《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Plant Proteins for Sustainable and Healthy Meat Alternatives
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本文系统综述了植物蛋白作为传统肉类可持续替代品的最新进展，重点探讨了豆类、谷物、油籽及菌蛋白等来源的提取技术、功能特性和结构化方法（如挤压、剪切细胞、3D打印），并对比其与动物肉的营养、感官特性及环境效益，为下一代植物基肉制品的开发提供理论支撑。
植物蛋白在肉类替代品中的应用与挑战
随着工业化畜牧养殖对环境的负面影响日益凸显（包括生物多样性丧失、污染、水资源消耗及温室气体排放），开发植物基肉类似物已成为解决传统肉类生产可持续性问题的关键途径。这类产品通过模拟动物肉的质地、风味和营养组成，为消费者提供更环保、健康的选择。本综述从蛋白来源、提取技术、加工方法及产品特性等方面系统梳理了植物基肉制品的研究进展。
植物蛋白的来源与特性
豆类蛋白（如大豆、豌豆）因其高蛋白含量（大豆35%–40%，豌豆20%–25%）和良好的凝胶性、乳化性成为主流原料。大豆蛋白的氨基酸评分（PDCAAS）达1.00，与动物蛋白相当，但豆类蛋白普遍缺乏含硫氨基酸（如蛋氨酸）。谷物蛋白（如小麦谷蛋白）虽蛋白含量较低（10%–18%），但能通过面筋网络提供弹性质地，常用于模拟肉类纤维结构。油籽蛋白（如葵花籽、油菜籽）和菌蛋白（如霉菌蛋白）作为新兴蛋白源，分别具有高溶解度（50%–65%）和完整氨基酸谱（PDCAAS 1.00），且菌蛋白富含膳食纤维（6 g/100 g）与B族维生素。
蛋白提取与加工技术
碱性提取是传统方法，通过调节pH使蛋白溶解后沉淀，但易导致蛋白变性。酶辅助提取（EAE）和超声波辅助提取（UAE）能提高提取率并保留功能特性，例如超声波处理可使马铃薯蛋白溶解度从0.778 mg/mL提升至12.66 mg/mL。脉冲电场（PEF）技术通过电穿孔破坏细胞膜，实现低温高效提取。此外，挤压技术（分低湿与高湿挤压）通过热机械剪切形成纤维结构，而剪切细胞技术能精确控制蛋白排列，生成各向异性纹理。3D打印则允许定制化结构，但成本与效率仍是产业化瓶颈。
产品特性与营养比较
植物基肉类似物的质构特性（如硬度、咀嚼性）可通过蛋白复配优化，例如添加30%小麦谷蛋白能增强大豆蛋白纤维强度。营养方面，植物基产品通常胆固醇含量低、膳食纤维高，但钠含量可能超标（达每日建议摄入量的7%–12%）。动物肉富含血红素铁和维生素B12，而植物基产品需通过强化弥补微量元素缺陷。感官评价显示，添加酵母提取物可提升鲜味，发酵技术能改善豆腥味，但植物蛋白的异味（如葵花籽蛋白中的绿原酸）仍需通过加工工艺抑制。
挑战与未来方向
当前植物基肉类似物面临技术挑战包括纹理模拟精度不足、过敏原（如大豆、麸质）风险及高加工度导致的“超加工食品”标签。未来研究需聚焦于低钠配方开发、新型蛋白源（如昆虫、微藻）探索，以及通过多学科合作优化可持续生产链条。随着消费者对健康与环保需求的增长，植物基肉制品有望成为平衡全球蛋白质需求与生态保护的重要解决方案。
