蛋白質(zhì)是組成人體一切細(xì)胞、組織的核心成分，對(duì)維持人體健康和正常生理功能不可或缺。植物肉為滿足人們蛋白質(zhì)需求和減少環(huán)境負(fù)擔(dān)提供了可能。研究指出，植物肉在蛋白質(zhì)完整性、關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素、生物利用率等方面仍與動(dòng)物肉存在差異。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院的藺垚、彭郁、趙婧*等人對(duì)植物肉在營(yíng)養(yǎng)成分、胃腸消化及健康影響等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以期為植物肉產(chǎn)業(yè)的科學(xué)發(fā)展提供理論參考（圖1）。

1 植物肉營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)

1.1 蛋白質(zhì)

1.1.1蛋白質(zhì)來源

在植物肉的組成成分中，超過50%的干物質(zhì)由蛋白質(zhì)組成，而植物蛋白實(shí)現(xiàn)展開、交聯(lián)和有序排列的過程，是其模擬肉類纖維結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)前，植物肉中蛋白質(zhì)的主要來源涵蓋大豆蛋白、豌豆蛋白和小麥麩質(zhì)蛋白等。大豆憑借其在全球范圍內(nèi)的高年產(chǎn)量（據(jù)聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織統(tǒng)計(jì)，2022年全球大豆年產(chǎn)量高達(dá)348.86百萬 t）、成熟的加工技術(shù)、低廉的價(jià)格、完整的產(chǎn)業(yè)鏈以及豐富的蛋白質(zhì)含量（平均以干物質(zhì)為基料計(jì)算，含有約40%的蛋白質(zhì)）、均衡的氨基酸配比以及良好的加工特性等顯著優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)階段植物肉加工領(lǐng)域最為常用的原料。大豆蛋白由復(fù)雜的肽鏈體系構(gòu)成，主要包括2S蛋白、15S蛋白、7S球蛋白及11S球蛋白，其中，7S球蛋白與11S球蛋白作為大豆蛋白的主要貯藏蛋白，分別占據(jù)總蛋白的30%～40%和30%～50%。由于球蛋白分子鏈中高含量的含硫氨基酸具備獨(dú)特的熱加工特性，在熱剪切作用下，球蛋白的分子鏈易于展開，隱藏的分子結(jié)合位點(diǎn)暴露出來并進(jìn)一步氧化形成穩(wěn)定的二硫鍵，能夠促進(jìn)纖維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建，從而賦予植物肉能夠模擬動(dòng)物肉的質(zhì)地與口感。豌豆蛋白作為植物肉的另一重要植物蛋白來源，主要由15%～25%的白蛋白和50%～60%的球蛋白組成，具備良好的乳化性、凝膠性和持水性，有助于構(gòu)建穩(wěn)定的植物肉結(jié)構(gòu)。此外，豌豆蛋白豆腥味較輕，風(fēng)味較大豆蛋白更溫和，有助于提升植物肉產(chǎn)品的感官接受度。同時(shí)，豌豆蛋白為非轉(zhuǎn)基因來源，且致敏性較低，對(duì)過敏人群更具友好性，更符合健康食品市場(chǎng)的需求。小麥麩質(zhì)蛋白由獨(dú)特的醇溶蛋白與谷蛋白組成，為植物肉提供了不可或缺的纖維質(zhì)地、彈性和延展性。當(dāng)小麥麩質(zhì)蛋白與其他植物蛋白協(xié)同應(yīng)用時(shí)，有助于優(yōu)化蛋白質(zhì)分子之間凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。除上述3 種主要的植物蛋白外，馬鈴薯蛋白、大米蛋白和綠豆蛋白等其他植物蛋白資源也在不斷地被發(fā)掘，并且逐步應(yīng)用于植物肉產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)程中。

1.1.2 蛋白質(zhì)含量

近年來，眾多研究針對(duì)植物肉與動(dòng)物肉在蛋白質(zhì)含量及品質(zhì)方面的差異展開了對(duì)比分析。Yang Yuyan等在3 種動(dòng)物肉（牛肉、雞肉、豬肉）和4 種市售植物肉產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)，3 種動(dòng)物肉的蛋白質(zhì)含量均高于25 g/100 g，其中最高含量可達(dá)32.43 g/100 g，而4 種市售植物肉的蛋白質(zhì)含量均低于20 g/100 g，其中最低含量?jī)H為14.09 g/100 g，顯著低于動(dòng)物肉產(chǎn)品。然而，De Marchi等的研究卻表明，植物肉漢堡和肉類漢堡總蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為17.96%和18.01%，二者之間無顯著差異。同樣，Cole等的研究也發(fā)現(xiàn)，植物肉漢堡（17.34%）和牛肉漢堡（19.83%）的蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著差異。這些研究結(jié)果充分顯示，通過采用合理的加工方式和優(yōu)化原料配比，植物肉產(chǎn)品在蛋白質(zhì)含量水平上可以達(dá)到與動(dòng)物肉相當(dāng)?shù)某潭龋瑸橹参锶猱a(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了重要的理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)方向。

進(jìn)一步針對(duì)市售量雞、牛、豬及其他類別中的植物肉與動(dòng)物肉產(chǎn)品展開蛋白質(zhì)含量的對(duì)比分析，結(jié)果顯示，與前述研究相比，在本研究的樣本范圍內(nèi)，植物肉產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量總體上呈現(xiàn)出高于同品類的動(dòng)物肉產(chǎn)品的態(tài)勢(shì)（表1）。具體而言，在雞肉產(chǎn)品類別中，植物雞肉產(chǎn)品的平均蛋白質(zhì)含量約為12.3 g/100 g，略高于動(dòng)物雞肉產(chǎn)品的平均蛋白質(zhì)含量（11.8 g/100 g）；于牛肉類別而言，植物牛肉的平均蛋白質(zhì)含量約17.8 g/100 g，而動(dòng)物牛肉的平均蛋白質(zhì)含量約為15.1 g/100 g，植物牛肉在蛋白質(zhì)含量方面表現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)；對(duì)于豬肉產(chǎn)品，植物豬肉的平均蛋白質(zhì)含量約為15.7 g/100 g，這一數(shù)值顯著高于動(dòng)物豬肉的10.7 g/100 g。然而，需要注意的是，在其他類別產(chǎn)品中，鑒于所采用原料的多樣化和加工方法的差異性，植物產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量并非在所有情況下都高于動(dòng)物產(chǎn)品。例如，在香腸和肉醬類別中，植物香腸、植物肉醬的蛋白質(zhì)含量低于動(dòng)物香腸和動(dòng)物肉醬，這表明在不同的產(chǎn)品形式下，植物肉和動(dòng)物肉的蛋白質(zhì)含量會(huì)受到多種因素的綜合影響，從而呈現(xiàn)出不同的對(duì)比結(jié)果，這也為進(jìn)一步深入研究植物肉與動(dòng)物肉的品質(zhì)差異提供了新的方向和思考角度。

1.1.3 蛋白質(zhì)消化吸收

植物肉作為動(dòng)物肉的替代品，其在營(yíng)養(yǎng)層面能否實(shí)現(xiàn)等效替代，蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要。盡管植物肉通常具有較高的蛋白質(zhì)含量，但蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不僅取決于含量，更受到氨基酸組成、消化率及生物利用度等多方面因素的制約。因此，利用必需氨基酸組成與含量、蛋白質(zhì)消化率校正氨基酸評(píng)分（PDCAAS）以及消化必需氨基酸評(píng)分（DIAAS）對(duì)植物肉與動(dòng)物肉蛋白質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)比較，是科學(xué)評(píng)估其營(yíng)養(yǎng)替代潛力的重要依據(jù)。

1.1.3.1氨基酸組成與含量

在蛋白質(zhì)質(zhì)量評(píng)估體系中，氨基酸的組成和各氨基酸所占比例是評(píng)估蛋白質(zhì)質(zhì)量的關(guān)鍵要素，尤其是必需氨基酸含量。植物肉的主要原料——植物蛋白，呈現(xiàn)出亮氨酸和苯丙氨酸含量相對(duì)較高的特征，與之相較，賴氨酸、蛋氨酸、組氨酸和蘇氨酸在植物蛋白中的含量處于較低水平（圖2），這種情況極有可能致使植物蛋白在為人體提供營(yíng)養(yǎng)時(shí)出現(xiàn)不完全或局限性的問題。然而，不同種類的植物蛋白之間可以憑借多樣化的組合方式，對(duì)其中部分必需氨基酸缺乏的狀況加以改善。舉例而言，豌豆蛋白富含賴氨酸，但其蛋氨酸含量相對(duì)較低，而糙米蛋白的情況則與之相反，其蛋氨酸含量較為豐富，賴氨酸含量卻稍顯不足。通過將豌豆蛋白與糙米蛋白進(jìn)行混合，二者便能在氨基酸層面實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，進(jìn)而滿足人體對(duì)于氨基酸需求。同樣地，像玉米、火麻仁或糙米蛋白這類賴氨酸含量較低但蛋氨酸含量較高的植物蛋白，若將它們與富含賴氨酸而蛋氨酸含量相對(duì)較低的大豆或豌豆蛋白相結(jié)合，便可以構(gòu)建出一種氨基酸譜更為均衡的產(chǎn)品。

盡管當(dāng)下植物肉產(chǎn)品在氨基酸配比方面持續(xù)取得進(jìn)步，但與動(dòng)物源產(chǎn)品相比，仍然存在明顯差異，尚難以全方位滿足人體對(duì)必需氨基酸的全部需求?，F(xiàn)階段，植物肉在纈氨酸與異亮氨酸的供給水平上，已能夠與動(dòng)物源食品達(dá)到相當(dāng)程度。然而，就多數(shù)關(guān)鍵性必需氨基酸的含量而言，如組氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸等，植物肉產(chǎn)品的含量普遍低于動(dòng)物源食品。其中，賴氨酸與蛋氨酸的含量差異尤為突出。賴氨酸和蛋氨酸在蛋白質(zhì)合成、甲基供體、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)以及脂肪代謝等諸多方面均發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。經(jīng)檢測(cè)可知，4 款市售植物肉的賴氨酸含量處于4.82～6.94 g/100 g蛋白質(zhì)的區(qū)間范圍之內(nèi)，蛋氨酸含量則介于0.61～1.81 g/100 g蛋白質(zhì)之間；而動(dòng)物源食品賴氨酸含量在7.26～8.77 g/100 g蛋白質(zhì)之間，蛋氨酸含量處于2.3～6.72 g/100 g蛋白質(zhì)之間，由此可見，動(dòng)物源食品在這兩種必需氨基酸的含量方面具有相對(duì)優(yōu)勢(shì)。值得特別關(guān)注的是，盡管4 款商業(yè)植物肉產(chǎn)品的苯丙氨酸含量低于生鮮動(dòng)物肉（羊肉除外），但與經(jīng)過熟制處理的動(dòng)物肉相比，植物肉產(chǎn)品的苯丙氨酸含量反而更高。在人體內(nèi)，攝入的苯丙氨酸多達(dá)一半可以轉(zhuǎn)化為酪氨酸，進(jìn)而參與黑色素、血清素、腎上腺素等物質(zhì)的合成，對(duì)于維持正常的生理功能至關(guān)重要。

1.1.3.2 PDCAAS與DIAAS

PDCAAS的計(jì)算基于蛋白質(zhì)中最限制性氨基酸與參考氨基酸模式的比值，并乘以該蛋白的真實(shí)糞便消化率。最終得分以1.00為上限，用于評(píng)估蛋白質(zhì)提供足夠水平的人體必需氨基酸以滿足生理需求的能力。如表2所示，不同來源植物蛋白的PDCAAS存在顯著差異，某些植物蛋白（如大豆分離蛋白、豌豆?jié)饪s蛋白）PDCAAS可接近動(dòng)物蛋白水平，表現(xiàn)出優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)潛力。相比之下，大多數(shù)植物蛋白受限于某些必需氨基酸（如賴氨酸、蛋氨酸）含量較低、天然抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在，PDCAAS值較低，其評(píng)分普遍低于0.80。動(dòng)物蛋白如牛肉、蛋類、牛奶、乳清蛋白與酪蛋白，其PDCAAS均接近或達(dá)到1.00，表明其含有完整的必需氨基酸組成，并具有良好的消化吸收率，被認(rèn)為是高質(zhì)量蛋白。

由于PDCAAS作為靜態(tài)評(píng)分框架難以適配復(fù)雜的人體代謝環(huán)境，其在蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)估方面仍存在局限性，因此需結(jié)合DIAAS進(jìn)行綜合評(píng)估。DIAAS通過測(cè)量食物蛋白質(zhì)中每種必需氨基酸在回腸末端的真實(shí)消化率，并結(jié)合參考蛋白質(zhì)中相應(yīng)必需氨基酸的含量計(jì)算得分，從而更準(zhǔn)確地評(píng)估蛋白質(zhì)滿足人體必需氨基酸需求的能力。DIAAS結(jié)果與PDCAAS結(jié)果基本一致，牛肉（1.11）、牛奶（1.08）和乳清蛋白（0.90）等動(dòng)物蛋白的DIAAS值較高，表明其必需氨基酸含量充足，且消化率較高。植物蛋白的DIAAS值差異較大，其中大豆分離蛋白（1.03）、大豆粉（0.92）、馬鈴薯蛋白（0.85）具有較高的DIAAS值，接近甚至超過部分動(dòng)物蛋白，如蛋類（0.64）和酪蛋白（0.86）。而其他豆類蛋白（如鷹嘴豆0.69、扁豆0.75、豌豆?jié)饪s蛋白0.66）處于中等水平，谷物蛋白（如小麥0.39、玉米0.38、大米0.52）和堅(jiān)果類蛋白（如花生0.47）DIAAS值較低，說明其必需氨基酸組成不平衡且消化率較低。

植物肉蛋白質(zhì)來源的PDCAAS和DIAAS缺陷會(huì)直接制約產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，限制其作為完全蛋白質(zhì)來源的可靠性，使消費(fèi)者需要額外補(bǔ)充乳清蛋白等其他蛋白來源，削弱了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。然而，目前針對(duì)PDCAAS接近1、高DIAAS特性植物肉產(chǎn)品的開發(fā)仍處于空白，相關(guān)研究亟待突破。

綜上所述，植物肉在蛋白質(zhì)含量方面表現(xiàn)優(yōu)異，大多數(shù)市售植物肉產(chǎn)品相較于動(dòng)物肉產(chǎn)品，具有更高的蛋白質(zhì)水平。然而，植物肉的氨基酸組成不夠均衡，缺乏賴氨酸和蛋氨酸等必需氨基酸，并且植物肉的蛋白質(zhì)消化率和生物利用度較低，其PDCAAS和DIAAS評(píng)分不及動(dòng)物肉，限制了其作為優(yōu)質(zhì)蛋白來源的潛力。

1.2 脂質(zhì)

脂質(zhì)于動(dòng)物肉而言，在提升其味道、氣味、顏色及質(zhì)地等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，同時(shí)還賦予動(dòng)物肉飽腹感與獨(dú)特的口感特性。在植物肉體系中，脂質(zhì)同樣占據(jù)著至關(guān)重要的地位，對(duì)于植物肉整體品質(zhì)的提升具有不可忽視的影響力。具體而言，在口感層面，脂質(zhì)的添加顯著增強(qiáng)了植物肉的多汁性與嫩滑度，進(jìn)而有效提升了消費(fèi)者在食用過程中的愉悅感與滿足感；從風(fēng)味呈現(xiàn)的角度來看，脂質(zhì)的存在豐富了植物肉的風(fēng)味層次架構(gòu)，并且能夠促進(jìn)其他食材香氣的高效釋放與融合，使得植物肉的整體風(fēng)味更加濃郁且具有吸引力；而在植物蛋白的組織化加工過程中，脂質(zhì)兼具潤(rùn)滑劑與塑化劑的功能特性，其有助于提升植物蛋白的組織化程度，從而賦予植物肉更加趨近于真實(shí)動(dòng)物肉的纖維結(jié)構(gòu)。當(dāng)前，在不同品牌以及不同類型的植物肉與動(dòng)物肉之間，總脂肪、飽和脂肪、反式脂肪酸和膽固醇這4 類脂質(zhì)的含量均呈現(xiàn)出一定程度的差異。

1.2.1 脂肪含量及組成

在當(dāng)前的市場(chǎng)環(huán)境中，眾多植物肉品牌在其產(chǎn)品標(biāo)簽上顯著標(biāo)注“低脂肪”這一關(guān)鍵特征，旨在精準(zhǔn)吸引秉持低脂飲食理念的消費(fèi)群體。然而，從產(chǎn)品加工的實(shí)際情況來看，部分品牌為有效改善植物肉的口感特性和風(fēng)味品質(zhì)，會(huì)在其加工過程中適量添加油脂成分，諸如菜籽油、橄欖油、椰子油以及葵花籽油等，這一操作不可避免地致使植物肉的總脂肪含量有所增加。通過系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)與對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，植物肉的總脂肪含量處于5.0～14.0 g/100 g這一區(qū)間范圍內(nèi)，其中，品牌F的黑椒植物牛肉餅總脂肪含量低至5.0 g/100 g，減脂效果較為突出，然而大部分產(chǎn)品的總脂肪含量在10.0 g/100 g左右，甚至更高。

在脂肪的組成方面，植物肉的生產(chǎn)過程中由于使用的植物油種類繁多且比例各異，這直接導(dǎo)致了市場(chǎng)上各類植物肉產(chǎn)品的飽和脂肪酸含量呈現(xiàn)參差不齊的態(tài)勢(shì)。例如，椰子油中富含飽和脂肪酸，倘若在植物肉生產(chǎn)過程中添加椰子油，將會(huì)使產(chǎn)品的飽和脂肪酸含量升高；而葵花籽油、菜籽油等植物油的不飽和脂肪酸含量較高，相應(yīng)地，使用這些植物油生產(chǎn)的植物肉產(chǎn)品，其飽和脂肪含量則相對(duì)低。例如，品牌D植物午餐肉展現(xiàn)出了極為突出的低飽和脂肪酸優(yōu)勢(shì)，其含量低至0.8 g/100 g。此外，品牌A旗下產(chǎn)品的飽和脂肪酸含量在1.5～3.0 g/100 g之間，品牌B的植物牛肉、植物牛肉漢堡肉餅以及品牌D的植物牛肉漢堡、植物牛肉丸子等產(chǎn)品，其飽和脂肪酸含量范圍約為5.0～6.0 g/100 g。植物肉在反式脂肪酸及膽固醇含量方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，呈現(xiàn)出較低的水平。絕大多數(shù)植物肉產(chǎn)品均不含反式脂肪酸，且植物肉的膽固醇含量為0.0 mg/100 g。

1.2.2 植物肉和動(dòng)物肉脂肪特性對(duì)比

植物肉與動(dòng)物肉的脂肪含量及組成特征存在顯著差異。從總脂肪含量來看，植物肉產(chǎn)品的總脂肪水平分布于5.0～14.0 g/100 g區(qū)間，而動(dòng)物肉樣本則呈現(xiàn)出更寬泛的1.0～16.8 g/100 g分布范圍；其中，牛肩肉（16.8 g/100 g）作為動(dòng)物肉中的高脂肪特例，使得整體動(dòng)物肉樣本的總脂肪均值（9.0 g/100 g以下）仍顯著低于植物肉產(chǎn)品的平均水平。因此，相較于動(dòng)物肉，植物肉在總脂肪含量方面呈現(xiàn)出相對(duì)較高的總脂肪含量態(tài)勢(shì)。在脂肪酸組成方面，動(dòng)物肉的飽和脂肪酸含量穩(wěn)定在1.6～3.2 g/100 g區(qū)間，而植物肉產(chǎn)品由于原料構(gòu)成和加工工藝的差異，其飽和脂肪酸含量表現(xiàn)出較大變異性，部分產(chǎn)品甚至超過動(dòng)物肉水平。在反式脂肪酸構(gòu)成方面，動(dòng)物肉樣本中檢測(cè)到0.2～9.5 g/100 g的反式脂肪酸，而植物肉產(chǎn)品除個(gè)別案例外均未檢出反式脂肪酸，這構(gòu)成其重要的健康優(yōu)勢(shì)。膽固醇代謝特征顯示，動(dòng)物肉的膽固醇含量處于48.4～75.8 mg/100 g范圍，且其在人類膳食膽固醇總攝入量中占比達(dá)42%，顯著高于植物肉產(chǎn)品的零膽固醇水平。鑒于植物肉產(chǎn)品在飽和脂肪酸含量方面存在的顯著差異性，消費(fèi)者在選購(gòu)植物肉產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)審閱產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽，以便做出更為合理的消費(fèi)決策。

1.2.3 脂肪消化吸收特性

脂肪的消化吸收是一個(gè)復(fù)雜的過程，涉及物理乳化、酶解作用及跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸因結(jié)構(gòu)差異在消化吸收和代謝中表現(xiàn)不同，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也需通過多維度指標(biāo)綜合評(píng)估。脂肪的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)體系以脂肪酸組成的健康效應(yīng)為核心，包括必需脂肪酸含量、脂肪酸組成比例及反式脂肪酸限量和膽固醇含量。近年來，飽和脂肪酸與人類健康之間的關(guān)聯(lián)性受到了學(xué)術(shù)界和公眾的廣泛關(guān)注。諸多研究表明，飽和脂肪酸的攝入有可能致使低密度脂蛋白膽固醇及致動(dòng)脈粥樣硬化顆粒濃度上升，并且會(huì)對(duì)炎癥、心律、止血功能、載脂蛋白C-III的生成及高密度脂蛋白的功能產(chǎn)生影響。與之相反，低飽和脂肪酸飲食模式則被證實(shí)對(duì)心血管健康有益，當(dāng)以多不飽和脂肪酸替代5%能量的飽和脂肪酸時(shí)，可使低密度脂蛋白膽固醇降低10.6 mg/dL，若長(zhǎng)期維持這種替代策略，更有望將冠心病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低18%。同時(shí)，相關(guān)研究指出，反式脂肪攝入量每增加2%，個(gè)體罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)將會(huì)相應(yīng)增加23%。

不同植物肉或動(dòng)物肉的脂質(zhì)含量總結(jié)如表3所示。

綜上所述，對(duì)于秉持健康飲食理念、追求高品質(zhì)生活的消費(fèi)者群體而言，植物肉在反式脂肪酸控制和膽固醇消除方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，但需注意其總脂肪含量的合理調(diào)控以維持營(yíng)養(yǎng)平衡。

1.3 碳水化合物

Moonaisur等針對(duì)植物漢堡、植物雞肉、植物碎肉、植物香腸以及其他植物肉產(chǎn)品展開了碳水化合物含量的統(tǒng)計(jì)分析，研究結(jié)果顯示，這些植物肉產(chǎn)品的碳水化合物平均含量介于5.6～15.9 g/100 g之間，相較于動(dòng)物肉的碳水化合物含量（1.3～4.1 g/100 g），植物肉產(chǎn)品的碳水化合物含量相對(duì)較高。動(dòng)物肉中的碳水化合物主要以糖原的形式存在，此外還有少量的葡萄糖、核糖等，主要用于細(xì)胞供能與細(xì)胞代謝等。植物肉中所含有的碳水化合物在多個(gè)方面發(fā)揮著重要作用，其不僅有助于改善產(chǎn)品質(zhì)地，能夠積極促進(jìn)蛋白質(zhì)纖維形成，還可充當(dāng)脂肪或脂肪組織的替代品，并且在模仿動(dòng)物結(jié)締組織、產(chǎn)生顏色以及賦予產(chǎn)品獨(dú)特的風(fēng)味和香氣等方面均有所貢獻(xiàn)。植物肉中的碳水化合物對(duì)人體健康的影響在很大程度上取決于其具體類型及用量。就其組成成分而言，植物肉中的碳水化合物主要包含膳食纖維以及多糖類食品添加劑，常見的多糖類食品添加劑有甲基纖維素、卡拉膠、結(jié)冷膠、阿拉伯樹膠、瓜爾膠、黃原膠、刺槐豆膠等。在健康層面，每日攝入20～35 g膳食纖維可為人體帶來諸多益處。例如，它能夠有效促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，進(jìn)而改善排便情況；還可增加人體的飽腹感，從而有助于減少10%～15%的能量攝入；對(duì)2型糖尿病患者而言，膳食纖維的攝入可使其血糖水平降低約10%。然而，值得注意的是，當(dāng)膳食纖維每日攝入量超過50 g時(shí)，部分人群可能會(huì)出現(xiàn)胃腸不適的癥狀?，F(xiàn)階段，多糖類食品添加劑在植物肉產(chǎn)品中應(yīng)用對(duì)營(yíng)養(yǎng)與健康所產(chǎn)生的潛在影響仍處于爭(zhēng)議之中。截至目前，尚未有確切證據(jù)表明這類添加劑存在危害性。但不容忽視的是，隨著消費(fèi)者對(duì)清潔標(biāo)簽產(chǎn)品的需求日益增長(zhǎng)，此類添加劑可能會(huì)影響消費(fèi)者對(duì)植物肉的接受程度。

1.4 維生素與礦物質(zhì)

在人體營(yíng)養(yǎng)供給體系中，維生素與礦物質(zhì)具有不可或缺的關(guān)鍵性作用。其中，動(dòng)物肉含有多種維生素，是人體獲取維生素的重要來源之一。其中，VA在動(dòng)物肝臟中含量豐富，如牛肝、羊肝和豬肝等，而瘦肉中的含量相對(duì)較少。VB在動(dòng)物肉中廣泛存在，尤其是VB12，主要存在于動(dòng)物性食品中。經(jīng)研究測(cè)定，每100 g動(dòng)物肉中所含的核黃素、煙酸、VB6及泛酸的含量，大約能夠占據(jù)人體推薦膳食攝入量的25%，而其中VB12的含量更是達(dá)到了人體每日需要量的約2/3。相較而言，植物肉中的植物蛋白主要來源于豆類、谷物等植物原料，這類植物蛋白富含VC、VA、葉酸等多種營(yíng)養(yǎng)成分，卻明顯缺乏VB12等維生素。同時(shí)，動(dòng)物肉富含多種礦物質(zhì)，對(duì)人體健康起著重要作用。鐵是動(dòng)物肉中一種重要的礦物質(zhì)，尤其是血紅素鐵，生物利用率高，牛肉、羊肉中的含量相對(duì)較高，豬肉稍低，而動(dòng)物肝臟中的鐵含量極高。植物肉中明顯缺乏血紅素鐵等動(dòng)物性食品中特有的關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素，同時(shí)，植物肉受到植酸鹽、凝集素等抗?fàn)I養(yǎng)因子的影響，致使其中鐵和鋅的生物利用率及非血紅素鐵的吸收效率處于相對(duì)較低的水平。

因此，為了有效縮小植物肉與動(dòng)物肉在營(yíng)養(yǎng)成分方面的差距，在當(dāng)前的植物肉產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，通常會(huì)采取額外添加鐵、鋅、VB12等營(yíng)養(yǎng)成分的策略，以此來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)的均衡化。此外，植物肉的加工過程也會(huì)對(duì)其內(nèi)部的微量元素含量產(chǎn)生顯著影響。例如，在擠壓加工這一特定工藝過程中，VB表現(xiàn)出相對(duì)較為穩(wěn)定的特性，能保留44%～62%的原有含量，并且在此過程中還能夠?qū)崿F(xiàn)鐵含量的提升。然而，VA、VC、VE等營(yíng)養(yǎng)成分卻容易發(fā)生流失的現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象與加工過程中的料筒溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、原料水分及模具直徑等多項(xiàng)參數(shù)均存在緊密的關(guān)聯(lián)。值得注意的是，由于鐵、鋅及VB12等關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)素的含量信息在食品標(biāo)簽上并非屬于強(qiáng)制性標(biāo)注的范疇，這就導(dǎo)致在市場(chǎng)上很少有植物肉品牌會(huì)主動(dòng)標(biāo)注相關(guān)信息，從而使得消費(fèi)者在選購(gòu)植物肉產(chǎn)品時(shí)，難以獲取全面且準(zhǔn)確的營(yíng)養(yǎng)成分信息，這在一定程度上可能會(huì)影響消費(fèi)者對(duì)于植物肉產(chǎn)品的認(rèn)知和選擇。

1.5 其他成分

在營(yíng)養(yǎng)成分的研究范疇中，除了常見的宏量營(yíng)養(yǎng)素和微量營(yíng)養(yǎng)素外，植物肉與動(dòng)物肉的差異還顯著體現(xiàn)在一些具有動(dòng)植物特征性的成分方面。通過利用先進(jìn)的代謝組學(xué)技術(shù)，Van Vliet等的研究成果表明，即便植物肉與牛肉在傳統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)成分的含量上表現(xiàn)出相近的態(tài)勢(shì)，但二者在代謝產(chǎn)物的構(gòu)成方面卻存在顯著差異。具體而言，諸如ω-3脂肪酸（如二十二碳六烯酸）、肌肽以及羥脯氨酸等具有抗氧化和抗炎作用的代謝產(chǎn)物，乃是牛肉中特有的成分；而與之相對(duì)，VC、植物甾醇和多種酚類抗氧化物是植物肉所獨(dú)有的標(biāo)志性成分。無獨(dú)有偶，Silva Barbosa Correia等研究也同樣揭示出植物肉餅和動(dòng)物肉餅的代謝產(chǎn)物譜存在顯著差異，尤其在水溶性脂質(zhì)和有機(jī)酸這兩個(gè)關(guān)鍵方面，差異表現(xiàn)得更為突出。值得注意的是，這些動(dòng)物蛋白水解物以及植物次生代謝產(chǎn)物，在人體的抗炎機(jī)制以及免疫調(diào)節(jié)過程中往往扮演著至關(guān)重要的角色，它們對(duì)于維持人體的生理平衡和健康狀態(tài)具有不可替代的作用，因此在對(duì)植物肉和動(dòng)物肉的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)與健康效應(yīng)研究中，這些成分的作用和價(jià)值絕不能被忽視，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視和深入的研究。

1.6 大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相互作用對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響

植物肉的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和碳水化合物（主要為功能性多糖）3 類大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之間的相互作用對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值具有重要作用。例如，長(zhǎng)鏈脂肪酸的疏水尾端可與蛋白質(zhì)表面的疏水性氨基酸殘基結(jié)合，促使脂質(zhì)微粒穩(wěn)定地嵌入蛋白網(wǎng)絡(luò)，從而形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白-脂質(zhì)復(fù)合體。該復(fù)合體的形成在物理上阻礙了消化酶與脂質(zhì)的接觸，降低了脂質(zhì)在消化道中的酶解效率，進(jìn)而延緩了脂肪酸的釋放與吸收速度。此外，若脂質(zhì)添加量過多，可能導(dǎo)致體系能量密度過高，對(duì)健康產(chǎn)生負(fù)面影響。同樣，多糖與蛋白質(zhì)的相互作用在植物肉的營(yíng)養(yǎng)穩(wěn)定性和消化動(dòng)力學(xué)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。多糖分子富含親水性官能團(tuán)（如羥基、羧基和硫酸基），能夠通過氫鍵與蛋白質(zhì)表面暴露的親水性氨基酸殘基（如絲氨酸、蘇氨酸、谷氨酸側(cè)鏈）結(jié)合，形成穩(wěn)定的復(fù)合物。在加工過程中，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)能作為保護(hù)屏障，減少外界因素對(duì)氨基酸及其他營(yíng)養(yǎng)成分的破壞，從而提高植物肉的營(yíng)養(yǎng)素保留率。然而，在消化過程中，蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物可能降低消化酶對(duì)底物的可及性，進(jìn)而減緩營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水解與吸收，影響腸道內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸，并降低整體的生物利用度。此外，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)、淀粉和脂質(zhì)共同互作時(shí)，其絡(luò)合效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)淀粉對(duì)消化酶的抵抗力，從而降低淀粉的消化率，這一特性可用于開發(fā)具有較低血糖指數(shù)的植物肉，有助于改善其健康性能。因此，植物肉中蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和碳水化合物的比例設(shè)置具有其特有的科學(xué)意義，合理調(diào)控植物肉配方中三者的相互作用，對(duì)于提高其營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。

2 植物肉的胃腸消化特性

2.1 胃腸消化體外與體內(nèi)研究

植物肉的胃腸內(nèi)的消化情況，是確保其所含蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)等核心營(yíng)養(yǎng)素能夠全面釋放，并被人體高效吸收利用的重要前提條件。近年來，植物肉的胃腸消化特性成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)領(lǐng)域，目前主要通過體外模擬與體內(nèi)實(shí)驗(yàn)這兩種主要途徑對(duì)其展開深入探索。

2.1.1 體外消化研究

在體外評(píng)估方面，通常是借助模擬人體胃腸道的特定環(huán)境對(duì)植物肉中的蛋白質(zhì)進(jìn)行消化處理，而后通過測(cè)定蛋白質(zhì)水解度、分析肽譜分布和檢測(cè)游離氨基酸含量等多種方式，對(duì)植物肉的消化性能進(jìn)行綜合評(píng)估。而體內(nèi)實(shí)驗(yàn)通常選取大鼠或小鼠等動(dòng)物模型，通過測(cè)量胃蛋白酶和胰蛋白酶活性、游離氨基酸含量，并深入分析體內(nèi)消化產(chǎn)物的肽組學(xué)特征等手段，以此獲得更貼近真實(shí)生理?xiàng)l件下的植物肉消化性能相關(guān)數(shù)據(jù)。

就體外消化模型而言，針對(duì)植物肉與動(dòng)物肉消化特性優(yōu)劣的比較，目前學(xué)界尚存在一定分歧，未得到統(tǒng)一結(jié)論。例如，Ryu等利用靜電作用誘導(dǎo)馬鈴薯蛋白與結(jié)冷膠形成凝聚物，經(jīng)剪切拉伸使其呈纖維狀排列，再熱誘導(dǎo)、凝膠化，制備了植物基雞肉，并對(duì)植物基雞肉和動(dòng)物雞肉的消化率展開了對(duì)比研究。結(jié)果表明，植物基雞肉在體外胃環(huán)境下的蛋白質(zhì)消化率高于動(dòng)物雞肉，但在小腸環(huán)境中，其蛋白質(zhì)消化率和脂肪消化率卻低于動(dòng)物雞肉。Yang Yuyan等通過研究比較3 種動(dòng)物肉（牛肉、雞肉、豬肉）與4 種市售植物肉的消化特性發(fā)現(xiàn)，相較于動(dòng)物肉，植物肉呈現(xiàn)出較低的蛋白質(zhì)消化率。Zhou Hualu等對(duì)比分析了動(dòng)物碎牛肉和植物碎牛肉的胃腸消化情況。結(jié)果表明，植物碎牛肉中的蛋白質(zhì)在胃中的消化速度更快，但在小腸中的消化速度較慢，且植物碎牛肉的脂質(zhì)消化率顯著低于動(dòng)物碎牛肉。Cutroneo和Sousa等的研究均發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物漢堡與植物漢堡均展現(xiàn)出了較高的蛋白質(zhì)消化率。此外，Cutroneo等還進(jìn)一步指出，腌制性植物肉的蛋白質(zhì)消化率高于同類動(dòng)物肉產(chǎn)品。因此，由于原料組成、加工工藝、產(chǎn)品形態(tài)的差異，不同類型的植物肉不僅在胃腸消化率水平上存在差別，并且在消化的動(dòng)力學(xué)過程上可能也存在差異。

2.1.2 體內(nèi)消化研究

在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的研究范疇內(nèi)，Xie Yunting等通過實(shí)驗(yàn)探究提出，相較于動(dòng)物肉，植物肉在消化和吸收性能方面呈現(xiàn)出相對(duì)劣勢(shì)的狀態(tài)，且這種劣勢(shì)對(duì)小鼠的胃腸道消化功能產(chǎn)生了負(fù)面的影響；具體表現(xiàn)為消化酶活性降低、胃酸分泌功能削弱及氮營(yíng)養(yǎng)傳感器表達(dá)下調(diào)等。深入分析該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，其與實(shí)驗(yàn)過程中所選用的植物肉樣品自身所具備的高脂肪、高鈉和高纖維等特性緊密相關(guān)，這一結(jié)果在一定程度上反映了當(dāng)前市場(chǎng)上部分植物肉產(chǎn)品所存在的固有缺陷。此外，從目前的研究現(xiàn)狀來看，相較于對(duì)植物肉體外消化特性的廣泛且深入的研究，學(xué)界在植物肉體內(nèi)消化機(jī)制方面的探索工作仍處于相對(duì)匱乏的階段。

綜上所述，鑒于植物肉在原料組成、加工工藝以及產(chǎn)品形態(tài)等方面存在的差異，不同類型的植物肉不僅在胃腸消化率水平上會(huì)有所不同，而且在消化的動(dòng)力學(xué)過程方面，也極有可能存在著明顯的差異，這為后續(xù)進(jìn)一步深入探究植物肉的消化特性以及優(yōu)化其品質(zhì)提供了重要的研究方向與思考角度。在未來的學(xué)術(shù)研究進(jìn)程中，迫切需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)植物肉體內(nèi)消化機(jī)制的深入探究，以此填補(bǔ)當(dāng)前在該領(lǐng)域研究中所存在的明顯不足，從而為植物肉產(chǎn)品的優(yōu)化升級(jí)以及人類健康飲食的合理選擇提供更為堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

2.2 影響植物肉胃腸消化的因素

明確影響植物肉胃腸消化的因素，是解析植物肉在消化環(huán)節(jié)關(guān)鍵問題的前提基礎(chǔ)，也是指導(dǎo)植物肉產(chǎn)品優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)更好消化吸收和營(yíng)養(yǎng)供給的關(guān)鍵所在。

在植物肉的消化過程中，其胃腸消化率受到植物蛋白自身所具有的特性、纖維成分的含量、抗?fàn)I養(yǎng)因子的存在、食品添加劑的使用、加工方式以及烹飪條件等多種因素的綜合影響，這些因素決定了植物肉中蛋白質(zhì)與消化酶之間相互作用的效率和機(jī)制，從而直接影響植物肉的消化程度。具體而言，不同植物蛋白的分子質(zhì)量大小、構(gòu)象、表面性質(zhì)等固有特性差異，會(huì)影響消化酶與蛋白質(zhì)的作用位點(diǎn)數(shù)量和結(jié)合效率，從而對(duì)植物肉的消化率產(chǎn)生不同程度的影響。小分子質(zhì)量且結(jié)構(gòu)松散的蛋白質(zhì)更易被消化酶水解，而結(jié)構(gòu)緊密或發(fā)生聚集的蛋白質(zhì)則表現(xiàn)出較低的消化率。膳食纖維則通過與蛋白質(zhì)共聚或形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，將蛋白質(zhì)包埋其中，從而減少消化酶與蛋白質(zhì)分子的直接接觸，降低蛋白質(zhì)的可及性和消化效率。抗?fàn)I養(yǎng)因子如單寧、植酸、蛋白酶抑制劑等，能夠與消化酶活性位點(diǎn)發(fā)生特異性結(jié)合或競(jìng)爭(zhēng)作用，導(dǎo)致酶活性降低，進(jìn)而降低蛋白質(zhì)水解速率。在食品添加劑方面，著色劑、調(diào)味劑及其他食品添加劑的引入，可能會(huì)改變蛋白質(zhì)所處環(huán)境的離子強(qiáng)度和pH值，或直接與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及與消化酶結(jié)合的親和力。例如，當(dāng)谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶作為黏合劑被使用時(shí)，其催化形成的異肽鍵不易被胃蛋白酶水解，這就會(huì)使得漢堡中花生基肉餅的蛋白質(zhì)消化率出現(xiàn)降低的情況。加工工藝與烹飪條件對(duì)蛋白質(zhì)消化的影響主要是通過誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化實(shí)現(xiàn)的。適當(dāng)?shù)臒峒庸つ軌蚴沟鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)展開，暴露更多酶解位點(diǎn)，有利于提高消化率；但當(dāng)加工溫度過高時(shí)，則可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)的過度交聯(lián)、聚集或發(fā)生美拉德反應(yīng)，使其酶解位點(diǎn)減少、酶解難度增加，從而降低消化率，例如，花生粕蛋白質(zhì)的消化率受擠壓溫度影響變化顯著，在120 ℃至140 ℃之間，溫度升高促進(jìn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開，酶解效率提高，從而消化率提高，而溫度超過140 ℃時(shí)，高溫會(huì)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)不可逆交聯(lián)，降低其溶解性和酶解效率，導(dǎo)致消化率降低；豌豆-蠶豆?jié)h堡在經(jīng)過燒烤處理后，其消化率顯著降低，這一變化與高溫導(dǎo)致的蛋白質(zhì)變性、交聯(lián)以及美拉德反應(yīng)的發(fā)生有關(guān)，從而降低了蛋白質(zhì)的酶解效率和氨基酸的可利用性。

植物肉的硬度、咀嚼性、內(nèi)聚性和口感由植物蛋白的結(jié)構(gòu)組織和它們所嵌入的食物基質(zhì)決定。目前，大多數(shù)研究針對(duì)植物肉的質(zhì)構(gòu)和感官特性的探討主要聚焦于滿足消費(fèi)者偏好，而對(duì)食物基質(zhì)結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)消化率之間的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)注不足。Liu Dan等研究發(fā)現(xiàn)，組織化植物蛋白的結(jié)構(gòu)對(duì)植物肉的消化具有重要影響。通過增加組織化植物蛋白的宏觀表面積、擴(kuò)大多孔結(jié)構(gòu)的孔徑，并降低緊密結(jié)構(gòu)的壁密度，可有效提升植物肉的蛋白質(zhì)消化率。同樣，Hu Feifei等的研究進(jìn)一步證實(shí)了食物基質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)消化率的影響。較低的硬度、黏聚性和咀嚼性通常對(duì)應(yīng)于更均勻的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和較薄的蛋白質(zhì)基質(zhì)，從而在體外消化過程中表現(xiàn)出較高的蛋白質(zhì)消化率。相反，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不均勻且蛋白質(zhì)基質(zhì)較厚的樣品限制了消化酶的滲透和作用，導(dǎo)致較低的蛋白質(zhì)消化率。這些發(fā)現(xiàn)為理解植物肉的質(zhì)構(gòu)如何影響其消化吸收提供了重要的理論參考。植物肉中，高度纖維化且剛性的質(zhì)地能夠有效抵抗口腔和胃的機(jī)械崩解，進(jìn)而減少蛋白質(zhì)對(duì)消化酶的暴露，可能導(dǎo)致較低的胃消化率。此外，植物肉通常依靠增味劑、乳化劑等復(fù)制動(dòng)物肉的多汁性和脂肪感知。然而，這些添加劑會(huì)改變食物團(tuán)的界面特性，影響其與唾液淀粉酶的相互作用和隨后的胃加工，并且更致密或更黏彈性的基質(zhì)可能會(huì)阻礙胃蠕動(dòng)和酶擴(kuò)散，從而延遲蛋白質(zhì)水解和隨后的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)釋放。這些研究結(jié)果表明，植物肉在優(yōu)化質(zhì)地、提升感官吸引力的同時(shí)，可能對(duì)蛋白質(zhì)的消化率產(chǎn)生潛在的不利影響。

因此，在改性過程中需要針對(duì)性地對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、酶解位點(diǎn)數(shù)量、抗?fàn)I養(yǎng)因子含量以及加工條件進(jìn)行精確調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)植物肉消化率的有效提升。

2.3 提高植物肉胃腸消化的途徑

為有效提高植物肉的胃腸消化率，鑒于前述影響因素，應(yīng)圍繞提高植物蛋白質(zhì)的可溶性、減少抗?fàn)I養(yǎng)因子干擾、改善酶解效率等方面展開，其改性策略分為物理改性、化學(xué)改性和生物改性3 個(gè)主要方向（圖3）。

2.3.1 物理改性

在物理改性領(lǐng)域，可通過適度熱處理、超聲、高壓等方式調(diào)整植物蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高消化率。例如，熱處理是植物蛋白最常用的物理改性途徑，多項(xiàng)研究結(jié)果表明，適度熱處理能顯著提高植物蛋白的胃腸消化率。通過100 ℃熱處理，植物蛋白去折疊結(jié)構(gòu)與疏水性增加，大豆蛋白的消化率從30%顯著提高至60%，豌豆蛋白的消化率也從52%提高至65%，這一提升效果在針對(duì)嬰兒的體外消化實(shí)驗(yàn)中得到了明確驗(yàn)證；經(jīng)過80 ℃熱處理，蕓豆蛋白的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開，并暴露了內(nèi)部氨基酸殘基，使其在體外胃腸模擬消化后的水解度提高了約18.13%；此外，植酸、單寧和胰蛋白酶抑制劑等抗?fàn)I養(yǎng)因子在受到熱處理后，其含量和活性顯著降低，這一變化有利于鷹嘴豆蛋白的消化。超聲技術(shù)憑借其獨(dú)特的空化、湍流、剪切力和局部加熱效應(yīng)，能夠有效改變植物蛋白的結(jié)構(gòu)或聚集狀態(tài)，從而增加蛋白酶可觸及的位點(diǎn)數(shù)量，并破壞抗?fàn)I養(yǎng)因子，使得包括大豆、豌豆、小麥、藜麥、油菜籽等多種植物蛋白的消化率均得到了提高。高壓工藝處理在小于200 MPa的條件下，能夠通過促進(jìn)部分蛋白質(zhì)解聚以及使抗?fàn)I養(yǎng)因子失活等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)消化率的提升。在擠壓處理過程中，高溫條件使得植物蛋白原本緊密的結(jié)構(gòu)變得疏松并展開，致使蛋白質(zhì)鏈上暴露出與消化酶結(jié)合的有利位點(diǎn)，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的消化，例如，大豆?jié)饪s蛋白在低水分?jǐn)D壓處理中，以150 ℃的溫度擠出，消化率提高了約6.04%，非洲山藥豆在100 ℃和140 ℃條件下經(jīng)過高水分?jǐn)D壓，其蛋白質(zhì)的體外消化率分別提高了151%和228%。冷等離子體處理大豆蛋白后，其胰蛋白酶抑制活性降低了41%，進(jìn)而使蛋白質(zhì)消化率提高了約3.4 倍。大豆蛋白在85 ℃條件下經(jīng)過10 min的微波處理，其蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)較為緊密的α-螺旋結(jié)構(gòu)減少并且結(jié)構(gòu)較為疏松的β-折疊結(jié)構(gòu)增加，導(dǎo)致蛋白質(zhì)消化率提高15.68%。γ輻照產(chǎn)生的自由基可破壞氫鍵和二硫鍵，導(dǎo)致蛋白質(zhì)構(gòu)象變化或結(jié)構(gòu)破壞，暴露更多肽鍵，從而增強(qiáng)水解，提高消化率，例如，芝麻蛋白經(jīng)過γ輻照處理后，隨著輻照劑量的增加，其體外消化率也相應(yīng)提高，在2.0 kGy劑量條件下，消化率提高了約17.45%。此外，紅外輻射和電子束照射同樣已被證明可通過改變植物蛋白結(jié)構(gòu)提高其消化率。

2.3.2 化學(xué)改性

在化學(xué)改性方面，可通過糖基化、磷酸化、?；按龠M(jìn)活性成分與蛋白質(zhì)的相互作用等多種途徑，調(diào)控蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)、表面電荷、疏水性及酶解穩(wěn)定性，從而改善植物蛋白的胃腸消化特性。在?；男灾校煌参锏鞍捉?jīng)過琥珀?；鸵阴；幚砗蟪尸F(xiàn)出不同的消化效果。其中，蕓豆蛋白經(jīng)過琥珀酰化處理后，帶負(fù)電的羧基基團(tuán)被引入，蛋白質(zhì)的靜負(fù)電荷顯著增加，導(dǎo)致了蛋白質(zhì)分子間的靜電排斥增強(qiáng)，從而使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加松散，暴露出更多的酶解位點(diǎn)，最終體外胰蛋白酶消化率提高。相反，豌豆蛋白經(jīng)乙酰化處理則形成了更緊密的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致消化酶與蛋白質(zhì)的接觸面積減小，進(jìn)而降低了其體外消化率。通過葡聚糖糖基化改性大豆分離蛋白，降低了蛋白質(zhì)的表面疏水性并提高了其溶解性，使蛋白質(zhì)在消化環(huán)境中的分散性得到改善，從而增強(qiáng)了消化酶的作用效率，最終消化率提高了13.2%。小麥醇溶蛋白經(jīng)磷酸化后，其分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，更容易被消化酶消化。在多糖和多酚兩類活性物質(zhì)與蛋白的相互作用方面，其對(duì)植物蛋白消化特性的影響較為復(fù)雜，其作用依賴于分子間相互作用的類型及強(qiáng)度。在多糖與蛋白互作中，豌豆蛋白與瓜爾豆膠偶聯(lián)后，蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量增加，消化酶難以作用于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的肽鍵，導(dǎo)致消化率顯著降低；添加瓜爾豆膠后，大豆產(chǎn)品在小腸體外模擬消化階段進(jìn)行至2 h時(shí)，蛋白質(zhì)水解度降低了約39%。盡管多糖降低了植物蛋白的體外消化率，但從生理效應(yīng)來看，這種變化能延長(zhǎng)胃排空時(shí)間，并促進(jìn)氨基酸的持久、穩(wěn)定釋放，有助于穩(wěn)定血糖、維持長(zhǎng)時(shí)間飽腹感，在血糖控制和肥胖預(yù)防方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。在多酚與蛋白互作中，表沒食子兒茶素沒食子酸酯、綠原酸及白藜蘆醇通過非共價(jià)相互作用分別與豌豆分離蛋白結(jié)合形成復(fù)合物，這種結(jié)合改變了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，有效促進(jìn)了蛋白質(zhì)的水解過程，從而提高了豌豆分離蛋白的體外消化率；此外，沒食子酸可促進(jìn)酶解位點(diǎn)暴露，改善平歐榛仁分離蛋白凝膠的體外消化率。

2.3.3 生物改性

在生物改性領(lǐng)域，通過改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性及增加小分子肽，已取得一系列研究成果?；谥参锏鞍鬃陨斫Y(jié)構(gòu)緊密、抗?fàn)I養(yǎng)因子活性較高等因素，通過微生物或酶的作用，使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)適度水解，釋放出分子質(zhì)量更小、結(jié)構(gòu)更松散的小分子肽段，從而提高蛋白質(zhì)與消化酶的結(jié)合效率。例如，豆粕經(jīng)過神經(jīng)孢子菌發(fā)酵后，抗?fàn)I養(yǎng)因子顯著減少，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，更多酶解位點(diǎn)暴露，同時(shí)小分子肽和游離氨基酸含量顯著增加，最終體外消化率提高了37.97%；高粱經(jīng)發(fā)芽處理后，其內(nèi)源酶被激活，引發(fā)蛋白質(zhì)的部分水解與結(jié)構(gòu)重排，致密結(jié)構(gòu)降解為更易被胃腸道蛋白酶識(shí)別的小肽段，使蛋白質(zhì)體外消化率提高了21%～24%，即使經(jīng)過烹飪后的高粱再進(jìn)行發(fā)芽處理，仍能增強(qiáng)蛋白質(zhì)對(duì)胃腸道蛋白酶的敏感性。同樣，鷹嘴豆在發(fā)芽90 h后，其蛋白質(zhì)體外消化率提升了55.9%；豆粉經(jīng)胰蛋白酶特異性水解賴氨酸和精氨酸殘基后，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加松散、分子質(zhì)量降低，溶解性提高，并且蛋白質(zhì)與抗?fàn)I養(yǎng)因子的相互作用減少，蛋白質(zhì)消化率提高約50%。

盡管生物改性技術(shù)在提升植物蛋白的消化利用率方面取得了顯著成效，但將小分子肽段應(yīng)用于植物肉的制作中仍面臨諸多挑戰(zhàn)。植物肉的質(zhì)地和口感高度依賴蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而經(jīng)過酶解或發(fā)酵處理產(chǎn)生的小分子肽段由于分子質(zhì)量較小，可能缺乏必要的結(jié)構(gòu)支撐能力，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性造成不利影響。此外，雖然部分小分子肽能增強(qiáng)鮮味，但也可能伴隨產(chǎn)生苦味、異味和顏色變化等負(fù)面影響，從而降低消費(fèi)者接受度。因此，為確保生物改性蛋白在植物肉制品中具備實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，需進(jìn)一步優(yōu)化改性工藝，如控制酶解程度，避免過度降解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，以保持足夠的凝膠化能力與纖維狀結(jié)構(gòu)，既提高消化率，又兼顧質(zhì)構(gòu)與風(fēng)味。例如，小麥蛋白經(jīng)適度酶解后添加到植物肉基料中，可顯著改善產(chǎn)品的黏彈特性和持水能力，從而提升擠壓成型效果及最終的質(zhì)構(gòu)特性。豌豆蛋白經(jīng)過適度的酶解處理后，在增強(qiáng)其溶解性和表面疏水性的同時(shí)，還有效避免了過度水解引起的苦味，更適用于植物肉等對(duì)結(jié)構(gòu)較為敏感的食品體系。這些實(shí)例表明，通過精準(zhǔn)控制酶解程度，既能有效利用小分子肽在消化方面的優(yōu)勢(shì)，又可有效避免其在質(zhì)構(gòu)與風(fēng)味上的局限。

綜上所述，通過物理、化學(xué)和生物等多種改性策略，為提高植物蛋白的消化率提供了多樣化的途徑和方法，這對(duì)于優(yōu)化植物肉的品質(zhì)以及推動(dòng)植物肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，有望在未來進(jìn)一步滿足消費(fèi)者對(duì)于植物基食品營(yíng)養(yǎng)與消化吸收性能的雙重需求。

3 植物肉營(yíng)養(yǎng)健康影響

3.1 植物肉的健康潛力

在當(dāng)代營(yíng)養(yǎng)學(xué)與健康科學(xué)的研究領(lǐng)域中，植物性飲食的健康益處已得到諸多實(shí)證支持。研究表明，其在肥胖治療、降低癌癥患病概率、改善2型糖尿病患者血糖水平及降低高血壓患者血壓等多個(gè)方面均展現(xiàn)出積極作用。植物肉作為植物性食品體系中的重要組成部分，因契合當(dāng)下健康飲食的主流趨勢(shì)，故而受到廣大消費(fèi)者的青睞。現(xiàn)有研究成果顯示，過多攝入動(dòng)物肉與體內(nèi)I型胰島素樣生長(zhǎng)因子濃度的升高存在關(guān)聯(lián)，這一變化進(jìn)而會(huì)增加前列腺癌和乳腺癌的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。與之形成對(duì)比的是，在保持整體飲食營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)相似的前提下，適量攝入植物肉能夠有效減少體內(nèi)氧化三甲胺的積累量，從而在降低心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)方面發(fā)揮積極作用。此外，植物肉和動(dòng)物肉攝入后對(duì)腸道微生物的影響方面也存在明顯差異。Izquierdo-Sandoval等通過非靶向代謝組學(xué)分析手段，深入探究了牛肉餅和豌豆肉餅攝入對(duì)腸道微生物的影響機(jī)制，研究發(fā)現(xiàn)，植物肉與動(dòng)物肉的攝入會(huì)導(dǎo)致腸道微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物存在明顯差異；具體而言，牛肉餅在腸道內(nèi)發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生更多與甲基組氨酸、γ-谷氨酰氨基酸等相關(guān)的代謝產(chǎn)物，而植物肉則釋放更多N-?；被岷捅奖彼?精氨酸等獨(dú)特二肽。此外，植物肉的攝入增加了短鏈脂肪酸的產(chǎn)量，而這些短鏈脂肪酸對(duì)于維持腸道健康具有至關(guān)重要的積極作用。Xie Yunting等的研究則聚焦于植物肉對(duì)脂質(zhì)代謝的影響，通過代謝組學(xué)分析揭示，長(zhǎng)期攝入植物肉可能會(huì)導(dǎo)致脂質(zhì)在體內(nèi)尤其是肝臟中的積累加劇。

3.2 加工程度對(duì)植物肉健康效應(yīng)的影響

相較于動(dòng)物肉，植物肉在促進(jìn)人體健康方面展現(xiàn)出一定優(yōu)勢(shì)，但其最終的健康效應(yīng)與加工程度也密切相關(guān)。依據(jù)Nova食品分類系統(tǒng)，食品的加工程度可被明確劃分為4 類：1）未加工及最低限度加工食品；2）加工烹飪?cè)希?）加工食品；4）超加工食品。其中，超加工食品被定義為通過解構(gòu)全食物、重新組合并添加添加劑制成的工業(yè)化產(chǎn)品。Rauber等探討了不同加工程度的植物性食品消費(fèi)與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每增加10%的植物性非超加工食品消費(fèi)，心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)降低7%，心血管疾病死亡率降低13%，而每增加10%的植物性超加工食品消費(fèi)，心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)增加5%，心血管疾病死亡率增加12%。Liu Cheng等研究了不同加工程度的植物肉對(duì)小鼠血液生化水平、炎癥和腸道微生物的影響，結(jié)果表明，低程度加工能夠有效保留植物肉固有的健康益處，不僅能有效預(yù)防小鼠出現(xiàn)肥胖、血脂異常、肝臟及腸道炎癥等健康問題，還能改變小鼠的腸道菌群結(jié)構(gòu)，提高腸道菌群的多樣性，并促進(jìn)短鏈脂肪酸的生成；然而，過度加工則可能會(huì)讓原本優(yōu)質(zhì)健康的植物肉轉(zhuǎn)變?yōu)槌庸な称?，長(zhǎng)期攝入這樣的食品會(huì)對(duì)小鼠產(chǎn)生不良影響。這些研究揭示了植物肉加工程度在決定其最終營(yíng)養(yǎng)健康效應(yīng)方面的關(guān)鍵性——低加工程度的植物肉能夠更好地保留其營(yíng)養(yǎng)優(yōu)勢(shì)，而過度加工則可能削弱這些益處，甚至引發(fā)潛在的不良健康效應(yīng)。

3.3 加工程度影響營(yíng)養(yǎng)健康效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制

深入探究植物肉的加工程度影響其營(yíng)養(yǎng)健康效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制，可能涉及多個(gè)方面的因素，其中較為突出的包括過多添加劑的使用、高溫導(dǎo)致的蛋白質(zhì)劣變等問題。氧化反應(yīng)是高溫條件下蛋白質(zhì)發(fā)生劣變的主要反應(yīng)之一，蛋白質(zhì)過度氧化產(chǎn)物所產(chǎn)生的產(chǎn)物可能會(huì)引發(fā)一系列不良影響，如促進(jìn)炎癥反應(yīng)、引發(fā)氧化應(yīng)激等。在植物肉組織纖維化過程中，其物理化學(xué)性質(zhì)容易改變，例如，在擠壓加工工藝中，植物蛋白受到高溫、強(qiáng)烈的剪切力和高壓的共同作用，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生變化，這種構(gòu)象變化進(jìn)而促進(jìn)了蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的相互作用，并進(jìn)一步引發(fā)氧化修飾的化學(xué)反應(yīng)。植物肉的氧化過程可能削弱植物肉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，具體表現(xiàn)為導(dǎo)致精氨酸、半胱氨酸、組氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、色氨酸和酪氨酸等氨基酸損失，從而對(duì)整體生物利用率產(chǎn)生負(fù)面影響。Estrada研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過熱機(jī)械處理制備的植物蛋白纖維產(chǎn)品，其羰基含量顯著增加，表明蛋白質(zhì)氧化程度增大。目前，已有研究通過引入外源性抗氧化成分緩解蛋白質(zhì)劣變問題，為這一挑戰(zhàn)提供了初步的解決方案。Zhang Longteng等發(fā)現(xiàn)黃金小球藻和葡萄渣提取物均能夠有效抑制擠壓過程中豌豆蛋白的氧化，從而提高產(chǎn)品的品質(zhì)。然而，針對(duì)植物肉氧化修飾策略的研究仍然較少，并且氧化導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)性損失規(guī)律尚未清晰，未來應(yīng)深入探究植物肉在加工過程中氧化修飾機(jī)制，明確不同加工場(chǎng)景對(duì)植物蛋白氧化的影響規(guī)律。

綜上所述，植物肉在健康飲食領(lǐng)域具有一定的潛力和價(jià)值，但為了充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，需要深入研究其加工工藝與營(yíng)養(yǎng)健康效應(yīng)之間的關(guān)系，優(yōu)化加工過程，減少潛在的負(fù)面影響，以推動(dòng)植物肉產(chǎn)業(yè)朝著更加健康、可持續(xù)的方向發(fā)展，為消費(fèi)者提供更為優(yōu)質(zhì)、安全且營(yíng)養(yǎng)豐富的植物肉產(chǎn)品。

結(jié) 語

近年來，隨著全球肉類需求的持續(xù)增長(zhǎng)與環(huán)境資源約束之間的矛盾日益凸顯，植物肉作為一種潛在的解決方案受到了廣泛的關(guān)注。目前，市售植物肉產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量普遍高于同品類的動(dòng)物肉，且不含膽固醇，使其在健康飲食領(lǐng)域具備了獨(dú)特的吸引力。但是，部分市售植物肉產(chǎn)品仍然存在氨基酸配比不均衡、生物利用率較低及消化特性不足的問題，需要通過科學(xué)配方和工藝優(yōu)化，逐漸縮小植物肉在營(yíng)養(yǎng)成分層面與動(dòng)物肉的差異。此外，植物肉的消化特性受到多種因素的綜合影響，通過物理、化學(xué)、生物等方法對(duì)植物蛋白進(jìn)行改性能夠提高植物肉中蛋白質(zhì)與消化酶之間相互作用的效率和機(jī)制，從而提升植物肉消化率。同時(shí)，植物肉在降低心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)防肥胖、改善腸道健康等方面發(fā)揮作用，但過度加工可能減弱益處。

因此，全面和深入開展植物肉營(yíng)養(yǎng)特性研究，明確不同加工技術(shù)對(duì)植物肉營(yíng)養(yǎng)成分、生物活性物質(zhì)及其對(duì)人體健康效應(yīng)的影響，可以進(jìn)一步提升其營(yíng)養(yǎng)的全面性和均衡性，為開發(fā)營(yíng)養(yǎng)健康植物肉產(chǎn)品提供堅(jiān)實(shí)的理論支撐和技術(shù)指導(dǎo)，最終推動(dòng)植物肉產(chǎn)業(yè)朝著健康、可持續(xù)的方向蓬勃發(fā)展，滿足消費(fèi)者對(duì)高品質(zhì)、綠色環(huán)保食品的需求。

作者簡(jiǎn)介

通信作者：

趙婧，教授。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，教授，博士生導(dǎo)師，從事蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能調(diào)控、替代蛋白與植物基食品開發(fā)相關(guān)研究，入選中國(guó)科協(xié)“青年人才托舉工程”項(xiàng)目。主持國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、北京市自然基金面上項(xiàng)目等國(guó)家級(jí)和省部級(jí)項(xiàng)目9項(xiàng)。發(fā)表論文80余篇，其中以第一作者/通信作者發(fā)表的部分成果被收錄于

Nature Communications

Angewandte Chemie International Edition

Journal of the American Chemical Society

H

Food Innovation and Advances

第一作者：

藺垚，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，2024級(jí)碩士研究生。從事植物蛋白食品營(yíng)養(yǎng)調(diào)控及開發(fā)研究。本科及碩士一年級(jí)期間，以第一作者/學(xué)生第一作者發(fā)表SCI、EI論文4 篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利1 項(xiàng)。曾獲2025年FAO首屆全球發(fā)展公共政策青年創(chuàng)新大賽“糧食安全與消除貧困”總決賽卓越提案獎(jiǎng)、2025年“挑戰(zhàn)杯”首都大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽主體賽道三等獎(jiǎng)、2025年中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽特等獎(jiǎng)、碩士研究生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、本科生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金等獎(jiǎng)勵(lì)。

引文格式：

藺垚, 彭郁, 韓秋煜, 等. 植物肉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及消化特性研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2025, 46(15): 357-372. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250103-018.

LIN Yao, PENG Yu, HAN Qiuyu, et al. Advances in understanding the nutritional value and digestive characteristics of plant-based meat[J]. Food Science, 2025, 46(15): 357-372. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250103-018.

實(shí)習(xí)編輯：王雨婷；責(zé)任編輯：張睿梅。點(diǎn)擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

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