植物酸奶发展优势及存在问题

郑梓威，张彭湃，苏海龙，杨生玉，李星科*

1. 河南大学生命科学学院微生物工程研究所（开封 475004）；2. 河南省应用微生物工程研究中心（开封 475004）

近年来，我国人民生活水平不断提高，营养供给能力显著增强，国民营养健康状况明显改善，但仍面临居民营养不足与过剩并存、营养相关疾病多发、营养健康生活方式尚未普及等问题，也成为影响国民健康的重要因素。在这种大背景下，新健康理念逐渐兴起，植物基食品作为以上多种问题新的解决方案，正在受到人们愈加热情的追求。植物酸奶作为植物基食品研究中的一个方向，因其特有的诸多优势，已然成为食品界新的热点。植物酸奶，国家标准还没有对其进行确切定义，现归属于植物蛋白饮料范畴，主要由植物基原料发酵而成，且蛋白质含量达到动物酸奶标准的发酵产品[1-3]。目前大多数植物酸奶是由豆类、坚果、五谷等富含植物蛋白和脂肪的种子，或椰子等富含植物蛋白的果实作为原料，进行发酵生产而成的酸奶。与传统动物基发酵而成的动物酸奶相比，植物酸奶由于丰富的原料来源，因此具有更加独特的味道、全新的营养组成以及特殊的功能。但是植物酸奶作为一种全新的食品概念，还存在诸多的问题亟待解决。在介绍了植物酸奶的发展历史与技术前沿的基础上，简述了植物酸奶的优势与存在问题，并为植物酸奶的后续发展做出了分析与展望。

1 植物酸奶的发展历史

酸奶至今虽然已有3 000多年的历史，但植物酸奶却是一个全新的概念。长久以来，在全球食品行业中植物基食品都是相当小众的，直至20世纪90年代，在全球范围兴起的“植物型食品浪潮”，才使其得以逐渐崭露头角。

在过去的50年里，高收入国家的蛋白质日摄入量有所增加，特别是来自肉类、鸡蛋、牛奶和乳制品的蛋白质[4]。这意味着，随着民众物质水平的提升，民众对于蛋白质营养的追求正在逐步加大。动物基食品虽具有高含量的优质蛋白，但也暴露出成本高、种类少等缺点，富含多种优质植物蛋白的植物基食品的出现，恰好弥补了这一问题。随着素食、轻食等健康概念在北美和欧洲兴起，植物基食品才慢慢被民众们广泛接受，植物酸奶也逐渐被当作传统酸奶的一种代替品。

随后，植物酸奶展现出十分迅猛的发展趋势，美国市场作为其最重要的消费市场之一，截至2018年8月，植物酸奶销售额同比增长了54%，整体市场规模达到了1.74亿美元。虽然植物酸奶在美国酸奶市场上只占2%份额，但是近年来植物酸奶的增长率是普通酸奶10倍[5]。在美国的一项最新关于牛奶和植物饮料的调查表明，灵活主义家庭，即经常消费多种饮料，包括牛奶和植物酸奶，这种家庭占整个液体乳消费家庭的15.6%。几乎完全消费植物酸奶的家庭的占比则达到了22.8%[6]。多个数据显示植物酸奶的市场地位在整个液体乳乃至整个乳制品行业是不容小视的，更显示出植物酸奶的发展前景是无比光明的。

而在我国，随着轻食、素食等健康饮食概念传入我国并逐渐兴起，酸奶作为一种十分健康且对身体有益的食品补充剂已经被大众所接受。2017年，我国酸奶市场规模达1 220亿元，首次超越牛奶的销售额[7]。而具有多种新功能的植物酸奶，也受到各大厂家的关注，并受到广大人民群众的期待，2019年底，农夫山泉在国内推出第一款植物基酸奶，广受消费者好评。随后包括伊利、蒙牛、三元等在内的大型乳品企业都先后推出同类型的产品，植物酸奶国内市场就此形成雏形，自此国内的植物酸奶行业也开始呈现出蓬勃发展的态势。

2 植物酸奶的优势

2.1 营养学优势

植物酸奶作为一种食品，首先应考虑的便是其营养成分。相较动物蛋白而言，植物中所含蛋白的丰富程度远超动物蛋白，且其价格更加便宜。从营养学角度来看，Li[8]的研究表明多种植物蛋白的正确组合完全可以提供足够的必需氨基酸。这证明了植物酸奶是有满足人体日常氨基酸、蛋白质所需的潜力的。

在日常乳制品饮食中，我们总侧重于蛋白质和钙含量的比较，却疏忽了微量元素的补充，而微量元素丰富，恰是植物酸奶的一大营养优势。例如藜麦就是一种补充铁、镁、锌等微量元素非常好的来源[9]，而藜麦酸奶也是目前的研究热点之一。此外，Chen等[10]的研究表明，杏仁中富含纤维、维生素E和锰等人体所需物质，由杏仁制成的植物酸奶或可成为新的营养补充剂。豆奶是一种已经普及很久的植物酸奶，豆奶是人必需的单不饱和及多不饱和脂肪酸的良好来源，其营养价值已众所周知[12]。植物酸奶不仅能补充蛋白质，还能补充多种微量元素与优质脂肪类营养，其在营养学上的功能，是远超出动物酸奶的。

2.2 健康优势

随着人们生活节奏的加快，现代人心理和生理压力正不断增大，随之而来的肥胖、三高等健康问题越来越频繁。而在中国，心脑血管疾病造成的死亡占国民总死亡率的40%以上，排名第一，并且一直呈现上升的状态，而胆固醇是导致心脑血管疾病的重要原因之一，因此服用高胆固醇的动物酸奶，并不利于众多心脑血管疾病患者的健康。而植物酸奶来源安全、营养温和，又由于原料来源植物，不仅没有胆固醇，饱和脂肪含量也比较低，是三高患者新的选择。植物奶中例如豆奶，其含有的卵磷脂和维生素E含量高于牛奶，饮用可以有效调节血脂、保护肝脏、防止血管硬化，非常有益于心脑健康、体重管理等问题。此外，Aydar等[11]研究表明植物酸奶由于含有单酚类化合物和不饱和脂肪酸，对人体健康也有一些有益的影响。Siti等[12]研究表明植物酸奶甚至可以预防龋齿，这表明植物酸奶仍具有很大的保健研究潜力。另外，对于消化动物基乳制品比较吃力的婴幼儿，营养温和、好消化的植物酸奶也是一种解决方法，在经过营养学和发酵学优化后或会成为年轻母亲的追捧[13]。

植物酸奶的原料即为平时所食用的五谷杂粮，在人体消化及利用上比动物蛋白更具有亲和、适应性，例如杏仁奶含有大量的单不饱和脂肪酸，被认为有助于减肥和控制体重[14]。还有含有异黄酮的豆奶，Jacobsen等[15]研究表明豆奶中含有的黄豆苷元、染料木黄酮都具有抗癌特性。以及已经十分受大众欢迎的椰奶，Ekanayaka等[16]的研究表明，椰子脂肪中所含的月桂酸有助于提高人体高密度脂蛋白胆固醇水平，从而有助于降低血流中的低密度脂蛋白胆固醇水平，进而维护心脑血管健康。这些各有特殊保健用途的植物酸奶或可成为这些消费者对于乳制品食物新的追求。

而对于动物酸奶的来源，产奶动物或多或少地会使用动物激素催产、保健，或使用抗生素治疗动物的疾病。而长期服用含有动物体激素、抗生素的乳制品，这些化学成分会通过富集作用在人体中积累，进而导致疾病。因此这也成为消费者的一大担忧。其次，亚洲人种中存在的大规模乳糖不耐受以及少部分乳制品过敏者。乳糖是一种需要经过消化酶分解成单糖才能被人体吸收利用的双糖，乳糖不耐受症患者体内因缺少乳糖酶，乳糖无法全部分解为单糖，服用含有大量乳糖的动物基乳制品就会出现无法正常消化的情况而致病，轻则腹泻，重则出血。另外，乳制品过敏是指患者体内免疫系统对乳蛋白，如乳清蛋白或脂类过敏，服用易产生腹泻、便秘或荨麻疹。而原料来源健康且不含乳糖及动物蛋白的植物酸奶恰好解决了这些问题，这将会成为广大患者们的一种新的营养补充方式。

食用发酵乳制品的一大益处便是补充益生菌。益生菌是多种与人体共生，对人体有益的细菌的统称。益生菌饮品目前已被广大消费者接受，关于肠道益生菌与人类疾病关系的大量研究证实，定时补充益生菌对人体裨益良多。而植物作为益生菌原料发酵后功能功效的研究仍不是很充分，虽然说益生菌这一概念已不是什么新鲜词语，但对于益生菌的科学研究仍处于幼年期。以植物作为益生菌饮品的发酵原料是否可以令二者相得益彰，是一个十分具有潜力的研究方向[17]。

2.3 原料优势

目前市面上存在多款植物酸奶，包括大豆酸奶、杏仁酸奶、椰子酸奶、燕麦酸奶以及较为少见的大蕉酸奶、豌豆酸奶。由于其原料不同，其营养成分、发酵工艺、质构与口感都有所不同。植物酸奶因具有广阔的原料选择，不同种类食物搭配发酵不仅可以产生更好的口感与风味，更能产生更加均衡的营养搭配。其次随着人口数量的不断增长，市场对于肉类和乳制品的需求成倍增加，而生产动物蛋白所需的水量大约是生产等量植物蛋白所需水量的100倍[8]，因此将植物基替代品用于缓解畜牧业对环境巨大的压力，是一种很好的解决方案。就原料上而言，植物酸奶的选择范围、获取难度、环境保护以及成本等问题都远远优于动物蛋白，植物酸奶的发展具有极大的发掘潜力。

2.4 环保优势

动物养殖是一个庞大且复杂的过程，随着我国畜牧业不断扩大，经济与环保的矛盾逐渐尖锐。畜牧业的发展过程中，不可避免地对环境造成了不利影响，这既不利于环境保护，更不利于畜牧业可持续发展。如畜牧养殖过程中产生的粪便若不妥善处理，则可能造成水源的污染。动物因食用富含大量蛋白的饲料产生的氮气与臭气，则会对大气造成破坏，也对周边居民身体健康造成影响[18]。而植物基酸奶原料为植物，并不存在这些问题，间接地保护了环境，更降低了废料处理成本，因此植物酸奶也更能获得环保主义者的青睐。

2.5 思想概念优势

随着人类文明的发展，人道主义思想逐渐萌芽并壮大。动物福利的概念也逐渐成型，其指出农场动物虽是供人食用的，但在成为食品之前，它们在饲养和运输过程中，或者因卫生原因遭到宰杀时，其福利都不容忽视，即动物在为人类服务的同时，也理所应当地获得尊重与善待，虽然该思想并未被国际正规组织认可，但在民间的确有一定的响应声音存在。研究表明，带有“动物福利”标签的商品相比同类商品更被消费者认可[19]。而不涉及思想问题的植物酸奶，则可成为“动物福利”响应者以及部分宗教、纯素食人士的新选择。

3 植物酸奶存在的问题

3.1 营养构成

植物酸奶虽然较动物酸奶具有众多动物酸奶没有的营养成分，但这也成为了其存在的一个问题，即种类多但含量却不高。

就蛋白含量而言，动物酸奶如牛奶发酵的酸奶中蛋白质含量较高，植物酸奶则稍逊，蛋白含量仅在动物酸奶的5%到100%，且平均值仅在48%[20]。谷类酸奶中蛋白质的赖氨酸含量通常较低，而豆奶则是蛋白质中半胱氨酸和蛋氨酸含量较低[21]。就补充蛋白质这一服用乳制品的主要目的而言，植物酸奶略显不足，且植物酸奶容易吸收的程度也远比不上动物酸奶[22]。因此在该问题上，植物酸奶目前尚不能完全成为动物基酸奶的替代品，人体剩余所需蛋白质等营养只能从日常膳食中获取。

在微量元素方面，补钙是饮用乳制品的一个主要目的。以营养物密度数比较，牛奶（1.9 mg钙/kcal）与杏仁（0.46 mg钙/kcal）或大豆（0.62 mg钙/kcal）相比，动物乳制品无疑是更好的钙元素来源，可以说大多数种类的植物酸奶较动物酸奶的钙含量都是远远不足的。且一般而言，只有牛乳和山羊乳是所有主要矿物质的重要来源，例如钙、钾、镁、钠和磷等元素，以及硒和锌等微量元素。而植物酸奶中，例如豆奶中含有大量的铜和铁，椰奶则是含有铬和硒，大麻酸奶中含有钼[9]。因此就人体所需矿物质而言，植物酸奶虽含有多种动物酸奶不含的微量元素，但主要矿物质营养上，未经强化或混合的单一植物酸奶，的确是逊色于动物酸奶的。

在脂肪方面，部分植物酸奶，如杏仁、椰子酸奶，其中所含饱和脂肪酸比其他酸奶含量高得多，这违背了植物酸奶的健康初衷，较高的热量密度是否会导致健康问题，成了使用这些原料时需要考虑的一个因素[4]。

另外，如果不清楚植物酸奶与传统动物基乳制品的营养区别，贸然使用植物基乳制品代替动物基乳制品，如给婴幼儿使用，可能会导致营养不良[21]。若乳制品行业想将植物酸奶打造成动物酸奶的替代品甚至全面超越，就必须对植物乳进行营养强化。目前已有研究表明可用蛋白质强化、添加酶或混合两种或多种植物基牛奶，如Suphamityotin等[23]的酶提取法的优化，以获得与牛奶具有同等高营养价值的产品。

且纯植物牛奶中可能含有的一些蛋白酶抑制剂，会通过灭活消化酶来干扰蛋白质和淀粉的消化[24]。另外如大豆、燕麦、豌豆等豆类中存在的皂苷通过形成不溶性皂苷-蛋白质复合物来干扰蛋白质吸收，该复合物也具有抗消化作用[24]。这些抗营养剂不仅会干扰矿物质的吸收，还会干扰维生素的吸收。例如，各种多酚导致硫胺素失活并导致吸收不良[13]。这些问题限制了原料的选取，更限制了植物酸奶的营养是否能被人体顺利吸收。此外，植物基在发酵过程中是否破坏了大量植物本身的营养，还有待研究。

3.2 感官感受与质构

植物酸奶的气味与口感，是尚待突破的一大难点。这主要是由于植物蛋白种类、分子量、空间结构与动物蛋白的不同，导致了气味与口感的大大不同，因此质构与感官感受的问题是密不可分的。植物基本身的性质是一大影响因素，例如杏仁的苦味与豆类的豆腥味等都会对植物酸奶的风味造成很大的影响。在植物酸奶中不仅需要考虑植物基本身的性质，还需要考虑发酵过程中产生的各种化学物质对风味的影响。如一些植物原料发酵后会产生令人难以接受的气味，对于这些情况就需要人为添加物质以改善发酵结果[25]。可见植物酸奶较动物酸奶的风味物质形成机制更为复杂[26]。

另外，在口感方面，植物基酸奶不如动物奶发酵成的酸奶细腻，酸牛乳的凝乳质地较为柔软、光滑和致密。因此没有经过优化加工的植物酸奶带有很强烈的淀粉感、豆腥味或苦味等使部分人难以接受的口感，部分企业在生产过程中会添加大量糖分以改善入口感觉。但随着研究发展，目前已有十分长足的发展，如利用Masker掩盖技术处理苦味和腥味问题[27]，亦或通过正交试验设计优化发酵工艺，确定最佳发酵条件，以驯化菌种与改善植物酸奶味道[28]，这都大大提升了植物酸奶的口感。

酸奶的一些其他重要属性，如化学成分、表观黏度和持水量、流变特性和感官特性，这些属性的研究有助于确定植物酸奶的关键质量属性如发酵时间、发酵温度等因素，以及明确这些属性和配方之间的重要相互关系，都可有效提升其质构与口感[4]。植物酸奶若想完全成为牛奶的替代品，就有必要对其进行强化，使其口感和营养价值接近牛奶。

3.3 稳定性与货架期

植物酸奶的稳定性，是指其构成物质以及体系能否长时间保持稳定的性质，一般由物质颗粒大小、乳液形成和蛋白质溶解度共同决定。植物酸奶中由于含有脂肪液滴、原料固体颗粒、蛋白质和淀粉颗粒等的大尺寸颗粒会随时间而沉淀聚集，因此很难保证其储藏过程中的稳定性。

货架期是稳定性的市场体现，是指食品被贮藏在推荐的条件下，能够保持安全；确保理想的感官、理化和微生物特性；保留标签声明的任何营养值的一段时间。植物性代乳品的货架期很大程度上取决于它们所含胶体颗粒的聚集稳定性。植物酸奶中的营养物质会随时间降解，或在某些情况下并不稳定，都会影响植物酸奶的保藏，进而制约其发展[29]。因此为了提高产品稳定性，可以使用各种技术减小分散相颗粒的尺寸，但为了不破坏稳定乳液的蛋白质以及脂质，以及加热导致淀粉黏度增加等原因，植物酸奶的发酵、灭菌处理势必采用更加复杂谨慎的方式，例如：Valencia-Flores等[30]使用超高压均质技术对植物酸奶进行均质处理已取得不错的成效；Jafari等[31]已使用超声波技术对传统牛奶进行了均质效果研究。但对植物酸奶的效果尚待测试。

而动物酸奶研究已久，已经具有很完善的的保藏技术以及很长时间的保质期。而植物酸奶目前研究较少，目前关于其保鲜保藏技术与手段仍有很大的探索空间，研究思路是在延长货架期的同时，尽量少地使用添加剂。

3.4 发酵工艺

目前而言，植物酸奶的制作工艺与传统酸奶差别不大。以传统发酵方法发酵植物酸奶是否合适，目前的研究尚不足。与动物基乳制品所含主要蛋白等的不同，导致了其发酵工艺存在改进、优化的可能。植物基酸奶不仅发酵周期更长，其蛋白含量也普遍较低，这都预示了发酵工艺上可取得巨大的进步，因此传统发酵方法对于植物基乳制品，可能并非最佳方案[32]。另外如Bernat等[33]和Briviba等[34]在发酵中采用超声波、脉冲电场、高强度超声波辐射、欧姆加热、超高压均质等先进方法，也是一种新的思路。

不同属性的原料采用的方式也可能是大相径庭的，目前植物酸奶可分为坚果奶、谷物奶、蔬菜水果奶三大类，不同原料的不同特性可能导致前处理以及发酵工艺有很大差别，如添加不同的发酵剂、不同的亲水胶体或乳化剂等[32]。该方面研究目前尚比较缺乏，但具有十分大的挖掘潜力。随着研究将会出现越来越先进的方式方法不断优化其生产工艺。

4 结语与展望

介绍了植物酸奶的发展历史、植物酸奶较动物酸奶的诸多优势与存在的问题。植物酸奶是目前食品界的一大研究热点，现今人民物质水平提高，饮食结构的变化使越来越多的健康问题凸显出来。植物酸奶作为一种良好的解决方案，以良好的味道、独特的营养结构与环保绿色等优势决定了其发展趋势向好且具有巨大的发展潜力。近年其产量与销量正逐步攀升，并与动物酸奶形成平行消费，大大拓展了乳制品市场的领域。

但其存在的问题也不容忽视，如主要营养不足、口感欠佳以及较差的稳定性，都给植物酸奶的发展带来了阻力。从包装方式、发酵温度再到使用定位，乃至发酵菌种，全工业生产段的技术、营销策略的研究也都还不足。只有继续革新各项环节的技术，植物酸奶才能成为动物酸奶的完全替代品。

虽然消费理念在文化习惯上，国内与国际上仍有差距，以及植物酸奶目前存在的诸多问题仍阻碍着其发展，但随着越来越多的乳制品企业的重视入驻植物酸奶领域，以及越来越多的消费者接触并接受植物酸奶，植物酸奶市场将会愈加繁荣。