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從烹飪角度來看，雞蛋是一種神奇的東西：美味、營養又用途廣泛。美國人每年吃掉近 1,000 億個雞蛋，平均每人吃掉近 300 個。但是，雞蛋雖然比其他動物性食物來源更環保，但其對環境的影響卻比幾乎任何植物性食物都大，而且工業化的雞蛋生產也引發了嚴重的動物福利問題。
因此，食品科學家和一些公司正在努力研發更好的植物蛋替代品。麻薩諸塞州大學阿默斯特分校的食品科學家大衛‧朱利安‧麥克萊門茲（David Julian McClements）說：「我們正在嘗試逆向工程雞蛋。」
這並不容易，因為真正的雞蛋在廚房裡扮演著多種角色。你可以用打發的雞蛋來黏合麵包屑做成麵衣，或者把肉丸黏在一起；你可以用它們來乳化油和水做成蛋黃醬，把它們炒成歐姆蛋，或者把它們打發做成蛋白霜或天使蛋糕。一種多用途的雞蛋替代品必須能夠勝任所有這些工作，同時還能產生與真雞蛋相似的質地，甚至可能是風味。
如今的植物蛋仍然無法實現這種多用途的目標，但業界和學術界的科學家們正在努力改進它們。新的成分和工藝正在引領植物蛋替代品不僅更像雞蛋，而且可能比真雞蛋更有營養、更美味。
模仿雞蛋蛋白質的行為
實際上，製作令人信服的植物性雞蛋主要在於模仿真正雞蛋中的卵白蛋白（ovalbumin）和其他蛋白質在烹飪過程中的行為。當雞蛋蛋白質加熱超過某個臨界點時，它們會展開並彼此結合，形成食品科學家所稱的凝膠。這就是蛋白和蛋黃在烹飪過程中凝固的原因。
但用某些植物蛋白質複製這一特性並不容易，因為植物蛋白通常含有更多的硫氨基酸。這些硫基會彼此結合，使蛋白質在更高溫度下才會展開。因此，植物性雞蛋通常需要比真正雞蛋更高的溫度和更長的時間來烹煮。
為了製作植物蛋，食品科學家通常首先從大豆、綠豆或其他作物等植物來源中提取蛋白質混合物。麥克萊門茲說：「你想要從可持續、價格合理且來源穩定的植物蛋白質開始。」他在 2024 年《食品科學與技術年度評論》中撰寫了關於植物性食品設計的文章。「所以你要把你的搜尋範圍縮小到那些在經濟上可行的蛋白質。」
幸運的是，一些提取物中只有一種或幾種蛋白質在足夠低的溫度下凝固，其行為與真雞蛋蛋白質非常相似。目前的植物蛋都依賴這些蛋白質：例如，Just Egg 使用綠豆提取物中的植物白蛋白和球蛋白，Simply Eggless 使用羽扇豆中的蛋白質，而麥克萊門茲和其他人正在試驗浮萍和其他葉組織中含量豐富的光合作用酶 rubisco。
如今，食品技術人員可以通過精準發酵技術，在細菌或酵母等宿主中插入選定蛋白質的基因，然後在罐中培養宿主，生產大量蛋白質。這為探索其他植物蛋白來源開闢了巨大的新窗口，這些蛋白可能更精確地匹配真正雞蛋的特性。
一些公司已經開始了這方面的研究。例如，總部位於加州的生物技術公司 Shiru 使用一個複雜的人工智慧平台，從其超過 4.5 億個天然蛋白質序列的資料庫中辨識具有特定特性的蛋白質。為了找到更像雞蛋的植物蛋白質，該公司首先選擇了它需要匹配的標準。該公司創始人兼執行長、蛋白質工程師賈斯敏‧修姆（Jasmin Hume）說：「對於雞蛋來說，那就是熱凝膠起始溫度，也就是它在加熱時從液體變成固體的溫度。」「而且它必須產生合適的質地，不能太硬、不能太黏、不能太軟。」這些特性取決於蛋白質中包含哪些胺基酸、胺基酸的順序以及它如何精確地摺疊成 3D 結構等細節，這是一個極其複雜的過程，也是 2024 年諾貝爾化學獎的主題。
然後，該公司搜尋其資料庫，將其縮小到一個預測符合要求的候選名單。技術人員生產了這些蛋白質並測試了它們的特性，精確地找到了一些潛在的類雞蛋蛋白質。其中一些蛋白質的品質好到足以讓公司開始將其生產商業化，不過修姆拒絕提供更多細節。
破解風味密碼
在確定主要蛋白後，食品技術人員的下一步就是加入其他分子，使產品更像雞蛋。例如，添加植物油可以改變質地。生產雞蛋替代品 Just Egg 的 Eat Just 公司產品開發副總裁、廚師克里斯‧瓊斯（Chris Jones）說：「如果我不在產品中添加任何油，它炒起來會更像蛋白。」「如果加入 8% 到 15% 的油，產品會像整顆雞蛋一樣炒開。如果再多加一些，它會變得像麵糊一樣。」
開發人員還可以添加膠質，以防止混合物中的蛋白質在儲存過程中沉澱，或者添加在室溫下是半透明的但在烹飪時會變成不透明的分子，提供與真雞蛋相同的視覺提示，表明已經煮熟。
接下來就是味道了：目前的植物性雞蛋常有異味。「我們的第一版嘗起來像割草機底部的草渣，非常青草味，」瓊斯說道。他表示，公司的現有產品已更新至第五版，但仍有些豆腥味。
俄亥俄州立大學的風味化學家德文‧彼得森（Devin Peterson）說，這些豆腥味不是由單一分子引起的：「是多種成分的組合產生了豆腥味。」豆類的蛋白質提取物中含有產生這些異味揮發性分子的酶，而要找出這些令人討厭的揮發性分子並避免或去除它們，是一個艱苦的過程，他說。（據推測，在發酵罐中培養單一蛋白質可以減少這個問題。）許多植物蛋白質的表面還結合了稱為多酚的分子，這些分子也會導致豆腥味。麥克萊門茲說：「去除這些多酚非常具有挑戰性，因為它們緊緊地附著在蛋白質上。」
專家們一致認為，消除豆腥味和其他異味是一件好事。但對於開發人員是否需要積極地使植物蛋的味道更像真雞蛋，則存在不同意見。瓊斯說：「這其實是一個具有爭議性的問題。」
雞蛋的許多風味來自於硫化合物，而這些化合物並不一定會讓消費者感到愉悅。瓊斯說：「雞蛋之所以有某種味道，是因為它在腐爛的過程中會釋放硫。」他指出，當品嚐者被要求將 Eat Just 的無蛋蛋黃醬與傳統的真雞蛋蛋黃醬進行比較時，「至少有 50% 的人不喜歡真雞蛋蛋黃醬的硫磺味。」
這為開發人員帶來了一個難題。瓊斯說：「它應該有硫磺味，還是應該有自己的特色，一種由我們的廚師開發的風味？我們還沒有答案。」他說，即使是像歐姆蛋這樣的東西，開發者也可以選擇一個「中性點」，讓加入的調味料成為主導味道。
隨著食品技術人員努力克服這些挑戰，植物蛋可能會變得越來越好。但最終目標可能是超越，而不僅僅是匹配真雞蛋的性能。麥克萊門茲和他的同事們已經嘗試在植物蛋蛋黃的油滴中添加對眼睛健康很重要的營養素葉黃素。
未來，科學家可以調整蛋白質中的胺基酸組成，或者提高植物蛋中的鈣或鐵含量，以滿足營養需求。支持植物性食品開發的國際非營利組織「優良食品研究所」的食品科學家比安卡‧達塔（Bianca Datta）說：「我們最終可以設計出比現在市面上更健康的產品。」「我們才剛剛開始看到植物蛋的可能性。」
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