刘业学 王稳航

    (1 天津科技大学食品科学与工程学院 天津300457 2 工业发酵微生物教育部重点实验室 天津科技大学生物工程学院 天津300457)

    肉是一种兼具美味与口感并且营养丰富的动物源性食品。当今社会，肉不仅是人们健康饮食的重要组成部分，也是一类重要的工业产品，与人们的生活息息相关。 “肉”一般指猪、牛、羊等牲畜及禽类(有时也包括野味，而水产类一般排除在外)宰杀后肉尸的去骨部分以及可食的内脏、 皮和脂肪组织等，狭义上以骨骼肌为主。肉类是人类蛋白质的重要来源，富含多种微量元素和维生素，具有平衡膳食、增强体能的作用。 然而，一些研究表明肉类的不当加工和过量食用会对人体健康产生潜在的不良影响。

    同大多数生物材料一样，肉是一种多组成、多层次、各向异性的结构体，其中所含的肌肉组织、结缔组织和脂肪组织均起源于中胚层， 经过一个复杂的生长与发育过程逐渐形成。动物屠宰后，肉需经过宰后成熟、物理加工和热处理3 个阶段，才能成为被人们直接消费的肉制品。 在这个过程中原有肌肉的组织结构会发生很大变化， 从而形成结构迥异的不同肉类产品。

    由于存在全球人口数量增加， 对粮食需求压力增大，生产肉类对环境的不利影响，过度加工肉制品的潜在健康危害以及人们对新型食品的追求等诸多原因， 使得利用其它蛋白资源和相关技术模拟肉的色泽、风味和口感以开发仿肉产品，具有重要的社会意义。 生物体内肌肉的生成是一个自组织(Self organization)过程，是建立在从分子水平到细胞器、细胞、器官和有机体的复杂层次结构的基础上， 由多个具有交互规则的系统在空间和时间上组织的过程。 虽然人们对此过程以及相关机理仍不清楚， 但是通过利用已知的食品大分子的热力学性质，包括无序分离、自组装(Self assembly)等，以及外力辅助成型技术如螺杆挤出、纺丝等， 可以开发具有不同组织结构的人造肉产品，如植物蛋白肉。 另外，直接利用生物合成系统可以生产高质量的人造肉产品，其中菌蛋白(Myoprotein)已经商业化；利用动物细胞真正合成肌肉组织已在实验室取得成功。 这些研发成果丰富了人造肉的多样性， 对推动人造肉产业发展起到重要作用。

    如何开发质地逼真、营养丰富、安全卫生的人造肉产品， 在人们对健康食品具有迫切诉求的当今社会既是机遇又是挑战。 本文从肌肉的结构组成和发生机制出发， 针对肉制品的质地和感官品质的贡献性，引入仿生学概念，评价目前已应用或具有潜在应用前景的人造肉生产策略与技术，并对未来的人造肉仿生技术进行展望， 为开发质地纹理与组织结构更为逼真的高质量人造肉 ......