除了需滿足監(jiān)管要求外，生產(chǎn)高品質(zhì)植物基產(chǎn)品還需進行必要的近似分析測試,。對原材料,、生產(chǎn)過程中及最終產(chǎn)品的水分、脂肪,、蛋白質(zhì)和灰分含量進行準確測定,，對于在制造階段適時調(diào)整產(chǎn)品至關(guān)重要。盡管外部實驗室通過精細的方法分析可提供可靠結(jié)果,，但由于耗時較長,，在產(chǎn)品急于上市的情況下，時間成本顯得尤為昂貴,。

水分

水分含量對于口感,、保質(zhì)期以及許多產(chǎn)品的一致生產(chǎn)至關(guān)重要。由于許多替代蛋白選項旨在復制傳統(tǒng)基于肉類的產(chǎn)品,，因此模仿動物肉的一致質(zhì)地極為重要,。此外，正確的水分含量確保了更長的保質(zhì)期,，有助于市場可行性,。水分分析是一個簡單過程，在傳統(tǒng)測試中沒有太多變化?，F(xiàn)有方法非常適合新的和新奇的替代產(chǎn)品,；無論是使用烘箱法進行批量干燥，還是使用鹵素或 IR 水分天平在 10-20 分鐘內(nèi)獲得結(jié)果，或者像 CEM 的 SMART 6™ 這樣的微波/IR干燥,，在 2 分鐘內(nèi)獲得結(jié)果,，基本方法保持不變。從樣品中去除水分含量,，然后確定差異,。方法理論之間主要的區(qū)別是所需的時間和結(jié)果的精確度。來自 SMART 6 的結(jié)果,，一種 2 分鐘的水分測試,，呈現(xiàn)在表1-4（見文末）中，并與傳統(tǒng)的參考方法如 AOAC 950.46 和 934.01 進行了準確性比較,。精度可以通過重復樣本或范圍看出,。

灰分

為了模擬動物肉的感官體驗，植物基肉類中添加了粘合劑,、礦物質(zhì),、鹽、調(diào)味料和色素,，這些添加劑通常占產(chǎn)品總成分的 0-15%,。¹隨著對口感和質(zhì)地改進的持續(xù)研究與開發(fā)，測定新成分添加后剩余的無機材料百分比灰分變得必要,。采用如 Phoenix BLACK™ 這樣的微波爐式馬弗爐,，能夠快速升溫，使企業(yè)能在一個系統(tǒng)中使用多種溫度,，避免了長時間加熱,。Phoenix BLACK™ 的獨牛寺設計在于其腔體內(nèi)的氣流，配合 CEM 石英纖維坩堝使用,，可以顯著減少燒灰所需的時間,。如同水分測試一樣，傳統(tǒng)的燒灰程序可以很好地應用于替代肉制品的測試,。然而,，在面對更為復雜的技術(shù)挑戰(zhàn)，如脂肪和蛋白質(zhì)測試時,，我們可能會遇到各種難題,。

脂肪

植物基肉類替代產(chǎn)品通常天生脫脂，其脂肪含量較動物衍生產(chǎn)品為低,。因此，在加工過程中需添加脂肪或油分,。這種添加對纖維結(jié)構(gòu)的形成影響深遠,，可能導致擠壓過程中的問題并對大分子排列產(chǎn)生不利影響。²此外，植物基脂質(zhì)的熔融特性,、化學組成,、飽和度、鏈長,、分子性質(zhì)及整體性質(zhì)與動物來源的脂質(zhì)存在顯著差異,，¹這增加了另一層復雜性。盡管如此,，脂肪仍是健康,、均衡飲食的重要組成部分。脂肪是人體無法自行產(chǎn)生的必需脂肪酸的來源,，同時還是吸收維生素 A,、D 和 E 等必需維生素的必需品。油脂還能增強風味,、質(zhì)地和口感,，這對消費者偏好產(chǎn)生極大影響。由于油脂是一種成本較高的成分,，對最終產(chǎn)品有很大影響,，因此嚴格控制其含量對于管理成品的總成本以及最終的利潤至關(guān)重要。

傳統(tǒng)動物肉類擁有悠久的驗證歷史,，有大量數(shù)據(jù)支持已定義的方法,。這些脂肪分析方法包括經(jīng)典的索氏提取參考方法和通過先進技術(shù)如  NIR、X  射線和 NMR 進行的快速校準方法,。

蛋白質(zhì)

在比較傳統(tǒng)肉類與其植物基替代品時,，營養(yǎng)密度是兩者之間最大的差異所在。為了提高植物基肉類替代品的總蛋白含量,，生產(chǎn)商必須利用水解,、發(fā)酵、分離和提取的植物蛋白產(chǎn)品,。這些經(jīng)過深度加工的蛋白產(chǎn)品的添加可能會影響味道,、氣味、外觀和質(zhì)地,。³這也正是準確和可重復測試的重要性所在,。在經(jīng)過驗證的 Udy 染料結(jié)合法的基礎(chǔ)上，CEM 創(chuàng)造了全自動化快速蛋白分析儀 Sprint^®,。通過使用一種只與蛋白質(zhì)相互作用的染料結(jié)合分子,，而非游離氨基酸或非蛋白氮，Sprint 不僅能夠為植物基食品的原料提供更準確的蛋白結(jié)果,，也能夠?qū)^程中和最終產(chǎn)品本身進行測定,。

植物基替代產(chǎn)品的另一個發(fā)展階段是對質(zhì)量控制測試的需求增加，如金屬探測,。像 Prop 65 這樣的立法旨在更好地調(diào)整食品和其他消費品中的重金屬測試,。這為消費者提供了安心，確保他們食用的食品是安全的,。然而,，對于植物基替代產(chǎn)品的制造商來說，這可能是一把又又刃劍,。例如,，魚中的汞含量一直是一個長期關(guān)注的問題。植物基產(chǎn)品旨在減少汞的問題,，同時減輕商業(yè)捕魚對環(huán)境的影響,，但眾所周矢口，植物會從地面吸收金屬,。因此,，與動物基產(chǎn)品相比，植物基產(chǎn)品可能具有更高的金屬本底水平,。更進一步,，制造商可能會引入某些成分和添加劑，這些成分可能會貢獻這些升高的水平,，所有這些都是為了改變最終產(chǎn)品的外觀或味道,，使消費者從傳統(tǒng)肉類過渡到植物基替代品更加容易。

處理 FDA 及其他立法要求可能較為復雜,。CEM 一直是 AOAC 和 FDA 傳統(tǒng)食品樣品制備和分析方法的關(guān)鍵合作者和參與者,。MARS 6™ 微波消解系統(tǒng)和協(xié)議被 AOAC 方法 2015.01 和 FDA EAM 方法 4.7 引用。作為行業(yè)令頁導者和創(chuàng)新者,，CEM 與許多主要的植物基公司合作,，就金屬測試的適當方法和要求提供咨詢，并就如何避免可能導致審計,、召回和失去消費者信任的重大錯誤提供指導,。

以下是 CEM 收集的數(shù)據(jù)簡要概述,，包括植物基牛肉末,、雞肉條替代品,、大豆基熱狗和植物基金槍魚。選擇這些產(chǎn)品是因為它們易于獲得,，可以以最少加工（研磨）的形式購買,，或作為一件后來被搗碎以獲得更均勻樣品的件。作為比較,，還測試了三種不同類型的金槍魚,，提供了一種常見的消費魚類樣本的基線比較?；跔I養(yǎng),、添加和毒性分析了十四種元素，以提供廣泛的分析物范圍,。還制備并分析了三種標準參考材料（SRMs）,，以驗證分析性能。這些包括 NIST 參考材料,，SRM 1568c 米糠,、SRM 1547 桃葉和 SRM 1947 密歇根湖魚。

SRM 元素的恢復率均在 85-100% 之間,，驗證了方法學（微波消解和分析）,。一般來說，四大毒性元素（Pb,、Cd,、Hg和As）的含量較低，如表 5 和表 6 （見文末）所示,，這在消費品中是可以預期的,。目前 FDA 沒有為食品中的重金屬設定限制。然而,，如果我們查看世界衛(wèi)生組織（WHO）對植物材料的允許限制,，我們發(fā)現(xiàn)鉛的限制在 ppm 范圍內(nèi)，而鎘是 1.30 ppm,。WHO 沒有列出砷或汞,。與動物基產(chǎn)品相比，植物基產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)含有略高的鉛水平（但在監(jiān)管限制內(nèi)⁴）,，但其他四大重金屬的含量較低,。這與預期一致，由于土壤樣本中通常發(fā)現(xiàn)高水平的鉛,。植物基蛋白質(zhì)將從其生長的土壤中吸收重金屬,。另外,，與傳統(tǒng)的金槍魚樣本相比，傳統(tǒng)的金槍魚樣本的砷和汞水平顯著高于其他測試的植物基替代品,，這對金槍魚來說并不意外,。

在植物基樣本中的鹽分含量（鈉、鉀和鈣）普遍高于傳統(tǒng)金槍魚產(chǎn)品,。這些通常是作為替代蛋白產(chǎn)品的調(diào)味劑添加的,，以幫助它更接近模仿其肉類產(chǎn)品，但也可能因從土壤中吸收而存在,。測試的錳,、銅、鉬和鋁在植物基樣本中也較高,，這同樣可能是由于土壤吸收,，因為這些元素在土壤樣本中非常常見。Mn 和 Mo 也用于各種植物喂養(yǎng)周期（如光合作用和氮固定⁵）,，因此在植物中比動物中更為常見,。

1.Chen, Q., Chen, Z., Zhang, J., Wang, Q., & Wang, Y. Application of Lipids and Their Potential Replacers in Plant-based Meat Analogs. Trends in Food Science & Technology [Online] 2023.138, 645-654.

2.Ahmad, M., Qureshi, S., Akbar, M. H., Siddiqui, S. A., Gani,A., Mushtaq, M., Hassan, I., Dhull, S. B. Plant-based Meat Alternatives: Compositional Analysis, Current Development and Challenges. Applied Food Research [Online] 2022, 2(2),100154.

3.Kiczorowski, P., Kiczorowska, B., Samolinska, W., Szmigielski,M., & Winiarska-Mieczan, A. Effect of Fermentation of Chosen Vegetables on the Nutrient, Mineral, and Biocomponent Profile in Human and Animal Nutrition. Scientific Reports [Online] 2022, 12(1), 13422.

4.Osmani, M., Bani, A., Hoxha, B. Heavy Metals and NiPhytoextractionin in the Metallurgical Area Soils in Elbasan.Albanian J. Agric. Sci. [Online] 2015, 14 (4), 414-419.

5.Alejandro, S., Holler, S., Meier, B., Peiter, E., Manganese in Plants: from Acquisition to Subcellular Allocation. Front. Plant.Sci. [Online] 2020, 11 (300), 1.

表1. 植物基雞肉替代品的水分,、脂肪,、蛋白質(zhì)和灰分含量

表2. 植物基熱狗替代品的水分、脂肪,、蛋白質(zhì)和灰分含量

表3. 植物基牛肉替代品的水分,、脂肪、蛋白質(zhì)和灰分含量

表4. 植物基金槍魚替代品的水分,、脂肪,、蛋白質(zhì)和灰分含量

表5. 標準參考材料的金屬分析

表6. 植物基和傳統(tǒng)肉類樣品的金屬分析