喜报 | 天津农学院与中国科学院天津工业生物技术研究所联合研发真菌蛋白基替代肉香气控释新技术
2026-09-04
近日，天津农学院食品科学与生物工程学院何新益教授团队与中国科学院天津工业生物技术研究所廖振宇研究员团队深度合作，在国际食品科学领域顶级期刊《Food Hydrocolloids》（影响因子 13.8）上发表研究论文，题为 "Dry heat-treated and TGase-Modified mycoprotein emulsions: Aroma controlled release for mycoprotein-based meat analogues"（干热处理与TGase修饰真菌蛋白乳液：真菌蛋白基肉类类似物的香气控释）。论文第一作者为天津农学院食品科学与生物工程学院硕士研究生韩雨萌（中国科学院天津工业生物技术研究所联合培养），王思佳、王秀锦、李德茂为共同作者，何新益教授与廖振宇研究员为共同通讯作者。
随着可持续发展理念的深入和消费者健康意识的提升，以真菌蛋白为代表的微生物蛋白基肉类类似物成为食品产业的重要方向。然而，这类产品在热加工过程中普遍面临肉香风味物质大量挥发流失的瓶颈，严重制约了其感官品质和市场接受度。针对这一关键问题，研究团队创新性地提出了干热处理联合转谷氨酰胺酶（TGase）交联的双重修饰策略，以真菌蛋白—黄原胶共价共轭物为水相，构建了兼具优异热稳定性和高效香气包埋能力的高内相Pickering乳液（HIPPEs），并将其应用于真菌蛋白基肉类类似物中。
研究表明，经70°C干热处理12小时联合4小时TGase交联修饰后，共轭物接枝度达到18.93%，蛋白分子间氢键与疏水相互作用显著增强，形成了致密而稳定的界面膜。所制备的高内相Pickering乳液在100°C加热30分钟后仍保持均匀稳定，未出现破乳或相分离；流变学分析显示其在升温过程中维持了较高的储能模量和黏度，展现出优异的耐热结构完整性。
在真菌蛋白基肉饼的应用验证中，该乳液体系实现了“储存烹饪锁香、咀嚼瞬间释放”的精准控释效果。电子鼻与电子舌分析证实，乳液包埋有效抑制了生坯和烹饪阶段的香气过早逸散，且未引入任何异味。气相色谱—质谱联用（GC-MS）对牛肉特征香气标志物4 -乙基-2-甲氧基苯酚的定量分析显示：最优组在生坯阶段香气释放量仅为1.39 μg/g，烹饪后升至10.93μg/g，模拟咀嚼时达到峰值18.15μg/g；而未包埋的对照组在生坯阶段即高达14.88μg/g，烹饪后骤降至2.87 μg/g，咀嚼时仅剩1.51 μg/g，出现严重的过早香气流失。感官评价进一步证实，该体系显著提升了肉饼的肉香感知强度和整体香气可接受度。
近年来，天津农学院食品科学与生物工程学院与中国科学院天津工业生物技术研究所持续深化科教融合与协同创新，在联合培养研究生、共建研发平台、共担重大科研项目等方面建立了紧密的合作机制。双方以真菌蛋白、合成生物学、食品胶体与递送系统等方向为重点，充分发挥高校在人才培养和基础研究中的优势，结合研究所在工业生物技术领域的工程化与产业化能力，在替代蛋白、功能脂质、风味控释等前沿方向不断取得新进展。本次成果的取得，正是校所协同创新、联合育人机制结出的又一硕果，为双方深度合作再添新绩，也为我国真菌蛋白基肉类类似物的风味品质升级提供了可行的技术路径。
本研究得到了天津市重点研发计划、天津市重大科技与工程项目以及天津合成生物技术创新能力提升项目的资助。
（文字/图片：天津农学院粮油科研创新团队）