◎ 李 超，馬 航，吳 冉，唐春蘭，趙雪龍

（云南云天化股份有限公司研發(fā)中心，云南 昆明 650228）

隨著世界人口的不斷增長(zhǎng)及人們對(duì)物質(zhì)生活的追求越來越高，動(dòng)物蛋白的需求量日益增加，與此同時(shí)引發(fā)了諸多問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近25%的世界人口缺乏足夠的蛋白質(zhì)供應(yīng)[1]，這意味著約20億人無法從食物中攝取充足的營(yíng)養(yǎng)來維持自身需要，伴隨著人口增長(zhǎng)，這一情況將進(jìn)一步惡化。動(dòng)物蛋白不僅與淡水枯竭、氣候變化、生物多樣性喪失直接相關(guān)，過度食用動(dòng)物蛋白更增加了人們罹患各種病癥的風(fēng)險(xiǎn)[2]。植物蛋白以其綠色、健康、可持續(xù)等特點(diǎn)成為研究熱點(diǎn)，其能改善蛋白攝入不足的現(xiàn)狀以及維持生命活動(dòng)的穩(wěn)態(tài)。

1 植物蛋白的概述

蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，對(duì)人體健康以及生理代謝都起著重要的作用。從食源來分，蛋白質(zhì)可分為動(dòng)物蛋白和植物蛋白。營(yíng)養(yǎng)學(xué)上普遍認(rèn)為動(dòng)物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于植物蛋白，源于動(dòng)物蛋白大都富含人體所需的全部氨基酸，且吸收率顯著高于植物蛋白，但近年來研究發(fā)現(xiàn)，植物蛋白對(duì)人體健康發(fā)揮著動(dòng)物蛋白無可比擬的性能優(yōu)勢(shì)。植物蛋白的生產(chǎn)成本遠(yuǎn)低于動(dòng)物蛋白，對(duì)環(huán)境的影響更小。植物蛋白具有降低膽固醇含量、預(yù)防心血管疾病等作用，可以降低過多食用動(dòng)物蛋白導(dǎo)致的肥胖、高血壓、心臟病等病癥的風(fēng)險(xiǎn)[3]。因此，更多地利用優(yōu)質(zhì)植物蛋白資源、加快植物蛋白開發(fā)意義重大。

2 植物蛋白的廣泛來源

2.1 油粕

油粕作為油料作物榨油的副產(chǎn)品，含有豐富的蛋白質(zhì)，是植物蛋白提取的優(yōu)質(zhì)原料。大豆、菜籽、花生、芝麻、棉籽和葵花籽等是重要的油料作物，也是蛋白提取的主要來源。其中，豆粕以其蛋白含量高且包含人體所需的全部8種必需氨基酸的特點(diǎn)，被國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛研究。魯洋等[4]利用堿溶酸沉法從低溫豆粕中提取大豆分離蛋白，在料液比1∶10、溫度50 ℃、pH值9.0的條件下可以達(dá)到79.01%的提取率。油菜作為僅次于大豆的油料作物，其餅粕產(chǎn)量豐富，不僅富含粗纖維、鈣、磷等人體所需營(yíng)養(yǎng)元素，而且粗蛋白含量占比約40%，是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白提取原料。NIU等[5]采用酶法對(duì)冷榨雙低菜籽餅中的蛋白進(jìn)行提取，在料液比1∶6、堿性蛋白酶濃度1%、酶解時(shí)間80 min的條件下，所提蛋白產(chǎn)率達(dá)到82.10%。ROMMI等[6]進(jìn)一步在單酶提取的基礎(chǔ)上，采用三酶聯(lián)用的方式，利用果膠水解酶、木聚糖水解酶和纖維素水解酶制劑對(duì)甘藍(lán)型菜籽壓榨餅進(jìn)行酶解處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)蛋白提取率比未添加酶的處理組提高了1.7倍。此外，花生[7]、棉籽[8]、芝麻[9]、葵花籽[10]等傳統(tǒng)油料作物以及辣木籽[11]、油莎豆[12]等新型油料作物在植物蛋白提取領(lǐng)域均有應(yīng)用。合理利用油粕進(jìn)行植物蛋白提取，不僅可以有效降低我國(guó)油料作物對(duì)進(jìn)口的依賴性，還能加快我國(guó)在植物蛋白領(lǐng)域的研究。

2.2 谷物加工副產(chǎn)物

隨著生活水平的提高，谷物的加工愈發(fā)精細(xì)化，隨之而來的是副產(chǎn)物產(chǎn)量的不斷攀升。研究發(fā)現(xiàn)，谷物加工副產(chǎn)物中含有蛋白質(zhì)、油脂、多糖、維生素以及膳食纖維等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，隨著人們對(duì)蛋白質(zhì)的需求量越來越大，谷物加工副產(chǎn)物將是非常有潛力的植物蛋白提取原料。米糠是糙米去殼過程中的副產(chǎn)物，蛋白質(zhì)含量12%～15%，米糠蛋白具有低致敏性、抗氧化等特點(diǎn)，在食品、護(hù)膚品、保健品領(lǐng)域均有較好的應(yīng)用前景[13]。BERNARDI等[14]利用堿法和攪拌對(duì)脫脂米糠進(jìn)行蛋白提取工藝優(yōu)化，結(jié)果表明在pH值10.0、轉(zhuǎn)速80 r·min-1、攪拌時(shí)間300 min、攪拌溫度52 ℃的條件下，提取的蛋白含量最高可達(dá)48.53%。除傳統(tǒng)的化學(xué)提取方法外，新興的物理輔助提取法也更多地應(yīng)用于植物蛋白提取領(lǐng)域。LY等[15]采用超聲輔助提取法對(duì)脫脂米糠中的蛋白進(jìn)行提取，利用超聲可直接破壞植物細(xì)胞壁的原理，使蛋白可以更好地溶出，研究發(fā)現(xiàn)超聲輔助提取法的提取率及得率均顯著高于常規(guī)的堿法提取。隨著谷物蛋白提取研究的不斷深入，越來越多谷物的加工副產(chǎn)物被用作提取原料，包括粳稻[16]、玉米[17]、大麥[18]、小麥[19]和藜麥[20]等。谷物加工副產(chǎn)物的蛋白提取研究將進(jìn)一步提高谷物深加工的附加值，提高糧食的利用率。

2.3 新型植物蛋白來源

2.3.1 豆科植物

豆科植物蛋白具有蛋白質(zhì)含量高、價(jià)格低、不含膽固醇等特點(diǎn)，而且其活性肽具有良好的抗氧化、抗炎、免疫調(diào)節(jié)等生物活性，因而在食品工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。豆科植物來源的蛋白質(zhì)主要由球蛋白（70%）和白蛋白（10%～20%）組成。球蛋白是一種鹽溶性蛋白質(zhì)，主要包含11S和7S。其中11S球蛋白是分子量為300～400 kDa的六聚體蛋白，7S球蛋白是分子量為150～180 kDa的三聚體蛋白。白蛋白是一種水溶性蛋白質(zhì)，分子量為16～483 kDa。這些豆類蛋白質(zhì)來源主要包括豌豆[21]、鷹嘴豆[22]、綠豆[23]、扁豆[24]和蠶豆[25]等，提取方法主要有堿提、鹽提、酶提、超聲輔助提取等。

2.3.2 果蔬

果蔬作為高附加值產(chǎn)品，不僅種類繁多，而且可以為人類提供多種營(yíng)養(yǎng)元素。近年研究發(fā)現(xiàn)，果蔬在食用或加工過程中的副產(chǎn)物皮、種子等同樣含有蛋白質(zhì)等豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。PARNIAKOV等[26]以富含抗氧化物和蛋白的芒果皮為提取原料，采用脈沖電場(chǎng)輔助提取法，在pH值為11.0、電場(chǎng)強(qiáng)度13.3 kV·cm-1的條件下，蛋白產(chǎn)量顯著提高。除了經(jīng)濟(jì)價(jià)值更高的水果外，部分產(chǎn)量較高的蔬菜同樣被作為研究對(duì)象。WAGLAY等[27]利用(NH4)2SO4飽和沉淀從馬鈴薯加工副產(chǎn)物中分離蛋白，最終蛋白產(chǎn)量達(dá)到86.5%，回收率相較工業(yè)傳統(tǒng)方法提高27.2%。

2.3.3 植物莖葉

植物葉蛋白是以綠色植物的莖葉為提取原料，經(jīng)提取制備得到的蛋白質(zhì)濃縮物[28]。構(gòu)成植物葉蛋白的氨基酸比例均衡，不僅包含人體所需的8種必需氨基酸，還富含葉黃素、胡蘿卜素以及多種微量元素，在食品添加劑、動(dòng)物飼料等領(lǐng)域研究較廣。目前，研究對(duì)象主要有苜蓿[29-30]、苧麻[31-32]，隨著相關(guān)研究的不斷深入，煙草[33]、菠菜[34]等都已成為提取的原料。植物葉蛋白總量豐富、來源廣泛，對(duì)植物葉蛋白提取進(jìn)行深入研究，能提高作物附加值，彌補(bǔ)我國(guó)蛋白質(zhì)資源缺口。

3 植物蛋白的提取

植物蛋白雖相比動(dòng)物蛋白更健康，但其被纖維薄膜包裹，不能直接被人體消化，導(dǎo)致其吸收率低，需使用蛋白提取技術(shù)處理以便于消化吸收。傳統(tǒng)植物蛋白提取方法多為化學(xué)方法，隨著研究規(guī)模的不斷擴(kuò)大，各種新型提取方法涌現(xiàn)，主要以酶法及物理輔助提取法為主。

3.1 化學(xué)法

3.1.1 堿溶酸沉法

堿溶酸沉法是植物蛋白提取中最常用的方法，利用蛋白質(zhì)的溶解度隨溶液pH值的增加而增加且在等電點(diǎn)下析出的特點(diǎn)，用堿維持溶液的高pH值，同時(shí)破壞蛋白質(zhì)中的二硫鍵以提高蛋白質(zhì)的回收率，最后用酸調(diào)節(jié)到等電點(diǎn)使蛋白析出。堿溶酸沉法成本低、操作簡(jiǎn)便、提取率高，被廣泛應(yīng)用于各種植物蛋白的提取。ZHANG等[8]利用堿法對(duì)棉籽分離蛋白進(jìn)行提取，采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)在料液比1∶12、pH值12.5、溫度60 ℃、提取時(shí)間40 min時(shí)，蛋白提取率最高可達(dá)70%。大量研究發(fā)現(xiàn)，影響堿溶酸沉法的主要因素有料液比、堿溶pH值、堿溶時(shí)間及堿溶溫度。翟曉娜等[35]以菜籽粕蛋白為研究對(duì)象，利用方差分析探究出堿提因素的主次順序?yàn)閴A溶溫度＞堿溶pH值＞堿溶時(shí)間，而料液比的變化對(duì)該蛋白提取無明顯影響。高麗等[36]運(yùn)用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)探究堿法提取大豆分離蛋白的最佳工藝條件，最后得出4個(gè)因素對(duì)提取率影響的主次順序依次為料液比＞堿溶溫度＞堿溶pH值＞堿溶時(shí)間。通過對(duì)比兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果可進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，原料不同，影響提取率的因素也可能會(huì)發(fā)生變化。

隨著研究的深入，堿溶酸沉法的缺陷逐漸凸顯，即高濃度的堿液會(huì)使蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆變性，從而失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因而提取所得蛋白質(zhì)的功能特性及安全性成為研究重點(diǎn)。HOU等[37]對(duì)不同堿濃度提取米渣蛋白的功能、結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行研究，以評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)特性和安全性。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)堿濃度高于0.03 mol·L-1時(shí)，蛋白質(zhì)溶解度增加，而蛋白質(zhì)表面疏水性下降，蛋白質(zhì)的乳化活性和乳化穩(wěn)定性呈下降趨勢(shì)；結(jié)構(gòu)特性研究表明，當(dāng)堿濃度高于0.03 mol·L-1時(shí)，亞基變淺、變窄，有的甚至消失，堿變性主要引起α-螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?折疊結(jié)構(gòu)，且堿處理造成的最大損害是賴氨酸、半胱氨酸、絲氨酸和蘇氨酸含量的降低。綜合看來，堿溶酸沉法可提高蛋白的提取效率，但嚴(yán)重影響蛋白質(zhì)的消化率，破壞氨基酸的結(jié)構(gòu)，降低提取蛋白質(zhì)的整體質(zhì)量和可接受性。因此，使用堿法提取蛋白時(shí)，應(yīng)依據(jù)蛋白質(zhì)來源制定堿濃度和用量，在不影響其功能特性的情況下回收高質(zhì)量蛋白質(zhì)。

3.1.2 有機(jī)溶劑法

部分具有脂質(zhì)結(jié)合能力、極性側(cè)鏈及含有芳香族氨基酸的蛋白質(zhì)，易溶于乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，因此常用有機(jī)溶劑法來提取蛋白。EMBABY等[38]將脫脂金合歡種子粉與95%乙醇以1∶20混合，在pH值4.5、攪拌時(shí)間2 h條件下進(jìn)行蛋白提取，得到了富含多種人體必需氨基酸的濃縮蛋白，可作為一種食用蛋白質(zhì)的來源。CHEN等[39]開發(fā)了一種同時(shí)提取和分離油、蛋白質(zhì)和硫代葡萄糖苷的方法：將粉碎后的辣木籽裝入石油醚與乙醇比例為8∶2的柱中洗脫，后續(xù)再用70%乙醇分離；結(jié)果表明，95%以上的油、蛋白質(zhì)和硫代葡萄糖苷被提取出來。

3.1.3 鹽溶液法

少量中性鹽會(huì)增加蛋白質(zhì)表面電荷，使得蛋白質(zhì)分子與水分子的相互作用增強(qiáng)，在溶液中的溶解度增大，通過超濾除去鹽分，從而實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)沉淀，鹽溶液法正是基于該原理實(shí)現(xiàn)蛋白提取。FEYZI等[40]研究了NaCl溶液濃度對(duì)葫蘆巴種子蛋白質(zhì)提取的影響，通過對(duì)氨基酸組成、乳化穩(wěn)定性、油水結(jié)合能力等功能性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合響應(yīng)面研究法確定了NaCl溶液濃度為0.33 mol·L-1、pH值為9.25時(shí)蛋白得率最高，且鹽溶液濃度過高過低都會(huì)使蛋白產(chǎn)量顯著下降。

3.1.4 反膠束萃取法

表面活性劑在水中的濃度超過臨界膠束濃度會(huì)形成聚集體，稱為反膠束。反膠束萃取法利用水-表面活性劑-有機(jī)溶劑構(gòu)成的三相系統(tǒng)，與親水溶液接觸時(shí)，親水物質(zhì)會(huì)進(jìn)入反膠束的極性核內(nèi)，在水層和極性基團(tuán)的保護(hù)下，蛋白不會(huì)發(fā)生變性。反膠束萃取法提取植物蛋白的過程包括正向提取和反向提取兩個(gè)步驟，在正向提取過程中，蛋白質(zhì)溶解到反膠束溶液中；而在反向提取過程中，溶解的蛋白質(zhì)從反膠束溶液中恢復(fù)。ZHAO等[41]研究了反膠束法分離得到的大豆蛋白的功能、營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味特性，反膠束法分離的大豆蛋白的吸油能力、發(fā)泡能力、發(fā)泡穩(wěn)定性、乳化能力和乳化穩(wěn)定性均高于堿法分離得到的大豆蛋白，但持水能力、風(fēng)味化合物種類下降；結(jié)果表明，反膠束萃取法可在一定程度上改善大豆蛋白的功能、營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味特征。

3.1.5 亞臨界水法

亞臨界水法是一種通過控制溫度與壓力使高壓熱水的極性發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)天然產(chǎn)物有效成分從水溶性轉(zhuǎn)變?yōu)橹苄缘奶崛〖夹g(shù)。在高壓熱水中，水的解離常數(shù)相較于環(huán)境溫度下的解離常數(shù)大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，此時(shí)水在化學(xué)反應(yīng)中充當(dāng)酸或堿催化劑，無需額外催化劑便可以溶解大分子物質(zhì)。食源性植物蛋白具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和優(yōu)良的功能特性，采用綠色、高效、無害的提取方法是一大研究熱點(diǎn)。LU等[42]采用亞臨界水法提取熱變形豆粕中的大豆分離蛋白，研究發(fā)現(xiàn)，亞臨界水法提取所得大豆分離蛋白相比天然大豆分離蛋白表現(xiàn)出更高的表面疏水性、乳化能力以及物理穩(wěn)定性。

3.2 酶法

酶法提取是利用碳水化合物酶（包含纖維素酶、半纖維素酶、果膠酶等）以及蛋白酶的特異性、高效性，對(duì)植物細(xì)胞壁進(jìn)行降解，并使大分子蛋白分解為易溶的小分子，從而為植物蛋白提取創(chuàng)造條件。酶法提取加工時(shí)間長(zhǎng)、操作成本高，但與傳統(tǒng)堿法提取相比，其提取率高且不會(huì)對(duì)蛋白造成損害，被認(rèn)為是一種更溫和的提取方式。FETZER等[43]采用堿法以及酶法對(duì)菜籽壓榨餅中蛋白進(jìn)行提取，并考察了料液比、提取時(shí)間、溫度、pH值、提取循環(huán)次數(shù)等因素對(duì)提取率的影響；研究發(fā)現(xiàn)，使用酶法提取的蛋白得率高于堿法，且采用多次預(yù)榨并逐步提高pH值的方式可進(jìn)一步提升蛋白得率。

隨著酶法提取的廣泛應(yīng)用，越來越多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示酶法與其他提取方法聯(lián)用的方式可以顯著提高蛋白得率。G?RGü?等[9]利用新興的真空超聲法與酶法聯(lián)用對(duì)芝麻麩皮中的植物蛋白進(jìn)行提取，采用響應(yīng)面中心復(fù)合設(shè)計(jì)對(duì)真空操作參數(shù)進(jìn)行研究，結(jié)果表明在酶濃度1.82 AU/100 g、真空時(shí)間8 min、恢復(fù)時(shí)間68 min、真空壓力238 mmHg的條件下，提取蛋白得率相較標(biāo)準(zhǔn)堿法提取提高了41.6%。

隨著研究的進(jìn)一步深入，更多種類的酶應(yīng)用在酶法提取上，逐漸出現(xiàn)了雙酶提取、三酶提取等多酶聯(lián)合提取的方式。HOUDE等[18]研究了常規(guī)堿法、雙酶法、三酶法對(duì)脫脂大麥面粉中濃縮蛋白的提取率、結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)的影響，結(jié)果表明利用α-淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶以及β-1,3,4-葡聚糖酶三酶聯(lián)合的提取方式得到了最高的蛋白質(zhì)回收率（78.3%），所得大麥濃縮蛋白具有較好的泡沫穩(wěn)定性，市場(chǎng)潛力較大。

3.3 物理法

3.3.1 超聲輔助提取法

超聲輔助提取法是利用超聲波的空化現(xiàn)象，誘導(dǎo)微縫和通道的形成來增加基質(zhì)的孔隙率，使細(xì)胞膜和細(xì)胞壁被破壞，從而使溶劑可以滲透到細(xì)胞內(nèi)，并將細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)釋放到溶劑中。超聲輔助提取法無需高溫，可減少蛋白質(zhì)的降解和變性，但長(zhǎng)時(shí)間和大功率的超聲可能會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集，降低蛋白質(zhì)的產(chǎn)量，因而提取參數(shù)優(yōu)化以及蛋白特性變化是研究的重點(diǎn)。DABBOUR等[10]采用Box-Behnken設(shè)計(jì)優(yōu)化向日葵粕中蛋白質(zhì)的超聲提取工藝，研究發(fā)現(xiàn)在功率密度220 W·L-1、溫度45 ℃和提取時(shí)間15 min的條件下，蛋白產(chǎn)量可達(dá)54.26%，耗電量為0.13 kW·h；對(duì)提取蛋白的功能性質(zhì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)超聲輔助提取的向日葵蛋白具有良好的持油能力、蛋白質(zhì)溶解度、乳化活性及乳化穩(wěn)定性。

超聲輔助提取法常與其他提取方法聯(lián)用，超聲波的機(jī)械作用和空化作用可以促進(jìn)蛋白質(zhì)更好地溶解，同時(shí)通過優(yōu)化超聲工藝參數(shù)可以改善蛋白質(zhì)的功能特性，從而提高蛋白質(zhì)的提取率以及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。WANG等[44]研究了超聲輔助堿法提取對(duì)豌豆蛋白的影響，結(jié)果表明聯(lián)合提取法的蛋白提取率最高可達(dá)82.6%，蛋白的熱穩(wěn)定性、溶解度、持水/持油能力、發(fā)泡能力、乳化能力以及凝膠形成能力均有顯著提高；深入探究發(fā)現(xiàn)，超聲可在一定程度上改變酶的構(gòu)象，使酶的活性中心暴露出來，從而增大底物與酶結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合，大大加快反應(yīng)進(jìn)程。

3.3.2 微波輔助提取法

微波是非電離電磁輻射，頻率在300 MHz到300 GHz。微波輔助提取法使用微波對(duì)樣品進(jìn)行加熱，通過偶極旋轉(zhuǎn)和離子傳導(dǎo)的共同作用使植物基質(zhì)細(xì)胞壁中的氫鍵斷裂，進(jìn)而增加細(xì)胞壁的孔隙度，有利于溶劑更好地滲透到細(xì)胞內(nèi)，最終釋放胞內(nèi)物質(zhì)。楊文敏等[45]證明了微波輔助堿法相較于堿法提取得到的巴旦木蛋白的溶解性、乳化性、起泡性、持水/持油性及蛋白提取率均得到較大提升，表明微波處理可有效提高蛋白提取率并改善功能性質(zhì)，可能原因是微波在分子層面上作用于物質(zhì)本身，改變了蛋白質(zhì)的構(gòu)象與活性。

3.3.3 脈沖電場(chǎng)輔助提取法

脈沖電場(chǎng)技術(shù)在食品領(lǐng)域的應(yīng)用涉及成分提取、冷凍、干燥等諸多方面。脈沖電場(chǎng)輔助提取法是將樣品置于短時(shí)高振幅的脈沖電場(chǎng)中，細(xì)胞膜在高跨膜電壓作用下滲透性增加，甚至發(fā)生破裂，使得胞內(nèi)物質(zhì)易于擴(kuò)散，從而增加生物活性成分的提取率。YU等[46]深入研究了電場(chǎng)強(qiáng)度、脈沖時(shí)間等因素對(duì)脈沖電場(chǎng)技術(shù)提取菜籽蛋白的影響，研究發(fā)現(xiàn)在電場(chǎng)強(qiáng)度8 kV·cm-1、脈沖時(shí)間2 ms的條件下，脈沖電場(chǎng)預(yù)處理可使最終獲得的總蛋白含量提高1倍，而進(jìn)一步提高電場(chǎng)強(qiáng)度及增加脈沖次數(shù)無法顯著提高蛋白得率，反而大大增加了能耗。

3.3.4 高靜水壓輔助提取法

高靜水壓處理作為一種新興的非熱加工技術(shù)，利用100～1000 MPa的流體壓力對(duì)壓力容器內(nèi)的樣品進(jìn)行處理，高壓環(huán)境會(huì)引起細(xì)胞變性及細(xì)胞壁損傷，使得溶劑進(jìn)入受損細(xì)胞，從而使活性成分溶解于溶劑中。周一鳴等[47]探究了高靜水壓和熱處理對(duì)蕎麥蛋白功能性質(zhì)的影響，研究發(fā)現(xiàn)在500 MPa、30 min的高靜水壓處理?xiàng)l件下，蕎麥蛋白的乳化性、起泡性較熱處理分別提高了61.5%、52.8%，證實(shí)了高靜水壓處理的優(yōu)勢(shì)；傅里葉紅外光譜數(shù)據(jù)顯示，高靜水壓處理后蛋白的α-螺旋和β-折疊相對(duì)含量減少，β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲相對(duì)含量增加，表明高靜水壓處理可直接改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而影響蛋白質(zhì)的功能特性。

3.3.5 靜電分離法

靜電分離法是一種新提出的干法分離技術(shù)，具有能耗低、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，可滿足工業(yè)上連續(xù)化生產(chǎn)的需要。靜電分離技術(shù)提取植物蛋白主要包括磨粉、空分、電荷分離3個(gè)步驟，多利用摩擦起電原理，而后通過電場(chǎng)對(duì)帶電粒子進(jìn)行分離[48]。靜電分離法具有很高的商業(yè)應(yīng)用價(jià)值，但由于缺乏相關(guān)工業(yè)化設(shè)備，現(xiàn)多應(yīng)用于豆科植物蛋白提取。XING等[49]采用靜電分離技術(shù)對(duì)含淀粉的豆科植物進(jìn)行了分選，研究表明靜電分離技術(shù)相比傳統(tǒng)的空氣分級(jí)法獲得的蛋白純度更高；經(jīng)分析，靜電分離法可使蛋白得率和蛋白質(zhì)回收率比現(xiàn)有方法提高約2.8倍。

4 結(jié)語

植物蛋白綠色健康、來源廣泛、發(fā)展前景廣闊，不僅可以替代動(dòng)物蛋白為人體提供營(yíng)養(yǎng)，還能有效緩解因過度開發(fā)動(dòng)物蛋白而帶來的健康及環(huán)境污染問題，是未來食品研究的重點(diǎn)。本文綜述了現(xiàn)有植物蛋白提取技術(shù)的研究進(jìn)展，包含了傳統(tǒng)的化學(xué)提取技術(shù)以及新興的酶法、物理法等提取技術(shù)。從研究結(jié)果可以看出，傳統(tǒng)提取技術(shù)成本低、提取率較高，但提取方法易對(duì)蛋白造成損傷而使其失去營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，隨著提取技術(shù)的發(fā)展正逐漸失去主體地位。新興的提取技術(shù)多從微觀層面出發(fā)，利用生物法及細(xì)胞破碎技術(shù)，對(duì)細(xì)胞內(nèi)蛋白進(jìn)行提取，不僅提取率較高，還能改善蛋白的功能特性，從而提高蛋白的食用性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；然而新型提取技術(shù)多伴隨成本較高、操作煩瑣的特點(diǎn)，還需進(jìn)行更多的工藝優(yōu)化及技術(shù)升級(jí)以滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要。未來植物蛋白提取技術(shù)會(huì)更多以蛋白品質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，兼顧生產(chǎn)成本，使用聯(lián)合提取技術(shù)改善蛋白的功能特性，從而提高植物蛋白的商品屬性，使之更容易被大眾接受。