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植物性替代食品的最新趋势

近年来,随着世界人口增加、城市化率提高,粮食产量与人口所需之间将呈现不平衡的发展趋势。为保护环境、开发更可持续的食品供应,出现了用植物性饮食替代不可持续的动物性饮食的理念。

植物性替代食品(主要分为肉类、乳制品和海鲜替代食品)来源于植物,通过模仿传统的动物性食品,以最大限度地利用营养丰富的植物资源。植物性食品对于维持人体健康和保护环境表现出积极作用,引起了消费者的极大兴趣。食品强化和新的加工方式进一步改善了植物性替代食品的营养成分和功能,以提供与动物性食品相同的营养益处。

一篇发表在《Critical Reviews in Food Science and Nutrition》上的文章详细介绍了植物性替代食品目前的研发策略、营养成分、胃肠道消化和生物利用度情况以及各国监管框架和标签声明的建立情况、消费者的看法、植物性替代食品的未来前景等内容。

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1、植物性替代食品的全球发展

目前,采用更多植物性替代食品这一理念已经成为一种可持续的粮食生产和消费模式的系统性策略。全球植物性替代食品产业主要分为植物来源的肉、乳制品和海鲜,其销售额呈逐年增长的趋势,到2030年将达到1620亿美元(图1)。为满足消费者对植物性替代食品的需求,全球食品生产商和加工商纷纷开发植物性替代食品相关产品,并建立食品公司,其中欧洲和北美洲的食品公司占领了植物性替代食品的绝大多数市场(欧洲共有292个植物性替代食品公司,北美洲239个,亚洲82个,南美洲40个,澳新15个)(图1)。未来植物性替代食品有望在消费市场上占据主流地位。

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图1 (A)植物性肉类、乳制品和其他替代食品的市场价值

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图1 (B)植物性替代食品行业的地理分布

2、植物性替代食品的营养成分

植物性替代食品应满足动物性食品的营养成分和质量属性。有研究从营养成分、感官特性、理化性质和健康价值等方面比较了植物性替代食品与动物性食品,并介绍了植物性替代食品的相关产品。Curtain[2]等人比较了137种植物性肉类替代品与澳大利亚悉尼四家超市肉类产品的营养成分发现,与肉类产品相比,植物性肉类替代品的总热量、总脂肪和饱和脂肪含量通常较低,碳水化合物、糖和膳食纤维含量较高;Mattice[3]等人发现用30%玉米醇溶蛋白开发的奶酪在柔软度、质地、拉伸性和粘度方面与商业切达干酪相似;作为一个新兴市场,植物性海鲜替代品采用各种各样的植物成分来模仿与传统海鲜产品相似的质地和味道,具有较大发展潜力。

植物性替代食品与动物性食品的营养成分与质构存在一定差异,例如:虽然一直存在食用植物性肉类替代品可以降低与心血管和肥胖相关的疾病的说法,但已有代谢组学研究发现植物性肉类替代品与动物性肉类的营养成分呈互补关系,不能实现完全的营养相互替换。但植物性替代食品具有自身的营养优势,如植物性肉类替代品的矿物质含量通常更高等。因此若想植物性替代食品具有更好的发展,需要强化补充必需营养素,利用不同的加工方法重现与动物性食品相似的感官和质量属性,从而来改善植物性替代食品在营养与质构方面的不足,满足可持续的发展需求。例如:植物性乳制品替代品可以通过改变植物性成分、添加乳化剂和调味剂、采用发酵技术等方法来提高其质地、感官和营养价值。

3、植物性替代食品的消化和生物利用度(Digestibility & Bioavailability)

与动物性食品相比,植物性替代食品的结构和成分复杂性以及加工条件可能会影响其胃肠道内的营养消化和吸收率。研究发现植物性替代食品结构的变化可能会影响其营养物质的消化和吸收,Wang[4]等人采用动态消化模型研究了消化过程中豆浆蛋白质和脂质的释放,发现模拟胃液中的胃蛋白酶以及酸性pH导致大豆蛋白凝固,脂质被困在凝固的蛋白质颗粒中,随着消化的进行,胃蛋白酶水解蛋白质破坏凝胶结构,从而促进了蛋白质和脂质的胃排空;有研究通过强化维生素和矿物质等营养成分来改善营养成分的消化和吸收,Silva[5]等人评估了25种植物奶和灭菌牛奶的矿物质生物利用度,结果表明,与牛奶相比,添加了钙的植物奶具有更高的钙生物利用度;同时,加工方式也会对植物性替代食品的消化和吸收产生影响,Lin[6]等人研究发现加工方式,例如水分挤压程度对小麦蛋白人造肉的蛋白质体外消化率有显著影响。未来应进一步研发发现可行的体外或体内研究模型或采用将两者联合研究策略来探究植物性替代食品的生物利用度和消化率。

4、植物性替代食品的监管框架和标签声明

随着植物性替代食品的日益发展壮大,监管框架和标签声明应成为食品行业在制造、供应和营销过程中考虑的主要因素。在我国,《植物基食品通则》团体标准要求所有成分必须是植物来源,并应使用适当的标签标识进行标注,包括适当的产品名称、声明等。但由于各国植物性替代食品与动物性替代食品的标签仍存在争议,如植物性乳制品中能否出现与乳制品相关的术语,并且标准也处于初步建立阶段。从长远来看,国家和国际机构应起草合适标准,以正确标记植物性替代食品,这对国际贸易、食品行业的发展和保护消费者免受标签误导等具有重要意义。

5、消费者对植物性替代食品的看法

随着消费者意识的增强,植物性替代食品因与动物性食品味道相似并且天然环保而备受消费者关注。研究发现大多数消费者因植物性替代食品对保护环境有益,并且具有可持续性,以及对其营养成分和健康益处持有肯定态度,从而愿意购买和食用植物性替代食品,然而,定价策略会影响消费者的积极购买行为。为了吸引更多消费者,相关食品行业应制定营销和广告策略,改善植物性替代食品的味道和产品质量以与动物性食品相似,并具有清晰完整的营养和成分信息。

总结与展望

随着消费者对健康和可持续食品需求的增加,植物性替代食品呈现快速增长的发展趋势。但向植物性替代食品的过渡仍需克服现有不足,如通过原料选择、食品质量设计、采用新型加工技术和强化来改善植物性替代食品的消化特性和营养成分,并建立具体的监管框架和标签声明,鼓励食品加工业创新生产方式和产品,最终实现更健康的饮食和可持续的未来。


作者简介

王蓓 教授

北京工商大学食品与健康学院副院长,全国食品安全科普宣传大纲修订专家会委员。主要研究方向为乳制品加工技术及产品开发创新。主持多项国家及省部级项目,近年来获得省部级奖项3项。在国内外期刊上发表论文60余篇,以第一发明人授权国内专利十余项,美国专利2项。


参考文献

[1]Sridhar K, Bouhallab S, Croguennec T, et al. Recent trends in design of healthier plant-based alternatives: Nutritional profile, gastrointestinal digestion, and consumer perception[J]. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2023, 63(30): 10483-10498.

doi: 10.1080/10408398.2022.2081666.

[2] Curtain F, Grafenauer S. Plant-based meat substitutes in the flexitarian age: an audit of products on supermarket shelves[J]. Nutrients, 2019, 11(11): 2603. 

doi: 10.3390/nu11112603.

[3]Mattice K D, Marangoni A G. Physical properties of plant-based cheese products produced with zein[J]. Food Hydrocolloids, 2020, 105: 105746. 

doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.105746.

[4]Wang X, Ye A, Dave A, et al. In vitro digestion of soymilk using a human gastric simulator: Impact of structural changes on kinetics of release of proteins and lipids[J]. Food Hydrocolloids, 2021, 111: 106235. 

doi: 10.1016/j.foodhyd.2020.106235.

[5]Silva J G S, Rebellato A P, dos Santos Carames E T, et al. In vitro digestion effect on mineral bioaccessibility and antioxidant bioactive compounds of plant-based beverages[J]. Food Research International, 2020, 130: 108993. 

doi: 10.1016/j.foodres.2020.108993.

[6]Lin Q, Pan L, Deng N, et al. Protein digestibility of textured-wheat-protein (TWP)-based meat analogues:(I) Effects of fibrous structure[J]. Food Hydrocolloids, 2022, 130: 107694. 

doi: 10.1016/j.foodhyd.2022.107694.