全振陽(yáng)，張莉莉，李倫，丁香麗，*

（1.揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；2.無(wú)錫贊匠生物科技有限公司，江蘇 無(wú)錫 214122）

植物基食品（plant-based food）是以植物原料（包括藻類和真菌類）或其制品為蛋白質(zhì)、脂肪等來(lái)源，添加或不添加其他配料，經(jīng)一定工藝制成的，具有類似某種動(dòng)物來(lái)源食品的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、形態(tài)等特征的食品。植物基食品在國(guó)內(nèi)外已有較多研究，并推出了多種商業(yè)化產(chǎn)品。隨著食品加工技術(shù)的改進(jìn)，非熱加工、原料預(yù)處理等新型加工方式使植物原料的開(kāi)發(fā)深度不斷提升，植物基食品獲得了開(kāi)發(fā)技術(shù)保障。目前較為流行的植物基食品主要包括植物肉、植物奶和植物蛋等。

近年來(lái)，植物基食品行業(yè)快速發(fā)展，預(yù)計(jì)到2030年全球植物基食品市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到1 620 億美元[1]。我國(guó)植物基食品市場(chǎng)現(xiàn)處于導(dǎo)入期階段，規(guī)模較小，但增速相對(duì)全球市場(chǎng)較快。2019 年7 月到2021 年10 月，我國(guó)植物基初創(chuàng)品牌累計(jì)獲得46 次融資，總金額超過(guò)12 億元[2]。植物基食品可以有效節(jié)約土地資源、減少CO2排放、水資源消耗量等[3-4]，同時(shí)避免乳糖不耐受[5]以及肉類飲食中高膽固醇和飽和脂肪酸含量所帶來(lái)的健康問(wèn)題[6-7]?，F(xiàn)代人健康及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)為植物基食品的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，素食飲食需求的增加為植物基食品的發(fā)展提供了動(dòng)力。

以植物基食品中植物肉、植物奶和植物蛋三大類代表產(chǎn)品為研究對(duì)象，對(duì)國(guó)內(nèi)外植物基產(chǎn)品的研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，對(duì)植物基食品存在問(wèn)題進(jìn)行分析并對(duì)未來(lái)發(fā)展方向進(jìn)行展望，以期為植物基食品的研發(fā)和推廣提供參考資料。

1 植物肉

根據(jù)T/CIFST 001—2020《植物基肉制品》，植物基肉制品是以植物原料（如豆類、谷物類等，也包括藻類及真菌類等）或其加工品作為蛋白質(zhì)、脂肪的來(lái)源，添加或不添加其他輔料、食品添加劑（含營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑），經(jīng)加工制成的具有類似畜、禽、水產(chǎn)等動(dòng)物肉制品質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、形態(tài)等特征的食品[8]。作為肉制品的替代品，近年來(lái)植物肉為食品行業(yè)中存在的健康、環(huán)境和倫理問(wèn)題帶來(lái)了重大突破[9]。隨著原料與加工技術(shù)的發(fā)展，植物肉已被認(rèn)為可能是比肉類更健康的蛋白質(zhì)來(lái)源[10]。

植物肉通常由植物來(lái)源的蛋白質(zhì)、油脂、淀粉、風(fēng)味物質(zhì)、著色劑等共同組成，各組分功能見(jiàn)表1。

表1 植物肉組分構(gòu)成及作用Table 1 Components of plant-based meat and their roles

目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上已有多家公司生產(chǎn)的植物肉產(chǎn)品。國(guó)外某企業(yè)采用大豆蛋白質(zhì)為主要原料，加入椰子油和葵花籽油，添加酵母提取物作為風(fēng)味物質(zhì)以及甲基纖維素和植物淀粉作為黏合劑，獲得了植物豬肉產(chǎn)品；另有以豌豆、綠豆和大米蛋白結(jié)合作為原料，加入菜籽油和椰子油，使用土豆淀粉和甲基纖維素改善質(zhì)地、提升口感，使用甜菜汁和蘋果提取物作為著色劑，同時(shí)添加鈣、鐵、鹽和氯化鉀進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化，獲得了顏色和味道與肉一樣的肉餅。多種蛋白結(jié)合可通過(guò)協(xié)同效應(yīng)改善單一蛋白質(zhì)功能和營(yíng)養(yǎng)的局限性[24]。國(guó)內(nèi)企業(yè)將多級(jí)擠壓蛋白重組技術(shù)、蛋白與多糖定向組裝技術(shù)、多級(jí)生物酶耦合技術(shù)等結(jié)合，獲得了有皮、肥瘦相間、多層次口感的新素食“豬五花肉”。

植物肉通常通過(guò)加工將原料形成類肌肉纖維和脂肪組織來(lái)模擬肉類。常采用擠壓加工方式實(shí)現(xiàn)對(duì)肉制品形態(tài)、風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)的模擬[25]。擠壓參數(shù)決定產(chǎn)品咬合感、彈性、硬度和感官屬性，通過(guò)調(diào)整不同成分和蛋白質(zhì)來(lái)源的擠壓溫度、進(jìn)料速度和水分比，以形成理想的纖維和質(zhì)地屬性。根據(jù)進(jìn)料水分，擠壓加工被分為低水分?jǐn)D壓（＜30%），中水分?jǐn)D壓（＞30%，＜50%）和高水分?jǐn)D壓（＞50%）[19]。Lin 等[26]發(fā)現(xiàn)擠壓過(guò)程中擠壓水分含量不僅對(duì)小麥蛋白基植物肉的體積密度、硬度、彈性和組織化程度等特性有顯著影響，而且對(duì)體外消化率也有顯著影響。Nisov 等[27]發(fā)現(xiàn)pH7 時(shí)高水分?jǐn)D壓小麥、大米以及豌豆蛋白均可得到增強(qiáng)的蛋白質(zhì)排列和纖維結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，更多的新興技術(shù)被應(yīng)用于植物肉的加工。Yuliarti 等[28]發(fā)現(xiàn)冷凍結(jié)構(gòu)化技術(shù)能夠形成基于植物的蛋白塊的纖維狀和分層結(jié)構(gòu)，在植物肉生產(chǎn)中有巨大潛力。Krintiras 等[29]研發(fā)的大型剪切電池設(shè)備可在溫和條件下對(duì)植物蛋白剪切加熱，形成纖維結(jié)構(gòu)，為植物肉結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)提供可能性。植物蛋白水膠體技術(shù)通過(guò)將蛋白質(zhì)與多價(jià)陽(yáng)離子沉淀的水膠體混合用于植物肉生產(chǎn)[30]。從微觀層面生產(chǎn)植物肉纖維的濕法紡絲和靜電紡絲技術(shù)模擬程度更高，在植物肉結(jié)構(gòu)模擬中應(yīng)用的可行性一直受到關(guān)注，但是受成本、技術(shù)限制，難以商業(yè)化應(yīng)用[31]。

2 植物奶

植物奶是植物原料在水中分解并進(jìn)一步均質(zhì)化獲得的液體，其顆粒大小分布在5～20 μm 的范圍內(nèi)，有與牛奶相似的外觀和質(zhì)地[32]。植物奶可直接飲用，或替代牛乳應(yīng)用于奶茶、咖啡、冰淇淋等產(chǎn)品的生產(chǎn)。

植物奶原料來(lái)源廣泛，包括豆類、谷物、堅(jiān)果、種子等。常見(jiàn)植物奶原料種類及代表產(chǎn)品見(jiàn)表2。

表2 市售植物奶原料種類及代表產(chǎn)品Table 2 Type of raw materials commercially used for plantbased milk and representative goods

以大豆為原料生產(chǎn)的豆奶，因原料充足且蛋白質(zhì)含量高，占據(jù)較高市場(chǎng)份額，是傳統(tǒng)植物奶的代表。但豆奶存在的豆腥味、蛋氨酸限制等問(wèn)題尚未被有效解決。同時(shí)，大豆較高的異黃酮含量被認(rèn)為可能與癌癥相關(guān)，也使消費(fèi)者對(duì)豆奶的信心急劇下降[33]。在營(yíng)養(yǎng)和感官品質(zhì)方面的優(yōu)勢(shì)使鷹嘴豆奶顯示出作為豆奶替代品的潛力[34]。谷物中的燕麥含有豐富的膳食纖維，其主要成分為β-葡聚糖，有降低膽固醇、降血脂、調(diào)節(jié)血糖和提高免疫力作用[35]。近年來(lái)，燕麥奶受到了極大關(guān)注，占據(jù)了植物奶市場(chǎng)第二大份額。但是谷物原料的高淀粉含量使其乳化困難，且普遍存在賴氨酸限制。核桃、杏仁等堅(jiān)果因含有豐富的不飽和脂肪酸且油脂風(fēng)味獨(dú)特而越來(lái)越受到歡迎[33]，但堅(jiān)果類原料存在致敏性風(fēng)險(xiǎn)，且多不飽和脂肪酸含量高，易發(fā)生酸敗。也有研究表明，水果和蔬菜有潛力作為植物酸奶基質(zhì)[36]。市場(chǎng)上對(duì)于椰奶健康作用的宣傳較廣泛，使椰奶產(chǎn)品種類增多，但椰奶的飽和脂肪酸含量較高。為實(shí)現(xiàn)植物奶對(duì)動(dòng)物奶的有效替代，營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑（蛋白質(zhì)、必需維生素和礦物質(zhì)等） 目前也被用于進(jìn)一步提高植物奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。對(duì)來(lái)自美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、西班牙和澳大利亞的148 款植物奶的營(yíng)養(yǎng)成分分析結(jié)果表明，所有植物奶的鈉含量和熱量均適中，飽和脂肪酸含量較低；約80%的植物奶進(jìn)行了鈣強(qiáng)化，其中約55%的植物奶中鈣含量高于牛乳；但是主要存在于動(dòng)物產(chǎn)品中的維生素B12強(qiáng)化水平較低，僅41%的植物奶中檢測(cè)到維生素B12強(qiáng)化，這可能導(dǎo)致植物奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不足[33，37]。

加工工藝對(duì)植物奶的感官和貯藏品質(zhì)同樣起決定性作用[38]。熱處理是植物奶的傳統(tǒng)加工工藝，能降低豆類植物奶中內(nèi)源性脂肪氧合酶活性，從而降低豆腥味。但加工溫度高于90 ℃時(shí)，非豆腥風(fēng)味成分損失較多[39-40]，且谷物、偽谷物等高淀粉含量原料制成的植物奶在加熱后，體系內(nèi)淀粉凝膠化，液態(tài)奶趨于膠狀，穩(wěn)定性差、可接受性低。近年來(lái)，發(fā)酵和酶解等非熱處理方法逐漸成為植物奶技術(shù)改進(jìn)的研究熱點(diǎn)。通過(guò)發(fā)酵，蛋白質(zhì)、膳食纖維等發(fā)生分解，產(chǎn)生抗氧化劑、礦物質(zhì)和維生素等有益成分，提升植物奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性[41]。Manus 等[42]發(fā)現(xiàn)以豌豆和大米蛋白為原料的發(fā)酵植物奶蛋白質(zhì)質(zhì)量與酪蛋白相當(dāng)。夏君霞等[43]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵使核桃奶乳糖含量降低，必需氨基酸含量提高，并產(chǎn)生了共軛亞油酸。通過(guò)發(fā)酵酶解后的燕麥漿料，不僅能夠提高產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還提高了燕麥乳與咖啡、茶等的融合性[44]。植物奶中益生菌活力的保持能力一定程度限制了植物酸奶的開(kāi)發(fā)。馬文藝[45]發(fā)現(xiàn)豌豆酸奶中蛋白質(zhì)濃度與體系緩沖能力和成品酸度在一定范圍內(nèi)呈正相關(guān)。任海東[46]發(fā)現(xiàn)植物中有限的碳源和氮源是發(fā)酵植物奶最終益生菌含量較低的主要原因。酶解能夠?qū)⒅参锬讨械牡鞍踪|(zhì)、多糖等大分子物質(zhì)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，從而有利于人體吸收，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，改善口感，減少添加劑的使用，實(shí)現(xiàn)清潔標(biāo)簽。王文杰[47]發(fā)現(xiàn)酶解能夠?qū)⒑颂绎嬃现械牡鞍踪|(zhì)分解成小分子多肽，提高人體吸收率。Deswal 等[48]發(fā)現(xiàn)酶處理?xiàng)l件能夠顯著影響燕麥奶的產(chǎn)量、總固體含量和流變參數(shù)。Bei 等[49]發(fā)現(xiàn)通過(guò)纖維素酶解技術(shù)可生產(chǎn)富含酚類物質(zhì)且具有高生物活性的植物奶。新型非熱加工技術(shù)如超聲、超高壓、微流化和脈沖電場(chǎng)等已被研究用于植物奶加工。研究發(fā)現(xiàn)，超聲技術(shù)能夠改變植物奶脂肪粒徑、ζ-電位、沉降指數(shù)等，提高植物奶物理穩(wěn)定性和功能性[50]。高強(qiáng)度超聲處理可以滅活杏仁奶中內(nèi)源性酶和不良微生物，增加可溶性固形物含量、提高物理穩(wěn)定性、降低營(yíng)養(yǎng)損失[51]。與傳統(tǒng)的熱均質(zhì)-巴氏殺菌處理相比，超高壓均質(zhì)處理能夠有效提升油沙草奶的膠體穩(wěn)定性[52]，降低豆奶的微生物含量，提高豆奶物理穩(wěn)定性[53]。微流化工藝能夠有效提高花生酸奶的流變特性，同時(shí)降低生產(chǎn)成本[54]。相比熱處理，高強(qiáng)度脈沖處理保留了大豆奶中更多的VC活性，同時(shí)有效降低了微生物含量[55]。

3 植物蛋

植物蛋是指以植物為原料制作，模仿動(dòng)物蛋類的口感和味道的植物制品[56]。因不含膽固醇和低飽和脂肪酸的特點(diǎn)，植物蛋更符合營(yíng)養(yǎng)需求。植物蛋的常見(jiàn)原料包括大豆、豌豆、綠豆等。以綠豆為原料，經(jīng)過(guò)提取及離心技術(shù)得到綠豆分離蛋白，并通過(guò)進(jìn)一步處理使分離蛋白能維持原有性質(zhì)和功能，然后加入油、鹽調(diào)味及姜黃粉調(diào)色可用于生產(chǎn)植物蛋；通過(guò)使用豌豆蛋白、豌豆淀粉和亞麻籽來(lái)生產(chǎn)植物蛋；通過(guò)使用植物的纖維素和木質(zhì)素為原料生產(chǎn)植物蛋。植物蛋的原料選擇表現(xiàn)出多樣性，目前對(duì)于植物蛋加工工藝的研究較少。

4 存在問(wèn)題

隨著植物基風(fēng)潮興起，對(duì)植物基食品健康性和消費(fèi)者接受度的討論也日漸增多。首先植物基食品是否真正健康尚待商榷。為了盡可能模擬動(dòng)物產(chǎn)品，目前植物基食品中通常需要添加各種食品配料和添加劑以改善產(chǎn)品普遍存在的口感差、風(fēng)味差等問(wèn)題。如在大豆基植物肉制作過(guò)程中加入大量調(diào)味料以掩蓋豆腥味；部分植物奶使用卡拉膠作為增稠和膠凝劑[57]。生產(chǎn)工藝中普遍使用的高溫處理會(huì)導(dǎo)致耐熱化合物的降解和一些有害反應(yīng)的發(fā)生，如蛋白質(zhì)消化率和氨基酸可用性的降低[58]。此外，由于原料差異，植物基產(chǎn)品普遍存在蛋白質(zhì)含量較低、消化率低、致敏性高、缺乏部分必需氨基酸以及存在抗?fàn)I養(yǎng)因子等問(wèn)題[59]。其次，目前消費(fèi)者對(duì)植物基食品接受度不高。消費(fèi)者選擇食品的3 個(gè)核心驅(qū)動(dòng)因素是味道、價(jià)格和便利性。存在原料本身殘留異味或加工中產(chǎn)生的其他不良味道是植物基食品消費(fèi)者接受度低的主要原因。此外，不成熟的工藝導(dǎo)致大部分植物基食品價(jià)格高于甚至遠(yuǎn)高于所替代的動(dòng)物源性食物，極大影響消費(fèi)者購(gòu)買意向。雖然消費(fèi)者健康意識(shí)正逐步提高，植物性產(chǎn)品偏好明顯增加[60]，但是大多數(shù)消費(fèi)者缺乏對(duì)動(dòng)物類食品消費(fèi)與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)聯(lián)認(rèn)識(shí)，且對(duì)傳統(tǒng)動(dòng)物制品的熟悉度遠(yuǎn)高于植物基食品，導(dǎo)致該類消費(fèi)者飲食方式改變的意愿性較低[61]。

5 展望

在“碳達(dá)峰、碳中和”背景下，植物基食品的興起是食品行業(yè)對(duì)氣候變化帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)的快速反應(yīng)。消費(fèi)者健康意識(shí)、環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)不斷為植物基食品發(fā)展注入動(dòng)力。國(guó)際市場(chǎng)上新興植物基食品公司上市、進(jìn)駐中國(guó)，國(guó)內(nèi)原有品牌陸續(xù)推出植物基新品，均表明植物基食品正受到市場(chǎng)追捧?，F(xiàn)有科技已能夠生產(chǎn)出具有動(dòng)物風(fēng)味且有一定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的植物基食品，但目前植物基食品在原料開(kāi)發(fā)、加工技術(shù)和產(chǎn)品品質(zhì)等方面仍存在不足。國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)于植物基食品的選擇尚處于發(fā)展初期，需要進(jìn)一步改進(jìn)工藝，以改善植物基食品品質(zhì)，提高消費(fèi)者接受度和市場(chǎng)占有率，實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感風(fēng)味、市場(chǎng)價(jià)格等方面對(duì)動(dòng)物基食品的有效替代：（1）多種植物原料組合可在一定程度上均衡營(yíng)養(yǎng)，豐富產(chǎn)品風(fēng)味和口感。（2）新型非熱加工技術(shù)如超臨界、紫外線輻射等技術(shù)的應(yīng)用，可延長(zhǎng)保質(zhì)期、提高穩(wěn)定性、保存營(yíng)養(yǎng)成分和最終產(chǎn)品的感官接受度等。（3）產(chǎn)品應(yīng)用形式多樣化，以不斷刺激市場(chǎng)。開(kāi)發(fā)如植物香腸，植物培根，植物奶油、植物冰淇淋等產(chǎn)品。（4）通過(guò)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽、健康聲明等與消費(fèi)者建立信任，加強(qiáng)植物基食品監(jiān)管。（5）創(chuàng)新推廣模式，結(jié)合產(chǎn)品特色開(kāi)發(fā)新型植物基食品菜譜，同時(shí)與快餐、預(yù)制菜等快速銷售形式結(jié)合推廣新產(chǎn)品。通過(guò)新型原料的開(kāi)發(fā)、加工技術(shù)的改進(jìn)以及必要的政策干預(yù)等各項(xiàng)措施的助力，未來(lái)植物基食品將擁有良好的市場(chǎng)前景。