在伦理问题、环境可持续性和健康意识的推动下,全球对传统乳制品替代品的需求激增,达到了前所未有的水平。近年来,植物性饮料已经成为一种多样化和受欢迎的选择,提供了一系列的营养价值,并迎合了乳糖不耐症患者,以及素食主义者和素食主义者。
人们对牛奶生产对环境的影响的关注主要集中在土地和水的使用、温室气体(GHG)排放和动物福利方面,而植物性饮料生产通常需要更少的资源,产生更少的排放。在营养方面,植物性饮料据说是必需营养素的丰富来源,包括蛋白质、膳食纤维、脂肪、维生素和矿物质,而不仅仅是牛奶中的钙和蛋白质。
这些替代品通常来自植物来源,如坚果、谷物、豆类和种子;例如杏仁、大豆、燕麦、大米和椰子饮料。每个品种通常都有独特的风味、质地和营养成分,为消费者提供了广泛的选择,以满足个人偏好和饮食需求。然而,应考虑氨基酸谱、消化率和抗营养因子的存在等因素。
引人注目的组件
新加坡国立大学、伦敦国王学院、常州大学和沈阳农业大学的研究人员进行的一项研究发现,大豆植物饮料的蛋白质含量最高,与牛奶相当。
这些被认为是成年人的完整蛋白质来源,其他植物性饮料的蛋白质含量较低(以大米为基础的饮料最低)。氨基酸谱的差异和抗营养因子的存在导致了营养价值的变化,植物蛋白通常被认为比动物蛋白略低。
膳食纤维对促进胃肠道健康、控制血糖和胆固醇水平以及提供饱腹感至关重要,是植物性饮料中值得注意的成分。这些饮料中某些纤维的益生元特性有助于肠道菌群健康,为免疫反应、神经健康和体重管理提供潜在益处。
此外,植物性饮料主要含有不饱和脂肪酸,通过降低胆固醇水平对心血管健康有积极影响。这些饮料含有丰富的矿物质,包括钙、镁、硒、钾、锌、磷、铜和锰。它们还提供脂溶性维生素,在维生素E和A含量方面优于牛奶,尽管水溶性维生素可能需要强化。
同时,植物性饮料是有益生物活性分子的来源,如类黄酮、酚酸、木脂素和植物甾醇。这些化合物具有抗氧化特性,据说对健康有益,如抗癌作用、防止辐射损害和降脂作用。在植物性饮料中加入这些生物活性分子对整体健康有潜在的好处。
风味因素?
在植物性饮料加工领域,行业领导者面临着多方面的挑战,需要可持续发展的战略解决方案。关键问题包括大豆饮料中持续存在的浓重气味和脲酶,这会影响它们的烹饪吸引力,而燕麦饮料中淀粉颗粒的存在会影响它们原本光滑的口感。其他挑战包括产品安全、营养考虑和加工过程中的稳定性。
植物饮料的加工涉及几个步骤,从原料预处理到提取、酶处理、发酵、发芽、分离、配方、均质化、热处理和包装。每一步都在决定饮料的最终质量方面起着至关重要的作用,而植物性饮料的味道在消费者接受度方面起着至关重要的作用。
芳香化合物,包括醛类、酮类、醇类、酯类和酸类,构成了它们的整体风味。了解风味形成途径,如美拉德反应,有助于优化香气和减少异味。选择高质量的原料和采用环保的加工技术有助于植物基饮料的市场潜力。
在开发植物性饮料时,脂肪氧化降解是一个常见的问题,会导致异味和不良味道。研究人员发现,当植物性饮料成分在正常条件下储存时,它们的质量保持稳定。然而,在加工过程中,内源性脂氧化酶的激活会引发脂肪的氧化降解,导致酸败和其他难吃的味道的产生。
植物性饮料中的脂肪氧化降解主要通过两种途径进行——酶促和非酶促。饱和和不饱和脂肪酸经过氧化,形成各种风味化合物,包括醛、醇、酯、内酯和甲基酮。
大豆饮料特别容易受到异味的影响,因为特定的醛和相应的醇是重要的成分。此外,热、光、光敏剂、氧和过渡金属离子等因素有助于非酶氧化,产生挥发性化合物,如醛和呋喃。
健康益处和风险?
植物性饮料的健康益处取决于它们的结构,尤其是它们的细胞壁组成。细胞壁富含纤维素和多糖,限制了蛋白质、油脂、纤维和植物化学物质的溶解。优化加工技术,如热处理和挤压,对于打破细胞壁和促进营养物质溶解至关重要。
热敏感的健康风险因素,包括氰苷和抗维生素因子,构成了挑战。消除方法,如酶水解和发酵,被用来解决过敏原,如大豆蛋白和面筋。为了保证产品的安全性,生产厂家采用各种方法来实现不同原料中植酸的选择性还原。
此外,植物性饮料中的多相分散系统容易发生物理不稳定和相分离。造成不稳定的因素包括力引起的分离、颗粒的漂浮和下沉以及聚集。化学和生物化学过程,如氧化和水解,进一步威胁稳定性,影响植物性饮料的安全性和味道。
植物性饮料富含碳和氮源,容易变质。挑战包括发霉或变质的原料,不适当的灭菌方法和过程控制问题。开发有效的方法控制有害微生物是确保植物饮料安全和保质期的必要条件。
以多方面的解决方案应对多方面的挑战?
由于苦味和涩味,植物性饮料行业在消费者接受度方面面临着一个关键瓶颈。当务之急是解决科学问题,探索新的提取技术,以改善风味。目前,研究人员正在探索非热处理技术和新的加工方法,以延长植物性饮料的保质期,改善其整体感官体验。
与此同时,该行业必须应对环境可持续性、供应链弹性、营养充足性、过敏原标签准确性以及遵守不断发展的监管框架等挑战。此外,市场动态、消费者教育、基础设施发展、废物管理和区域偏好增加了以植物为基础的乳制品饮料替代品的开发和商业化的复杂性。
研究人员得出结论,合作、创新以及遵守道德和劳工标准对于植物性饮料加工业的可持续发展至关重要,他们说:“在坚持道德和劳工标准的同时解决这些复杂性是可持续植物性饮料发展的一个必要方面,需要利益相关者之间的合作努力,以有效地解决这些复杂性。”
资料来源:国家生物技术信息中心
植物性饮料的营养、风味和加工技术综述
https://doi.org/10.3390/foods12213952?
作者:谢爱军,等。