综述：低共熔溶剂在替代蛋白提取中的潜力

这篇综述系统探讨了低共熔溶剂（DESs）作为绿色提取技术在替代蛋白领域的应用潜力。文章分析了DESs的合成方法、理化特性及其在植物/藻类/真菌蛋白提取中的优势，强调其通过氢键网络（HBDs/HBAs）保护蛋白质结构，同时减少传统碱法提取（pH>10）导致的变性、酚类污染及环境负担，为可持续蛋白供应链提供了创新解决方案。

　　

Abstract
全球对可持续蛋白的需求激增推动了对替代蛋白（植物/藻类/真菌/昆虫源）的研究，但传统提取方法如碱法易导致蛋白质变性、酚类污染及环境问题。低共熔溶剂（DESs）因其可设计的氢键网络（HBA:HBD摩尔比）、低毒性和生物相容性，成为突破性绿色提取技术。

Introduction
随着人口增长，2050年全球需应对97亿人的蛋白需求。传统畜牧业产生14.5%温室气体，而植物蛋白生产仅需1/10土地资源。但现有提取技术（如pH>10的碱法）会破坏蛋白质二/三级结构，降低消化率，且伴随多酚共提取引发的色泽与风味问题。DESs通过天然代谢物（如胆碱胆碱ChCl）构建的氢键体系，可定向溶解蛋白并保持其功能特性。

Section snippets
Definition and classification of DESs
DESs由氢键受体（HBA，如季铵盐）与供体（HBD，如羧酸）按特定比例混合形成，熔点低于各组分的特性使其适用于生物大分子提取。天然DESs（NADESs）含氨基酸/糖类成分，更适配食品级应用。

Synthesis strategies
微波辅助合成可在5分钟内完成DESs制备，能耗仅为传统加热法的30%。螺杆挤出技术则适合连续化生产，粘度可调至<500 mPa·s以适配不同原料。

Properties of DESs
关键参数如密度（1.1-1.4 g/cm³）和电导率（0.1-10 mS/cm）影响蛋白溶解性。含水10%的ChCl-尿素DES能将大豆蛋白提取率提升至92%，较传统方法提高27%。

Application in protein extraction
案例显示：

• 藻类蛋白：NADESs（苹果酸-葡萄糖）在50°C下保持藻蓝蛋白α-螺旋结构完整
• 昆虫蛋白：ChCl-甘油体系去除甲壳素效率达89%，避免强酸腐蚀
• 植物酚类：DESs的竞争性氢键作用减少30-60%多酚共提取

Effect on protein functionality
DESs提取的豌豆蛋白乳化活性指数（EAI）达45 m²/g，优于碱法提取的32 m²/g。圆二色谱证实其β-折叠含量保留率>85%。

Challenges
当前瓶颈包括：

1. 高粘度（>500 mPa·s）导致传质限制
2. 缺乏DESs-蛋白相互作用的分子动力学模型
3. 工业化放大时溶剂回收率需达>95%才具经济性

Conclusions
DESs通过“绿色设计-功能保留-过程强化”三位一体策略，为替代蛋白产业提供符合12项绿色化学原则的解决方案。未来需开发高通量筛选平台加速DESs配方优化，并建立生命周期评估（LCA）体系验证其环境效益。