植物乳的香氣、異味及其影響因素研究進展

岳 楊，汪 超，陳亞淑，周 琦,*，鄧乾春,*

（1.中國農業科學院油料作物研究所，農業農村部油料加工重點實驗室，油料脂質化學與營養湖北省重點實驗室，油料油脂加工技術國家地方聯合工程實驗室，湖北 武漢 430062；2.湖北工業大學生物工程與食品學院，湖北 武漢 430068）

植物乳是以核桃、大豆、燕麥、亞麻籽等植物果仁、果肉為原料，經過加工制成的以植物蛋白為主體的乳狀液體飲品[1]。目前，據歐睿國際（Euromonitor）數據顯示，2019年中國植物乳市場規模已達536.9億 元，2020年全球植物基奶市場規模達168.8億 美元。此外，據天貓新品創新中心（Tmall New Product Innovation Center，TMIC）發布的《2020植物蛋白飲料創新趨勢》顯示，同比2019年，2020年植物蛋白飲料市場增速達8 倍，購買人數上升9 倍，遠超其他飲料品類。從需求來看，其低熱量、低脂肪、高膳食纖維、零乳糖、零膽固醇等特點受到追求健康生活方式、乳糖不耐受和減肥等群體的喜愛，因此植物乳有著廣闊的發展前景，已然成為食品領域的研究熱點。

風味是植物乳的重要商品品質，決定著產品的可接受度[2]。食品風味是指食品中以蛋白質、脂肪或者糖類為前體物質經過分解形成具有風味貢獻的小分子物質，通過刺激人的嗅覺和味覺器官對食物產生綜合的生理感覺，一般分為氣味物質和滋味物質，滋味是以口腔中的味蕾來感知食物中的非揮發性化合物，氣味是以鼻腔黏膜的嗅覺器官來感知食物中的揮發性化合物[3-4]。目前，植物乳總體風味主要體現在奶香味、水果味、堅果味、谷物味等呈香風味以及苦澀味、腥味、生青味、蘑菇味等不良風味。提升植物乳中的香氣、降低或減弱異味的產生是植物乳風味調控的關鍵，優選優質原料、采用綠色加工工藝制備風味良好的植物乳具有較大市場前景。因此，本文對國內外植物乳風味的研究進展進行綜述，主要包括植物乳中的關鍵呈香物質和異味物質，并探討影響植物乳風味的因素和調控方法，為植物乳產品的創制與風味品質提升提供參考。

1 植物乳揮發性成分的提取與鑒定技術

隨著風味提取與分離技術的發展，目前應用最為廣泛的揮發性成分提取技術包括頂空固相微萃取（headspace solid phase microextraction，HS-SPME）、動態頂空萃取（dynamic headspace sampling，DHS）、溶劑輔助風味蒸發（solvent assisted flavor evaporation，SAFE）、攪拌棒吸附萃取（stir bar sorptive extraction，SBSE）、液-液萃取（liquid-liquid extraction，LLE）和同時蒸餾萃取（simultaneous distillation extraction，SDE）等，同時結合氣相色譜-質譜聯用（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）與嗅聞技術（olfactory，O）、芳香萃取物稀釋分析（aroma extract dilution analysis，AEDA）、動態頂空稀釋分析（dynamic headspace dilution analysis，DHDA）等應用于香氣和異味的鑒別中。

劉婷等[5]利用HS-SPME-GC-MS技術在發酵豆奶中共鑒定出73 種化合物，并發現1-辛烯-3-醇、正己醛等異味物質在乳酸菌的代謝作用下含量降低甚至無法被檢測到。雷文平等[6]利用SPME-GC-MS技術發現2,3-戊二酮、3-羥基-2-丁酮等賦予發酵椰奶果香、奶香味和焦糖味。盧鑫等[7]采用SPME-GC-MS技術發現花生乳中壬醛、呋喃、己醛、2,4-癸二烯醛、辛醛、二氫-1,4-乙基戊烯并[1,2b]氧雜壬基、2-正庚基-呋喃、羥甲唑啉、1,2-二甲基-4-氧代環己基-2-甲醛、4-環戊烯-1,3-二醇為特征組分。Yuan等[8]采用SPME-GC-MS技術定量分析了豆漿中的己醛、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]通過HS-SPME-GC-MS技術鑒定出發芽糙米乳中的21 種揮發性物質，其中2,3-丁二酮、乙偶姻、2,3-戊二酮、1-庚酮和乙酸與奶香味、米香味和酸味相關；通常認為香氣活度值（odor activity value，OAV）大于1的化合物對香氣特征有很大貢獻[10-11]。Zhang Caimeng等[12]通過GC-O-MS結合OAV和感官評價鑒定了豌豆乳中的特征揮發性成分，即2-甲氧基-3-異丙基-(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結合芳香提取物稀釋分析明確了新鮮濕磨豆漿中1-辛烯-3-醇、(Z)-2-壬烯醛、(Z)-2-癸烯醛、苯甲醛等揮發性化合物的貢獻均高于新鮮干磨豆漿。Lv Yanchun等[14]采用DHDA結合GC-O-MS確定了己醛、(Z)-2-己烯醛、(Z)-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇、(Z,Z)-2,4-癸二烯醛為豆漿的主要風味貢獻成分；Lozano等[15]采用SAFE結合GC-O-MS技術從熱誘導無菌包裝豆漿中鑒定出26 種揮發性物質；朱慶珍等[16]同樣也采用此技術從不同焙烤時間核桃乳中確定了(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-乙烯基愈創木酚是焙烤核桃乳中的關鍵香氣物質。

常見植物乳揮發性成分提取鑒定技術總結如表1所示。

表1 常見的植物乳揮發性成分提取鑒定技術Table 1 Common extraction and identification techniques for volatile components in plant-based milk

除以上常用的幾種提取技術外，SBSE與SPME的原理相似，也是通過聚合物涂層吸附樣品分子的方式來提取揮發性物質。相較于單根攪拌棒吸附萃取，多攪拌棒吸附萃取具有更高的萃取率，能夠更加均勻地富集各種化合物，同時消除了萃取過程中攪拌棒的磨損[17]。SBSE不僅對揮發性化合物的萃取非常有效，而且對半揮發性化合物也非常有效[18]。近年來，SBSE已被廣泛應用于水、葡萄酒、水果等食品的香氣提取中[19]，例如研究人員分別從烤干茶[20]和龍井茶[21]中鑒定出35 種和151 種揮發性化合物。對于植物乳而言，由于其香氣濃度有限，高度富集香氣就顯得尤為重要，可通過使用雙重、多重或連續萃取模式進行香氣富集，這種模式具有更大的潛力和優勢。總之，不同的萃取方法對不同類型化合物的吸附識別能力不同，會直接影響結果的可靠性、準確性和全面性，因此要全面地考慮不同提取手段的優勢和缺點，并與感官評價結果進行關聯，從而達到更理想的分析效果。

2 植物乳風味構成的物質基礎

不同揮發性化合物具有不同氣味特征，以一定比例混合組成植物乳的風味。根據現有的文獻報道，總結出目前發現的植物乳中主要的揮發性物質為醛類、酯類、酸類、酮類、醇類和其他類物質，并以旭日圖的形式描述出其風味特征[9,14,22-28]（圖1）。

圖1 植物乳中主要揮發性化合物及其風味特征Fig. 1 Main volatile compounds and flavor characteristics of plantbased milk

2.1 植物乳中的關鍵呈香物質

2.1.1 醛類化合物

醛類化合物主要是由油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸的降解和自動氧化產生。醛類物質的氣味閾值一般較低，對風味貢獻較高，是重要的香味物質[29]。中等碳鏈（C6～C9）的醛具有脂肪、新鮮、青香和油膩的香味，碳數更高的醛有柑橘皮香味[30]。據報道，在大豆生長和加工過程中，有20多種揮發性化合物與豆腥味有關[31]，其中己醛是最重要的一種[32]，它是大豆中的一種基本氣味物質。在核桃仁中己醛的含量與堅果香、甜香呈負相關，與苦味、酸味呈正相關，因此，在5 ℃下避光儲存為核桃最佳的儲藏條件[33]。苯乙醛賦予植物乳果香味，是苯丙氨酸的相關代謝產物。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、蠟香、花香的味道。在燕麥酸乳中壬醛呈現蜜蠟花香味，正辛醛呈現濃厚水果香味[29]。陳楠等[26]在玫瑰核桃乳中鑒定出壬醛、庚醛、苯乙醛、(Z)-13-十八碳烯醛、2-甲基-4-(2,6,6-三甲基-1-環己烯-1-基)-2-丁烯醛這5 種醛類物質，它們賦予核桃乳獨特的花香和果香。Chetschik等[34]發現(Z)-2-辛烯醛、(Z)-2-壬烯醛和(Z)-2-癸烯醛對烤榛子的整體香氣有重要貢獻。

2.1.2 酯類化合物

酯類是由羧酸衍生物和醇的酯化而形成，主要來源于脂質前體的氧化，具有典型的果香味。玫瑰核桃乳中關鍵的酯類香氣成分主要是帶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現奶油香氣的棕櫚酸乙酯[26]。在焙烤核桃乳中，酯類隨著焙烤時間的延長其含量也呈上升趨勢[16]。

2.1.3 酸類物質

在檸檬酸代謝過程中，檸檬酸經運輸載體進入細胞后，經檸檬酸裂解酶分解為乙酸和草酰乙酸，后者在草酰乙酸脫羧酶的催化下生成丙酮酸，并降解為乳酸、富馬酸、乙酸、2,3-丁二酮、乙偶姻等終產物[35]。酸類物質在滋味方面貢獻較大，丁酸、戊酸、L-乳酸是發酵椰奶的特征酸味物質，使得椰奶表現出奶油香味。在香豆乳中主要鑒定出17-十八炔酸、棕櫚酸、洋橄欖油酸等物質，而大豆乳中鑒定出3-丁炔酸、乙酸、15-羥基十酸等酸類物質。

2.1.4 酮類化合物

脂肪氧化的另一產物是酮類，酮類化合物在核桃乳中的香氣強度較低，對核桃乳的風味貢獻較小。一般認為酮類物質具有青香、奶油和果香味，如2-甲基-3-羥基-4-吡喃酮，在大豆乳與香豆乳中均存在，具有一定的焦糖香味[36]。豆乳中的2,3-丁二酮及其降解產物3-羥基-2-丁酮在密閉條件下加熱至115～120 ℃，0.08～0.10 MPa下微壓煮漿10 min時會產生甜香味，而在焙烤核桃乳中，其具有黃油、奶油香氣。焙烤25 min的核桃乳中酮類化合物數量最多，這可能是因為長時間暴露在高溫環境下而產生[16]，在糙米乳中也賦予其濃郁的奶香味[37]。豌豆在冷凍干燥過程中，明顯產生了3,5-辛二烯酮和β-紫羅蘭酮，這可能是由類胡蘿卜素的氧化和縮合反應產生的[38]。

2.1.5 醇類化合物

醇類化合物主要是由脂肪酸氧化降解產生，其中呈現花香味的己醇是亞油酸自動氧化的產物。2,3-丁二醇為核桃乳提供水果香氣，焙烤25 min的核桃乳中特有的壬醇具有新鮮的脂肪氣息[16]。在大豆乳中壬醇有強烈的玫瑰香氣和橙花香氣，同樣也有新鮮的脂肪氣息[39]。香豆乳中還含有苯乙醇、(E)-2-壬烯-1-醇、桉葉油醇，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 吡嗪類化合物

含氮化合物中的吡嗪類主要是來自美拉德反應和Strecker降解反應，即由食品中的游離氨基酸及多肽等物質和羰基化合物作為前體物質所產生，葡萄糖降解產生了羰基化合物，在堿性條件下與游離氨基酸結合生成α-氨基酮，再經過縮合反應生成了各種吡嗪類化合物，在植物乳的預處理過程中多由微波、焙烤和射頻等熱處理條件引發，產生的吡嗪、烷基化吡嗪等揮發性物質對豆腥味具有一定的掩蔽作用[40]。由于吡嗪類化合物含量較高，閾值較低，因此香氣較強，呈現出強烈的烤香、堅果香和焦糖味，例如，2,5-二甲基吡嗪具有烤香和堅果香；2,3,5-三甲基吡嗪具有堅果香。此外，2-乙基-3,6-二甲基吡嗪和2-乙基吡嗪為核桃乳提供烤土豆、花生醬香氣[16]。

2.1.7 其他類化合物

2,4-二叔丁基苯酚在大豆乳酚類香味組分中所占比例較大，在大豆乳與香豆乳中除了存在2-乙基呋喃外，還含有2-甲基-1-丙烯、癸基羥胺、8-十八炔等其他類香味成分，含硫化合物主要來自核桃乳中含硫氨基酸的分解，具有硫樣氣息，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，焙烤核桃乳中酚類化合物含量較高，并且通過嗅聞分析在不同焙烤時間核桃乳中都鑒定出了4-乙烯基愈創木酚，其具有丁香香氣，是核桃乳中的重要香氣化合物。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體香氣之一[16,41]。

2.2 植物乳中的關鍵異味物質

一直以來植物乳中特有的不良氣味，如豆腥味、生青味、油脂酸敗味、蘑菇味等，很難有人將其準確全面地描述出來，很大程度上限制了植物乳的市場。進一步解決植物乳中的異味并擴大市場，這也是國內外相關領域的研究熱點。

2.2.1 醛類化合物

脂肪氧合酶（lipoxygenase，LOX）氧化亞油酸形成13-或9-羥基-亞油酸氫過氧化物（13-/9-hydroperoxides，13-/9-HPOD），然后13-/9-HPOD進一步被氫過氧化物裂解酶（hydroperoxide lyase，HPL）作用形成己醛或(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-辛烯醛等物質。這些異味物質多由浸泡和磨漿過程中產生，當子葉和胚芽浸泡或磨漿后，激活了LOX的活性，加速了LOX的催化氧化反應，使得氫過氧化物含量迅速增加，從而導致醛類物質的含量也隨之增加[3]。Lv Yanchun等[14]采用DHS鑒定豆漿中的豆腥味成分，并進行梯度劃分：己醛是最主要的豆腥味物質，其含量的高低直接決定豆漿的風味質量，與LOX活性和亞油酸含量呈正相關；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，它們被認為是亞油酸和亞麻酸等不飽和脂肪酸經自氧化、光氧化和酶促反應生成的產物，表現為青草味、草藥味、樹葉味、油脂味、蘑菇味等。Chen Chen等[42]也指出脂肪酸通過LOX反應形成豆奶風味物質的底物，而豆腥味和油脂氧化異味都與不飽和脂肪酸緊密相關。Rajhi等[43]采用HS-SPME-GC-MS在蠶豆中檢測出壬醛，并且研磨能使壬醛的含量有所降低。在大豆子葉和胚芽中發現了LOX-1、LOX-2和LOX-3 這3 種LOX同工酶，此外，還存在HPL和磷脂酶A2（phospholipase A2，PLA2）。當大豆子葉和胚芽在浸泡和磨漿時，氫過氧化物呈爆發性增加，己醛、(E)-2-己烯醛等C6醛的含量隨著時間的延長而增加。

2.2.2 醇類化合物

大多數揮發性醇具有草味和豆蔻味，它們是植物乳中第二類比較豐富的揮發性化合物。例如1-辛烯-3-醇具有新鮮的野蘑菇氣味，故又被稱為蘑菇醇，是植物乳的關鍵揮發性化合物，是由10-氫過氧化物在氫過氧化物裂解酶的作用下斷裂生成[44-45]，大多數1-辛烯-3-醇是在浸泡階段通過酶控制機制而形成的。張彩猛[3]的研究表明1-辛烯-3-醇的形成既有酶機制也有非酶機制，熟豌豆乳中的1-辛烯-3-醇是在種子存儲過程中以非酶促方式形成，其中有64%～68%是通過酶途徑形成的。另外，(E)-2-壬烯-1-醇在香豆乳中被鑒定出具有末成熟果實的氣味，而桉葉油醇則賦予香豆乳樟腦氣息和清涼的草藥味道[46]。

2.2.3 吡嗪類化合物

吡嗪類化合物是食品中常見的具有強烈的感官特征的揮發性化合物。大多數吡嗪類化合物是由己醛基和氨基酸經過縮合反應生成的，縮合后的產物發生Strecker降解生成氨基還原酮，氨基還原酮再經過自身縮合及氧化反應產生吡嗪類化合物[47]。有研究人員在生豌豆乳中鑒定出了3-異丙基-2-甲氧基吡嗪、3-仲丁基-2-甲氧基吡嗪和3-異丁基-2-甲氧基吡嗪，在熟豌豆乳中發現了2-甲氧基-3-異丙基-(5/6)-甲基吡嗪的存在。這些吡嗪類物質以低濃度存在，呈現出泥土味、青椒味、塑料味、辛辣味等，是豌豆乳中異味的重要貢獻成分[48-49]。

2.2.4 其他類化合物

呋喃類物質在豆漿中表現出令人不快的氣味，這主要是由不飽和脂肪酸的氧化或美拉德反應產生的。2-戊二烯被認為是賦予豆漿難以接受的草味或豆腥味的主要貢獻者[50]。在其他揮發性化合物中，含硫化合物和芳烴族化合物也會導致豆漿產生異味。由于酮和烷烴類的低濃度和高檢測閾值，它們對豆漿的異味也幾乎沒有貢獻[51]。據報道，豌豆的苦味與皂苷的含量有關系[52]，Daveby等[53]已經從豌豆中分離出兩種皂苷，即皂苷βg和皂苷βb，除了苦味，豌豆中的皂苷還被認為具有澀味和金屬味。Potter等[54]研究表明，皂苷對蛋白質具有親和力，在蛋白質提取過程中，部分皂苷會被富集到最終的產品中，導致了豌豆蛋白的苦澀味和金屬味。另外，豌豆中的酚類化合物也會增加其后續產品中的苦澀味[55-56]。

3 風味形成途徑

3.1 美拉德反應

美拉德反應是指還原糖與氨基酸、肽或蛋白質中的氨基基團縮合的復雜反應，可通過多種途徑產生多種顏色和風味的化合物，也稱為非酶褐變，一般分為3 個階段[47,57]（圖2）。初始階段：還原糖的羰基與氨基酸的親核氨基發生加成反應，形成席夫堿，因其不穩定性而環化形成N-取代的醛基胺，最后經過Amadori重排轉化為具有反應活性的中間產物。還原糖要變成開鏈結構才能產生中間產物，此過程較為緩慢，不會引起食品色澤和風味的變化，但會生成風味前體。中期階段：此階段的美拉德反應比較復雜，通過初始階段形成的Amadori重排、Heyns重排和其他中間產物進一步降解，產生還原酮、糠醛以及不飽和羰基化合物等。終極階段：中期階段形成的眾多活性中間體，如還原酮類、不飽和醛亞胺、葡萄酮醛等進一步縮合、聚合或與氨基酸發生反應，最終生成類黑素。

圖2 美拉德反應示意圖[47]Fig. 2 Schematic diagram of the Maillard reaction[47]

美拉德反應中原料氨基酸是決定植物乳風味的主要因素，最重要的氨基酸降解機制是Strecker降解，不同的氨基酸通過Strecker降解產生的不同特殊醛類是造成食品不同風味的重要物質之一，也是進一步反應的中間體。據報道，二甲基硫醚是通過其前體S-甲基蛋氨酸的熱降解而形成的，具有強烈的煮卷心菜味[58]。Morisaki等[59]比較了日本7 種大豆經熱處理后二甲基硫醚的形成能力，發現其與S-甲基蛋氨酸的含量呈正相關性。此外，大豆在熱加工過程中，其蛋白質與還原糖可通過羰氨縮合生成各種揮發性化合物，并使食物發生褐變[60]；同時，內源氧化酶活性降低，脂肪酸的氧化反應受到抑制，豆腥味化合物的生成減少[61]。也有研究表明在沒有脂肪氧化酶的條件下，豆漿揮發性物質的產生與美拉德反應有關，如陳聰等[57]的研究表明在脂肪氧化酶失活時，豆漿中主要的不飽和脂肪酸——亞油酸、油酸和亞麻酸是豆漿產生揮發性物質的主要來源，可見美拉德反應與豆漿中主要的不飽和脂肪酸有直接關系。

3.2 脂肪氧化降解

脂肪氧化降解途徑是植物乳產生異味的主要原因。當植物乳原料正常儲存時，品質較為穩定，但加工過程會激活其內部脂氧合酶的活性，產生酸敗味和其他不良風味[62]。脂質氧化可分為酶促氧化和非酶促氧化兩個主要氧化途徑。

酶促氧化反應主要包括LOX途徑、α-氧化和β-氧化[63]，直鏈飽和脂肪酸通過α-氧化和β-氧化降解形成的風味成分主要有脂肪族短鏈或中鏈酸、醛、醇、酯、內酯和甲基酮；不飽和脂肪酸——亞油酸和亞麻酸的氧化反應產生多種醛、醇和酯類物質[64]。豆漿中產生主要異味的化合物是C6醛和C9醛及其相應的醇，它們是蔬菜、水果、樹葉和豆科植物風味的重要組成成分，主要來源于LOX的酶促氧化途徑[65-66]。LOX氧化亞油酸形成13-/9-HPOD，然后進一步被氫過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。當亞麻酸作為脂質前體時，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醛可被乙醇脫氫酶進一步代謝形成相應的醇，如己醇、(E)-2-己烯醇[68]。非酶促氧化包括光氧化或自氧化，主要由熱、光、光敏劑、氧和過渡金屬離子催化發生，能夠產生醛類、呋喃類等揮發性物質，從而影響植物乳風味。光作用是食品加工過程中不可避免的，根據Lee等[69]報道，大豆粉在光照下儲存一定時間后，其中2-戊基呋喃的含量會明顯增加。Bradley等[70]研究表明，單線態氧可以通過豆漿中存在的核黃素誘導形成，并且經過特定的氧化機制，催化亞油酸生成2-戊基呋喃；同樣，葉綠素也可以用類似的方式誘導單線態氧的形成，單線態氧的含量與暴露在光和空氣中的時長呈正相關。

3.3 其他途徑

此外，風味結合糖苷通常被認為是存在于果實和葉子中的風味前體和風味儲備[71]，可以通過糖苷酶水解或酸熱處理釋放出風味成分。通過極性溶劑提取，可以快速地從植物組織中分離出風味結合糖苷，通過在非極性、反相吸附劑上進行選擇性保留，再用極性有機溶劑解吸，可以得到純化的糖苷。Matsui等[61]發現大豆中1-辛烯-3-醇的形成不依賴于氧氣和LOX，而是來源于大豆中風味結合糖苷的酶水解。

4 影響植物乳風味因素及調控方法

4.1 原料

不同原料對不良風味物質的產生和含量有顯著影響，會直接影響植物乳的風味品質和消費者對產品的接受度，因此原料選取就顯得極其重要。大豆蛋白、不飽和脂肪酸、脂肪氧化酶活力等都會因原料不同有所差異，例如，原料的種植產地、溫度、光照、降水量等[72]都會對大豆組分含量產生很大影響，再如亞麻籽本身存在草味、苦味、酸味等不良風味[73]，因此，盡管采用相同的加工工藝，若采用的原料不同，所制得的植物乳中的風味物質含量也有較大差異。Achouri等[74]研究由加拿大5 個品種的黃豆制備的豆漿的風味特征，發現由‘S08-80’品種黃豆制成的豆漿中己醛含量最低，其次是由‘S03W4’‘FG1’‘Vinton 81’和‘S20-20’品種制成的豆漿。Ferawati等[75]發現相比黃豌豆的豆腥味，灰豌豆的豆腥味更弱，可作為替代黃豌豆減少豌豆乳異味的優良品種。劉瑞雪[76]選擇了26 種不同的大豆，發現在相同制漿工藝中，不同大豆品種對豆漿中不良風味物質的含量產生顯著影響。Azarnia等[77]比較了6 種加拿大薩斯喀徹溫省種植的黃豌豆中的風味成分含量，發現SW Salute型豌豆醇類和吡嗪類含量最高，DS Admiral型豌豆酮類和芳香族類含量最高，CDC Minuet型豌豆醛類和含硫化合物含量最高，而CDC Mozart型豌豆中的風味物質含量最低，尤其是吡嗪類物質。

4.2 加工工藝

浸泡、研磨、加熱等不同的加工工藝都會影響脂肪氧化酶的活性，從而對植物乳風味產生影響。至今仍有許多研究者致力于尋找最優的加工工藝。Yuan等[8]研究表明直接蒸汽加熱法產生的異味物質含量比傳統加熱法要少，并且在一定的時間內，異味物質的含量會隨著加熱時間的延長而減少。在制漿過程中磨漿的溫度以及加熱的溫度和時間對不良風味物質的形成也具有很大的影響[78]。楊蕊蓮[79]發現經過冷凍和微波預處理制得的豆漿豆腥味明顯減弱，經超聲波處理豆腥味卻明顯增強。Endo等[80]的研究證明，通過在沸水中將浸泡和膨脹的大豆焙燙30 s，可以減少豆漿的豆腥味。Zhang Kangyi等[81]的研究表明豌豆在較低的溫度下冷凍和預冷處理，醛的含量和種類大量增加。馬文藝等[82]發現采取熱燙、脫殼、堿泡的方式得到的豌豆乳中異味成分的含量顯著下降。一般情況下未烤過的花生制成的乳具有不良風味，并且口感不佳，穩定性差。Parul等[83]采用傳統制乳、NaHCO3溶液浸泡和壓力熱燙的方式制備花生乳，結果表明采用壓力熱燙制備的花生乳可接受度最高。

4.3 內源酶

植物內源性蛋白酶廣泛存在于植物體內，主要包括內肽酶和外肽酶。在植物種子中，主要的蛋白酶一般與貯藏蛋白共同存在于蛋白質貯藏液泡中，在種子萌發時，內源性蛋白酶將貯藏蛋白降解為小肽或游離氨基酸[84]，而以支鏈和芳香氨基酸或蛋氨酸為前體，經酶促降解反應產生的醛和醇是植物中揮發性成分的重要來源[85]。

脂肪氧化酶是植物乳中豆腥味產生的關鍵酶源，在植物中的底物是亞油酸和亞麻酸，根據催化亞油酸分子中單加氧位置的不同，植物種子LOX又分為13-LOX、9/13-LOX和9-LOX[86]。植物氧化酶之所以能引起廣泛關注，主要是因為脂肪氧化酶對食品品質的影響主要體現在兩個方面：一是被LOX催化的多不飽和脂肪酸生成的氫過氧化物被分解成為芳香化合物和其他揮發性物質，構成獨特的食品風味；另一方面，其他食品組分如維生素、色素、酚類化合物和蛋白質等會受到脂肪氧化生成的自由基的攻擊產生相應的變化，從而產生不良風味[87]。何劍等[88]發現對大豆進行預脫皮并結合隔氧研磨得到的豆腥味最低，因為脂肪氧化酶主要存在于表皮以及靠近表皮的子葉中[76-89]，而脫皮可去除部分的脂肪氧化酶，從而大幅降低了脂肪氧化酶的含量，脂肪氧化酶在有氧條件下會被激發，因此結合隔氧研磨可有效地抑制脂肪氧化酶的活性，達到減弱豆腥味的目的。LOX催化的過氧化物必須釋放酶才能與底物反應，且必須存在水，滅活LOX是避免植物乳中豆腥味的最佳解決方案。

另外，HPL屬于一類特殊的細胞色素P450酶，與LOX相比，大多數HPL是膜結合的，一些含有N端葉綠體轉運肽，而另一些則缺乏明確的轉運信號，可能位于微粒體。HPL催化氫過氧化物碳和相鄰雙鍵碳之間的C—C鍵斷裂，導致小分子醛的形成。植物HPL可分為13-HPL、9/13-HPL和9-HPL。13-HPL優先將9-羥基-亞麻酸氫過氧化物（9-hydroperoxylinolenic acid，9-HPOT）轉化為己醛和(E)-2-己烯醛。9-HPL、9-HPOD和9-HPOT的裂解產物均是(Z)-3-壬烯醛和(Z,E)-3,6-壬二烯醛。雙特異性9/13-HPL可以同時作用于13-HPOD(T)和9-HPOD(T)。研究人員從大豆種子、幼苗、葉子以及葉子的葉綠體中分別分離出HPL，發現這些不同的HPL對C6醛的形成有一定影響，種子HPL具有13位特異性，但葉綠體HPL顯示出9/13位特異性[86,90-91]。

4.4 大分子與揮發性成分的相互作用

4.4.1 蛋白質

蛋白質是影響風味成分在食品基質中保留和釋放的重要因素之一。蛋白質與揮發性化合物交互作用可形成共價鍵和氫鍵、疏水作用、范德華力、離子作用力等非共價鍵作用力等。蛋白質導致風味化合物損失的原因可能包括兩種：1）蛋白質中特有的呈味成分抑制了風味物質的釋放；2）蛋白質結構與揮發性成分之間存在相互作用。Bi Shuang等[92]的研究表明風味化合物的分子結構強烈影響其與豌豆蛋白的結合親和力，(E)-2-辛烯醛與豌豆蛋白的結合親和力更高，熱力學分析表明風味化合物與豌豆蛋白的相互作用是自發的。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價相互作用中占主導地位，而氫鍵在己醛和豌豆蛋白之間的非共價相互作用中占主導地位。Wang Kun等[93]也研究了風味化合物與豌豆蛋白之間的作用方式，發現苯甲醛、2-辛酮、乙酸乙酯與蛋白質間為非共價鍵結合；然而辛醛與蛋白質的結合方式為共價鍵和非共價鍵共存；二硫化物與蛋白質為共價結合。Kühn[94]和Lei[95]等指出，任何影響蛋白質表面疏水相互作用的因素都會影響揮發性化合物的結合。帶苯環的醛類物質，如苯甲醛通過疏水相互作用與大豆蛋白相結合；飽和醛類化合物，如己醛和壬醛與大豆蛋白的結合是通過疏水作用和氫鍵實現的，且疏水作用的貢獻大于氫鍵；不飽和醛類物質，如具有兩個雙鍵的(E,E)-2,4-癸二烯醛通過疏水相互作用和氫鍵與大豆蛋白相結合。

4.4.2 脂質

脂質對于揮發性物質的形成有著重要意義，脂質結構復雜多樣，并參與植物中大量的生命活動，也是植物中主要的營養素之一。風味化合物在含油脂體系中的分布取決于油脂的種類、含量和性質等因素。Ghosh等[96]研究發現固態脂肪對于疏水性芳香化合物的吸收能力更強。風味物質與脂肪的相互作用研究多集中在液態油脂中，尤其是兩相體系中。如乳液，在水包油型乳液中揮發性化合物按照分配系數分散在油相、水相和油-水界面上，風味物質的釋放受其與油相和水相界面之間相互作用的影響。植物乳中的油相種類和含量與微量風味成分的相互作用對最終植物乳品質形成具有重要影響。

4.4.3 碳水化合物

碳水化合物與風味成分之間的相互作用程度較小，但對風味的釋放影響較大，主要取決于碳水化合物對食品中風味物質的保留能力。Piccone等[97]發現蔗糖濃度也會影響其風味保留能力，濃度越高，低揮發性物質被保留越多，但高揮發性物質則相反；還原糖是風味化合物形成的重要前體物質。還原糖不發生碳骨架降解，可以直接形成一些芳香化合物，如呋喃酮和吡喃酮；環糊精在水中易與揮發性成分形成復合物，由于螺旋結構使羥基在外側，內部核心相對疏水，可以吸引親脂性的香氣成分留存，因此食品中添加β-環糊精可除去某些令人不愉悅的氣味[98]。目前，各類碳水化合物與風味成分間的相互作用研究尚未形成體系。

4.5 調控方法

植物乳本身是一個復雜的乳液體系，其中復雜成分顆粒如分散在水相中的油滴即油脂體、固體顆粒的沉降、團聚、絮凝、上浮等現象容易對產品品質以及風味特性造成不良影響[73]，原料自身也存在不良風味，并且在加工過程中產生的異味也是制約著植物乳進一步開發利用的關鍵性因素。

不同品種的內源酶活力、脂肪酸含量和大豆蛋白存在差異，其活力強弱、含量多少會影響揮發性物質的產生和氣味屬性的強弱，因此從原料方面對異味進行控制是一種減少異味產生的有效方法。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黃豌豆，因此選擇灰豌豆作為優良品種可減少豌豆乳異味。Azarnia等[77]發現‘Vinton 81’和‘S20-20’品種大豆LOX活性、己醛等一些異味物質含量較高，而‘S08-80’品種大豆最低，因此選擇‘S08-80’大豆品種可減少豆乳異味的產生。選擇優良品種，可以從源頭上阻斷植物乳中異味的產生。

目前，植物乳的制備工藝大體相同，但每個階段制備參數微小的改變都會使產品產生不同風味。去除植物乳異味的方法可以分為生物、物理和化學3 種。生物方法主要是酶處理和發酵，酶解旨在通過特異性酶將揮發性化合物轉化為相應的酸，從而去除植物乳中的豆腥味等異味物質。例如，劉志強等[99]利用水稻芽中的多種酶系，主要是醛脫氫酶，不可逆地將豆乳中的脂肪族或芳香族醛氧化成相應的羧酸，對大豆中醇脫氫酶的氧化反應起協同作用，可使產生異味的醛和醇變成酸，使豆腥味完全消失，豆乳口感提升。微生物發酵是在適宜條件下通過特定的代謝途徑將原料轉化為產品的過程。微生物發酵可作為消除植物乳異味的一種手段，提高消費者的接受程度。有研究表明，乳酸發酵在風味和功能特性方面對植物蛋白成分具有積極影響[100]。乳酸菌在發酵乳制品中用作發酵菌種，通過發酵乳糖和水解蛋白質改善產品的感官特性[101]，Yuan Shi等[102]用植物乳桿菌發酵豌豆分離蛋白10 h，去除了約42%的醛類和64%的酮類物質，提高了豌豆分離蛋白在外觀、香氣、呈味、質地和回味方面的整體質量。

常用的物理方法可分為熱處理和非熱處理。熱處理可以有效降低LOX的活性從而減少異味的產生[103]，有研究者采用熱燙、熱磨、超高溫瞬時滅菌等熱處理的方式來鈍化LOX，從而降低酶促反應誘導產生的豆腥味成分的含量，進一步改善豆乳風味[104-105]。施小迪等[106]對比了常壓煮漿和微壓煮漿對豆乳風味的影響，結果發現微壓煮漿能夠有效降低豆腥味成分的濃度，尤其是己醛。這是因為單線態氧能在葉綠素或核黃素等單線態氧增敏劑和大氣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-戊基呋喃等物質還能通過單線態氧化、光氧化等非酶促反應產生[107]，所以在生產豆漿時應盡量減少光照和空氣。Guo Xiaofei等[108]采用在密閉條件下注入二氧化碳并對大豆進行研磨的方法隔絕氧氣和光，結果表明該方法可有效地抑制LOX的氧化，減少豆腥味的產生，該技術已廣泛用于豆乳產品的工業生產中；非熱處理可在一定程度上消除因加熱引起的蛋白質變性的風險。脈沖光是一種非熱技術，利用瞬時、高強度的脈沖光能量減少或殺死微生物，并且能夠使豆類中的LOX完全失活，防止LOX產生異味。Alhendi等[109]通過脈沖光技術并結合130 s的振蕩[110]處理大豆，所產豆漿的LOX活力幾乎為0，并且通過感官分析和風味分析，確定脈沖光技術對豆漿總體上沒有負面影響。

雖然可以使用有機溶劑萃取的方法消除異味化合物，但這種化學方法效率不高，經常需要與其他方法結合使用。雖然有機溶劑可以有效地浸出、結合脂質并去除產豆腥味物質[111]，但存在有機溶劑在去除異味物質及其香氣前體時對蛋白質的功能特性產生負面影響[112]、化學試劑在食品中的溶劑殘留安全限制有待進一步驗證以及不環保等問題。總體而言，不同的方法在植物乳加工的不同階段各有優勢，工藝的差異會對植物乳風味產生影響，根據植物籽仁本身屬性選擇適合的加工工藝對改善植物乳風味非常重要。

5 結 語

植物乳作為一種健康食品，營養價值高，長期飲用可對人體健康產生積極作用。植物乳產品的風味質量是消費者選擇產品的重要評定標準，但大多數植物乳因其生青味、苦味、澀味等不良風味難以被消費者接受，提升植物乳的風味是植物乳工業需要突破的重要瓶頸。因此，采用食品風味組學的方法深入開展植物乳的風味研究，應主要聚焦于植物乳風味的新提取技術、呈香物質基礎解析、異味形成機制、香氣優化與異味控制技術這幾個方面，同時篩選出含有少量異味成分的原料，深入探究新的制乳加工工藝，并結合異味去除或掩埋工藝的改進和優化，以健康、風味雙導向創制富含營養、良好風味的新型植物乳，擴大植物乳的應用場景，為植物乳加工產業發展提供必要的理論和技術支撐。