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食品科学家破解完美植物性鸡蛋配方,引领绿色饮食新革命

hqy hqy 发表于2025-04-20 08:54:01 浏览4 评论0

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提示:这需要找到合适的蛋白质。有了新原料和新工艺,下一代替代品不仅更像鸡蛋,而且可能更有营养。

食品科学家破解完美植物性鸡蛋配方,引领绿色饮食新革命 第1张

从烹饪角度来看,鸡蛋是一种神奇的食材:美味、营养丰富且用途广泛。美国人每年消耗近1000亿个鸡蛋,平均每人每年约300个。尽管相比其他动物食品,鸡蛋的生产过程更加环保,但与大多数植物性食品相比,其环境足迹仍然较大 —— 此外,工业化养鸡场还引发了严重的动物福利问题。

因此,食品科学家和一些公司正在努力开发更好的植物性鸡蛋替代方案。“我们正试图对鸡蛋进行逆向工程,”马萨诸塞大学阿姆赫斯特分校的食品科学家戴维·朱利安·麦克克莱门茨(David Julian McClements)表示。

这项任务并不容易,因为真正的鸡蛋在厨房里扮演着多种角色。你可以用打好的鸡蛋包裹面包屑或粘合肉丸;也可以用它们将油和水乳化成蛋黄酱,或者制作煎蛋卷、蛋白派甚至天使食品蛋糕。一个理想的鸡蛋替代品必须能够很好地完成所有这些功能,同时还能提供熟悉的质地和真实的味道。

目前的植物性鸡蛋尚未达到完美状态,但工业界和学术界的研究者们正在不断改进它们。新的原材料和技术正在推动着更接近于真正鸡蛋的产品诞生,这些新产品不仅外观相似,而且可能比传统鸡蛋更有营养价值。

实际上,制造令人信服的植物性鸡蛋主要涉及模仿真实鸡蛋中卵白蛋白和其他蛋白质在加热过程中的行为方式。当鸡蛋中的蛋白质被加热至一定温度时,它们会展开并相互结合形成凝胶状物质,这一过程被称为热凝胶化。正是这种特性使得蛋白和蛋黄能够在烹调过程中凝固。

食品科学家破解完美植物性鸡蛋配方,引领绿色饮食新革命 第2张

对于某些植物蛋白来说,复制这种行为并不容易,因为它们往往含有更多的含硫氨基酸。这些硫基团倾向于在较高温度下才展开,因此通常需要比真正的鸡蛋更长时间和更高的温度才能达到类似的效果。

为了制造植物性鸡蛋,食品科学家们通常会从大豆、绿豆或其他作物中提取混合蛋白质。“你想从可持续、经济实惠且质量稳定的植物蛋白源开始着手,”麦克克莱门茨说道,他在《2024年食品科学与技术年度评论》中撰写了一篇关于植物性食品设计的文章。“所以你要把搜索范围限定在那些经济上可行的蛋白质组内。”

幸运的是,有些提取物主要由一种或几种特定蛋白质组成,这些蛋白质在较低的温度下就能表现出类似真鸡蛋的特性。目前市面上的植物性鸡蛋大多依赖于这类蛋白质:例如Just Egg使用了绿豆提取物中的植物白蛋白和球蛋白;Simply Eggles则选用了羽扇豆中的蛋白质;而McClents及其团队正在探索浮萍等叶组织中富含的光合酶rubisco作为潜在原料。

食品科学家破解完美植物性鸡蛋配方,引领绿色饮食新革命 第3张

如今,通过将选定蛋白质基因插入细菌或酵母宿主体内,并在水箱中培养这些宿主,食品技术人员可以大规模生产所需蛋白质,此过程称为精密发酵。这为寻找更多基于植物的蛋白质来源打开了大门,这些新发现的蛋白质或许能更准确地模拟实际卵子的属性。

一些公司已经开始寻找合适的候选者。比如位于加州的生物技术公司Shiru就利用一个复杂的人工智能平台来筛选其超过4.5亿个天然蛋白质序列数据库中的特定特性蛋白质。为了找到更接近鸡蛋特性的植物蛋白,该公司首先确定了所需的标准。“对于鸡蛋而言,关键在于热凝胶化起始点 —— 即加热后由液态转变为固态的过程,”该公司创始人兼首席执行官、同时也是一名蛋白质工程师贾斯敏·休姆解释道。“此外,它的质地也必须恰到好处 —— 既不太硬也不太软。”满足这些条件取决于许多细节因素,如氨基酸组成及其排列顺序以及三维折叠结构等复杂过程,这也是2024年诺贝尔化学奖的主题之一。

随后,该公司根据上述标准从数据库中筛选出了一份预测符合要求的短名单。研究人员制造了这些蛋白质并测试了它们的性质,最终确定了一些潜在的类蛋蛋白质。其中几款产品质量足够好以至于该公司开始考虑将其商业化,但贾斯敏·休姆拒绝透露更多细节。

破解风味密码

拥有核心蛋白质之后,下一步是添加其他成分以使产品更接近鸡蛋的味道和口感。例如,加入植物油可以改变产品的质感。“如果我不在产品中加入任何油脂,那么它就会像炒蛋清一样;如果我添加8%到15%的油脂,它就会变得像全蛋那样易于搅拌;如果再多加一点,则会变成面糊状,”Eat Just公司的产品开发副总裁克里斯·琼斯(Chris Jones)说。该公司生产了一种名为Just egg的鸡蛋替代品。“开发人员还可以添加树胶防止混合物中的蛋白质沉淀,或者加入室温下透明但在加热后变得不透明的分子,以此来模拟真实鸡蛋烹饪时的变化。”

然后就是味道问题:当前的植物性鸡蛋往往带有异味。琼斯提到:“我们的第一代产品尝起来就像是割草机甲板底部的味道 —— 非常草本气息浓郁。”他说,即便是最新版本5仍然有一些微妙的差异。

食品科学家破解完美植物性鸡蛋配方,引领绿色饮食新革命 第4张

俄亥俄州立大学的风味化学家德文·彼得森(Devin Peterson)指出,这种强烈的味道并非单一分子造成,而是多种化合物共同作用的结果。他说,从豆类中提取的蛋白质含有一些会产生不良气味的酶,要去除这些难闻的挥发性分子是一个艰巨的任务。(据推测,在大桶中烹饪单个蛋白质可以减少这个问题。)许多植物蛋白表面也存在一种叫做多酚的物质,这也会导致强烈的味道。“去除这些多酚极具挑战性,因为它们紧密地结合在一起,”麦克克莱门茨补充道。

专家们普遍认为消除油腻感和其他不愉快的气味是一件好事。但是,对于是否应该主动让植物性鸡蛋尝起来更像真正的鸡蛋,人们意见不一。“这实际上是一个两极分化的问题,”琼斯说。

鸡蛋的味道很大程度上来自于硫化物,而这些化合物并不一定能让所有消费者满意。琼斯指出:“鸡蛋之所以有某种味道是因为它在腐败过程中释放出了硫。”当参与者被要求比较Eat Just无蛋黄酱与传统真蛋黄酱时,至少有一半的人表示不喜欢后者那种明显的硫磺味。

这使得开发者面临两难选择:“它应该保持原有的硫磺味还是尝试创造一种全新的风味?我们还没有答案,”琼斯说。即使是像煎蛋卷这样简单的食物,开发者也可以追求“一个中性点,无论你添加什么调味料,都能品尝到预期的味道。”

随着食品技术人员不断克服这些挑战,植物性鸡蛋的品质有望得到显著提升。然而,最终目标可能是超越而非仅仅匹配传统鸡蛋的表现。麦克克莱门茨和他的同事们已经在植物性蛋黄中加入了叶黄素,这是一种对眼睛健康非常重要的营养素。

未来,科学家们可以通过调整蛋白质的氨基酸组成或增加钙铁含量等方式来满足特定的营养需求。“我们最终可以设计出比现在更健康的食品,”国际非营利组织“好食物研究所”(Good Food Institute)的食品科学家比安卡·达塔(Bianca Datta)说。该研究所致力于推广替代蛋白质的研究与发展。“我们才刚刚开始探索可能性。”

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