综述:鸡蛋产品加工的下一次革命:基于鸡蛋的发酵酸奶替代品的进展与未来发展方向

《Trends in Food Science & Technology》:The Next Revolution in Egg Product Processing: Advances and Future Directions of Egg-Based Fermented Yogurt Alternatives

【字体: 时间:2026年01月30日 来源:Trends in Food Science & Technology 15.4

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  蛋基发酵酸奶替代品(EFYAs)利用鸡蛋液体通过乳酸菌发酵实现类似酸奶的质地和营养,研究其凝胶机制、关键蛋白(卵白蛋白/卵黏蛋白)及脂质(卵磷脂/低/高密度脂蛋白)的功能,提出多组分系统构建策略,并探讨工业化路径及挑战。

  
作者:詹伟藏(Jianwei Zang)、闫炳旭(Bingxu Yan)、尹泽林(Zelin Yin)、唐道邦(Daobang Tang)、刘远志(Yuanzhi Liu)、陈继光(Jiguang Chen)、刘泽波(Zebo Liu)、尹中平(Zhongping Yin)
中国江西省农业大学食品科学与工程学院天然产物与功能性食品重点实验室,南昌,330045

摘要

背景

酸奶传统上是由牛奶制成的,但人们对乳糖不耐受、牛奶过敏以及可持续性挑战的认识日益增加,这加速了对植物基替代品的需求。然而,许多植物基配方存在凝胶化效果差、乳化能力弱和风味不均衡的问题。基于鸡蛋的发酵酸奶替代品(EFYAs)最近受到了越来越多的关注,因为全蛋液含有高质量蛋白质、脂质和微量营养素的平衡组合,从而形成了类似酸奶的质地和独特的营养特性。

范围与方法

本综述分析了EFYA开发的科学基础和技术可行性。首先探讨了蛋清和蛋黄与乳酸菌(LAB)发酵的相容性,强调了热和酸诱导的双重凝胶化机制,这是形成理想质地的关键。接着分析了关键鸡蛋成分——卵白蛋白、卵黏蛋白、低密度和高密度脂蛋白以及卵磷脂在凝胶网络形成、乳化稳定性和风味调节中的作用。文章还概述了一种逐步构建多组分系统的策略,从三元模型逐步发展到四元模型,以优化EFYA基质。同时,也回顾了提高质量的方法,包括蛋白质修饰和感官-质地改进。

主要发现与结论

证据表明,全蛋成分为乳酸菌介导的发酵提供了坚实的支架,使EFYAs能够形成坚实的凝胶,改善乳化效果,并具备理想的感官特性。此外,本研究为EFYA的工业化提供了实用的路线图,包括理论体系的建立、人工智能辅助的产品设计、设备开发、消费者接受度以及监管标准化。总体而言,本综述提供了理论见解和实际可行性,以支持禽蛋的高价值利用,并促进发酵食品系统的创新。

引言

酸奶是一种具有悠久历史的传统发酵乳制品,其起源可以追溯到中东地区数千年前。随着时间的推移,它已成为全球最受欢迎的乳制品之一(Liu等人,2024d)。其广泛受欢迎的原因在于其独特的风味、令人愉悦的质地以及丰富的营养成分,包括高质量的蛋白质、维生素、矿物质、益生菌和多种微生物代谢物(Pannerchelvan等人,2024)。近年来,随着消费者对健康饮食模式的关注,酸奶行业经历了显著增长(Tremblay & Panahi,2017)。根据最新报告,2022年全球酸奶市场销售额超过了1000亿美元,并预计在未来几年将继续快速增长(Gurtu等人,2023),显示出巨大的市场潜力和广阔的发展前景。 然而,传统的牛奶基酸奶产品面临一些挑战。首先,全球乳糖不耐受的发病率正在上升。尽管发酵可以降低乳糖含量,但残留的乳糖仍可能引起敏感人群的不适,限制了他们消费传统酸奶(Misselwitz等人,2019;Nikam等人,2025)。其次,牛奶蛋白过敏、乳制品供应链的压力以及激素和兽药残留带来的潜在风险也阻碍了乳制品的可持续发展(Wicaksono等人,2025;Zeng等人,2025)。此外,集约化的奶牛养殖导致了大量的资源消耗和温室气体排放,加剧了对土地和水资源利用的担忧。与植物基或蛋基蛋白质相比,牛奶蛋白的生产效率较低,每单位蛋白质需要更多的饲料、能源和水(Behm等人,2022;Detzel等人,2022),这反映了不可持续的蛋白质转化路径。 在这种背景下,食品行业中出现了越来越多的非乳动物蛋白、植物蛋白和微生物蛋白制成的酸奶替代品(Mylan等人,2023)。这些替代品旨在模仿牛奶酸奶的质地、风味和营养成分,同时解决乳糖不耐受、牛奶蛋白过敏和资源短缺等问题,从而满足消费者的多样化需求(Hanley等人,2024;Zhai等人,2024)。然而,目前市场上的许多植物基酸奶在营养方面存在局限性,如氨基酸组成不平衡、凝胶结构较弱、乳化稳定性差和风味不够吸引人,使其无法完全替代传统酸奶(Boeck等人,2021;Yin等人,2024)。微生物蛋白(如单细胞蛋白)虽然具有可持续性优势,但仍受到工艺兼容性、消费者接受度、产量和成本控制等问题的制约(Gundupalli等人,2024;Li等人,2024b)。因此,在营养功能、质地稳定性和风味之间找到平衡仍然是开发酸奶替代品的重要挑战。 禽蛋,尤其是鸡蛋,是全球最丰富的动物蛋白来源之一,年产量达数千万吨(Chen等人,2023;Kleyn & Ciacciariello,2025)。尽管如此,鸡蛋产业在深加工方面一直较为有限,主要集中在新鲜鸡蛋、咸鸡蛋、腌制鸡蛋和蛋清/蛋黄粉等基本形式(Hatta等人,2023)。这种缺乏先进加工技术的情况限制了鸡蛋资源的高价值利用。因此,推进鸡蛋的深加工技术和开发增值产品已成为当务之急。从化学和营养角度来看,鸡蛋蛋白(EPs)具有与牛奶蛋白相似的基本氨基酸组成和高生物利用度。此外,它们的功能成分(如卵磷脂和类胡萝卜素)提供了额外的健康益处,包括支持神经发育、脂质代谢和抗氧化能力(Réhault-Godbert等人,2019;Matsuoka & Sugano,2022;Puglisi & Fernandez,2022)。此外,EPs还表现出与牛奶蛋白相似的功能特性,如乳化和凝胶化,使其在酸奶替代品开发中具有巨大潜力(Lv等人,2022;Mirarab Razi等人,2024;Tian等人,2024)。 基于这些见解,我们的团队提出了“基于鸡蛋的发酵酸奶替代品(EFYA)”这一创新概念。这种新产品并非传统意义上的酸奶,而是由全蛋液(WEL)或蛋清液(EWL,主要由EPs组成)通过微生物发酵(主要是乳酸菌)制成的,以达到类似传统乳制品的质地和感官特性(Zang等人,2023b;Zang等人,2023c)。为了明确这一概念,EFYAs被定义为鸡蛋来源的蛋白质占总蛋白质含量50%以上的发酵产品。EP含量低于这一阈值的配方则被归类为强化鸡蛋酸奶,表明它们仅作为部分替代或补充。这一定义明确将EFYAs归类为主要依赖鸡蛋成分的产品,同时允许少量添加乳制品或植物基成分以增强结构和感官特性。此外,EFYAs具有独特的风味特性,有效解决了乳糖不耐受和牛奶蛋白过敏的问题,为酸奶市场提供了新颖、多样化和功能性的选择。 为了促进此类产品的进一步研究和工业应用,本综述旨在系统总结当前关于EFYAs的研究,探讨其凝胶形成机制,识别关键挑战和潜在解决方案,提出未来的研究方向,并讨论工业转化可能遇到的障碍和机遇。这项工作旨在为相关领域的研究人员提供参考,指导鸡蛋基食品资源的高价值利用和创新。

传统乳基酸奶的演变

酸奶的起源可以追溯到几千年前,当时人类首次通过牛奶的自然发酵发现了这种独特的食品(Chandan等人,2017)。在早期酸奶生产阶段,发酵条件和微生物菌株差异很大,导致产品质量不稳定,同时也存在安全性和稳定性的问题(Chandan,2017)。工业革命后,标准化食品生产的进步显著加快了...

鸡蛋液及其关键功能成分的发酵兼容性

鸡蛋液(EL),特别是全蛋液(WEL)和蛋清液(EWL),是开发EFYAs的重要原料。它不仅具有优越的营养成分,还具有良好的加工性能,显示出显著的结构和功能优势(Yang等人,2024)。EL的主要成分包括蛋白质(约12.5%)、脂质(主要存在于蛋黄中,约占10-12%)和微量糖类(如葡萄糖)(Li-Chan等人,2017)。这些成分各自在...

优化EFYA系统的关键策略

为了确保EFYAs达到与传统乳制品相当的感官品质,首先需要了解传统酸奶系统的质地标准。乳制品酸奶通常分为两类:凝固型(set)和搅拌型(stirred)。每种类型都具有不同的结构和流变特性。凝固型酸奶形成致密、有凝聚力的三维凝胶网络,具有较高的凝胶强度和较低的析水率,而搅拌型酸奶则具有更平滑、更粘稠的质地...

建立EFYAs的理论和技术体系

目前,EFYA加工的理论和技术标准主要基于乳制品酸奶的发展。然而,鸡蛋和乳制品在成分、物理化学性质和加工特性方面存在显著差异。因此,传统的乳制品酸奶方法不能直接应用于EFYAs。为了促进EFYAs的工业化,建立专门的理论框架和加工技术...

结论与展望

总之,EFYAs代表了一类新的动物源发酵蛋白产品,为禽蛋资源的高价值利用提供了创新途径。通过超越传统的乳制品和植物基酸奶分类,EFYAs有望结合动物蛋白和植物蛋白的优点,创造出新一代营养丰富、口感良好且高价值的发酵食品。最近的研究显示了... <未引用的参考文献> <作者贡献声明> 詹伟藏(Jianwei Zang):概念构思、数据整理、形式分析、项目管理、监督、验证、可视化、初稿撰写。 闫炳旭(Bingxu Yan):形式分析、验证。 尹泽林(Zelin Yin):形式分析、验证。 唐道邦(Daobang Tang):项目管理、监督、验证、可视化。 刘远志(Yuanzhi Liu):形式分析、验证。 陈继光(Jiguang Chen):监督、验证、可视化。 刘泽波(Zebo Liu):项目管理、监督、验证、可视化、撰写–审稿... <利益冲突声明> 作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。 <致谢> 本研究得到了农业部/广东省农产品加工重点实验室(项目编号202109)的资助。同时,我们也感谢BioRender.com提供的在线绘图软件,所有图表均使用BioRender.com创建。
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