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这篇综述聚焦植物蛋白成分，梳理了成分（如植物来源、蛋白纯度）和加工（提取、纯化、干燥等）变量对其技术功能（溶解度、持水持油能力、界面性质）的影响，旨在为选择合适的植物蛋白成分提供参考，助力食品行业应用。
1. 引言
全球人口持续增长，对食物尤其是蛋白质的需求大增。动物蛋白生产面临环境压力，难以满足需求，植物蛋白因环境可持续性和营养优势受关注。在食品配方中用植物蛋白替代动物蛋白并不简单，需考虑安全性、营养性和功能性等多方面因素。本文旨在阐明植物蛋白成分的主要组成变量和制备过程中的主要加工变量对其技术功能的影响。
2. 方法论
本综述遵循 PRISMA 指南，在 Scopus 数据库中检索 2000 年 1 月 1 日至 2023 年 12 月 31 日发表的英文文献，筛选出 246 篇文章，将影响植物蛋白成分功能特性的因素分为组成和加工因素，并以此构建数据库。
3. 组成和加工因素
3.1 组成因素
植物蛋白来源多样，种子蛋白常用 Osborne 分类法，分为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白；叶子蛋白则有不同分类方式。本综述将植物蛋白来源分为叶子和种子，种子又细分多类，不同来源的蛋白成分和含量有差异。目前蛋白成分分类不统一，“浓缩物” 和 “分离物” 等术语界定模糊，不能仅依据蛋白含量分类，还需考虑生产过程。
3.2 加工因素
加工过程对植物蛋白成分的纯度和功能影响重大，本文提出基于过程的分类方法。
- 面粉：通过研磨干燥的植物原料获得，可去除杂质，蛋白含量因原料而异。
- 高蛋白面粉：经干分馏提高蛋白含量，能较好保留蛋白结构。
- 高蛋白提取物：采用湿分馏提取蛋白，常用碱性提取（AE）、水提取（WE）、盐提取（SE）和缓冲提取（BE）等技术，还可组合使用，不同技术对蛋白提取效果不同。
- 纯化蛋白提取物：进一步纯化可提高蛋白含量，常用等电沉淀（IP）和膜过滤等技术，不同提取和纯化技术组合对蛋白结构和功能影响各异，且相关术语不规范。
- 干燥技术：干燥是关键步骤，不同干燥技术对蛋白功能影响不同。烘箱干燥（OD）和真空干燥（VD）易导致蛋白变性，冷冻干燥（FD）在实验室常用，喷雾干燥（SD）在工业上应用广泛。
- 加工对蛋白纯度、结构和资源利用的影响：不同加工过程在资源利用、产生的残渣和对蛋白结构的影响上有差异，如湿分馏能耗高、产生多糖残渣，AE 会改变蛋白结构，而 SE 和 WE 对蛋白结构影响较小。
4. 植物蛋白的技术功能
4.1 技术功能评估方法
- 溶解度：通常评估水溶解度，常用动力学方法，通过分散蛋白、离心后测定上清液或沉淀中的蛋白含量计算溶解度，但文献中的测定方法差异大，结果可比性差。
- 界面性质：包括泡沫和乳化性能，通过特定实验测定泡沫容量（FC）、泡沫稳定性（FS）、乳化活性指数（EAI）、乳化稳定性指数（ESI）等指标评估，但操作条件和计算公式的差异使结果难以比较。
- 水和油 holding capacity：定义为 1g 植物蛋白成分能结合的水或油量，测定方法较标准化，通过离心去除未结合的流体后计算。
5. 组成和加工变量对植物蛋白成分技术功能的影响
5.1 组成对蛋白技术功能的影响
- 植物来源：不同来源的植物蛋白在不同 pH 下的溶解度不同，豆类和坚果蛋白溶解度较高，谷物蛋白较低。泡沫容量受植物蛋白来源影响，豆类和假谷物蛋白的 FC 值较高。假谷物和坚果的 WHC 值较高，而 OHC 值受来源影响较小。
- 蛋白纯度：一般来说，蛋白纯度越高，溶解度越高，界面性质越好，但也有例外，如过度纯化可能导致蛋白变性，降低溶解度。非蛋白成分可能影响界面性质和溶剂 holding capacity。
5.2 加工因素对蛋白技术功能的影响
- 提取和纯化技术：AE + IP 是常用的生产纯化蛋白成分的技术，提取 pH 影响蛋白功能，高 pH 通常降低溶解度和界面性质。与 AE + IP 相比，SE + D 可提高蛋白溶解度和界面能力，但会降低稳定性；SE + MP 则降低蛋白溶解度和界面性质，增加 WHC 和 OHC。
- 干燥技术：OD 和 VD 促进蛋白变性，影响溶解度，但可能增加泡沫和乳化能力，同时降低 WHC 和 OHC；SD 相比 FD 可提高蛋白溶解度和界面性质，降低 WHC 和 OHC，但干燥条件会影响最终蛋白功能。
6. 结论
目前植物蛋白研究存在诸多挑战，如成分分类不明确、功能评估协议不统一等。植物来源和蛋白纯度影响植物蛋白成分的功能，加工过程也至关重要。未来需建立统一的成分制备方法，用协调的方法评估理化和功能性质，为科研和工业应用提供便利。
