肖 彤，蘇曉琳，周航，解鐵民,

（1.沈陽師范大學糧食學院，遼寧沈陽 110034；2.沈陽師范大學試驗中心，遼寧沈陽 110034）

據(jù)統(tǒng)計，到2050 年全球人口可能會達到100 億。人口增長會促使肉制品的消耗增加，估計到2030年，肉類消費需求將增加72%。另外，肉類生產(chǎn)過程的本質(zhì)是將植物蛋白轉化為動物蛋白，這一過程的效率極低，并且占用大量的資源（水、土地以及能源等）。Pimmentel 等估計肉類生產(chǎn)過程中消耗水是谷物生產(chǎn)過程中消耗水的100 倍。同時，肉類的生產(chǎn)會導致大量二氧化碳、甲烷和一氧化二氮等溫室氣體排放，增加了環(huán)境負擔。2015 年9 月，世衛(wèi)組織國際癌癥研究機構（IARC）將加工肉類（如煙熏肉、火腿、培根和香腸等）列為Ⅰ類致癌物，并將牛肉、豬肉、羊肉等紅肉列為ⅡA 類致癌物。出于這些原因，人們更傾向于用植物蛋白替代動物蛋白，并認為這有助于降低人體膽固醇含量和高血壓患者的血壓水平，從而減少腦卒中、冠心病以及癌癥等疾病的發(fā)生。同時，Bonny 等的研究中也指出植物蛋白肉可以解決由于肉類消費引起的環(huán)境、衛(wèi)生和健康等問題。植物蛋白肉還具有高蛋白、低脂肪和低膽固醇等優(yōu)點，是一種綠色、健康和安全的食品，并且植物蛋白中的某些功能成分（如異黃酮、皂甙）在抗衰老、降血壓和促進礦物質(zhì)吸收等方面起著重要作用。Bryant 等調(diào)查了植物蛋白肉的消費情況，結果發(fā)現(xiàn)消費植物蛋白肉的人數(shù)從2019 到2020 增長了7%。

目前探究改善植物蛋白肉的質(zhì)地方面，主要是通過研究植物蛋白肉纖維形成機制來改善植物蛋白肉的質(zhì)地。除此之外，多糖可用作交聯(lián)劑來改變蛋白質(zhì)的構象，通過美拉德反應與蛋白質(zhì)結合，產(chǎn)生蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結構，以提高植物蛋白肉的口感。然而，消費者對植物蛋白肉的風味評價并不滿意，其主要原因之一是植物蛋白肉自身存在豆腥味。目前在市面上的植物蛋白肉原料主要是豆類蛋白，在加工過程中不可避免會產(chǎn)生豆腥味物質(zhì)，這種不良風味物質(zhì)制約了植物蛋白肉的生產(chǎn)、消費以及推廣。因此，如何去除或掩蔽豆腥味成為目前植物蛋白肉推向市場和消費者，使其接受與認可植物蛋白肉的關鍵問題。

綜上所述，為了探究解決植物蛋白肉中豆腥味問題的方法，本文對植物蛋白肉中風味物質(zhì)組成成分進行了概述，介紹了引起豆腥味的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的形成途徑和加工工藝對揮發(fā)性不良風味物質(zhì)含量影響，總結了降低揮發(fā)性不良風味物質(zhì)含量和掩蓋植物蛋白肉中揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的常用方法，為后續(xù)植物蛋白肉在風味上的改良提供參考。

1 植物蛋白肉概述

植物蛋白肉是一種以大豆蛋白、豌豆蛋白、小麥蛋白、扁豆蛋白、蠶豆蛋白和鷹嘴豆蛋白等植物蛋白為主要原料，經(jīng)過擠壓加工、靜電紡絲和熱剪切法等方法生產(chǎn)的組織化蛋白產(chǎn)品（成品蛋白質(zhì)含量在50%以上），內(nèi)部拆絲可以得到類似熟肉紋理的結構。由于擠壓技術具有生產(chǎn)過程簡單、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，其被廣泛應用于植物蛋白肉的生產(chǎn)中。根據(jù)植物蛋白肉原料的含水率不同可以分為低水分組織化蛋白（水分含量20%～40%）和高水分組織化蛋白（水分含量40%～80%）：低水分組織化蛋白產(chǎn)品的纖維結構不明顯，呈疏松多孔狀，由于其水分含量低，便于保存和運輸，但是食用之前需要進行復水處理，與動物肉的相似程度低；高水分組織化蛋白產(chǎn)品的纖維結構致密，水分含量高，可直接食用，類肉程度高，是比較理想的動物肉替代產(chǎn)品，正逐步成為研究的熱點。

高水分組織化植物蛋白過程中，豆類蛋白質(zhì)（主要是大豆和豌豆蛋白）通常與膳食纖維、脂質(zhì)、調(diào)味劑以及增稠劑一起在高溫下擠壓成復合肉狀纖維結構，在此過程中蛋白分子鏈受熱展開、團聚、聚集和交聯(lián)，使得維持天然蛋白質(zhì)高級空間結構的次級鍵發(fā)生改變，其中二硫鍵被認為是植物蛋白肉纖維形成的必要條件。此外，擠壓參數(shù)對于植物蛋白肉纖維結構的形成具有重要意義。Kyriakopoulou 等的研究認為擠壓溫度很大程度上決定了植物蛋白肉的纖維結構，并在特定的熔融溫度下蛋白質(zhì)之間發(fā)生交聯(lián)反應形成纖維結構。Samard 等研究發(fā)現(xiàn)相比于含水量和擠壓溫度，螺桿轉速對植物蛋白肉纖維結構的影響較小，并且當擠壓溫度為130 ℃、螺桿轉速為200 r/min 以及水分含量為70%時，植物蛋白肉的纖維結構最明顯。因此，在擠壓過程中，擠壓溫度和水分含量的變化對植物蛋白肉纖維結構的形成影響較大。

2 植物蛋白肉的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的形成途徑及加工所引起的變化

2.1 植物蛋白肉中的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)及來源

植物蛋白肉的主要原料是豆類蛋白，而豆類蛋白在加工和儲藏過程中容易產(chǎn)生各種各樣的風味物質(zhì)，其中有帶香味的揮發(fā)性風味成分，如苯甲醛、戊醛、2-庚烯酮、3-烯酮、3-烯醇、戊酸、2-呋喃甲醇、苯乙醇、3-辛烯-2-酮、（E，E）-3，5-辛二烯-2-酮、庚醛、麥芽酚、苯丙醛和E-2-己烯醛等。同時不可避免也會產(chǎn)生一些不良的風味，一般可將植物蛋白肉中存在的不良風味分為兩類，一類是是可被味覺感知的苦澀味和金屬味，這主要是由異黃酮、呋喃、酚類化合物以及皂苷等物質(zhì)引起，另一類是可被嗅覺感知的豆腥味，它主要是由多種小分子揮發(fā)性風味成分按不同比例結合而產(chǎn)生的。目前，被報道的引起豆腥味的揮發(fā)性風味成分有九種：己醛（青草味、葉子味）、己醇（綠草味、割草味）、（E）-2-己烯醛（腐臭味、割草味）、（E）-2-壬烯醛（黃瓜味）、（E,E）-2,4-癸二烯醛（草藥味）、（E,E）-2,4-壬二烯醛（青草味）、1-辛烯-3-酮（煮熟菇類）、1-辛烯-3-醇（蘑菇味）和2-戊基呋喃（青草味、葉子味）。其中2-戊基呋喃、己醛是豆類制品中的主要豆腥味成分，它是豆類中的亞油酸經(jīng)由光氧化產(chǎn)生的一種揮發(fā)性風味物質(zhì)。這些引起豆腥味的不良風味物質(zhì)有一部分來自豆類原料本身，這是由于在豆類的生長和儲藏過程中，脂肪氧合酶（lipoxidase,LOX）促進多不飽和脂肪酸衍生物降解產(chǎn)生不良風味物質(zhì)。此外，后續(xù)的加工也可能會形成不良風味物質(zhì)。研磨是生產(chǎn)豆類產(chǎn)品過程中不可或缺的一步，豆類的研磨可能會加重豆腥味，這可能是由于研磨會提高物料的溫度，促使物料發(fā)生熱誘導降解反應，從而產(chǎn)生不良風味物質(zhì)。在組織化植物蛋白過程中，含羰基的揮發(fā)性風味物質(zhì)含量明顯降低，新形成了2-戊基吡啶和吡嗪；同時擠壓方式不同，物料的風味也會有變化，低水分擠壓會使擠出物中的豆腥味明顯降低，這可能與其疏松多孔的結構有關，而高水分擠壓則會增加擠出物中的豆腥味[36]。

2.2 揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的形成途徑

脂質(zhì)氧化及其相關代謝途徑的副產(chǎn)物是豆類制品中揮發(fā)性不良風味物質(zhì)主要來源。揮發(fā)性不良風味物質(zhì)形成途徑主要有自動氧化、光敏氧化、LOX 誘導的酶促反應以及蛋白質(zhì)的降解，在上述四種形成途徑中，LOX 誘導的酶促反應是組織化豆類蛋白過程中產(chǎn)生不良風味的最主要途徑。

自動氧化是由天然色素產(chǎn)生的單線態(tài)氧引發(fā)的自由基反應，反應產(chǎn)物（氫過氧化物）極易裂解為具有不良風味的醛類、酸類等化合物；光敏氧化是單線態(tài)氧直接與不飽和脂肪酸發(fā)生反應生成氫過氧化物，從而發(fā)生裂解產(chǎn)生具有不良風味的物質(zhì)；脂肪氧合酶誘導的酶促反應是指LOX 將亞油酸和亞麻酸中的1，4-順戊二烯結構催化氧化形成氫過氧化物的衍生物，這些衍生物進一步降解為具有不良風味的物質(zhì)，亞油酸和亞麻酸酶促反應形成揮發(fā)性不良風味化合物的途徑如圖1 所示。首先，脂肪酶催化脂質(zhì)分解為亞麻酸和亞油酸，隨后LOX 可以催化脂肪酸轉化為氫過氧化物衍生物，氫過氧化物裂解酶催化反應生成短鏈醛類物質(zhì)，醛類物質(zhì)在乙醇脫氫酶的作用下進一步分解為醇類物質(zhì)，這些醛類和醇類物質(zhì)共同構成了豆腥味。蛋白質(zhì)降解是指蛋白質(zhì)通過Strecker 降解反應和蛋白質(zhì)水解反應后生成醛類、呋喃類和雜環(huán)芳烴化合物。

圖1 亞油酸和亞麻酸酶促反應形成揮發(fā)性不良風味化合物的途徑[40]Fig.1 Enzymatic reaction of linoleic acid and linolenic acid to form volatile undesirable flavor compounds[40]

除了以上的四種途徑會形成不良風味物質(zhì)以外，揮發(fā)性不良風味物質(zhì)還能與蛋白質(zhì)發(fā)生相互作用，從而使不良風味物質(zhì)滯留在植物蛋白肉中，同時它也是豆腥味難以去除的主要因素之一。蛋白質(zhì)與揮發(fā)性風味物質(zhì)的相互作用是指蛋白質(zhì)與醛、酮類物質(zhì)的結合從而抑制揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的揮發(fā)，相對于酮類物質(zhì)，醛類物質(zhì)與蛋白質(zhì)的結合能力更強。蛋白質(zhì)與揮發(fā)性風味物質(zhì)之間的相互作用可以分為可逆和不可逆相互作用，可逆相互作用主要是揮發(fā)性風味物質(zhì)與蛋白質(zhì)的-COOH、-SH、-NH和-OH 通過氫鍵、疏水鍵和離子鍵結合，不可逆相互作用主要是揮發(fā)性風味物質(zhì)與蛋白質(zhì)的-S-S-、-SH、-NH之間形成了牢固的共價鍵，賴氨酸、精氨酸和半胱氨酸含量高的蛋白質(zhì)更容易與揮發(fā)性風味物質(zhì)共價結合。此外，Zhou 等研究表明極性強的揮發(fā)性風味物質(zhì)可能通過離子鍵增強其與蛋白質(zhì)的相互作用。Joshi 等認為大豆7S 球蛋白相比于11S 球蛋白更適合作為植物蛋白肉的原料，這是因為11S 球蛋白中含有大量的含硫氨基酸，這類氨基酸更容易與不良風味物質(zhì)結合。除此之外，揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的分子結構也會影響蛋白質(zhì)和揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的結合。丁醇與蛋白質(zhì)的親和力高于己醇，并且同一類揮發(fā)性物質(zhì)與蛋白質(zhì)的親和力是隨著碳鏈長度的增加而增加的。

綜上所述，組織化豆類蛋白過程中產(chǎn)生揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的途徑主要有四種，其中LOX 的酶促氧化途徑是產(chǎn)生豆腥味的主要途徑。此外，蛋白質(zhì)與揮發(fā)性風味物質(zhì)的相互作用會使揮發(fā)性風味物質(zhì)滯留。

2.3 加工工藝對揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的影響

植物蛋白肉的原料大多都需要從豆類中提取蛋白，目前豆類蛋白的提取方法有堿溶酸沉法、乙醇提取法、膜分離法、酶解酸沉法和離子交換法，但不同制備方法制得的豆類蛋白樣品所含的揮發(fā)性風味物質(zhì)組分不同。王麗娟等采用GC-MS 測定堿溶酸沉法、逆流萃取法和膜超濾濃縮法3 種方法制備的大豆蛋白的揮發(fā)性風味物質(zhì)，結果表明，用逆流萃取法提取大豆蛋白的揮發(fā)性風味物質(zhì)的含量最低，并且用不同提取方法得到的大豆蛋白的揮發(fā)性風味組分不同，色澤不同，氣味和滋味也差別明顯。Zhao等分別用0、2、4、6 和8 h 的研磨時間制備大豆分離蛋白粉末，并測定其風味物質(zhì)，結果發(fā)現(xiàn)，研磨時間不同大豆分離蛋白粉末的揮發(fā)性風味物質(zhì)的組分也不同，與研磨時間為0 h 的大豆分離蛋白粉末相比，研磨時間為2、4、6 和8 h 的大豆分離蛋白粉末有更高的揮發(fā)性物質(zhì)總含量。此外，盡管一些提取豆類蛋白的方法可以有效地降低揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的含量，但豆類本身自帶的非揮發(fā)性不良風味前體物質(zhì)會因為與蛋白質(zhì)結合或加工殘留帶入到提取的豆類蛋白質(zhì)之中，這些非揮發(fā)性不良風味前體物質(zhì)會在后續(xù)的儲藏加工中降解為揮發(fā)性不良風味物質(zhì)。

經(jīng)提取后的豆類蛋白通常需要進行干燥，干燥脫水有助于避免豆類蛋白變質(zhì)，同時有利于后續(xù)的深加工處理。常見的干燥方式有熱風干燥、微波干燥、冷凍干燥以及噴霧干燥，不同的干燥方式產(chǎn)生的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)含量也不同。李慧勤等測定了不同的干燥方式的豆渣風味成分，結果表明晾干豆渣中的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的種類和含量是最多的，有8 種主要豆腥味成分，它們的總含量占總風味物質(zhì)含量的22.10%；熱風干燥豆渣僅有一種豆腥味成分，即己醛（0.96%）；微波干燥豆渣有3 種主要的豆腥味成分，占總風味物質(zhì)的9.75%；經(jīng)真空干燥的豆渣豆腥味成分有4 種，占總風味物質(zhì)的11.22%；真空冷凍干燥后豆渣豆腥味成分較少，僅占總風味物質(zhì)的的1.81%。Ma 等分別用冷凍干燥和噴霧干燥來干燥豌豆蛋白濃縮液，結果發(fā)現(xiàn)豌豆蛋白濃縮液經(jīng)過噴霧干燥后，醛類物質(zhì)的含量增加，而其他的風味物質(zhì)含量均有所減少；豌豆蛋白濃縮液經(jīng)過冷凍干燥后，其風味物質(zhì)的含量沒有變化，這表示冷凍干燥會保留原料中的風味物質(zhì)同時避免產(chǎn)生新的風味物質(zhì)。因此，植物蛋白肉的原料可以選擇經(jīng)過熱風干燥或真空冷凍干燥后的蛋白原料，以減少植物蛋白肉中的豆腥味。

除了豆類蛋白提取工藝不同會造成風味揮發(fā)性物質(zhì)組分不同之外，擠壓加工也可能會引起風味揮發(fā)性物質(zhì)組分的改變。在擠壓加工過程中，豆類蛋白會在高溫、高壓以及高剪切作用下變性，次級鍵發(fā)生改變，醛類和醇類化合物更易于與豆類蛋白通過氫鍵結合，從而更有利于豆腥味成分的滯留。并且隨著豆類蛋白含量的增加，不良風味物質(zhì)的含量也有所增加。Yuan 等發(fā)現(xiàn)生豆?jié){中總己醛以及總揮發(fā)性風味物質(zhì)的含量與蛋白質(zhì)的含量成正比。另一方面，由于擠壓組織化蛋白，其內(nèi)部會形成凝膠網(wǎng)絡結構，可能會增加風味物質(zhì)在其中的附著位點，使風味揮發(fā)性物質(zhì)滯留，從而導致不良風味物質(zhì)含量增加。

一些研究發(fā)現(xiàn)對豆類蛋白進行熱處理會降低其揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的含量，這可能是因為豆類原料加熱后會使得一部分脂肪氧化酶失活，減少了脂肪氧合酶誘導的酶促反應。Sun 等研究表明在研磨大豆時，升高溫度可有效地降低風味前體物質(zhì)和油脂衍生的不良風味物質(zhì)的含量。Jiang 等的研究發(fā)現(xiàn)對蠶豆進行微波處理，可有效地降低脂肪氧合酶和過氧化物酶的活性，從而有效地減少了豆腥味，并且蠶豆在950 W 的微波爐中加熱1.5 min 是最佳的處理條件，此時既不會破壞蠶豆蛋白的功能性質(zhì)，也能有效減少豆腥味。同時，熱處理也會使豆類形成新的香氣物質(zhì)掩蓋豆制品中的不良風味物質(zhì)。Shuang 等比較生豌豆和烤豌豆中的關鍵香氣物質(zhì)，結果表明烤豌豆的關鍵香氣物質(zhì)種類增加，烘烤過程中產(chǎn)生的吡嗪和吡喃酮可以掩蓋豌豆的豆腥味。Ma 等的研究發(fā)現(xiàn)熱處理過程中產(chǎn)生的吡嗪和烷基化吡嗪等香氣物質(zhì)對豆腥味有一定的掩蔽作用。因此，熱處理在某種程度上可以改善豆類制品風味，這一結論或許可以運用來改善植物蛋白肉中的不良風味。

通常擠壓后的植物蛋白肉會經(jīng)真空包裝后儲存，儲存的溫度和濕度是促使不良風味物質(zhì)產(chǎn)生的關鍵因素，植物蛋白肉在較高的溫度和濕度條件下儲存會加速植物蛋白肉產(chǎn)生不良風味物質(zhì)。Mehle 等監(jiān)測了在不同水分含量和溫度下儲存的豌豆制品的風味物質(zhì)濃度變化，結果發(fā)現(xiàn)溫度為37 ℃，高水分活度時風味物質(zhì)的濃度變化最大（1-辛烯-3-醇和壬醛的不斷生成），這說明豌豆制品在儲藏過程中產(chǎn)生不良風味物質(zhì)的主要原因是脂質(zhì)氧化。此外，低溫儲藏可有效的降低LOX 的活性，從而抑制豆腥味成分的產(chǎn)生。植物蛋白肉在?18 ℃下儲藏，LOX 的活性降低了20%。杜雅榮等的研究發(fā)現(xiàn)LOX2 缺失大豆制品在0 ℃儲藏相比于20 ℃儲藏，其不良風味物質(zhì)降低了約18.70%，而正常大豆制品在0 ℃儲藏時，不良風味物質(zhì)降低了約21.67%。因此，植物蛋白肉在儲藏過程中，可以選擇低溫儲藏以減少豆腥味成分的產(chǎn)生。

3 去除或掩蔽植物蛋白肉中揮發(fā)性不良風味方法

加工工藝不同以及加工條件不同都會影響植物蛋白肉中揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的含量，但想要完全去除植物蛋白肉中揮發(fā)性不良風味物質(zhì)，還需要從揮發(fā)性不良風味物質(zhì)產(chǎn)生的主要原因和滯留情況進行分析。揮發(fā)性不良風味物質(zhì)產(chǎn)生的主要原因是脂肪氧合酶誘導的酶促氧化反應，所以在加工過程中抑制或鈍化脂肪氧合酶的活性，從而減少不飽和脂肪酸降解產(chǎn)生揮發(fā)性風味物質(zhì)是一個有效的方法。此外，揮發(fā)性風味物質(zhì)滯留在植物蛋白肉中的主要原因是蛋白質(zhì)與揮發(fā)性風味物質(zhì)發(fā)生了可逆或不可逆的結合，所以在加工過程中去除或掩蔽揮發(fā)性不良風味物質(zhì)是一個可行的方法。

巴爾扎克的手杖上刻著：我在摧毀一切障礙。我的手杖上則是：一切障礙在摧毀我。共同的是這個“一切”。[11]550

3.1 抑制LOX 活性的方法

3.1.1 培育新豆類品種 植物蛋白肉產(chǎn)生揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的主要原因是豆類中存在脂肪氧合酶促進不飽和脂肪酸降解，從而產(chǎn)生揮發(fā)性不良風味物質(zhì)，所以去除豆類本身的脂肪氧合酶是最有效的辦法。目前，有通過基因工程等遺傳學的方法培育出不含脂肪氧合酶的大豆品種以減少豆類在加工過程中產(chǎn)生的異味，如黑龍江省農(nóng)科院綏化農(nóng)科所選育的綏無腥豆2 號，這種大豆不含脂肪氧合酶LOX1 和LOX2，沒有豆腥味，并且食用口感較好。研究顯示，缺乏LOX1 和LOX2 的大豆揮發(fā)性物質(zhì)的含量顯著降低，而缺乏LOX3 的大豆會增加己醛的含量，LOX1、LOX2 以及LOX3 都缺失的大豆不良風味物質(zhì)的生成量最低。王丹等應用RNA 干擾技術同時抑制大豆脂肪氧合酶和胰蛋白酶抑制劑基因的表達，培育出缺失大豆脂肪氧合酶和胰蛋白酶抑制劑的大豆。Yang 等在研究中發(fā)現(xiàn)不含脂肪氧合酶的大豆產(chǎn)生的氫過氧化物衍生物和己醛含量遠低于普通大豆品種。同時目前也有研究顯示無脂肪氧合酶的豆類品種在品質(zhì)上也可以得到改善。Esteves 等比較了LOX2 和LOX3 缺失的大豆品種和普通大豆品種的營養(yǎng)成分，結果發(fā)現(xiàn)LOX2 和LOX3 缺失的大豆品種含有更多的氨基酸和人體必學的常量金屬元素。但是培育缺失LOX 的豆類品種也會有一定的局限性，它并不能去除能生成揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的反應底物（磷脂和游離脂肪酸）。Ma 等的研究檢測了兩個相近的基因（含或不含LOX）的大豆制成的豆?jié){風味特性，結果發(fā)現(xiàn)缺失LOX 與普通豆?jié){風味參數(shù)之間沒有顯著相關性，這說明除了LOX 催化不飽和脂肪酸降解，豆?jié){中的不飽和脂肪酸本身也會氧化酸敗。

綜上所述，這種缺失LOX 的豆類品種確實是加工植物蛋白肉的理想原料，它既可以減少由于豆腥味而增加的加工工藝流程，又可以顯著降低揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的含量。但是缺失LOX 的豆類品種中仍會存在揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的反應底物，這些反應底物仍會在之后的加工和儲藏中降解，生成揮發(fā)性不良風味物質(zhì)。

3.1.2 運用物理或化學方法改性 在去除植物蛋白肉原料的豆腥味方面，除了培育不含脂肪氧合酶的大豆之外，還可以通過改性來抑制豆類蛋白粉中脂肪氧合酶的活性，例如熱處理、輻射、脈沖電場技術以及酸堿法等手段。加熱是豆類加工過程中去除豆腥味最常用的方法，目前除了傳統(tǒng)的加熱方式之外，微波加熱和射頻加熱這兩種新型的加熱手段也在去除豆類制品的不良風味上有了廣泛的運用。張嵐等在高溫、高壓和高剪切作用條件下處理豆渣，結果表明，產(chǎn)品中未檢出己醛、2-戊基呋喃、酮類和醇類等不良風味物質(zhì)，并形成多種酯類物質(zhì)使產(chǎn)品風味得到明顯改善。此外，射線輻照也能夠有效的降低豆類蛋白粉中LOX 的活性，這種方法相對于熱處理的優(yōu)點是可以降低營養(yǎng)物質(zhì)的損耗。Tewari 等的研究表明低劑量輻照可以有效減少大豆中的不良風味物質(zhì)，提高大豆的抗氧化能力。脈沖電場技術是一種非熱食品滅菌和鈍酶的方法，它能夠很好地保留食品的味道、顏色、質(zhì)地和營養(yǎng)。當前已有研究證明脈沖電場技術能夠很好的抑制LOX 的活性，Li 等用42 kV/cm 脈沖電場，400 Hz 脈沖頻率和2 μs 脈沖寬度下處理大豆后發(fā)現(xiàn)LOX 的最大失活率高達88%。酸堿處理法主要是通過調(diào)節(jié)酸堿度，使其偏離LOX的最適pH，破壞LOX 的二硫鍵和巰基，達到降低LOX 活性的目的，這種方法可以優(yōu)化豆類蛋白粉的整體風味。

綜上所述，熱處理、輻射、脈沖電場技術以及酸堿法等物理或化學方法均是改變LOX 的構象來抑制LOX 的活性，從而減少由脂肪氧合酶誘導的酶促反應這一途徑產(chǎn)生的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)。但是要想完全去除引起豆腥味的揮發(fā)性不良風味物質(zhì)，這些方法可能還需要與能夠去除不良風味前體物質(zhì)的方法相結合。

3.1.3 改變擠壓條件 擠壓技術融合了高溫、高壓和高剪切作用，可有效防止LOX 誘導的脂質(zhì)氧化，從而改善豆類產(chǎn)品的風味。在不同擠壓條件下擠壓大豆分離蛋白，擠出物的揮發(fā)性風味物質(zhì)的滯留率以及不良風味物質(zhì)的含量不同。Menis 等探討了低水分擠壓對風味物質(zhì)異戊酸、丁酸乙酯和丁酸保留率的影響，結果發(fā)現(xiàn)擠壓參數(shù)（擠壓溫度、水分含量以及螺桿轉速）的改變的確會影響擠出物的感官接受度。隨著擠壓溫度越高，豆類蛋白中LOX 的活性越低，不良風味物質(zhì)的含量降低。同時擠壓溫度會影響植物蛋白肉中揮發(fā)性風味物質(zhì)的保留率，關麗娜等用120、150、180 ℃的擠壓溫度，擠壓豌豆粉并分析其揮發(fā)性風味物質(zhì)，結果表明不良風味物質(zhì)成分得分最低的是擠壓溫度為180 ℃，其得分為0.70394，擠出物中的不良風味物質(zhì)反-2-辛烯醛、己醛、1-辛烯-3-醇、正己醇、1-戊醇、正丁醇和2-戊基呋喃的相對含量降低。其次是擠壓溫度為150 ℃擠出物的得分為0.98858。擠壓溫度為150 ℃時擠出物不良風味成分的得分最高，其值為1.62783。因此，擠壓處理可以減弱豌豆中不良風味。尋崇榮等研究發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，揮發(fā)性風味物質(zhì)的保留率呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，這可能是由于溫度升高，植物蛋白肉的結構更緊密，更易吸附揮發(fā)性風味物質(zhì)，隨著溫度不斷升高，植物蛋白肉中的水分蒸發(fā)量增大，帶走了更多的揮發(fā)性風味物質(zhì)。

此外，改變物料的水分含量也可能對不良風味物質(zhì)的含量有影響，高水分擠壓可能會更有利于不良風味物質(zhì)的保留，低水分擠壓可以有效的降低不良風味物質(zhì)的含量。Sandra 等用低水分擠壓和高水分擠壓分別處理豌豆分離蛋白，并用氣相色譜-質(zhì)譜嗅覺儀分析這兩種處理方法對豌豆分離蛋白中揮發(fā)性物質(zhì)的影響，結果表明低水分擠壓使脂肪氧化的中間產(chǎn)物減少了40%，有效減少了豌豆蛋白中不良風味物質(zhì)的含量，而高水分擠壓會增加不良風味物質(zhì)的含量，因此低水分擠壓可能是減少豌豆蛋白中不良風味物質(zhì)的有效方法。Guo 等將大豆?jié)饪s蛋白和小麥蛋白分別在50%、60%、70%和80%的水分含量下擠壓，結果發(fā)現(xiàn)總揮發(fā)性風味物質(zhì)隨著水分含量的增加而減少，這可能是由于隨著原料含水量的不斷增加，肉類類似物在擠壓機?？谔幩终舭l(fā)的增加降低了揮發(fā)性風味物質(zhì)滯留率。

綜上所述，培育新豆類品質(zhì)、運用物理或化學方法改性以及改變擠壓條件都是為了抑制LOX 的活性，避免LOX 催化不飽和脂肪酸降解，產(chǎn)生揮發(fā)性不良風味物質(zhì)，但在豆類蛋白中的非揮發(fā)性不良風味前體物質(zhì)（磷脂和游離脂肪酸）在加工和儲藏中還能降解產(chǎn)生揮發(fā)性不良風味物質(zhì)。因此，揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的完全去除還需要將抑制LOX 的活性與去除不良風味前體物質(zhì)的方法相結合。

3.2 去除或掩蔽揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的方法

蛋白質(zhì)與風味物質(zhì)的相互作用是造成揮發(fā)性風味物質(zhì)滯留的最重要的因素，所以可以考慮去除或掩蔽揮發(fā)性風味物質(zhì)以及非揮發(fā)性不良風味前體物質(zhì)，以降低揮發(fā)性風味物質(zhì)滯留率，從而達到去除豆腥味的目的。

3.2.1 溶劑萃取 豆類蛋白粉已經(jīng)去除了大量的脂質(zhì)（甘油三酯），但是仍然有一些極性脂質(zhì)（游離脂肪酸、磷脂和溶血磷脂）無法去除，這些脂質(zhì)容易在后續(xù)的儲藏和擠壓加工中氧化降解，從而產(chǎn)生一些揮發(fā)性不良風味物質(zhì)。Bader 等研究認為有機溶劑可以有效的去除豆類蛋白中的極性脂質(zhì)以及不良風味物質(zhì)。Cca 等用有機溶劑（丙酮、乙醇和異丙醇）處理扁豆分離蛋白，結果發(fā)現(xiàn)乙醇和異丙醇降低總揮發(fā)性風味物質(zhì)的含量的效果顯著。Wang 等研究了乙醇和異丙醇兩種水溶劑在三種濃度水平下對空氣分級豌豆蛋白強化面粉的除味效果，并對空氣分級豌豆蛋白強化面粉中的風味化合物進行鑒定，結果表明，有機溶劑在去除不良風味物質(zhì)方面效果比較好。但這種方法可能會改變蛋白質(zhì)的構象，破壞蛋白質(zhì)的一些功能性質(zhì)，這可能會影響深度加工產(chǎn)品的品質(zhì)，同時食品中溶劑殘留問題也需要進一步考慮。Murillo 等的研究表明原料的蛋白變性程度高，溶解度低，則其制備的植物蛋白肉的組織化程度低。

3.2.2 酶處理 酶處理可以很好的改善豆類原料中的豆腥味，它是利用酶的專一性，選擇性地作用于醇類和醛類底物，將這些小分子化合物通過酶反應轉變成相應的酸，以達到去除豆腥味的目的。張平安等利用麥芽粉中的醛脫氫酶（ALDH）對大豆進行脫腥處理，從而有效消除大豆中的豆腥味，通過測定己醛的含量，結果發(fā)現(xiàn)小麥芽粉添加量為2%，溫度為45 ℃，作用時間為2.5 h 時豆腥味最低。但在Song等的研究中表明盡管酶處理可以減少一些不良風味物質(zhì)成分，但它也會增加一些其他不良風味物質(zhì)。近幾年，有一種新型的方法是將磷脂酶與-環(huán)狀糊精結合的方法去除豆類蛋白中的不良風味物質(zhì)，這種方法既能夠有效地去除不良風味物質(zhì)，又能保留豆類蛋白的天然結構，并且最小程度的改變豆類蛋白的功能性質(zhì)。磷脂酶主要通過促進磷脂的水解，隨后利用-環(huán)糊精和其他環(huán)糊精與豆類中的不飽和脂肪酸和磷脂水解物形成水溶性包合物。Arora 等采用了超聲波、磷脂酶A2 和環(huán)糊精組合處理大豆蛋白，發(fā)現(xiàn)這種方法能很好地去除大豆蛋白中的磷脂，并且己醛的去除率高達92%，但這種方法容易將其他脂肪族化合物一并去除，造成大豆蛋白中營養(yǎng)的損失。Zhu 等用磷脂酶A2 和環(huán)糊精同時處理大豆分離蛋白，處理后的大豆分離蛋白不良風味的前體物質(zhì)減少了92%，將處理后的大豆分離蛋白與未經(jīng)處理的大豆蛋白相比較，經(jīng)處理的大豆分離蛋白生成己醛的速率要比未經(jīng)處理的大豆蛋白慢12 倍，經(jīng)處理的大豆蛋白的一些結構被改變，但其溶解度未發(fā)生變化。因此，將被酶處理過的大豆分離蛋白作為擠壓原料，或許可以在降低植物蛋白肉中的豆腥味的同時，還不會影響植物蛋白纖維的形成。

3.2.3 添加風味物質(zhì) 改善植物蛋白肉風味的傳統(tǒng)方法是添加風味物質(zhì)來掩蔽和改善植物蛋白肉中的豆腥味，但在擠壓過程中直接添加風味物質(zhì)，擠出物的風味保留率不高，無法達到掩蔽植物蛋白肉中豆腥味的目的。Palkert 等將揮發(fā)性風味物質(zhì)直接添加到脫脂大豆粉中，混合后靜置反應45 min 后進行低水分擠壓（物料含水量30%），結果發(fā)現(xiàn)擠出物中的揮發(fā)性風味物質(zhì)平均回收率不到10%，風味損失嚴重。Milani 等在大豆分離蛋白中加入風味增強劑（肌苷酸二鈉和味精），經(jīng)低水分擠壓后發(fā)現(xiàn)擠出物的最高揮發(fā)性風味物質(zhì)的保留率為27%左右。Yuliani等利用酪蛋白酸鈉微膠囊技術包埋風味物質(zhì)檸檬烯，經(jīng)低水分擠壓后發(fā)現(xiàn)檸檬烯保留率受擠壓條件的影響較大，平均保留率為65%。

此外，利用美拉德反應產(chǎn)物來增強豆類制品的風味，同時掩蔽植物蛋白肉的不良風味，可能是一種有效的方法。Zhang 等在pH7.6 的條件下加熱木糖和大豆肽2 h 得到美拉德反應產(chǎn)物，制得的美拉德反應產(chǎn)物與半胱氨酸分別在80、100、120和140 ℃的條件下混合，結果在樣品中檢測到了63 種含硫化合物，其中有51 種是含硫雜環(huán)化合物，這類化合物氣味閾值較低，能夠改善食品風味。Habinshuti 等將葵花籽蛋白、大豆蛋白、玉米蛋白這三種蛋白的水解物分別與木糖和半胱氨酸在pH7.4 和溫度為120 ℃的油浴下加熱2 h，根據(jù)感官評價得到大豆蛋白水解物得到的美拉德反應產(chǎn)物可以改善食品風味。因此，可以考慮在擠壓豆類蛋白過程中加入多肽和單糖，同時提高擠壓溫度，以便于生成美拉德反應產(chǎn)物掩蔽植物蛋白肉中的豆腥味。

綜上所述，從去除非揮發(fā)性不良風味前體物質(zhì)和揮發(fā)性不良風味物質(zhì)兩個角度去考慮消除植物蛋白肉中的豆腥味，能夠有效的降低植物蛋白肉中的不良風味物質(zhì)。但這些方法仍有一些弊端。溶劑萃取法雖然去除非揮發(fā)性不良風味前體物質(zhì)的效果好，但是容易影響豆類蛋白的構象和功能，還可能導致豆類蛋白中的溶劑殘留。酶處理法去除豆腥味雖然安全但是效率低，不適用于工廠的大批量加工。-環(huán)糊精與磷脂酶結合的方法不但能有效的去除豆類蛋白中的不良風味物質(zhì)，還能保留蛋白質(zhì)的功能結構，將被-環(huán)糊精和磷脂酶處理過的豆類蛋白作為植物蛋白肉的原料，不但不會影響植物蛋白肉的品質(zhì)，還有助于減少豆腥味。由于擠壓的特殊性，風味物質(zhì)在擠壓機內(nèi)保留率低，所以在擠壓過程中添加風味物質(zhì)來掩蔽植物蛋白肉的豆腥味似乎也不太可行。此外，可以考慮在擠壓豆類蛋白過程中加入多肽和單糖，同時提高擠壓溫度，生成的美拉德反應產(chǎn)物或許可以掩蔽植物蛋白肉中的豆腥味。

4 總結與展望

風味是影響植物蛋白肉公眾接受度的重要因素之一，尋找能夠有效去除或掩蔽植物蛋白肉中揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的方法對于后續(xù)植物蛋白肉的推廣有著重要意義。植物蛋白肉中的豆腥味產(chǎn)生的主要原因是LOX 催化不飽和脂肪酸氧化，揮發(fā)性不良風味物質(zhì)滯留在植物蛋白肉的主要原因是風味物質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用。從豆類原料到豆類蛋白粉再到植物蛋白肉這一過程中，提取工藝、研磨時間、干燥方式、擠壓條件以及儲藏方式的不當，都會引起揮發(fā)性不良風味物質(zhì)含量的增加。因此，本文從抑制LOX活性和降低揮發(fā)性風味物質(zhì)滯留率兩個角度去考慮消除或掩蔽植物蛋白肉中的豆腥味，結果發(fā)現(xiàn)，這些消除或掩蔽豆腥味的方法雖然各自的都有各自的優(yōu)勢，但是無論單獨使用哪一種方法都無法完全消除揮發(fā)性不良風味物質(zhì)。因此，在之后的研究中可以嘗試將多個消除揮發(fā)性不良風味物質(zhì)的方法聯(lián)合使用，從而改善植物蛋白肉中的不良風味。

在未來關于植物蛋白肉風味的研究可以從以下幾個方面入手：a.改善植物蛋白肉風味的傳統(tǒng)方法是添加肉味香精或風味增強劑來掩蔽植物蛋白肉中的豆腥味，但在擠壓過程中直接添加風味增強劑，擠出物的風味保留率不高。因此，提高風味增強劑在植物蛋白肉中的保留率以及其在后續(xù)烹飪加工的穩(wěn)定性還有待進一步的研究；b.迄今為止，還沒有一種有效且完善的方法將植物蛋白肉中的單一不良風味物質(zhì)提取分離出來，并且對于植物蛋白肉加工與貯藏過程中風味變化的動態(tài)檢測與分析，還存在著各種各樣需要探究的問題，如擠壓機內(nèi)蛋白質(zhì)與風味物質(zhì)的結合機制、原料中的LOX 在擠壓機機筒內(nèi)的反應情況和揮發(fā)性風味物質(zhì)在植物蛋白肉中的滯留率等；c.對于電子舌、電子鼻、頂空固相微萃取和氣相-質(zhì)譜聯(lián)用等手段測定植物蛋白肉風味方法的建立還需要進一步的考慮。