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247 专题论述食品工业 2023 年第44卷第 4 期浅析植物肉研究进展李顺秀，孙保剑，袁伟岗，刘贺，王笛，刘军*山东禹王生态食业有限公司（禹城 251200）摘要植物肉对于多数普通消费者来说还是一个全新概念,被人们从不知到认识,再到熟悉。植物肉正经历着从孕育到成长,到壮大的过程。人畜共患病和动物病疫正威胁人类的安全,而植物肉却能从根本上解决这一问题。本文介绍了植物肉的概念、种类、原材料和生产工艺等,总结了植物肉的发展历程及国内外生产企业发展状况,国内外专利布局,阐明了植物肉的优缺点及未来发展趋势,以期为广大生产企业和研究人员提供帮助,助推我国植物肉行业的发展。关键词植物肉;植物蛋白;蛋白质;挤压;植物基Research Progress of Plant MeatLI Shunxiu,SUN Baojian,YUAN Weigang,LIU He,WANG Di,LIU Jun*Shandong Yuwang Ecological Food Co.,Ltd.(Yucheng 251200)Abstract For most ordinary consumers,plant meat is still a new concept,which is being recognized from ignorance to familiarity.Plant meat is experiencing the process from breeding to growth,to growth.Zoonosis and zoonosis are threatening human security,while plant meat can fundamentally solve this problem.The development history,current situation and future development trend of plant meat at home and abroad are discussed,to provide help for the majority of production enterprises and researchers and boost the development of plant meat industry in China.Keywords plant meat;plant protein;protein;extrusion;plant base*通信作者；基金项目：山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目植物肉顾名思义是以植物基材质为原料，制作的具有肉的形态、口感和味道的食品，近几年发展尤为迅速，无论国内还是国外正在掀起植物肉的发展浪潮。随着人类肉的需求逐年增加，动物蛋白已不能满足人们的需要，而植物蛋白富含人体必需基酸，恰能补足这一缺口。人类生活质量逐年提高，人们正在追求绿色、营养、健康的食品，越来越多的人选择植物基食品，如植物肉、植物奶、植物蛋。动物养殖业对环境的温室效应、资源消耗、土地占有等负面影响日益加剧，也促使人们寻求新的食品代替动物肉，而植物肉顺应这一趋势，正在进入消费者的眼帘，将来也会走进千家万户的餐桌。从植物肉的定义、生产技术、生产企业现状、产品更新迭代、优势劣势等不同角度进行论述，以期能够为植物肉的研究和开发，提供借鉴和帮助。1植物肉现状及存在问题1.1植物肉现状我国于2020年发布植物肉团体标准，将植物肉定义为用植物原料或其加工品及其他辅料、食品添加剂，经加工制成的具有类似动物肉质品质构、风味、形态等特征的食品1。其特点为制作原料来自于植物，在国内又被称为人造肉、素肉等。植物肉发展至今，已不同于传统的素肉、豆制品类，该类食品没有纤维化，距离真肉较远，而现在的植物肉是通过特殊的加工技术改变蛋白的分子结构，复原出动物肉的口感及外观形态。不同的饮食文化，导致中西方的植物肉形态、种类也有所不同，国内植物肉主要有素肉饼、素丸子、素火腿、素水饺、素鸡块等；在西方，植物肉产品主要有植物猪肉、牛肉、鸡肉、肉汉堡、三明治等；休闲植物肉有手撕素肉、素牛肉干、素牛肉粒、素鲍鱼等。植物肉的主要原料是各类植物蛋白（表1）2，植物蛋白经过现代技术加工，分子层面，蛋白结构发生变化重组，产生肉类纤维的结构和肉的咀嚼感。植物蛋白来源十分丰富，可分为油料蛋白、谷物蛋白、豆类蛋白等。油料蛋白有大豆、花生、菜籽等，谷物蛋白有大米、小麦、小米等，豆类蛋白有大豆、豌豆、鹰嘴豆等。不同植物蛋白有不同制备工艺，且具有不同的功能特性，其在肉制品的应用也不同。表1植物蛋白的主要来源名称来源豆类蛋白大豆、鹰嘴豆、瓜尔豆、扁豆、羽扇豆、豌豆谷物蛋白小麦、玉米、大米、大麦、燕麦、高粱油籽蛋白大豆、油菜籽、棉籽、花生、葵花籽、芝麻叶蛋白苜蓿、烟草、桑树、草、甘蔗、甜菜和三叶草大豆蛋白为植物肉制作常用原料，大豆中含有40%左右的蛋白质，在各类植物蛋白中，蛋白含量最食品工业 2023 年第44卷第 4 期 248 专题论述高，氨基酸丰富，达18种之多，其比例较接近人体所需氨基酸的比例，特别是赖氨酸的含量特别高，除蛋氨酸和半胱氨酸外，其余氨基酸均达到或超过世界卫生组织推荐的必需氨基酸的标准需求量。大豆蛋白又分为大豆分离蛋白、浓缩蛋白、脱脂豆粉，大豆分离蛋白蛋白含量为90%，浓缩蛋白含量为70%，脱脂豆粉蛋白含量为50%。大豆分离蛋白由于蛋白含量较高，以及其良好的凝胶性、发泡性、保水保油性，应用比较广泛3，但近几年由于其价格上涨，由12 000元/t涨到25 000元/t，其应用受到限制，许多生产商不用或少用大豆分离蛋白，寻求价格便宜的浓缩蛋白或其他蛋白代替。豌豆蛋白是一种非过敏原，常用来制作植物肉，蛋白质含量大于20%，脂肪含量低于2.5%，其中蛋白质中55%为球蛋白、20%为白蛋白，还含有少量谷蛋白。球蛋白中辅助性豌豆球蛋白占少量，大部分为豌豆球蛋白以及豆球蛋白。豆球蛋白中含有非常多的苯丙氨基酸、赖氨酸和含硫氨基酸，豌豆中维生素和矿物质含量很高，富含水溶性的B族维生素4。豌豆蛋白中有人体不能自身合成的8种必需氨基酸，比例相对较为均衡，豌豆蛋白可作为食品营养强化剂，按其功能特性的不同加入不同食品中，起到平衡营养的作用。其较好的溶解性，可应用于饮料、调味汁等流态类食品中；其良好的吸油保水性及凝胶成型性可替代部分肉蛋白，添加到火腿肠、午餐肉等肉制品中5谷阮粉。谷阮粉又称小麦蛋白，在谷物蛋白中占有重要位置，零胆固醇，膳食纤维含量较高，维生素、不饱和脂肪等成分也较多，是人类饮食重要的蛋白质资源。小麦蛋白与水混合后会立即恢复其原有的活性，呈胶体状，具有很强的成团性、成膜性和形成立体网络结构的能力。谷朊粉的蛋白质含量较高，利用这一特性可调节食品的蛋白质含量；另外，谷脫粉具有良好的黏弹性、延伸性、薄膜成型性、吸水性，被广泛应用于各类食品中，如素鸡、素肠、面包和面条等6。谷阮粉还是挤压组织化蛋白的主要原料，蛋白含量通常为80%85%，因其优良的功能特性和低廉的价格，得到广泛应用。花生蛋白近年来在植物肉中的应用也比较多，主要为球蛋白和伴球蛋白，氨基酸含量能够满足人体必需氨基酸的需要，消化率较高，在90%以上，无豆腥味和胀气因子。传统的花生粕蛋白变性程度较高，常被用作饲料或肥料，附加值较低，没有得到充分的开发和利用。近年来，花生制油工艺得到改进，花生蛋白变性程度大幅下降，能够获得高质量的蛋白（氮溶解指数大于70%）。花生蛋白可以直接加工成为高蛋白食品，也可以添加到面制品、肉制品和奶粉等食品中7。1.2存在问题植物肉虽呈发展强劲势头，全球市场呈上升趋势，越来越得到消费者的认可，但毋庸置疑，也面临着问题和挑战。植物肉不仅要能够提供营养健康的食品，同时还要具有吸引人的风味和口感，能够刺激消费者的味蕾，最终目的是生产一种可持续的产品，能再现传统肉类的所有感官属性（外观、质地、味道、气味等），这也是植物肉亟待解决的问题。目前植物肉的外观、色泽与动物肉差距较大，虽然可以通过添加色素模仿动物肉的颜色，但没有动物肉红润的光泽，不能激起消费者强烈的食欲。植物肉的口味、口感与动物肉相比，还有一定差距，虽然可通过调味制成所需口味，但调味品和肉味香精，包埋效果差、香气弱、粉味重，储存及加工过程难以保留其“肉味”。且口感一般，无咀嚼骨头、筋膜等特殊部位的口感8。与传统肉类相比，植物肉类的原料成本较高，对加工技术和功能性添加剂的要求和依赖性较强，导致生产成本较高，这制约了植物肉的发展。当前植物肉的生产成本比真肉高出很多，在美国，BeyondMeat和ImpossibleFoods的人造肉饼定价在1216美元/磅（约合人民币92123元/500 g），国内HaoFood素鸡排480 g售价42.8元（44.58元/500 g），植物家Herotein 210 g售价29.9元（合人民币71.19元/500 g），而猪肉的价格仅18元/500 g。2植物肉应用及发展2.1植物肉发展历程植物肉发展美国较早，麦迪逊食品公司于1922年，用大豆为主要原料，制作出以“大豆素肉”命名的食品，率先提出素肉概念，开始了植物肉的研发与生产；1937年，又推出无肉汉堡，1947年造出一种可食用的大豆蛋白纤维。在20世纪60年代，挤压技术兴起，制得含水量20%40%的低水分拉丝大豆蛋白。在20世纪90年代，高水分挤压技术逐渐兴起，该条件下的植物大豆素肉产品组织化程度高，弹性强，质地更接近畜禽肉9。21世纪，美国2家植物肉公司Beyondmeat和ImpossibleFoods相继成立，推出汉堡、牛排、肉碎等现代意义上的植物肉产品。国内植物肉产品从最初的面制品、豆制品到现在真正的植物肉，也经历不同的换代历程。第1代产品可为小麦制品，如面筋、辣条等。面筋是把面粉中的淀粉和其他杂质全部洗掉，剩下的即是面筋，辣条则是以小麦粉和其他谷物为原料，采用单螺杆挤压设备制作而成。该产品只是口感筋道，有点像肉，但外形和口味还谈不上肉。制作难度低，可以在家制作。第2代为豆腐、素鸡、素鱼之类的食品，该类食 249 专题论述食品工业 2023 年第44卷第 4 期品以大豆为原料，经磨浆、煮浆、凝固而成，制作工艺简单，称为豆制品，外形上已向肉迈进，但不论是色泽、口味、口感，与真肉差距较大。第3代植物肉是通过螺杆挤压机，先以植物蛋白为原料，在高温高压条件下，制造出拉丝蛋白，经过浸泡、脱水、拆丝、卤煮、调味等工艺，得到具有与动物肉类似的形态、口味、咀嚼感的产品。此时的植物肉初具肉的形态、风味、口感，具有类似肉的丝状纤维结构，可制成鸡肉、猪肉、牛肉等不同风味的产品。但该产品还具有较重的豆腥味，给消费者带来不愉悦感。第4代产品是用挤压设备，增大含水量，降低膨化度制作的拉丝蛋白，称为湿法工艺拉丝蛋白或高湿拉丝蛋白。高湿拉丝蛋白含水量在50%以上，具有浓密的丝状纤维结构，在口感和风味方面与真肉的质地、口感、色泽、口味都十分接近，甚至还具有肉的血色。该产品可通过醛脱氢酶降解异味分子物质，去除豆腥味；可通过谷氨酰胺转氨酶使植物肉的蛋白丝紧密粘合成肉排；通过提取血红素基因片段植入酵母，可大量生成血红素，赋予植物肉鲜亮的肉的色泽。第5代产品为细胞培养肉，从动物身上提取干细胞，加入专用培养基，在一定的培养条件下，培育成肌干细胞，进而再培养出肌肉组织。该产品并非严格意义上的植物肉，但作为一种新型的肉的替代品，发展势头不可小觑。不需饲料，不需要屠宰牲畜，可以吃上与动物肉一样的肉，且不含激素，不含抗生素，潜力巨大。其由于成本较高，还未得到规模化生产。国内从事细胞培养肉的有3家企业，有香港AvantMeats公司、南京周子未来食品公司、上海CellX公司。细胞肉的生产，体外细胞培养基的成本最高，占整个培养成本的70%以上。2021年底，以色列的FutureMeat公司宣称每块鸡肉的成本降至1.7美元，折合人民币每克0.1元。2.2植物肉生产技术植物蛋白与动物蛋白在分子结构上有着本质区别，动物蛋白含有纤维状的2类蛋白，即