综述：植物基类似物：潜在的化学风险及缓解策略

《JOURNAL OF FOOD SCIENCE》：Plant-Based Analogs: Potential Chemical Risks & Mitigation Strategies

植物基替代品（肉、奶、蛋）因营养与健康争议引发关注。研究指出，原料中的天然毒素（如生物碱、凝集素）、加工产生的化学污染物（丙烯酰胺、杂环胺）及环境污染物（农药残留、重金属）可能影响安全。不同替代品面临独特挑战，如奶酪替代品蛋白质不足，蛋类模拟品含高碳水化合物。监管框架不完善，需加强风险评估和标准制定，确保产品安全及长期健康影响。

　　植物基替代品，如肉类、乳制品和蛋类模拟品，旨在复制其动物对应物的结构和感官特性。这些产品被开发用于满足多样化的营养需求、饮食偏好以及伦理考量，近年来市场占有率显著增长。然而，由于植物原料中天然存在的毒素和抗营养因子，以及为达到特定感官属性而引入的新成分和复杂的加工过程，人们对它们的食品安全和营养价值产生了担忧。目前，关于这些替代品的短期和长期食品安全与营养影响尚不明确。消费者在选择这些产品以获取潜在健康和环境效益时，需要得到充分的证据来证明其配方和加工过程的安全性。本文旨在系统探讨植物基替代品（PBAs）的化学安全性，解决现有文献中的关键研究空白。通过全面分析监管框架、化学危害的共存、不同替代品类别（肉类、乳制品和蛋类）的风险谱以及在监管背景下的缓解策略，本文提供了更全面的PBAs化学安全状况的概览。

当前全球食品体系虽能满足世界人口的食品需求，但其对资源的大量消耗和污染问题，对人类健康和地球环境造成了严重影响。动物产品（肉类、乳制品和鸡蛋）的生产与消费对土地、水资源有较高需求，并排放甲烷和氧化亚氮等温室气体，加剧全球变暖。食品生产和分配约占全球温室气体排放的27%–31%，其中动物产品是主要贡献者。因此，食品行业正逐步转向可持续农业和饮食模式。为减少食品系统的碳足迹，各种植物基食品和饮料被开发和商业化。许多食品工业巨头和大量新兴初创企业已经进入这一领域，从汉堡到乳制品。然而，由于监管障碍和全球政策不一致，这些产品的广泛采用、全球分布和有效安全监管仍受到阻碍。例如，欧盟依靠消费者通过标签区分动物产品和模拟产品，而美国则要求更明确的提示和禁止误导性词汇或术语。类似的差异也存在于原料批准和允许的毒素水平上，欧盟通常比北美更严格。发展中国家则常遵守其贸易伙伴的法规。

在这样的监管背景下，植物基替代品（也称为替代品或替代品）应运而生，它们模仿动物产品的结构和感官特性，并由多种植物材料制成。其中，肉类（尤其是碎肉和鸡肉）、鸡蛋、牛奶和冰淇淋的模拟品已经成功开发，而奶酪和酸奶则仍在发展中。尽管植物基奶酪替代品行业是增长最快的领域之一，但在模仿乳酪的功能和营养方面仍面临挑战。

植物基替代品市场正在经历显著创新和投资的推动。随着消费者在植物基类别中拥有更多选择，这些产品的全球销售和市场增长预计将在2030年达到高峰，尽管仍存在一些经济挑战。北美地区，植物基替代品（包括肉类、乳制品和海鲜）的销售近年来有所增长，预计2023年至2030年的复合年增长率（CAGR）为10.9%。在欧洲，2022年至2023年植物基替代品的总销售量增长了2%–8%。尽管有乐观的预测和趋势，但最近的市场变化显示某些类别增长有所放缓。例如，2023年Good Food Institute报告称，肉类和海鲜替代品的销售下降了13%。奶酪替代品的销售也从2022年到2024年有所下降，但下降速度从2023年的9%放缓到2024年的4%。蛋类替代品，包括液体和固体替代品，2024年实现了适度增长，继之前下降之后。相反，植物基牛奶占所有植物基食品销售的35%以上，突显其在该市场中的主导地位。

没有新兴产品类别能够在早期阶段避免挑战。经济波动、价格上涨和市场动态的不稳定性持续影响植物基食品。然而，前景仍然乐观。根据Good Food Institute的数据，美国18至59岁的消费者中有四分之三表示愿意在未来尝试植物基肉类和乳制品。这种日益增长的兴趣强调了确保这些产品长期安全和营养充足的重要性。

无论不同替代品的技术成熟度如何，植物基替代品的开发旨在满足多样化的消费者偏好。除了素食者、素食者和乳糖不耐受者，还有许多人正在转向植物基替代品。值得注意的是，约86%的植物基替代品购买者同时也购买动物产品。这一转变的一个关键动机是人们对高动物产品消费对环境、健康和动物福利带来的负面影响有了更广泛的认识。植物基肉类替代品在感官属性上与传统肉类相似，使消费者在不牺牲口感和质地的前提下减少肉类摄入。

“弹性饮食”（flexitarian diet）作为一种减少动物产品摄入但不完全排除它们的饮食模式，已被证明对广泛消费者群体具有吸引力。植物基替代品支持这种饮食方式，使弹性饮食者能够在享受熟悉的味道和质地的同时减少动物产品摄入。随着这一趋势的发展，进一步的创新和竞争预计会推动更经济、更吸引人和更可持续的植物基替代品的发展。

营养担忧也影响了植物基替代品的采用。对红肉和加工肉类健康风险的认识促使消费者探索植物基选项。尽管植物基替代品因其原料来源而常被视作更健康的选择，但这一看法需要更深入的审视，因为它们的配方复杂。为了匹配动物产品的感官和功能特性，植物基替代品依赖于多种新原料和复杂的加工步骤。如Shireen和Wright所评论的，肉类替代品的配方涉及各种新成分和加工步骤。

此外，植物基替代品中使用的天然和合成成分也引发了关于其长期健康影响的疑问。缺乏对这些成分的保护措施和长期数据可能导致意外后果，就像20世纪50年代推出的早餐谷物，最初被视为营养且经济的食物，但如今却被与过量糖分摄入、丙烯酰胺暴露和肥胖联系在一起。

因此，为了避免重蹈覆辙，评估植物基替代品的长期安全性和营养影响至关重要。消费者需要获得有关配方和加工方法内在安全性的证据。潜在的危险因素，包括植物源毒素、农业化学品、环境污染物、新成分和加工衍生化合物，应成为当前和未来研究的重点。为了全面了解其长期影响，需要纵向研究，而不仅仅是体外或横断面分析。这样的研究将指导行业实践、法规和政策，确保植物基食品产品既安全又营养，同时有益于环境。因此，本文旨在提供对植物基替代品化学安全性的全面综述，解决现有文献中的关键研究空白。早期的综述（如McClements和Grossman的研究）虽然突出了挑战，但主要关注功能性缺陷而非化学安全性。更近期的综述（2023年后）如Gr?fenhahn和Beyrer、Milani和et al.、Scherf等，已探讨了特定产品中的特定毒素，但信息仍零散，且对毒素共存的考虑有限。

相比之下，本文通过系统地探讨以下内容，推动了该领域的进展：（i）每种替代品的监管框架和已建立的限值，（ii）化学危害的共存，（iii）不同替代品类别（肉类、乳制品和蛋类）相关的风险谱，以及（iv）在监管背景下可能的缓解策略。通过扩大范围涵盖所有主要替代品类型，并整合监管和安全视角，本文提供了对植物基替代品化学安全格局的更全面理解。

目前市场上存在多种植物基替代品。每种类别使用不同的主要和次要成分来模仿其动物对应物。然而，正如其名称所示，它们主要由植物材料制成。它们可以大致分为乳制品、蛋类和肉类替代品。本节将简要描述每种类型，并讨论其主要成分、工业加工方法以及消费者在准备过程中可能引发的不良影响。这些信息在表1中进行了总结。

在植物基乳制品替代品中，常见于植物材料中的天然毒素、农业化学品和环境污染物可能对消费者的健康产生潜在影响。此外，加工过程中可能形成新的毒素或污染物质，如丙烯酰胺、多环芳烃、杂环胺、氯丙醇和赖氨酸与丙氨酸的结合物。这些毒素的形成和存在对健康可能带来风险，尤其是在高温处理过程中。因此，对于这些替代品的安全性评估需要综合考虑其原料来源、加工方法以及最终产品的准备过程。

在植物基蛋类替代品中，天然毒素、农业化学品和环境污染物同样可能成为问题。例如，植物基蛋类替代品可能含有天然毒素如植物凝集素，这些毒素可能与红细胞结合，干扰矿物质的吸收。此外，加工过程中可能形成新的毒素，如丙烯酰胺和多环芳烃。这些毒素的形成和存在可能对健康产生潜在影响，特别是在高温处理过程中。

在植物基肉类替代品中，天然毒素、农业化学品和环境污染物可能对消费者的健康产生潜在影响。例如，植物基肉类替代品可能含有天然毒素如植物凝集素，这些毒素可能与红细胞结合，干扰矿物质的吸收。此外，加工过程中可能形成新的毒素，如丙烯酰胺和多环芳烃。这些毒素的形成和存在可能对健康产生潜在影响，尤其是在高温处理过程中。

综上所述，植物基替代品的化学安全性是一个复杂且多维度的问题。由于其复杂的配方、多步骤的加工过程和多样化的准备方法，这些替代品可能包含多种化学危害，包括天然毒素、农业化学品、环境污染物、新成分和加工衍生化合物。为了确保这些产品的长期安全性和营养价值，需要进一步的研究和监管措施。此外，消费者在选择这些产品时，应关注其潜在的健康风险，并采取适当的准备和消费方法。