综述:植物蛋白异味挑战:机制、先进氧化技术及风味改良机遇——一篇批判性综述

【字体: 时间:2025年10月05日 来源:Food and Bioprocess Technology 5.8

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  本综述系统探讨植物蛋白异味成因及消减策略。文章深入分析异味形成的化学机制,对比传统方法(热处理、发酵、酶修饰)与新兴先进氧化技术(AOPs,如超声波、臭氧处理、冷等离子体、脉冲电场、紫外线辐射)在去除异味化合物(VOCs)及保留蛋白功能特性方面的潜力,为植物蛋白在食品工业中的应用提供重要理论支撑。

  

异味形成的化学机制

植物蛋白在提取、加工和储存过程中易产生异味,主要源于两类化合物:挥发性有机物(VOCs)和非挥发性物质。VOCs包括醛类(如己醛)、酮类、醇类和吡嗪类,多由脂质氧化(Lipid Oxidation)或美拉德反应(Maillard Reaction)生成。非挥发性成分如多酚氧化物和硫苷分解产物,则通过酶促反应(如脂氧合酶LOX途径)或蛋白质降解形成。这些化合物与蛋白质结构(如疏水区域)结合,导致异味持久残留。

传统异味消减技术

常规方法包括热处理、发酵和酶处理。热处理通过变性蛋白质释放VOCs,但可能破坏功能特性(如溶解性)。发酵利用微生物(如乳酸菌)代谢异味前体,有效降低醛类含量。酶法(如蛋白酶水解)切割蛋白质-异味化合物复合物,但可能产生苦肽。这些方法虽部分有效,但存在效率低或副产物问题。

先进氧化技术(AOPs)的创新应用

新兴AOPs通过自由基反应(如·OH)降解异味分子并修饰蛋白结构:
  • 超声波(Ultrasound):空化效应破碎蛋白聚集体,释放VOCs,同时改善溶解性。
  • 臭氧处理(Ozone Treatment):O3氧化硫化物和醛类,减少异味强度。
  • 冷等离子体(Cold Plasma):活性物种(如O)破坏疏水相互作用,去除异味。
  • 脉冲电场(Pulsed Electric Field, PEF):电穿孔作用增强酶或溶剂对异味化合物的渗透。
  • 紫外线辐射(UV Radiation):光解作用分解VOCs,如降解己醛。
    这些技术能针对性保留蛋白质功能(如乳化性和胶凝性),且处理时间短、效率高。

技术比较与未来机遇

AOPs在异味去除率和蛋白功能性维护上优于传统方法,但需优化参数(如能量输入、处理时间)以避免过度氧化。未来研究应聚焦于技术联用(如超声波-酶法)和实时监测异味化合物,以推动植物蛋白在肉制品替代品和乳制品中的广泛应用。
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