科学普及 | 进击的豌豆和豌豆蛋白

远古时代，人类祖先掌握狩猎技能，开始以大自然界赠予的鸟兽为生。在食品资源匮乏的年代，诸如肉类等营养丰富的动物源食品素来是不可多得的能量物质。近年来，随着气候变化、动物福利及人体健康等问题的出现，各类“植物奶”、“植物肉”等植物源食品涌入市场。植物基产品不仅让人体更健康，也让地球更健康。医学研究表明，由于植物源食品通常具有低热量、高纤维等特点，因此饮食中摄入一定量的植物蛋白以替代动物蛋白更有益于身体健康。同时，与动物蛋白相比，植物蛋白将产生更少的温室气体排放和更小的资源消耗。其中，豌豆和豌豆蛋白是近年来植物基市场的宠儿。

一、豌豆概况

豌豆是一种营养丰富的豆类作物，具有低致敏性、高蛋白、低脂肪的特点，且具有提高人体免疫功能、预防癌症等营养功效。豌豆中的蛋白质含量丰富，占21%～28%，并且各种生物活性物质的含量也十分丰富，包括皂苷类、黄酮类、单宁类等化合物，约占8%～9%（图1）。

图1 豌豆中的主要营养成分及含量（%）

作为常见的豆科作物，豌豆在全世界90多个国家和地区均有种植，产量约占世界豆类总产量的三分之一。根据联合国粮农组织数据，2022年全球豌豆收获面积为974.94万公顷，同比增长1.2%。数据显示，2022年全球豌豆产量为3453.59万吨，同比增长4.87%，需求量为3421.82万吨，同比增长4.59%我国的豌豆种植面积仅次于蚕豆，种植区域主要分布在中、东部地区。干豌豆的主要产区在云南、重庆、河北等省份，而鲜豌豆的种植区主要分布在云南、江苏、四川等省份。值得一提的是，在国家主张保主粮丰收的情况下，尽管全国食用豆类的种植面积有所减少，但豌豆的种植面积和产量依然增加，这侧面说明了豌豆产业所蕴含的蓬勃生机。

在进出口方面，2023年的豌豆进口数量同比增长了63.85%，出口数量下降3.48%（表1）。作为全球最大的豌豆加工国，我国豌豆原料进口量占食用豆类进口量的72.3%，主要来自加拿大、澳大利亚和法国。山东是豌豆进口第一大省份，甘肃是豌豆出口第一大省份。近年来，国内豌豆市场规模呈加速增长态势，2022年我国豌豆深加工产品的市场规模约为1296.03亿元，同比上升15.17%。

表1 2023年1-12月中国豌豆进出口数量与金额表（数据来源于中国海关）

二、豌豆蛋白简介

主要的植物基蛋白包括大豆蛋白、豌豆蛋白和绿豆蛋白等。与其它二者相比，豌豆蛋白具有成本低、豆腥味小、致敏性低、生物加高等优势，富含SOD酶，抗氧化性好，且氨基酸组成较为均衡（图2）。据估计至2026年，全球豌豆蛋白行业总产值可达26亿美元，全球市场复合年均增长率达到12.38%。目前，我国的烟台双塔食品是全球最大的豌豆蛋白生产企业，全球占有率达到30%。

图2 不同植物蛋白中的氨基酸分布情况（图片来源于嘉吉公司）

此外，罗盖特、嘉吉公司都是全球豌豆蛋白的主要供应商。以罗盖特公司为例，该公司生产的豌豆蛋白设有十余种不同类型和功能的豌豆蛋白，主要分为组织化颗粒和功能性蛋白粉两大类。这些豌豆蛋白在溶解性、粘度、含盐量、颗粒度等方面均有不同，以便应用于加工不同种类的产品，比如香肠、肉饼、肉丸、鸡块、肉酱、植物肉、乳制品、饮料、无肤质烘焙食品等。它们能在产品中迅速溶解，起到支撑结构、乳化油脂、形成凝胶、强化营养的作用。

在食品加工中，豌豆蛋白主要存在的问题是功能性差，主要表现在溶解性、乳化性和胶凝性上。这是由于豆类蛋白结构过于紧凑致密，因此通过适宜的植物蛋白改性技术可以改变结构、暴露更多的活性位点，使豌豆蛋白的功能性增强，从而开发各类豌豆蛋白基产品。

三、豌豆蛋白产品

1. 植物饮料和植物奶 尽管大豆蛋白是最先应用于饮料和乳制品中的植物蛋白，但消费者对过敏原、植物雌激素等问题的担忧突显了豌豆蛋白在市场上的重要性。豌豆蛋白可用于强化饮料营养，应用于如蛋白质奶昔、运动饮料和蛋白质果汁混合物等植物饮料、植物奶中。这可以满足不同消费者对饮料中营养素的需求。以豌豆蛋白为代表的运动营养品富含三种必需支链氨基酸，即亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸，可促进肌肉生长。同时，豌豆蛋白具有较高的消化率和较平衡的氨基酸组成，是一种特殊的营养物质。

2. 植物肉 豌豆蛋白能结合水和脂肪，成为独特而有效的粘合剂、填充剂和功能增强剂，已用于各种形式的肉类产品和素肉产品（肉制品类似物）中。在香肠、肉饼、重组牛排等产品中，加入豌豆蛋白（主要包括豌豆分离蛋白和豌豆浓缩蛋白）不仅提高了产品中的蛋白质含量，还使产品具有预设的感官特性，如更柔软滑嫩，或是更加Q弹。当与转谷氨酰胺酶一同使用时，豌豆蛋白能帮助形成更强的蛋白网络结构，从而提升产品的咀嚼性；结合不同的添加方式可以提高低盐肉制品的可切割性，使原本分割易碎、切面粗糙的低盐香肠也能具有光滑平整的横截面（图3）。在纯素肉产品中，豌豆蛋白可以在特定条件下形成具有如同“肉丝”般的纤维结构，获得与肉类近似的口感。

图3 应用豌豆蛋白提高低盐乳化香肠的可切割性（1~4为不同添加方式）

除此之外，豌豆蛋白为焙烤制品、休闲零食等产品也提供了结构、营养和功能上的强化。借助现代食品科学和食品工程的发展，功能性受限的豌豆蛋白和其它组分得到了更有前景的开发和应用。

撰稿 | 江南大学博士生董春晖

科学审核 | 江南大学蒋将教授