综述：蛋白质共沉淀物与混合物的技术功能与结构特性综述

本综述系统探讨了植物与动物蛋白质共沉淀物（PoCos）和混合物（PoBls）的制备方法、结构特性及其对技术功能性质（如溶解性、乳化性、凝胶性等）的影响。文章强调通过共沉淀或混合可改善蛋白质的氨基酸互补性、功能性质（如PSo、WHC、EmP）和结构特征（如Ho、Zp、α-H/β-S），为开发可持续、营养均衡的食品配料提供理论依据和应用前景。

　　

蛋白质共沉淀物与混合物的技术功能与结构特性

摘要

全球对营养均衡且具优良技术功能性质的食品配料需求日益增长，植物与动物蛋白质的利用备受关注。蛋白质共沉淀物（PoCos）和蛋白质混合物（PoBls）作为两种重要策略，可通过互补氨基酸组成和改善感官与技术功能特性，克服单一蛋白质源的局限性。本综述系统分析了动物-动物、动物-植物、植物-植物来源的PoCos与PoBls的制备方法、结构特性及其对技术功能性质的影响，为食品工业中的应用提供理论支撑。

1 引言

世界人口增长推动了对高价值食品的需求。蛋白质作为健康饮食的核心成分，广泛来源于动物（如乳清、酪蛋白、蛋类）和植物（如谷物、豆类、油籽）。然而，动物蛋白生产伴随环境问题，而植物蛋白存在消化率低和抗营养因子等问题。通过混合或共沉淀不同蛋白质源，可协同改善营养和技术功能特性，满足可持续性和健康需求。

2 蛋白质相互作用机制

PoCos与PoBls的形成涉及协同相互作用、聚集或相分离三种途径。协同作用通过共价（二硫键）和非共价键（氢键、疏水作用、静电作用等）实现结构均一化，改善功能性质。蛋白质来源、结构、分子量、pH、温度、离子强度等因素均影响相互作用类型和程度。例如，大豆与肌原纤维蛋白的混合可通过亚基变性与交互作用形成缠绕结构，提升溶解性和凝胶性。

3 蛋白质共沉淀物（PoCos）

3.1 定义

PoCos是通过等电沉淀、冷沉淀或热处理使不同来源蛋白质解折叠并相互作用形成的共组装复合物，可显著改善物理结构、技术功能性和营养品质。

3.2 制备方法

主要方法包括碱性提取-等电沉淀（AE-IP）和热-盐处理（He-Sa）。AE-IP适用于植物材料，通过碱性溶解（pH 10–12）和等电点沉淀（pH 4.5–5.0）提取蛋白质；He-Sa常用于乳蛋白，通过加热（>80°C）和钙盐诱导乳清蛋白与酪蛋白交互。低温沉淀（CP）则主要用于医药领域。

3.3 优势与应用

PoCos在功能性质上普遍优于单一蛋白质，如豌豆-草鱼PoCos通过AE-IP制备后，溶解性（PSo）、乳化性（EmP）和起泡性（FoP）显著提升，归因于疏水残基暴露和静电相互作用增强。结构分析显示，疏水性（Ho）、zeta电位（Zp）和二级结构（α-螺旋/β-折叠）变化是功能改善的核心机制。

3.3.1 动物源PoCos

乳蛋白PoCos通过热诱导变性形成二硫键，提升EmP和FoP；羊奶PoCos在特定钙离子浓度下虽溶解性增加，但乳化与起泡性下降。

3.3.2 植物-动物源PoCos

豌豆-乳清或大豆-乳清PoCos通过AE-IP制备，显著改善持水性（WHC）、凝胶性（Ge）和抗氧化活性（AAc），源于蛋白质间疏水结合与二硫键形成。结构变化如α-螺旋减少和β-折叠增加进一步验证了交互效应。

3.3.3 植物源PoCos

大豆-小麦或大豆-玉米PoCos通过AE-IP获得，溶解性和凝胶性增强，但持油性可能降低。大豆-啤酒糟PoCos则显著提升抗氧化和ACE抑制活性，酚类物质与氨基酸交互发挥关键作用。

4 蛋白质混合物（PoBls）

4.1 定义

PoBls是通过直接混合不同来源的蛋白质分离物或浓缩物形成的复合体系，其功能性质受配比、pH、温度等条件影响，可通过协同相互作用提升应用性能。

4.2 制备与特性

简单混合后干燥或悬浮是主要方法。研究表明，大豆-鳕鱼PoBls热处理后疏水性（Ho）和凝胶强度显著增加；豌豆-乳清PoBls在特定pH下溶解性和起泡性提升，且颗粒尺寸减小利于乳化稳定性。结构分析表明，二硫键和静电相互作用是功能改善的主因。

4.3 营养品质

通过必需氨基酸指数（EAAI）和预测蛋白质效率比（P-PER）评估，大豆-乳清或大豆-大米PoBls可互补氨基酸缺陷，但营养指标可能因来源比例而异。例如，大豆-乳清PoBls的EAAI和P-PER均优于单一乳清蛋白，但较大豆蛋白略低。

5 感官特性影响

PoCos与PoBls的添加影响食品色泽、质地、风味等感官属性。研究表明，羽扇豆-乳清PoBls制成的冰淇淋质地平滑；银鳕-鸡肉PoBls凝胶的弹性与咀嚼性类似单一蛋白凝胶；小麦-苋菜饼干在替代率达60%时仍保持良好接受度，但色泽因美拉德反应加深。

6 与其他化合物的相互作用

蛋白质可与多糖、多酚、脂质通过共价（美拉德反应）或非共价作用交互，影响食品体系稳定性。大豆蛋白-果胶共轭物乳化活性提升80%；乳清蛋白-绿原酸复合物溶解性和起泡性增强，证实多酚羟基与蛋白质亲水基团的交互效应。

7 展望

未来研究需聚焦于蛋白质间相互作用机制的精细解析、工业规模化提取技术的优化、副产物（如油籽粕、藻类）的高值化利用，以及营养、过敏原性和生物活性评估。PoCos与PoBls在饮料、肉制品、乳制品等领域的应用潜力亟待深入探索。

8 结论

PoCos与PoBls通过共价与非共价相互作用重构蛋白质结构，显著改善技术功能性质（如PSo、EmP、Ge）和营养品质。结构参数（Ho、Zp、α-H/β-S）的变化是功能提升的核心依据。这些复合蛋白材料作为食品配料具有广阔前景，可促进可持续且健康的产品开发。