综述：植物基替代品加工中的非热技术：应用、挑战与未来展望

《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》：Nonthermal Technologies in Plant-Based Alternative Processing: Applications, Challenges, and Future Perspectives

高压处理（HPP）、脉冲电场（PEF）、超声波、冷等离子体（CP）、紫外线（UV）和辐照等非热加工技术在植物基食品中展现出改善微生物安全性、保留营养和增强功能特性的潜力。这些技术通过物理场作用破坏微生物结构或改变蛋白质构象，同时减少对热敏感成分的破坏。例如，HPP可提高植物基肉饼的硬度和脂肪含量，PEF增强油提取效率，超声波改善植物基牛奶的稳定性和溶解性。然而，规模化应用面临设备成本高（如超声波设备需2万至20万美元）、参数优化困难（如PEF对耐热菌效果有限）及消费者认知不足等问题。未来需结合AI优化工艺，开发低成本设备，并建立标准化指南以促进产业应用。

　　植物基替代品的市场需求正以前所未有的速度增长，这一趋势源于对环境可持续性、伦理考量以及健康饮食的重视。随着消费者对传统动物源食品的替代需求不断上升，食品工业正在积极研发各种植物基产品，如肉类、乳制品和油类的替代品，以满足对口感、营养和生态效益的追求。然而，传统热处理技术在食品加工过程中往往会对热敏性营养成分造成负面影响，包括维生素、矿物质和生物活性物质的降解，因此非热处理技术正在成为一种重要的替代方案。

非热处理技术，如高压处理（HPP）、脉冲电场（PEF）、超声波、紫外线（UV）光、辐照和冷等离子体（CP），在保持产品感官和营养特性的同时，能够有效提升微生物安全性并延长保质期。这些技术通过不同的物理机制实现食品的灭菌和改性，避免了高温处理带来的负面影响，如营养成分的流失和口感变化。例如，HPP通过增加压力改变蛋白质结构，从而提升其功能性和消化性，同时有效抑制微生物生长。PEF则通过电场脉冲破坏微生物细胞膜，实现高效的微生物灭活，而不会影响蛋白质的结构和营养成分。超声波处理能够改善乳制品的乳化性能和稳定性，同时通过促进蛋白质的溶解性和界面吸附能力，提高产品的感官品质。UV光和辐照技术则主要用于微生物的去除和食品的保存，尽管它们可能对某些营养成分造成一定影响，但总体上仍然被认为是提高食品安全性的重要手段。

在实际应用中，这些非热处理技术在植物基食品加工中的潜力得到了广泛认可，但其大规模应用仍面临一些挑战。首先是技术的可扩展性和经济性问题，许多非热处理设备的成本较高，且在大规模生产中需要更高的能耗。其次，不同植物基基质对非热处理技术的反应存在差异，这使得统一的处理参数难以设定，从而影响了处理效果的一致性。此外，消费者对非热处理技术的认知度和接受度也是制约其推广的重要因素，一些消费者对“辐射”一词存在误解，认为其对健康有害，这需要通过透明的信息传播和教育来改善。

尽管存在上述挑战，非热处理技术在植物基食品加工中的应用前景仍然广阔。未来的研究方向应聚焦于开发更高效的处理参数，以及探索多种非热处理技术的协同效应，以进一步优化加工条件。例如，将超声波与发酵技术结合，可以提升植物基蛋白质的生物利用度，同时改善其感官属性。此外，通过人工智能和机器学习优化处理参数，能够更精准地控制非热处理过程，减少不必要的负面影响，如蛋白质变性、脂质氧化和营养成分流失。随着技术的进步和成本的降低，非热处理技术有望成为植物基食品行业的重要支柱，推动其向更高质量、更可持续和更营养优化的方向发展。

在环保和可持续发展的大背景下，非热处理技术不仅有助于减少食品加工过程中的能源消耗，还能减少化学添加剂的使用，从而降低对环境的影响。例如，HPP和PEF在液体食品加工中的应用，能够减少能源使用并延长保质期，而CP则因其低温特性，能够实现对植物基食品的高效灭菌，同时减少化学处理的需求。这些技术的结合和优化，不仅能够提升植物基食品的安全性和功能性，还能推动食品工业向更加环保和可持续的方向发展。

然而，要实现这些技术的广泛应用，还需要解决一系列技术和管理上的问题。例如，HPP需要使用柔韧且耐压的包装材料，而许多植物基食品目前采用的是玻璃或硬质塑料，这限制了其在HPP中的应用。此外，非热处理技术的标准化和监管问题也是亟需解决的，以确保其在不同国家和地区的合法性和一致性。同时，随着植物基食品市场的不断扩张，企业需要在技术、成本和市场需求之间找到平衡点，以确保产品的竞争力和消费者的接受度。

综上所述，非热处理技术为植物基食品的加工提供了一种创新且可持续的解决方案。虽然这些技术在实际应用中仍面临诸多挑战，但随着技术的不断进步和市场的逐步成熟，它们有望成为植物基食品行业的重要组成部分，为消费者提供更健康、更环保的食品选择。