DUGi

Optimising high moisture extrusion of alternative proteins for the development of meat-like textures: bridging technology and consumer expectations

http://dugi.udg.edu/item/http:@@@@hdl.handle.net@@10256@@28358

ENG- This doctoral thesis focuses on the high-moisture extrusion process (HMEP), a technology that allows the texturization of plant proteins into fibrous structures that mimic meat. The research explores the use of two protein sources valued for their sustainability, low allergenic potential, and growing relevance in the food sector: pea and fava bean. Through several interrelated studies, the optimization of HMEP conditions has been investigated to obtain products with meat-like texture and sensory characteristics aligned with consumer expectations. The results show that both pea and fava bean proteins can generate fibrous structures, and that combining these sources can enhance this effect. This synergy between different protein sources highlights the potential to create strategic formulations that yield meat analogues with improved sensory and structural properties, contributing to a more satisfying consumer experience. On the other hand, although it is known that incorporating fat can bring the texture and nutritional profile of analogues closer to that of meat, it has been observed that oil may interfere with fibre formation during HMEP. Results have also shown that process output parameters can be useful as indicators for monitoring product texture, guiding further research aimed at developing rapid, efficient, and non-invasive methods for predicting product quality. At a molecular level, infrared spectroscopy analysis has revealed that HMEP induces changes in the secondary structure of proteins, identifying significant transformations but also specific methodological limitations that must be considered. Complementarily, the thesis includes an analysis of consumer perception, identifying barriers—such as the perception that the meat analogues are artificial—and motivations—such as ethical and environmental concerns—that may influence the acceptance of these products. Overall, this work offers an integrated perspective that combines technological innovation, scientific knowledge, and insight into consumer behaviour, contributing to the development of more sustainable foods aligned with current social demands

CAT- Aquesta tesi doctoral se centra en el procés d’extrusió amb alta humitat (HMEP), una tecnologia que permet transformar proteïnes vegetals en estructures fibroses que imiten la carn. La investigació explora l’ús de dues fonts proteiques valorades per la seva sostenibilitat, baix potencial al·lergènic i creixent rellevància en el sector alimentari: el pèsol i la fava. A través de varis estudis interrelacionats, s’ha estudiat la optimització de les condicions del procés d’HMEP per obtenir productes amb textura similar a la carn i amb característiques sensorials alineades amb les expectatives del consumidor. Els resultats evidencien que tant la proteïna de pèsol com la de fava permeten generar estructures fibroses i que la combinació de les diferents fonts pot intensificar aquest efecte. Aquesta sinergia entre diferents fonts proteiques revela el potencial de crear formulacions estratègiques que permetin l’obtenció d’anàlegs carnis amb propietats sensorials i estructurals millorades, contribuint a una experiència de consum més satisfactòria. D’altra banda, tot i que es coneix que la incorporació de greix podria apropar la textura i el valor nutricional dels anàlegs als de la carn, s’ha observat que l’oli pot interferir en la formació de fibres durant el procés d’HMEP. També s’ha evidenciat que els paràmetres de sortida del procés poden servir com indicadors per monitoritzar la textura dels productes, fet que obre noves possibilitats per aprofundir en aquesta línia de recerca amb l’objectiu de desenvolupar mètodes de predicció de la qualitat ràpids, eficients i no invasius. A nivell molecular, l’ús de l’espectroscòpia infraroja ha permès identificar que l’HMEP provoca canvis en l’estructura secundària de les proteïnes, revelant transformacions importants però també limitacions metodològiques que cal tenir en compte. De manera complementària, la tesi també incorpora una anàlisi de la percepció del consumidor, identificant les barreres (com ara la sensació que els anàlegs càrnics són artificials) i les motivacions (com ara les preocupacions ètiques i ambientals) que poden influir en l’acceptació d’aquest tipus de productes. En conjunt, aquest treball ofereix una visió integrada que combina innovació tecnològica, coneixement científic i sobre el comportament del consumidor, contribuint al desenvolupament d’aliments més sostenibles i alineats amb les demandes socials actuals

Programa de Doctorat en Tecnologia

Universitat de Girona