蛋白質含量高的植物肉原料首選!薏仁搭上綠色飲食風潮

薏仁田

文/鍾成沛、李明怡 長庚學校財團法人長庚科技大學民生學院保健營養系助理教授
  蔡書憲 財團法人工業技術研究院中分院科技經理
  簡全基 財團法人工業技術研究院中分院副組長
  李士畦 財團法人工業技術研究院中分院副執行長
  江文章 國立臺灣大學食品科技研究所名譽教授

當今環保意識抬頭、循環經濟發展快速,食衣住行育樂各方面多有綠色訴求產生,其中食物是重要且最為基礎的項目,人類面臨各種動物疾病、自然資源消耗、溫室氣體排放、健康保養需求等衡量,肉類替代品的市場日益增加。薏仁為東方食用歷史悠久的穀類,因其營養成分豐富、機能性研究完備且加工應用層面廣泛。本文針對國產薏仁的發展概況、肉類替代品市場及未來發展趨勢,探討薏仁做為植物肉產業原料的潛力與契機,盼鼓勵企業進行產品研製,提升國產薏仁的經濟價值與產品獨特性。

聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization, FAO)指出,2050年肉類消費量將從2007年的2.84億噸上漲到約6億噸,當前全球陸地面積有30%都被用於養殖,大量成長的畜牧排泄物會汙染土地和水源,人類活動導致的溫室氣體排放中有18%來自養殖行為,特別是牲畜排放大量的甲烷(CH4)氣體,溫室效應要比二氧化碳(CO2)高出25倍,另外宰殺動物後的不可食部位往往會造成了大量的汙染;此外,美國農業部(United States Department of Agriculture,USDA)統計,美國的牲畜屠宰業每年會拋出14億噸的垃圾,因此呼籲世界各國均應重視相關議題,以環境保護為前提發展可替代肉品的食物,受到多方支持與重視。

肉類替代品於東方社會存在已久,諸如素肉、素雞、仿蝦蟹等,均普遍被社會大眾接受,此類產業起始起於節省成本、增進素食口感、創新產品等訴求(Shurtleff et al.,2014),使用的原料以五穀雜糧為主,應用最廣的為黃豆,另外諸如小米、薏仁及豆類亦受到食品業者青睞。近年來保健養生概念盛行,消費者對於餐食需求偏向天然、蔬食、輕加工、無負擔,世界上衍生出配合環境保護、低碳的綠色餐飲風潮,然人類傳統對於蛋白質的需求主要來自動物,為了因應肉品市場轉型趨勢,除了東方既有的素肉產品類別外,世界上許多肉品公司開始投入人造肉市場,著重質地、風味、外觀仿造動物肌肉、結締組織及其口感,而植物肉(plant-based meat,PBM)為當今肉類替代品的發展主軸。

植物肉為當今肉類替代品的發展主軸,例如以碗豆蛋白和大豆蛋白為原料製成的漢堡排。(攝影/黃毛)

國產薏仁概況 營養與機能性受業界青睞

薏苡(Coix lacryma-jobi)為一年生禾本科草本植物,種子脫殼後即為薏仁,中央存在腹溝,一般去除麩皮、種皮以得到胚乳種仁。近年來農政機關大力推動國產薏仁產業發展,保留麩皮的紅薏仁逐漸成為消費者熟悉的健康素材。

目前臺灣薏苡主要栽培於南投縣草屯鎮、臺中市大雅區、彰化縣二林鎮、雲林縣四湖鄉及嘉義縣朴子市等地,山區則有原生的白殼在來種零星種植。經查行政院農業委員會(簡稱農委會)農業統計資料查詢網站,國產薏仁自2013年起因農委會提高薏苡生產獎勵,生產面積逐年增加,在2016年達到251公頃,2018年度全臺灣生產量達到512公噸,產值達新臺幣3,006萬(江文章等,2019),但於2020年時產量又下降至253公噸,種植面積降至102公頃,原因與進口薏仁價格有關,其超過9成均為進口。由於食品產業的使用上需求仍高,目前臺灣地區每年薏仁消耗量約為3,000公噸,用以生產各種食物與營養補充品為主。

薏仁的營養成分豐富,根據衛生福利部食品藥物管理署食品營養成分資料庫網站,精白薏仁與紅薏仁的蛋白質含量均高、胺基酸組成良好(林雲康等,2014),且粗脂肪含量相對於麥類與粟類高,更富含礦物質(表一),與肉類可提供的營養成分相似,同時亦可提供碳水化合物與膳食纖維,而脂肪組成與肉類相比為健康的不飽和脂肪,被認為是優良的營養來源。

此外,紅薏仁的功效性研究完備,已有諸多科學期刊論文刊載,包括調節血脂、調節血糖、改善腸胃道功能、調節荷爾蒙分泌、調節免疫功能、美白等(江文章等,2019),進而受到國內食品廠商青睞,多年來均存在紅薏仁相關的保健食品,且消費者對於其保健功能訴求具高度認同,2019年時主要的熱門產品為複方穀物奶(如即飲飲料、沖泡穀粉、固體碎粒佐料等)及穀物水(如薏仁水、薏仁露),均具有億元等級的穩定產值(中華穀類食品工業技術研究所,2021)。而薏仁的蛋白質組成適合進行植物肉製造,若可結合產官學多方資源,或可發展臺灣地區獨特的植物肉產業鏈,促進農業、企業、經濟永續發展,優良產品可供食用,裨益國人。

薏仁蛋白質含量高 有望製成植物肉產品

國外研究指出,以不同比例的大豆蛋白(soy protein)與小麥麩質(wheat gluten)組合,透過雙軸擠壓機(twinscrew extruder)將可製造質地、纖維紋理、口感與雞胸肉相仿的肉類替代品(Chiang et al.,2019),如果進而添加經過梅納反應(Maillard-reacted)褐變的牛骨水解物(beef bone hydrolysate),將可成功製造仿牛肉(Chiang et al.,2020a),其中筋性是構成植物肉彈性、纖維感等質地特性的重要指標,與小麥麩質中的醇溶蛋白(alcohol soluble protein)有密切關係。

醇溶蛋白為榖類種子中的蛋白質之一,顧名思義即為可溶在酒精中的蛋白質,於70~80%的濃度下溶解度最好,在小麥麩質中主要為麥醇溶蛋白(gliadin)、白米中主要是米穀蛋白(oryzenin),一般含量均不超過穀類蛋白質總量的10%,但在薏仁蛋白質中含量超過60%以上(Liu et al.,2018),顯示薏仁為優良的植物肉原料,學者利用前述大豆蛋白與小麥麩質製造的植物性組織化蛋白原料開發香腸食品,透過科學質構量測及感官評估發現具有良好的表現(Chiang et al.,2020b),足見透過恰當的加工技術與資源投入,穀類組織化蛋白將是植物肉製造的優良原料,具有相對醇溶蛋白含量高的薏仁更可能是首選,若導入生理活性多元、研究完備的紅薏仁原料,將更具產品開發優勢、獨特性與市場性。

為洞燭先機、搶先布局,工業技術研究院中分院針對植物肉領域的技術發展投入不餘遺力,應用技術團隊在農食原料已琢磨多年,藉由跨領域專業人才的委託與前瞻計畫,2021年已相繼與國內外廠商合作產品研發,當今國內發展植物肉的業者不在少數,但產品形態主要以植物性組織化蛋白原料後加工為主,薏仁即為農政單位過去曾投注的項目之一(行政院農業委員會畜牧處,1996),倘可透過產官學多方資源整合,以當前具備的技術為基礎,可望獲得具有優良品質的植物肉產品,以區隔市場與技術鏈接具潛力廠商共同開發,進一步強化產業的國際競爭力。

薏仁
薏仁的醇溶蛋白含量高,經過加工可產生與肉類纖維相仿的質地,適合製成植物肉。(攝影/黃鈞奕)

(參考文獻請逕洽作者)

更多文章請見《豐年雜誌》2021年11月號

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