近日，新加坡國立大學(xué)蘇州研究院研究人員在農(nóng)林領(lǐng)域國際期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry》（中科院一區(qū)，影響因子IF=5.7）發(fā)表了題為"Sorghum Prolamin Scaffolds-Based Hybrid Cultured Meat with Enriched Sensory Properties"的研究性論文。在該論文中，研究人員利用上海騰拔Universal TA質(zhì)構(gòu)儀用于測定培養(yǎng)肉的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性等指標(biāo)。

培養(yǎng)肉（CM）被譽為一種可持續(xù)的未來肉類生產(chǎn)技術(shù)，其需要支架來支持細(xì)胞生長。植物蛋白是用于可食用支架最有前景的原材料，但目前仍未得到充分利用。在這項研究中，高粱醇溶蛋白（一種從紅高粱中提取的含量豐富、易于獲取且無致敏性的醇溶谷蛋白）被用來通過一種簡單的模板浸出法制造三維多孔海綿狀支架。這些支架具有wanquan相互連通的孔隙，孔隙率很高，約為 84%，力學(xué)性能為 1.0 - 1.9 kPa。豬骨骼肌細(xì)胞（PSCs）和脂肪來源干細(xì)胞（ADSCs）能夠在這種蛋白質(zhì)支架上黏附、增殖并分化。此后，通過將豬脂肪來源干細(xì)胞在高粱醇溶蛋白支架上培養(yǎng) 12 天，整合了基于植物蛋白和基于細(xì)胞的替代品，制造出了一種混合培養(yǎng)肉。紅高粱中含有的花青素使這種混合培養(yǎng)肉具有類似肉類的色澤，并具備抗氧化益處。此外，這種混合培養(yǎng)肉的原形在提供更高蛋白質(zhì)含量（22.9%）以及dute口感和外觀特性方面展現(xiàn)出良好的潛力，凸顯了高粱醇溶蛋白在推動培養(yǎng)肉生產(chǎn)方面的可行性。

(A) 混合CM示意圖; (B) 烤瘦豬肉和混合CM的外觀; (C) 營養(yǎng)組成, (D)脂肪酸組成 (E) 瘦豬肉和混合CM的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)

對混合CM原型進行了質(zhì)構(gòu)剖面分析，以初步評估其口感。如圖E 所示，在沸水中進行簡單熱處理后，瘦豬肉的質(zhì)構(gòu)參數(shù)，包括硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性，均顯著增強。這是由蛋白質(zhì)變性和收縮所導(dǎo)致的。對于混合CM樣品而言，由于醇溶蛋白具有良好的熱穩(wěn)定性，熱處理并未顯著改變CM的質(zhì)構(gòu)特性。在烹飪的瘦豬肉和混合CM之間發(fā)現(xiàn)了相近的彈性值和內(nèi)聚性值。然而，混合CM的硬度（200.25 ± 25.92 gf）遠(yuǎn)低于瘦豬肉的硬度（861.06 ± 65.66 gf），這是由于蛋白質(zhì)支架本身具有多孔結(jié)構(gòu)且含水量較高所致。為了復(fù)制動物肉的纖維質(zhì)地，可以采用擠壓等先進技術(shù)。然而，考慮支架的多孔結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，因為這種多孔結(jié)構(gòu)對于支持細(xì)胞生長以及確保營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣的擴散很重要。質(zhì)地與支架孔隙率之間的這種平衡對于制造出逼真且功能良好的CM產(chǎn)品十分重要。