坚果类植物基乳饮料研究进展

孙家琪，刘 晨，关 莹，姜 阳，庄瑞宇，路 飞

（沈阳师范大学粮食学院，沈阳 110034）

随着食品科技的发展，以及素食、乳糖不耐受等消费者的食品需求，“植物基”已成为健康、环保、新潮的代名词，而植物基产品的主要增长引擎就是植物基乳饮料。坚果富含植物蛋白（7.50%～21.56%）、脂质（42.88%～66.71%）、水分（1.47%～9.51%）、总可溶性糖（0.55%～3.96%）以及大量微量元素，在植物基乳饮料产业发展中极具潜力。相较于国内传统植物基乳饮料，坚果类植物基乳饮料在口感风味和理化性质方面具有很大的优势，与燕麦、谷物类乳饮料相比，因其脂肪含量较高而能有效改善产品口感不够丝滑、形态不够均匀等问题；与豆类乳饮料相比，因其口味香浓而深受大众欢迎。综述近年来国内外坚果类植物基饮料原料选取、制作工艺、品质改善等研究进展，为国内坚果类植物基乳饮料产业发展提供参考。

1 坚果类植物基乳饮料的原料选取

从传统角度，以核桃、杏仁为坚果类植物基乳饮料基底，容易被大众接受。近年来，随着坚果营养成分及其功能性研究的不断深入，兼具营养与口感的巴旦木、开心果、夏威夷果、榛子等逐渐在植物基市场形成一定的规模。根据不同坚果原料的特殊营养价值，通过科学搭配，完全可以制备具有特定功能特性的混合型坚果类植物基乳饮料。

1.1 核桃

核桃口感丰富，含有丰富的不饱和脂肪酸、植物蛋白、酚类化合物、矿物质等营养物质，药用价值极高，能够预防冠心病、糖尿病，防止血清内毒素和TBARS 含量增加，抑制AChE 和BuChE 活性，现正研究将其用于治疗阿尔兹海默病、帕金森病等疾病。核桃中含有120种酚类化合物，是鞣花单宁、类黄酮、酚酸的丰富来源。由于核桃含有大量醛类化合物，导致核桃植物基乳饮料具有青草味，制约了产品的发展。对此，研究人员采用乳酸菌温和发酵的方法来改善核桃植物基乳饮料产品的风味。Liu 等[1]使用植物乳杆菌LP56 温和发酵并对发酵核桃乳分析评估表明，经LP56 发酵12 h 后，产品中游离氨基酸、脂肪酸、和芳香化合物均有增加。Cui 等[2]使用开菲尔粒发酵来改善核桃乳饮料的风味，当接种3 g 开菲尔粒，30 ℃条件下发酵12 h时，产品感官评分最佳。以核桃为原料加工制成的植物基乳饮料知名品牌为2005年投入生产的“六个核桃”。该产品以其丰富的营养价值、特有的功能特性、经典的广告用语而畅销国内饮料市场。

1.2 杏仁

杏仁具有丰富的营养价值，含有脂肪（>45%）、蛋白质（22.5%）、α-生育酚（24.2 mg/100 g）以及糖类、矿物质（钾、镁、钙、铁）等营养物质，具有高脂肪、高蛋白的营养特性，有助于改善空腹血糖受损程度并控制糖尿病患者前期血糖。Bhandari等[3]研究了营养强化与部分酶水解对杏仁乳液凝胶质地的影响，结果表明以杏仁为发酵植物基乳饮料原料具有很大的潜力。He 等[4]通过比对发酵植物基乳饮料的感官特性和理化性质，发现杏仁乳液更适合益生菌生长，使用杏仁作为牛乳替代品具有极大潜力。承德露露1975年研发生产的杏仁露打开了植物蛋白的大门，并于2022年5月开发出半糖杏仁露产品。“即杏GLEANERS”品牌是以中国药用杏仁为原料，采用UHT 技术打造的杏仁植物基品牌。

1.3 巴旦木

巴旦木含有脂质（约50%）、蛋白质（约25%）、碳水化合物（约20%）等营养物质，是膳食纤维、维生素E、核黄素和必需矿物质的丰富来源。巴旦木不仅营养丰富，而且口感香甜，是制备植物基饮料的优良原料。近年来，我国对巴旦木产品的研究多以复合蛋白乳饮料为主。吴晓菊等[5]研发出银杏果巴旦木复合乳饮料；贾娟等[6]研发了巴旦木红枣复合乳饮料；时慧等[7]对巴旦木乳饮料的稳定性进行了研究，通过单因素试验与正交试验，确定使用0.15%黄原胶、0.05%蔗糖酯，0.2%单甘酯、0.12%CMC-Na 复合稳定剂，在60 ℃，30 MPa条件下均质两次效果最佳；郭瑞成等开发出巴旦木风味酸奶，在巴旦木浆添加量9.4%、蔗糖添加量7.2%、乳酸菌接种3%条件下发酵4.2 h，可得到风味口感、色泽状态最佳的产品。在加工过程中，为了保持巴旦木奶的营养特性，Muhammad 等[8]评估了TS（热敏处理）后巴旦木奶的生物活性化合物、抗氧化剂、微生物、酶学和感官属性，结果表明与传统巴氏杀菌相比，通过TS 处理后巴旦木奶的生物利用度及安全性均显著提高，60 ℃条件下TS处理后的产品感官特性最佳。Innova数据显示，2020年以巴旦木为原料推出的植物基产品从53%增加到60.7%，跃居全球首位。OHNUT欧乐植选公司开发生产的巴旦木植物蛋白饮料深受大众欢迎。

1.4 开心果

开心果含脂肪（44.8%）、膳食纤维（9.8%）、蛋白质（20.8%），还富含植物甾醇、g-生育酚、钾、维生素K、叶黄素等营养物质。开心果的树脂精油富含香芹酚、莰烯、柠檬烯等生物活性化合物，Alma等[9]通过琼脂盘扩散法和最小抑制浓度（MIC）法证实开心果树脂精油对9 种细菌和3 种致病酵母的生长具有抑制作用。在制备开心果乳饮料过程中，烘烤能有效改善产品的理化性质和香气成分。Hojjati 等[10]探究烘烤（盐水中浸泡，135 ℃下烘烤）对开心果挥发性化合物的影响，发现烘烤过程中醛类、萜类、醇类、吡嗪类和呋喃类成分有所增加，这表明烘烤可使开心果保留原有香味并增添一些焙烧香味。Ahmad 等[11]通过对比浸泡机械研磨和烘烤胶体研磨对开心果奶的影响，发现烘烤开心果仁后，在pH=8.5条件下，胶体研磨30 min可得到营养成分和理化性质俱佳的开心果奶。Paola等[12]证实开心果是乳酸菌存活和生长的良好基质，采用MY800 发酵开心果乳饮料比MA400发酵得到的产品香气成分更加复杂，其中α-蒎烯含量达到24～28 μg/L。开心果不仅营养丰富，而且蕴含美好寓意，具有很大的植物基产业发展潜力。美国Tache 公司推出的开心果植物奶被大众称为美味优质产品，思瑞科技于2021年推出一种童年记忆口味的开心果植物奶。

1.5 榛子

榛仁含脂肪(50.6%～63.8%)、碳水化合物（16.5%）、蛋白质(16.2%～18.0%）、膳食纤维(8.2%～9.6%)，还富含维生素E、矿物质、生育酚、植物甾醇、酚类化合物等多种营养物质。Schmitzer等[13]研究表明，榛子皮富含多酚物质，是天然抗氧化剂和功能性食品成分的潜在来源。近年来，国内外学者对榛子乳饮料稳定性进行了深入研究。Turan等[14]探究烘烤对榛子乳液流变特性的影响，研究表明烘烤后榛子乳液符合弱凝胶模型，且稳定性和抗聚集性有所提高。Osman等[15]探究发现HPH(高压均质化)将产品稠度从91.82 Pa.sn降至0.51 Pa.sn，并将流动指数从0.15 提高到0.36，实验表明HPH适用于榛子乳饮料，可提高乳液的微观结构和流变特性。榛仁是不饱和脂肪酸的良好来源，为提高榛子综合利用效率，仝梦卓等[16]探究以榛子油工业的副产品为原料制作榛子蛋白饮料。榛子香甜酥脆的口感深受大家喜爱，各大品牌相继推出榛子奶饮品。英国果汁巨头innocent研发一款榛子奶进军中国市场。中国品牌植物标签打造富含维生素E的榛子植物奶，通过多营养低负担方式吸引消费者。

坚果类植物基乳饮料的原料种类见表1。

2 坚果类植物基乳饮料制备关键环节

坚果类植物基乳饮料制备的关键加工步骤包括原料预处理、均质、发酵、灭菌等，每一步加工工艺的顺序、温度、时间、压力等均与最终产品的感官评价、理化特性、营养价值密不可分。虽然坚果类植物基乳饮料制备工艺已相对成熟（见图1），但依存在植物蛋白吸收利用率低、稳定性差、风味单一、存在过敏原等不良特性，须根据原料特性采取合理而简便的工艺流程。

2.1 烘烤

通过对坚果的烘烤，可以丰富产品口感、提升色泽、改善质地、降低过敏原等。坚果烘烤过程涉及大量微观结构和化学变化，如水分含量降低、营养成分改变、颜色变化等，还能提高乳液稳定性和分离蛋白溶解度。Schmitzer等[13]通过HPLC-MS鉴定出榛子含有一些酚类化合物，探究了烘烤过程中去皮对酚类化合物含量和抗氧化能力的潜在影响。结果表明，榛子皮含有大量酚类化合物，这些酚类化合物在榛子果肉中不存在。因此，去皮会极大影响榛子的营养特性，而热加工和烘烤条件对酚类化合物影响较小。孙晓慧等通过分析榛子果仁的色泽、香脆度、含水量等因素，确定160～170 ℃是榛子果仁的最佳烘烤温度，但这些效应随着加热时间和温度升高而降低。在烘烤过程中，酚类化合物的耐热性不仅取决于化学结构，还与原料基质的特性密不可分。随着烘烤条件的增加，榛子、澳洲坚果和核桃的抗氧化活性显著降低，而杏仁和开心果的抗氧化活性保持稳定或略有增长。可见，只有在特定条件下进行烘烤，才能最大限度地显现出坚果原料的价值。

2.2 均质

坚果类植物基乳饮料通常会进行均质化处理，以改善微观结构特性及流变特性，最终提高产品的稳定性、透明度和白度指数。坚果中含有的大量蛋白质、膳食纤维、油脂等营养物质，会大大影响产品的流变特性。Briviba 等[17]通过超高压均质化(UPHP)处理杏仁奶，发现平均粒径增加约3 倍，并且抗原性蛋白几乎完全丧失。为攻克杏仁奶稳定性与感官要求的难题，Yahya 等[18]通过响应面法优化杏仁奶产品的稳定性，实验发现在卵磷脂、变性淀粉和琼脂用量分别为0.09%，1.31%，0.15%的条件下，超声处理4.9 min得到的杏仁奶理化性质与感官体验最佳。超声均质可能是最适合杏仁奶产品的均质方法，超声均质与稳定剂结合能有效提升杏仁奶产品的光泽度、改善口感。因此，应根据不同坚果的营养特性选择合适的均质方法，尤其注意过度加工造成营养物质流失或蛋白质变性等问题。

2.3 发酵

发酵技术历史悠久，发酵食品种类繁多。使用发酵技术制备坚果类植物基乳饮料能够有效提升营养价值并改善风味。通过食品级微生物的生长有效提升坚果蛋白的生物利用率、蛋白质溶解度、挥发性香味以及必需氨基酸组成。不同菌种发酵可得到不同效果，如酵母发酵以维生素产量高而著名，乳酸菌发酵能够大大提升产品抗氧化能力。与单一发酵相比，混合培养发酵能明显减少抗营养物质并提高矿物质含量。Sanni等[19]研究发现植物乳杆菌和嗜酸乳杆菌混合培养发酵相比单一发酵消除植酸和胰蛋白酶抑制剂的效果显著提升；Rekha 等[20]研究发现利用植物乳杆菌B4495 发酵将钙的生物利用度提高了大约6倍。Bernat等[21]利用罗伊氏乳杆菌和嗜热链球菌的混合培养物发酵杏仁，产品的亮度和白度指数值均有所提高。近几年，我国科研工作者开展了利用发酵处理方法制作坚果类植物基乳饮料的相关研究，汤木果等[22]以核桃为原料，利用直投式YF-L904 菌种，在31.5 ℃下发酵16 h，得到高蛋白、低脂肪的植物基核桃酸奶。鉴于目前对微生物相互作用及坚果营养特性认知仍存在局限性，故目标菌株选择组合仍采用试错法进行。针对坚果营养特性，合理预测目标菌株的协同作用是新型发酵型植物基坚果饮料的发展趋势。

2.4 灭菌

热杀菌和非热杀菌是植物基坚果乳饮料制作过程中主要采用的杀菌技术手段。热杀菌原理是根据病原菌与营养成分之间耐热性的差异来实现对温度的有效控制，消除可能存在的任何病原微生物，但可能对产品营养成分、理化性质等产生不利影响。非热杀菌技术如超高压杀菌、高压脉冲电场、高密度二氧化碳杀菌、超声波杀菌等技术已形成一定规模，但依存在杀菌不彻底、成本高、超高压处理使脂肪球聚集等问题。此外，作为非热灭菌方法的微过滤也是消除微生物和延长保质期的一种选择。

3 未来展望

结合目前国内外坚果类植物基乳饮料研究与发展状况，提出以下建议：1）提升坚果类植物基乳饮料的营养价值和感官体验。从加工原料看，坚果果皮一般较为苦涩，在赤藓糖醇全球供应不足、添加高糖影响健康的情况下，甜菊糖苷、罗汉果甜苷等热量低、甜度高且具有保健功能的天然代糖逐渐在植物基乳制品市场占据优势。从制作工艺分析，虽然坚果具有很高的抗氧化能力，但其亲水性酚类物质含量低，多数生物活性化合物在加工过程中遗留在废物中而破坏口感，因此，对加工副产物进行深度开发与利用，探究加工过程对产品抗氧化能力影响，对物尽其用、增加收益等具有重要意义。2）充分利用发酵技术强化营养。发酵风味及质构优化是国内坚果类植物基乳饮料的研究难点，可采用动物模型评价或细胞学评价的方法，探究发酵过程中风味物质与功能因子的变化情况，科学调整原料营养组分，进一步优化产品功能。3）巧妙定位，错位竞争。面对国外植物基高营养、低热量产品的竞争，有必要采取巧妙定位、错位竞争等方式，打造具有中国特色的功能性差异化产品，提高产品竞争力。可适当增加草药、植物、菌类等植物基原料，丰富产品类型，开发营养、口感、功能俱佳的新产品。发挥千年中医文化优势，打造“药食同源”高品质坚果类植物基乳产品，是中国植物基产品开发的特色之路，也是核心竞争力之所在。