp/article/fstr/30/2/30_FSTR-D-23-00182/_html/-char/en — Sakai et al. 2024 — laccase and betanidin original full text
[30] https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC8782913/fullTextXML — Sakai et al. 2022 — laccase and pectin original full text
[31] https://www.ebi.ac.uk/europepmc/webservices/rest/PMC8782913/supplementaryFiles