DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2024.101192
تاريخ النشر: 2024-06-27
المؤلف: Davide De Angelis وآخرون
الموضوع الرئيسي: جودة اللحوم ومنتجات الحيوانات
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة عامة على التقدم في تطوير بدائل اللحوم، المدفوعة بالاهتمامات البيئية والصحية والأخلاقية للمستهلكين. ويؤكد على أهمية تحسين عمليات التشكيل، وخاصة من خلال المعالجات الحرارية وغير الحرارية، لتعزيز الخصائص النسيجية والتغذوية والحسية لهذه المنتجات. يتم تسليط الضوء على دمج تقنيات متعددة، مثل الجمع بين الطهي بالضغط ومعالجة خلايا القص أو استخدام طرق التخمر المبتكرة، كاستراتيجية واعدة للتغلب على قيود التقنيات الفردية.
تؤكد الخاتمة على أنه لا توجد طريقة واحدة تبرز كالأكثر فعالية لإنشاء بدائل لحوم مستدامة. بدلاً من ذلك، من المحتمل أن تؤدي مقاربة متعددة الجوانب تجمع بين تقنيات المعالجة المختلفة إلى نتائج أفضل. تناقش المراجعة أيضًا إمكانية تحسين عمليات التشكيل لتقليل الضغط الميكانيكي على المكونات، مما يحافظ على خصائصها الوظيفية ويقلل من استهلاك الطاقة. بالإضافة إلى ذلك، بينما يمكن أن يؤدي استخدام الإضافات والمكونات غير البروتينية إلى تحسين الخصائص الهيكلية، قد يتعارض ذلك مع رغبات المستهلكين في الحصول على تركيبات أبسط وأكثر استدامة. يدعو المؤلفون إلى اتباع نهج شامل ومتعدد التخصصات لمزيد من البحث في هذا المجال، بهدف تعزيز الخصائص الحسية والتغذوية لبدائل اللحوم وتعزيز التحول نحو تقليل استهلاك اللحوم.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الزيادة الكبيرة في الطلب العالمي على مصادر البروتين النباتي، المدفوعة بالاعتبارات البيئية والصحية والأخلاقية. وقد حددت الدراسات الحديثة الدوافع الرئيسية لهذا التحول، مؤكدة على أهمية تطوير بدائل اللحوم التي تحاكي عن كثب النسيج والطعم وتجربة الطهي للمنتجات التقليدية. وهذا مهم بشكل خاص للمستهلكين المرنين الذين يسعون للحصول على تجارب حسية مألوفة في خيارات الطعام الجديدة. غالبًا ما تعيق الحواجز الحسية قبول بدائل اللحوم، مما يستلزم تحقيق تقدم في الجودة الحسية، وخاصة من خلال تشكيل البروتين.
تاريخيًا، تطور تشكيل البروتين من تقنيات البثق ذات الرطوبة المنخفضة (LME) التي تم تطويرها في الستينيات إلى تقنيات البثق ذات الرطوبة العالية (HME) التي ظهرت في التسعينيات، والتي تدرس الآن على نطاق واسع لإنتاج بدائل اللحوم. كما يتم مناقشة الابتكارات الأخيرة في طرق التشكيل، بما في ذلك معالجة خلايا القص، والطباعة ثلاثية الأبعاد، والتجليد المنضبط. تهدف هذه المراجعة إلى استكشاف أحدث التقدمات التكنولوجية في تطوير بدائل اللحوم، مع معالجة التحديات والفرص التي تنشأ في تعزيز الأنظمة الغذائية التي تقلل من استهلاك اللحوم. يقدم المؤلفون رؤى حول الاستراتيجيات الواعدة والعقبات المحتملة ضمن هذا القطاع المتطور بسرعة.
نقاش
تسلط قسم النقاش في ورقة البحث الضوء على التقدمات الكبيرة في تشكيل البروتينات لبدائل اللحوم، مصنفة إياها إلى نوعين رئيسيين: المنتجات المعاد تشكيلها (مثل البرغر والنقانق) وبدائل العضلات الكاملة. يتم التأكيد على عمليات التشكيل، وخاصة البثق ذو الرطوبة العالية (HME) والبثق ذو الرطوبة المنخفضة (LME)، حيث تعتبر HME ضرورية لتحقيق القوام الليفي اللازم لبدائل اللحوم ذات القطع الكاملة. تم إدخال ابتكارات مثل حقن النيتروجين أثناء البثق واستخدام قوالب التبريد الدوارة لتعزيز القوام واستقرار المنتج. تسمح هذه التقدمات بتحكم أفضل في الكثافة والصلابة لبدائل اللحوم، مما قد يحسن من خصائصها الفيزيائية والكيميائية.
علاوة على ذلك، يناقش القسم دور الإضافات والظروف البيئية في تحسين الخصائص النسيجية. لقد أظهرت إضافة الزيوت وتعديل الرقم الهيدروجيني أثناء المعالجة وعدًا في تعزيز الطراوة وتكوين الهيكل الليفي، على الرغم من أن التحديات المتعلقة بأكسدة الدهون واستقرار المنتج لا تزال قائمة. كما يتم الإشارة إلى استكشاف العمليات غير الحرارية، مثل تكنولوجيا خلايا القص والطباعة ثلاثية الأبعاد، لإمكاناتها في إنشاء هياكل غذائية معقدة دون الاعتماد على طرق البثق التقليدية. بشكل عام، تقترح الورقة أن الجمع بين تقنيات متنوعة وتحسين ظروف المعالجة قد يؤدي إلى بدائل لحوم مبتكرة ذات خصائص حسية وتغذوية محسنة، مع معالجة التأثيرات البيئية أيضًا.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cofs.2024.101192
Publication Date: 2024-06-27
Author(s): Davide De Angelis et al.
Primary Topic: Meat and Animal Product Quality
Overview
The section provides an overview of advancements in the development of meat analogs, driven by environmental, health, and ethical consumer concerns. It emphasizes the significance of optimizing texturization processes, particularly through thermal and nonthermomechanical treatments, to enhance the textural, nutritional, and sensory properties of these products. The integration of multiple technologies, such as combining extrusion cooking with shear cell processing or utilizing innovative fermentation methods, is highlighted as a promising strategy to overcome the limitations of individual techniques.
The conclusion underscores that no single approach stands out as the most effective for creating sustainable meat alternatives. Instead, a multifaceted approach that combines various processing technologies is likely to yield better results. The review also discusses the potential for optimizing structuring processes to minimize mechanical stress on ingredients, thereby preserving their functional properties and reducing energy consumption. Additionally, while the use of additives and nonprotein ingredients can improve structural qualities, this may conflict with consumer desires for simpler, more sustainable formulations. The authors advocate for a comprehensive, multidisciplinary approach to further research in this field, aiming to enhance the sensory and nutritional qualities of meat analogs and promote a shift towards reduced meat consumption.
Introduction
The introduction highlights the significant rise in global demand for plant-based protein sources, driven by environmental, health, and ethical considerations. Recent studies have identified key motivations for this shift, emphasizing the importance of developing meat analogs that closely mimic the texture, taste, and cooking experience of traditional meat products. This is particularly relevant for flexitarian consumers who seek familiar sensory experiences in new food options. The acceptance of meat analogs is often hindered by sensory barriers, necessitating advancements in sensory quality, particularly through protein texturization.
Historically, protein texturization has evolved from low-moisture extrusion (LME) techniques developed in the 1960s to high-moisture extrusion (HME) technologies that emerged in the 1990s, which are now widely studied for producing meat analogs. Recent innovations in texturization methods, including shear cell processing, 3D printing, and controlled gelation, are also discussed. This review aims to explore the latest technological advancements in meat analog development, addressing the challenges and opportunities that arise in promoting diets with reduced meat consumption. The authors provide insights into promising strategies and potential obstacles within this rapidly evolving sector.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights significant advancements in the texturization of proteins for meat analogs, categorizing them into two main types: reconstructed products (e.g., burgers and sausages) and whole-muscle analogs. The texturization processes, particularly high-moisture extrusion (HME) and low-moisture extrusion (LME), are emphasized, with HME being crucial for achieving fibrous textures necessary for whole-cut meat analogs. Innovations such as nitrogen injection during extrusion and the use of rotating cooling dies have been introduced to enhance texture and product stability. These advancements allow for better control over the density and hardness of meat analogs, potentially improving their physicochemical properties.
Furthermore, the section discusses the role of additives and environmental conditions in optimizing textural properties. The incorporation of oils and the modulation of pH during processing have shown promise in enhancing tenderness and fibrous structure formation, although challenges related to lipid oxidation and product stability remain. The exploration of non-thermomechanical processes, such as shear cell technology and 3D printing, is also noted for their potential to create complex food structures without relying on traditional extrusion methods. Overall, the paper suggests that combining various technologies and optimizing processing conditions could lead to innovative meat analogs with improved sensory and nutritional qualities, while also addressing environmental impacts.