植物乳的香气、异味及其影响因素研究进展

岳 杨，汪 超，陈亚淑，周 琦,*，邓乾春,*

（1.中国农业科学院油料作物研究所，农业农村部油料加工重点实验室，油料脂质化学与营养湖北省重点实验室，油料油脂加工技术国家地方联合工程实验室，湖北 武汉 430062；2.湖北工业大学生物工程与食品学院，湖北 武汉 430068）

植物乳是以核桃、大豆、燕麦、亚麻籽等植物果仁、果肉为原料，经过加工制成的以植物蛋白为主体的乳状液体饮品[1]。目前，据欧睿国际（Euromonitor）数据显示，2019年中国植物乳市场规模已达536.9亿 元，2020年全球植物基奶市场规模达168.8亿 美元。此外，据天猫新品创新中心（Tmall New Product Innovation Center，TMIC）发布的《2020植物蛋白饮料创新趋势》显示，同比2019年，2020年植物蛋白饮料市场增速达8 倍，购买人数上升9 倍，远超其他饮料品类。从需求来看，其低热量、低脂肪、高膳食纤维、零乳糖、零胆固醇等特点受到追求健康生活方式、乳糖不耐受和减肥等群体的喜爱，因此植物乳有着广阔的发展前景，已然成为食品领域的研究热点。

风味是植物乳的重要商品品质，决定着产品的可接受度[2]。食品风味是指食品中以蛋白质、脂肪或者糖类为前体物质经过分解形成具有风味贡献的小分子物质，通过刺激人的嗅觉和味觉器官对食物产生综合的生理感觉，一般分为气味物质和滋味物质，滋味是以口腔中的味蕾来感知食物中的非挥发性化合物，气味是以鼻腔黏膜的嗅觉器官来感知食物中的挥发性化合物[3-4]。目前，植物乳总体风味主要体现在奶香味、水果味、坚果味、谷物味等呈香风味以及苦涩味、腥味、生青味、蘑菇味等不良风味。提升植物乳中的香气、降低或减弱异味的产生是植物乳风味调控的关键，优选优质原料、采用绿色加工工艺制备风味良好的植物乳具有较大市场前景。因此，本文对国内外植物乳风味的研究进展进行综述，主要包括植物乳中的关键呈香物质和异味物质，并探讨影响植物乳风味的因素和调控方法，为植物乳产品的创制与风味品质提升提供参考。

1 植物乳挥发性成分的提取与鉴定技术

随着风味提取与分离技术的发展，目前应用最为广泛的挥发性成分提取技术包括顶空固相微萃取（headspace solid phase microextraction，HS-SPME）、动态顶空萃取（dynamic headspace sampling，DHS）、溶剂辅助风味蒸发（solvent assisted flavor evaporation，SAFE）、搅拌棒吸附萃取（stir bar sorptive extraction，SBSE）、液-液萃取（liquid-liquid extraction，LLE）和同时蒸馏萃取（simultaneous distillation extraction，SDE）等，同时结合气相色谱-质谱联用（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）与嗅闻技术（olfactory，O）、芳香萃取物稀释分析（aroma extract dilution analysis，AEDA）、动态顶空稀释分析（dynamic headspace dilution analysis，DHDA）等应用于香气和异味的鉴别中。

刘婷等[5]利用HS-SPME-GC-MS技术在发酵豆奶中共鉴定出73 种化合物，并发现1-辛烯-3-醇、正己醛等异味物质在乳酸菌的代谢作用下含量降低甚至无法被检测到。雷文平等[6]利用SPME-GC-MS技术发现2,3-戊二酮、3-羟基-2-丁酮等赋予发酵椰奶果香、奶香味和焦糖味。卢鑫等[7]采用SPME-GC-MS技术发现花生乳中壬醛、呋喃、己醛、2,4-癸二烯醛、辛醛、二氢-1,4-乙基戊烯并[1,2b]氧杂壬基、2-正庚基-呋喃、羟甲唑啉、1,2-二甲基-4-氧代环己基-2-甲醛、4-环戊烯-1,3-二醇为特征组分。Yuan等[8]采用SPME-GC-MS技术定量分析了豆浆中的己醛、己醇、(E)-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇和(E,E)-2,4-癸二烯醛。郭敏等[9]通过HS-SPME-GC-MS技术鉴定出发芽糙米乳中的21 种挥发性物质，其中2,3-丁二酮、乙偶姻、2,3-戊二酮、1-庚酮和乙酸与奶香味、米香味和酸味相关；通常认为香气活度值（odor activity value，OAV）大于1的化合物对香气特征有很大贡献[10-11]。Zhang Caimeng等[12]通过GC-O-MS结合OAV和感官评价鉴定了豌豆乳中的特征挥发性成分，即2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪，正己醛和(E,E)-2,4-壬二烯醛等；Zhang Wei等[13]采用DHS结合芳香提取物稀释分析明确了新鲜湿磨豆浆中1-辛烯-3-醇、(Z)-2-壬烯醛、(Z)-2-癸烯醛、苯甲醛等挥发性化合物的贡献均高于新鲜干磨豆浆。Lv Yanchun等[14]采用DHDA结合GC-O-MS确定了己醛、(Z)-2-己烯醛、(Z)-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛为豆浆的主要风味贡献成分；Lozano等[15]采用SAFE结合GC-O-MS技术从热诱导无菌包装豆浆中鉴定出26 种挥发性物质；朱庆珍等[16]同样也采用此技术从不同焙烤时间核桃乳中确定了(Z,Z)-2,4-癸二烯醛、5-甲基呋喃醛、(Z)-2-壬烯醛、2-乙基-3,6-二甲基吡嗪、2-乙基吡嗪、1-辛烯-3-醇、糠醇和4-乙烯基愈创木酚是焙烤核桃乳中的关键香气物质。

常见植物乳挥发性成分提取鉴定技术总结如表1所示。

表1 常见的植物乳挥发性成分提取鉴定技术Table 1 Common extraction and identification techniques for volatile components in plant-based milk

除以上常用的几种提取技术外，SBSE与SPME的原理相似，也是通过聚合物涂层吸附样品分子的方式来提取挥发性物质。相较于单根搅拌棒吸附萃取，多搅拌棒吸附萃取具有更高的萃取率，能够更加均匀地富集各种化合物，同时消除了萃取过程中搅拌棒的磨损[17]。SBSE不仅对挥发性化合物的萃取非常有效，而且对半挥发性化合物也非常有效[18]。近年来，SBSE已被广泛应用于水、葡萄酒、水果等食品的香气提取中[19]，例如研究人员分别从烤干茶[20]和龙井茶[21]中鉴定出35 种和151 种挥发性化合物。对于植物乳而言，由于其香气浓度有限，高度富集香气就显得尤为重要，可通过使用双重、多重或连续萃取模式进行香气富集，这种模式具有更大的潜力和优势。总之，不同的萃取方法对不同类型化合物的吸附识别能力不同，会直接影响结果的可靠性、准确性和全面性，因此要全面地考虑不同提取手段的优势和缺点，并与感官评价结果进行关联，从而达到更理想的分析效果。

2 植物乳风味构成的物质基础

不同挥发性化合物具有不同气味特征，以一定比例混合组成植物乳的风味。根据现有的文献报道，总结出目前发现的植物乳中主要的挥发性物质为醛类、酯类、酸类、酮类、醇类和其他类物质，并以旭日图的形式描述出其风味特征[9,14,22-28]（图1）。

图1 植物乳中主要挥发性化合物及其风味特征Fig. 1 Main volatile compounds and flavor characteristics of plantbased milk

2.1 植物乳中的关键呈香物质

2.1.1 醛类化合物

醛类化合物主要是由油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸的降解和自动氧化产生。醛类物质的气味阈值一般较低，对风味贡献较高，是重要的香味物质[29]。中等碳链（C6～C9）的醛具有脂肪、新鲜、青香和油腻的香味，碳数更高的醛有柑橘皮香味[30]。据报道，在大豆生长和加工过程中，有20多种挥发性化合物与豆腥味有关[31]，其中己醛是最重要的一种[32]，它是大豆中的一种基本气味物质。在核桃仁中己醛的含量与坚果香、甜香呈负相关，与苦味、酸味呈正相关，因此，在5 ℃下避光储存为核桃最佳的储藏条件[33]。苯乙醛赋予植物乳果香味，是苯丙氨酸的相关代谢产物。大豆乳中3-甲基丁醛具有一定的黑巧克力的味道，癸醛具有甜香、柑橘香、蜡香、花香的味道。在燕麦酸乳中壬醛呈现蜜蜡花香味，正辛醛呈现浓厚水果香味[29]。陈楠等[26]在玫瑰核桃乳中鉴定出壬醛、庚醛、苯乙醛、(Z)-13-十八碳烯醛、2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯醛这5 种醛类物质，它们赋予核桃乳独特的花香和果香。Chetschik等[34]发现(Z)-2-辛烯醛、(Z)-2-壬烯醛和(Z)-2-癸烯醛对烤榛子的整体香气有重要贡献。

2.1.2 酯类化合物

酯类是由羧酸衍生物和醇的酯化而形成，主要来源于脂质前体的氧化，具有典型的果香味。玫瑰核桃乳中关键的酯类香气成分主要是带有果香味的乙酸乙酯、磷酸三乙酯和苯甲酸乙酯，以及具有甜橙和葡萄香味的肉桂酸乙酯和呈现奶油香气的棕榈酸乙酯[26]。在焙烤核桃乳中，酯类随着焙烤时间的延长其含量也呈上升趋势[16]。

2.1.3 酸类物质

在柠檬酸代谢过程中，柠檬酸经运输载体进入细胞后，经柠檬酸裂解酶分解为乙酸和草酰乙酸，后者在草酰乙酸脱羧酶的催化下生成丙酮酸，并降解为乳酸、富马酸、乙酸、2,3-丁二酮、乙偶姻等终产物[35]。酸类物质在滋味方面贡献较大，丁酸、戊酸、L-乳酸是发酵椰奶的特征酸味物质，使得椰奶表现出奶油香味。在香豆乳中主要鉴定出17-十八炔酸、棕榈酸、洋橄榄油酸等物质，而大豆乳中鉴定出3-丁炔酸、乙酸、15-羟基十酸等酸类物质。

2.1.4 酮类化合物

脂肪氧化的另一产物是酮类，酮类化合物在核桃乳中的香气强度较低，对核桃乳的风味贡献较小。一般认为酮类物质具有青香、奶油和果香味，如2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮，在大豆乳与香豆乳中均存在，具有一定的焦糖香味[36]。豆乳中的2,3-丁二酮及其降解产物3-羟基-2-丁酮在密闭条件下加热至115～120 ℃，0.08～0.10 MPa下微压煮浆10 min时会产生甜香味，而在焙烤核桃乳中，其具有黄油、奶油香气。焙烤25 min的核桃乳中酮类化合物数量最多，这可能是因为长时间暴露在高温环境下而产生[16]，在糙米乳中也赋予其浓郁的奶香味[37]。豌豆在冷冻干燥过程中，明显产生了3,5-辛二烯酮和β-紫罗兰酮，这可能是由类胡萝卜素的氧化和缩合反应产生的[38]。

2.1.5 醇类化合物

醇类化合物主要是由脂肪酸氧化降解产生，其中呈现花香味的己醇是亚油酸自动氧化的产物。2,3-丁二醇为核桃乳提供水果香气，焙烤25 min的核桃乳中特有的壬醇具有新鲜的脂肪气息[16]。在大豆乳中壬醇有强烈的玫瑰香气和橙花香气，同样也有新鲜的脂肪气息[39]。香豆乳中还含有苯乙醇、(E)-2-壬烯-1-醇、桉叶油醇，其均具有特殊香味，苯乙醇具有柔和、愉快的玫瑰香、茉莉香和一定的果香味。

2.1.6 吡嗪类化合物

含氮化合物中的吡嗪类主要是来自美拉德反应和Strecker降解反应，即由食品中的游离氨基酸及多肽等物质和羰基化合物作为前体物质所产生，葡萄糖降解产生了羰基化合物，在碱性条件下与游离氨基酸结合生成α-氨基酮，再经过缩合反应生成了各种吡嗪类化合物，在植物乳的预处理过程中多由微波、焙烤和射频等热处理条件引发，产生的吡嗪、烷基化吡嗪等挥发性物质对豆腥味具有一定的掩蔽作用[40]。由于吡嗪类化合物含量较高，阈值较低，因此香气较强，呈现出强烈的烤香、坚果香和焦糖味，例如，2,5-二甲基吡嗪具有烤香和坚果香；2,3,5-三甲基吡嗪具有坚果香。此外，2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2-乙基吡嗪为核桃乳提供烤土豆、花生酱香气[16]。

2.1.7 其他类化合物

2,4-二叔丁基苯酚在大豆乳酚类香味组分中所占比例较大，在大豆乳与香豆乳中除了存在2-乙基呋喃外，还含有2-甲基-1-丙烯、癸基羟胺、8-十八炔等其他类香味成分，含硫化合物主要来自核桃乳中含硫氨基酸的分解，具有硫样气息，主要存在于肉制品、乳制品、焙烤食品和蔬菜中；相比未焙烤的核桃乳，焙烤核桃乳中酚类化合物含量较高，并且通过嗅闻分析在不同焙烤时间核桃乳中都鉴定出了4-乙烯基愈创木酚，其具有丁香香气，是核桃乳中的重要香气化合物。此外，在焙烤核桃乳中存在的4-烯丙基苯甲醚具有茴香味，也是巴旦木油中的主体香气之一[16,41]。

2.2 植物乳中的关键异味物质

一直以来植物乳中特有的不良气味，如豆腥味、生青味、油脂酸败味、蘑菇味等，很难有人将其准确全面地描述出来，很大程度上限制了植物乳的市场。进一步解决植物乳中的异味并扩大市场，这也是国内外相关领域的研究热点。

2.2.1 醛类化合物

脂肪氧合酶（lipoxygenase，LOX）氧化亚油酸形成13-或9-羟基-亚油酸氢过氧化物（13-/9-hydroperoxides，13-/9-HPOD），然后13-/9-HPOD进一步被氢过氧化物裂解酶（hydroperoxide lyase，HPL）作用形成己醛或(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-辛烯醛等物质。这些异味物质多由浸泡和磨浆过程中产生，当子叶和胚芽浸泡或磨浆后，激活了LOX的活性，加速了LOX的催化氧化反应，使得氢过氧化物含量迅速增加，从而导致醛类物质的含量也随之增加[3]。Lv Yanchun等[14]采用DHS鉴定豆浆中的豆腥味成分，并进行梯度划分：己醛是最主要的豆腥味物质，其含量的高低直接决定豆浆的风味质量，与LOX活性和亚油酸含量呈正相关；其次是(E)-2-己烯醛、(E)-2-辛烯醛；再次是壬醛、(E,E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛，它们被认为是亚油酸和亚麻酸等不饱和脂肪酸经自氧化、光氧化和酶促反应生成的产物，表现为青草味、草药味、树叶味、油脂味、蘑菇味等。Chen Chen等[42]也指出脂肪酸通过LOX反应形成豆奶风味物质的底物，而豆腥味和油脂氧化异味都与不饱和脂肪酸紧密相关。Rajhi等[43]采用HS-SPME-GC-MS在蚕豆中检测出壬醛，并且研磨能使壬醛的含量有所降低。在大豆子叶和胚芽中发现了LOX-1、LOX-2和LOX-3 这3 种LOX同工酶，此外，还存在HPL和磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）。当大豆子叶和胚芽在浸泡和磨浆时，氢过氧化物呈爆发性增加，己醛、(E)-2-己烯醛等C6醛的含量随着时间的延长而增加。

2.2.2 醇类化合物

大多数挥发性醇具有草味和豆蔻味，它们是植物乳中第二类比较丰富的挥发性化合物。例如1-辛烯-3-醇具有新鲜的野蘑菇气味，故又被称为蘑菇醇，是植物乳的关键挥发性化合物，是由10-氢过氧化物在氢过氧化物裂解酶的作用下断裂生成[44-45]，大多数1-辛烯-3-醇是在浸泡阶段通过酶控制机制而形成的。张彩猛[3]的研究表明1-辛烯-3-醇的形成既有酶机制也有非酶机制，熟豌豆乳中的1-辛烯-3-醇是在种子存储过程中以非酶促方式形成，其中有64%～68%是通过酶途径形成的。另外，(E)-2-壬烯-1-醇在香豆乳中被鉴定出具有末成熟果实的气味，而桉叶油醇则赋予香豆乳樟脑气息和清凉的草药味道[46]。

2.2.3 吡嗪类化合物

吡嗪类化合物是食品中常见的具有强烈的感官特征的挥发性化合物。大多数吡嗪类化合物是由己醛基和氨基酸经过缩合反应生成的，缩合后的产物发生Strecker降解生成氨基还原酮，氨基还原酮再经过自身缩合及氧化反应产生吡嗪类化合物[47]。有研究人员在生豌豆乳中鉴定出了3-异丙基-2-甲氧基吡嗪、3-仲丁基-2-甲氧基吡嗪和3-异丁基-2-甲氧基吡嗪，在熟豌豆乳中发现了2-甲氧基-3-异丙基-(5/6)-甲基吡嗪的存在。这些吡嗪类物质以低浓度存在，呈现出泥土味、青椒味、塑料味、辛辣味等，是豌豆乳中异味的重要贡献成分[48-49]。

2.2.4 其他类化合物

呋喃类物质在豆浆中表现出令人不快的气味，这主要是由不饱和脂肪酸的氧化或美拉德反应产生的。2-戊二烯被认为是赋予豆浆难以接受的草味或豆腥味的主要贡献者[50]。在其他挥发性化合物中，含硫化合物和芳烃族化合物也会导致豆浆产生异味。由于酮和烷烃类的低浓度和高检测阈值，它们对豆浆的异味也几乎没有贡献[51]。据报道，豌豆的苦味与皂苷的含量有关系[52]，Daveby等[53]已经从豌豆中分离出两种皂苷，即皂苷βg和皂苷βb，除了苦味，豌豆中的皂苷还被认为具有涩味和金属味。Potter等[54]研究表明，皂苷对蛋白质具有亲和力，在蛋白质提取过程中，部分皂苷会被富集到最终的产品中，导致了豌豆蛋白的苦涩味和金属味。另外，豌豆中的酚类化合物也会增加其后续产品中的苦涩味[55-56]。

3 风味形成途径

3.1 美拉德反应

美拉德反应是指还原糖与氨基酸、肽或蛋白质中的氨基基团缩合的复杂反应，可通过多种途径产生多种颜色和风味的化合物，也称为非酶褐变，一般分为3 个阶段[47,57]（图2）。初始阶段：还原糖的羰基与氨基酸的亲核氨基发生加成反应，形成席夫碱，因其不稳定性而环化形成N-取代的醛基胺，最后经过Amadori重排转化为具有反应活性的中间产物。还原糖要变成开链结构才能产生中间产物，此过程较为缓慢，不会引起食品色泽和风味的变化，但会生成风味前体。中期阶段：此阶段的美拉德反应比较复杂，通过初始阶段形成的Amadori重排、Heyns重排和其他中间产物进一步降解，产生还原酮、糠醛以及不饱和羰基化合物等。终极阶段：中期阶段形成的众多活性中间体，如还原酮类、不饱和醛亚胺、葡萄酮醛等进一步缩合、聚合或与氨基酸发生反应，最终生成类黑素。

图2 美拉德反应示意图[47]Fig. 2 Schematic diagram of the Maillard reaction[47]

美拉德反应中原料氨基酸是决定植物乳风味的主要因素，最重要的氨基酸降解机制是Strecker降解，不同的氨基酸通过Strecker降解产生的不同特殊醛类是造成食品不同风味的重要物质之一，也是进一步反应的中间体。据报道，二甲基硫醚是通过其前体S-甲基蛋氨酸的热降解而形成的，具有强烈的煮卷心菜味[58]。Morisaki等[59]比较了日本7 种大豆经热处理后二甲基硫醚的形成能力，发现其与S-甲基蛋氨酸的含量呈正相关性。此外，大豆在热加工过程中，其蛋白质与还原糖可通过羰氨缩合生成各种挥发性化合物，并使食物发生褐变[60]；同时，内源氧化酶活性降低，脂肪酸的氧化反应受到抑制，豆腥味化合物的生成减少[61]。也有研究表明在没有脂肪氧化酶的条件下，豆浆挥发性物质的产生与美拉德反应有关，如陈聪等[57]的研究表明在脂肪氧化酶失活时，豆浆中主要的不饱和脂肪酸——亚油酸、油酸和亚麻酸是豆浆产生挥发性物质的主要来源，可见美拉德反应与豆浆中主要的不饱和脂肪酸有直接关系。

3.2 脂肪氧化降解

脂肪氧化降解途径是植物乳产生异味的主要原因。当植物乳原料正常储存时，品质较为稳定，但加工过程会激活其内部脂氧合酶的活性，产生酸败味和其他不良风味[62]。脂质氧化可分为酶促氧化和非酶促氧化两个主要氧化途径。

酶促氧化反应主要包括LOX途径、α-氧化和β-氧化[63]，直链饱和脂肪酸通过α-氧化和β-氧化降解形成的风味成分主要有脂肪族短链或中链酸、醛、醇、酯、内酯和甲基酮；不饱和脂肪酸——亚油酸和亚麻酸的氧化反应产生多种醛、醇和酯类物质[64]。豆浆中产生主要异味的化合物是C6醛和C9醛及其相应的醇，它们是蔬菜、水果、树叶和豆科植物风味的重要组成成分，主要来源于LOX的酶促氧化途径[65-66]。LOX氧化亚油酸形成13-/9-HPOD，然后进一步被氢过氧化物裂解酶作用形成己醛或(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-辛烯醛等。当亚麻酸作为脂质前体时，可以形成(E)-2-己烯醛、(E,Z)-3,6-壬二烯醛[67]，形成的C6醛和C9醛可被乙醇脱氢酶进一步代谢形成相应的醇，如己醇、(E)-2-己烯醇[68]。非酶促氧化包括光氧化或自氧化，主要由热、光、光敏剂、氧和过渡金属离子催化发生，能够产生醛类、呋喃类等挥发性物质，从而影响植物乳风味。光作用是食品加工过程中不可避免的，根据Lee等[69]报道，大豆粉在光照下储存一定时间后，其中2-戊基呋喃的含量会明显增加。Bradley等[70]研究表明，单线态氧可以通过豆浆中存在的核黄素诱导形成，并且经过特定的氧化机制，催化亚油酸生成2-戊基呋喃；同样，叶绿素也可以用类似的方式诱导单线态氧的形成，单线态氧的含量与暴露在光和空气中的时长呈正相关。

3.3 其他途径

此外，风味结合糖苷通常被认为是存在于果实和叶子中的风味前体和风味储备[71]，可以通过糖苷酶水解或酸热处理释放出风味成分。通过极性溶剂提取，可以快速地从植物组织中分离出风味结合糖苷，通过在非极性、反相吸附剂上进行选择性保留，再用极性有机溶剂解吸，可以得到纯化的糖苷。Matsui等[61]发现大豆中1-辛烯-3-醇的形成不依赖于氧气和LOX，而是来源于大豆中风味结合糖苷的酶水解。

4 影响植物乳风味因素及调控方法

4.1 原料

不同原料对不良风味物质的产生和含量有显著影响，会直接影响植物乳的风味品质和消费者对产品的接受度，因此原料选取就显得极其重要。大豆蛋白、不饱和脂肪酸、脂肪氧化酶活力等都会因原料不同有所差异，例如，原料的种植产地、温度、光照、降水量等[72]都会对大豆组分含量产生很大影响，再如亚麻籽本身存在草味、苦味、酸味等不良风味[73]，因此，尽管采用相同的加工工艺，若采用的原料不同，所制得的植物乳中的风味物质含量也有较大差异。Achouri等[74]研究由加拿大5 个品种的黄豆制备的豆浆的风味特征，发现由‘S08-80’品种黄豆制成的豆浆中己醛含量最低，其次是由‘S03W4’‘FG1’‘Vinton 81’和‘S20-20’品种制成的豆浆。Ferawati等[75]发现相比黄豌豆的豆腥味，灰豌豆的豆腥味更弱，可作为替代黄豌豆减少豌豆乳异味的优良品种。刘瑞雪[76]选择了26 种不同的大豆，发现在相同制浆工艺中，不同大豆品种对豆浆中不良风味物质的含量产生显著影响。Azarnia等[77]比较了6 种加拿大萨斯喀彻温省种植的黄豌豆中的风味成分含量，发现SW Salute型豌豆醇类和吡嗪类含量最高，DS Admiral型豌豆酮类和芳香族类含量最高，CDC Minuet型豌豆醛类和含硫化合物含量最高，而CDC Mozart型豌豆中的风味物质含量最低，尤其是吡嗪类物质。

4.2 加工工艺

浸泡、研磨、加热等不同的加工工艺都会影响脂肪氧化酶的活性，从而对植物乳风味产生影响。至今仍有许多研究者致力于寻找最优的加工工艺。Yuan等[8]研究表明直接蒸汽加热法产生的异味物质含量比传统加热法要少，并且在一定的时间内，异味物质的含量会随着加热时间的延长而减少。在制浆过程中磨浆的温度以及加热的温度和时间对不良风味物质的形成也具有很大的影响[78]。杨蕊莲[79]发现经过冷冻和微波预处理制得的豆浆豆腥味明显减弱，经超声波处理豆腥味却明显增强。Endo等[80]的研究证明，通过在沸水中将浸泡和膨胀的大豆焙烫30 s，可以减少豆浆的豆腥味。Zhang Kangyi等[81]的研究表明豌豆在较低的温度下冷冻和预冷处理，醛的含量和种类大量增加。马文艺等[82]发现采取热烫、脱壳、碱泡的方式得到的豌豆乳中异味成分的含量显著下降。一般情况下未烤过的花生制成的乳具有不良风味，并且口感不佳，稳定性差。Parul等[83]采用传统制乳、NaHCO3溶液浸泡和压力热烫的方式制备花生乳，结果表明采用压力热烫制备的花生乳可接受度最高。

4.3 内源酶

植物内源性蛋白酶广泛存在于植物体内，主要包括内肽酶和外肽酶。在植物种子中，主要的蛋白酶一般与贮藏蛋白共同存在于蛋白质贮藏液泡中，在种子萌发时，内源性蛋白酶将贮藏蛋白降解为小肽或游离氨基酸[84]，而以支链和芳香氨基酸或蛋氨酸为前体，经酶促降解反应产生的醛和醇是植物中挥发性成分的重要来源[85]。

脂肪氧化酶是植物乳中豆腥味产生的关键酶源，在植物中的底物是亚油酸和亚麻酸，根据催化亚油酸分子中单加氧位置的不同，植物种子LOX又分为13-LOX、9/13-LOX和9-LOX[86]。植物氧化酶之所以能引起广泛关注，主要是因为脂肪氧化酶对食品品质的影响主要体现在两个方面：一是被LOX催化的多不饱和脂肪酸生成的氢过氧化物被分解成为芳香化合物和其他挥发性物质，构成独特的食品风味；另一方面，其他食品组分如维生素、色素、酚类化合物和蛋白质等会受到脂肪氧化生成的自由基的攻击产生相应的变化，从而产生不良风味[87]。何剑等[88]发现对大豆进行预脱皮并结合隔氧研磨得到的豆腥味最低，因为脂肪氧化酶主要存在于表皮以及靠近表皮的子叶中[76-89]，而脱皮可去除部分的脂肪氧化酶，从而大幅降低了脂肪氧化酶的含量，脂肪氧化酶在有氧条件下会被激发，因此结合隔氧研磨可有效地抑制脂肪氧化酶的活性，达到减弱豆腥味的目的。LOX催化的过氧化物必须释放酶才能与底物反应，且必须存在水，灭活LOX是避免植物乳中豆腥味的最佳解决方案。

另外，HPL属于一类特殊的细胞色素P450酶，与LOX相比，大多数HPL是膜结合的，一些含有N端叶绿体转运肽，而另一些则缺乏明确的转运信号，可能位于微粒体。HPL催化氢过氧化物碳和相邻双键碳之间的C—C键断裂，导致小分子醛的形成。植物HPL可分为13-HPL、9/13-HPL和9-HPL。13-HPL优先将9-羟基-亚麻酸氢过氧化物（9-hydroperoxylinolenic acid，9-HPOT）转化为己醛和(E)-2-己烯醛。9-HPL、9-HPOD和9-HPOT的裂解产物均是(Z)-3-壬烯醛和(Z,E)-3,6-壬二烯醛。双特异性9/13-HPL可以同时作用于13-HPOD(T)和9-HPOD(T)。研究人员从大豆种子、幼苗、叶子以及叶子的叶绿体中分别分离出HPL，发现这些不同的HPL对C6醛的形成有一定影响，种子HPL具有13位特异性，但叶绿体HPL显示出9/13位特异性[86,90-91]。

4.4 大分子与挥发性成分的相互作用

4.4.1 蛋白质

蛋白质是影响风味成分在食品基质中保留和释放的重要因素之一。蛋白质与挥发性化合物交互作用可形成共价键和氢键、疏水作用、范德华力、离子作用力等非共价键作用力等。蛋白质导致风味化合物损失的原因可能包括两种：1）蛋白质中特有的呈味成分抑制了风味物质的释放；2）蛋白质结构与挥发性成分之间存在相互作用。Bi Shuang等[92]的研究表明风味化合物的分子结构强烈影响其与豌豆蛋白的结合亲和力，(E)-2-辛烯醛与豌豆蛋白的结合亲和力更高，热力学分析表明风味化合物与豌豆蛋白的相互作用是自发的。疏水相互作用在(E)-2-辛烯醛或(Z)-2-戊烯-1-醇和豌豆蛋白的非共价相互作用中占主导地位，而氢键在己醛和豌豆蛋白之间的非共价相互作用中占主导地位。Wang Kun等[93]也研究了风味化合物与豌豆蛋白之间的作用方式，发现苯甲醛、2-辛酮、乙酸乙酯与蛋白质间为非共价键结合；然而辛醛与蛋白质的结合方式为共价键和非共价键共存；二硫化物与蛋白质为共价结合。Kühn[94]和Lei[95]等指出，任何影响蛋白质表面疏水相互作用的因素都会影响挥发性化合物的结合。带苯环的醛类物质，如苯甲醛通过疏水相互作用与大豆蛋白相结合；饱和醛类化合物，如己醛和壬醛与大豆蛋白的结合是通过疏水作用和氢键实现的，且疏水作用的贡献大于氢键；不饱和醛类物质，如具有两个双键的(E,E)-2,4-癸二烯醛通过疏水相互作用和氢键与大豆蛋白相结合。

4.4.2 脂质

脂质对于挥发性物质的形成有着重要意义，脂质结构复杂多样，并参与植物中大量的生命活动，也是植物中主要的营养素之一。风味化合物在含油脂体系中的分布取决于油脂的种类、含量和性质等因素。Ghosh等[96]研究发现固态脂肪对于疏水性芳香化合物的吸收能力更强。风味物质与脂肪的相互作用研究多集中在液态油脂中，尤其是两相体系中。如乳液，在水包油型乳液中挥发性化合物按照分配系数分散在油相、水相和油-水界面上，风味物质的释放受其与油相和水相界面之间相互作用的影响。植物乳中的油相种类和含量与微量风味成分的相互作用对最终植物乳品质形成具有重要影响。

4.4.3 碳水化合物

碳水化合物与风味成分之间的相互作用程度较小，但对风味的释放影响较大，主要取决于碳水化合物对食品中风味物质的保留能力。Piccone等[97]发现蔗糖浓度也会影响其风味保留能力，浓度越高，低挥发性物质被保留越多，但高挥发性物质则相反；还原糖是风味化合物形成的重要前体物质。还原糖不发生碳骨架降解，可以直接形成一些芳香化合物，如呋喃酮和吡喃酮；环糊精在水中易与挥发性成分形成复合物，由于螺旋结构使羟基在外侧，内部核心相对疏水，可以吸引亲脂性的香气成分留存，因此食品中添加β-环糊精可除去某些令人不愉悦的气味[98]。目前，各类碳水化合物与风味成分间的相互作用研究尚未形成体系。

4.5 调控方法

植物乳本身是一个复杂的乳液体系，其中复杂成分颗粒如分散在水相中的油滴即油脂体、固体颗粒的沉降、团聚、絮凝、上浮等现象容易对产品品质以及风味特性造成不良影响[73]，原料自身也存在不良风味，并且在加工过程中产生的异味也是制约着植物乳进一步开发利用的关键性因素。

不同品种的内源酶活力、脂肪酸含量和大豆蛋白存在差异，其活力强弱、含量多少会影响挥发性物质的产生和气味属性的强弱，因此从原料方面对异味进行控制是一种减少异味产生的有效方法。例如，Ferawati等[75]的研究表明己醛和2-戊基呋喃呈豆腥味和青草味，在灰豌豆中的含量少于黄豌豆，因此选择灰豌豆作为优良品种可减少豌豆乳异味。Azarnia等[77]发现‘Vinton 81’和‘S20-20’品种大豆LOX活性、己醛等一些异味物质含量较高，而‘S08-80’品种大豆最低，因此选择‘S08-80’大豆品种可减少豆乳异味的产生。选择优良品种，可以从源头上阻断植物乳中异味的产生。

目前，植物乳的制备工艺大体相同，但每个阶段制备参数微小的改变都会使产品产生不同风味。去除植物乳异味的方法可以分为生物、物理和化学3 种。生物方法主要是酶处理和发酵，酶解旨在通过特异性酶将挥发性化合物转化为相应的酸，从而去除植物乳中的豆腥味等异味物质。例如，刘志强等[99]利用水稻芽中的多种酶系，主要是醛脱氢酶，不可逆地将豆乳中的脂肪族或芳香族醛氧化成相应的羧酸，对大豆中醇脱氢酶的氧化反应起协同作用，可使产生异味的醛和醇变成酸，使豆腥味完全消失，豆乳口感提升。微生物发酵是在适宜条件下通过特定的代谢途径将原料转化为产品的过程。微生物发酵可作为消除植物乳异味的一种手段，提高消费者的接受程度。有研究表明，乳酸发酵在风味和功能特性方面对植物蛋白成分具有积极影响[100]。乳酸菌在发酵乳制品中用作发酵菌种，通过发酵乳糖和水解蛋白质改善产品的感官特性[101]，Yuan Shi等[102]用植物乳杆菌发酵豌豆分离蛋白10 h，去除了约42%的醛类和64%的酮类物质，提高了豌豆分离蛋白在外观、香气、呈味、质地和回味方面的整体质量。

常用的物理方法可分为热处理和非热处理。热处理可以有效降低LOX的活性从而减少异味的产生[103]，有研究者采用热烫、热磨、超高温瞬时灭菌等热处理的方式来钝化LOX，从而降低酶促反应诱导产生的豆腥味成分的含量，进一步改善豆乳风味[104-105]。施小迪等[106]对比了常压煮浆和微压煮浆对豆乳风味的影响，结果发现微压煮浆能够有效降低豆腥味成分的浓度，尤其是己醛。这是因为单线态氧能在叶绿素或核黄素等单线态氧增敏剂和大气氧的存在下在光照下形成[51]，而豆乳中的1-辛烯-3-醇、(E)-2-壬烯醛、2-戊基呋喃等物质还能通过单线态氧化、光氧化等非酶促反应产生[107]，所以在生产豆浆时应尽量减少光照和空气。Guo Xiaofei等[108]采用在密闭条件下注入二氧化碳并对大豆进行研磨的方法隔绝氧气和光，结果表明该方法可有效地抑制LOX的氧化，减少豆腥味的产生，该技术已广泛用于豆乳产品的工业生产中；非热处理可在一定程度上消除因加热引起的蛋白质变性的风险。脉冲光是一种非热技术，利用瞬时、高强度的脉冲光能量减少或杀死微生物，并且能够使豆类中的LOX完全失活，防止LOX产生异味。Alhendi等[109]通过脉冲光技术并结合130 s的振荡[110]处理大豆，所产豆浆的LOX活力几乎为0，并且通过感官分析和风味分析，确定脉冲光技术对豆浆总体上没有负面影响。

虽然可以使用有机溶剂萃取的方法消除异味化合物，但这种化学方法效率不高，经常需要与其他方法结合使用。虽然有机溶剂可以有效地浸出、结合脂质并去除产豆腥味物质[111]，但存在有机溶剂在去除异味物质及其香气前体时对蛋白质的功能特性产生负面影响[112]、化学试剂在食品中的溶剂残留安全限制有待进一步验证以及不环保等问题。总体而言，不同的方法在植物乳加工的不同阶段各有优势，工艺的差异会对植物乳风味产生影响，根据植物籽仁本身属性选择适合的加工工艺对改善植物乳风味非常重要。

5 结 语

植物乳作为一种健康食品，营养价值高，长期饮用可对人体健康产生积极作用。植物乳产品的风味质量是消费者选择产品的重要评定标准，但大多数植物乳因其生青味、苦味、涩味等不良风味难以被消费者接受，提升植物乳的风味是植物乳工业需要突破的重要瓶颈。因此，采用食品风味组学的方法深入开展植物乳的风味研究，应主要聚焦于植物乳风味的新提取技术、呈香物质基础解析、异味形成机制、香气优化与异味控制技术这几个方面，同时筛选出含有少量异味成分的原料，深入探究新的制乳加工工艺，并结合异味去除或掩埋工艺的改进和优化，以健康、风味双导向创制富含营养、良好风味的新型植物乳，扩大植物乳的应用场景，为植物乳加工产业发展提供必要的理论和技术支撑。