離心機是利用離心力，分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機械。離心機主要用於將懸浮液中的固體顆粒與液體分開，或將乳濁液中兩種密度不同，又互不相溶的液體分開（例如從牛奶中分離出奶油）；它也可用於排除溼固體中的液體，例如用洗衣機甩乾溼衣服；特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點，有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。

利用植物蛋白的差別將目的蛋白與非蛋白質雜質和非目的蛋白相互分離, 最常見的方法有鹼溶酸沉法、酶提取法、有機溶劑提取法、鹽溶提取法、反膠束萃取法等

蛋白質是生物體所必需的生物大分子物質，是細胞中含量最豐富，功能最多的大分子物質，在各種生命活動過程中發揮重要作用，是維持生命的物質基礎。聯合國糧農組織（FAO）表示，成年人每天攝取蛋白質應在75 g以上，而世界人均水平只有68.8 g，我國目前平均水平僅60 g[1]。蛋白質攝入不足主要是由於蛋白質的絕對攝入量不足以及攝取的蛋白質中的氨基酸的比例失衡導致，目前解決蛋白質攝入不足的首要方法是開闢新型蛋白質來源，並透過合理的膳食搭配來解決氨基酸比例失衡。動物蛋白雖然是優質的蛋白源，但其轉化途徑要比植物蛋白質的提取需要更多的經濟費用及更長的時間週期，而植物蛋白質的利用成本相對較低，因此加工利用植物蛋白質是我國目前主要的解決蛋白質供應不足的措施。

1 植物蛋白質的基本特性

按攝取來源可將蛋白質分為動物性蛋白質和植物性蛋白質2類。動物蛋白質主要來源於家禽、家畜以及魚類的蛋、奶、肉等。其主要以酪蛋白為主，其特點是吸收利用率極高；植物性蛋白質，顧名思義是從植物中提取的，其營養成分與動物蛋白相仿，但植物蛋白質外周有纖維薄膜包裹從而使得植物蛋白質較動物蛋白難以消化。因此，從人體吸收利用率來說，植物蛋白質較動物蛋白低，但經過加工後的植物蛋白不僅更容易被人體所吸收，而且由於植物蛋白質幾乎不含膽固醇和飽和脂肪酸，所以較動物蛋白更加健康養生。

從營養成分來說，蛋白質主要是由各種氨基酸組成，人體透過各種酶將蛋白質降解成各種氨基酸以後被人體所吸收。動物蛋白氨基酸成分比較全面，而植物性蛋白質所含的氨基酸的種類不如動物蛋白質多，其中賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和蛋氨酸的含量均相對不足，因此從成分上來說可以將蛋白質分為完全蛋白和不完全蛋白，大多數植物性蛋白質屬於不完全蛋白。如穀物蛋白含蛋白質10%左右，蛋白質含量不算高，是人類膳食蛋白質的主要來源，穀物蛋白一般缺乏賴氨酸；油料蛋白主要是蛋氨酸不足。例如小麥蛋白主要是賴氨酸和蘇氨酸不足；玉米蛋白主要是色氨酸和賴氨酸不足；棉籽蛋白主要是蛋氨酸不足；花生蛋白主要也是缺乏蛋氨酸；豆類含有豐富的蛋白質，特別是大豆含蛋白質高達36%～40%，氨基酸組成也比較合理，大豆蛋白除蛋氨酸和半胱氨酸含量稍低於聯合國糧農組織（FAO）推薦值外，氨基酸組成基本平衡，在體內的利用率較高，是植物蛋白質中非常好的蛋白質來源；葵花籽蛋白中，蛋氨酸的含量較高，如把蛋氨酸含量較高的葵花籽蛋白與大豆蛋白混合使用，可以補充大豆蛋白蛋氨酸的不足。因此，將各種植物蛋白混合製作食品大有市場前景[2]。另一方面，過多的攝入動物性蛋白，相對的膽固醇和飽和脂肪酸也將過量攝入，將導致高血壓、高血脂、肥胖等各種“富貴病”。而將各種植物性蛋白質合理搭配，不僅可供人體獲得所必需的各種必需氨基酸外，還可降低各種疾病的發病率，同時還具有提高免疫力、抗癌等作用。因此，植物蛋白在建立健康的飲食結構方面所起的作用也越來越受人們重視。

植物蛋白質具有良好的加工特性，經過加工後其具保水性和保型性，使其製品有耐儲藏等較好的經濟性品質。植物蛋白質可以單獨製成各種食品，同時也可與其他如蔬菜，肉類等相組合加工成各種各樣的食品。在追求營養、健康、安全飲食的今天，經加工而成的植物蛋白飲料、蛋白粉等也受到越來越多的人們青睞。植物蛋白的這些經濟性、營養性、功能性的優點使植物蛋白質的提取加工成為當今世界熱門產業，其開發潛力巨大，市場前景廣闊。

2 植物蛋白質的分類及提取

2.1 油料種子蛋白質

油料種子主要包括花生、油菜子、向日葵、芝麻等，其蛋白質種類主要以球蛋白為主。其中花生中蛋白質含量為26%～29%，其中球蛋白含量可以達到90%，其加工後溶解性高、黏度低，可用於製作麵包及飲料等。向日葵是重要的油脂原料來源，其含有較高的球蛋白，但其賴氨酸含量有限。油菜籽產量很高，油菜籽含蛋白質25%，去油後的菜籽粕含有35%～45%的蛋白質[3]。在植物蛋白質中，油菜籽蛋白的營養價值最高，沒有限制性氨基酸，特別是含有許多在大豆中含量不足的含硫氨基酸。以油菜籽的脫脂物為原料可以加工濃縮蛋白。蛋白質在提取、分離等加工過程中，容易受到因加熱而變性的影響，使蛋白質溶解度降低，不能形成膠體，而油料種子蛋白質具有很好的保水性與持油性。此外，經分離得到的變性少的蛋白質，其發泡性、乳化性、凝膠性都很好。

目前採用的從油料中提取蛋白質的方法主要有2種：鹼溶酸沉澱法和反膠束萃取法[4]。其中鹼溶酸沉澱法酸鹼用量大，對環境的汙染嚴重。因此，一般選用萃取條件溫和，蛋白不易失活的反膠束萃取法，同時它還具有溶劑可迴圈利用、成本較低的經濟性優點。主要作用原理是將表面活性劑溶解到有機溶劑中，加溶一定量水形成反膠束溶液，同時從植物油料中萃取油和蛋白，油脂萃溶至有機溶劑中，蛋白或綠原酸加入萃入反膠束的極性核心中，在提取出綠原酸後萃取出蛋白質，最後用離子強度大的溶液反萃出來，經過脫鹽乾燥製得蛋白質產品。但該方法也有一定的侷限性，在提取過程中由於使用溶劑較多，溶劑容易殘留在製成的蛋白質產品中，因此反膠束萃取法不適用於提取相對分子質量較大的蛋白質。

2.2 豆類蛋白質

豆類中蛋白質的含量豐富，其主要存在於蛋白質體中，豆類的蛋白質含量高達40%，蛋白質體中達80%。一般而言，豆類蛋白質中鹼性氨基酸含量較少，穀氨酸、天冬氨酸等酸性氨基酸含量較多，其中也以球蛋白為主，還含有豐富的不飽和脂肪酸、鈣、磷、鐵、膳食纖維等，不含膽固醇，具有很高的營養價值。現代營養學家研究證實，豆類蛋白質具有降低高血壓、減少心血管病、促進營養吸收和降血脂的功效。不僅如此，豆類中還含有皂苷、異黃酮等活性成分，具有抗衰老、提高免疫力、促進鈣物質吸收的功能[5]。 豆製品生產中普遍存在蛋白質提取率偏低的問題，以大豆提取為例，目前大豆蛋白質的提取率大多在60%以下[6]。大多數大豆蛋白都可溶於水，所以提高大豆蛋白質的提取率具有很大的潛力。根據蛋白質溶解特性大豆蛋白可分為清蛋白和球蛋白2類[7]；又根據離心分離係數（即沉降係數）不同，大豆分離蛋白可分為2S、7S、11S和15S等4種組分[8]。根據蛋白質的分離程度的不同，豆類蛋白的分離方法可分為2類。一類是以低變性的豆粕為原料，用弱鹼性溶液浸出蛋白質，將糖類和不溶性物質用高速離心機分離出去，提取用酸調節pH值為4.5～4.6，使蛋白質從溶液中沉析出來再經過鹼水中和呈溶液狀態，然後送入加熱器中經快速滅菌後，噴霧乾燥得成品，此時的蛋白成品含有少量的可溶性糖分、灰分以及其他微量成分[9-10]。另一類是將經過加工除去蛋白質中的可溶性糖分、灰分以及微量元素成分得到的濃縮蛋白質（SPC），提高了蛋白質的含量。周紅霞[11]透過調整工藝引數，選用pH值7.0，將大豆用水浸泡15 h後在70 ℃高溫下按豆水比1∶10磨漿使大豆蛋白的提取率達到近80%。隨著新技術的開發利用，豆類蛋白的提取工藝也不斷革新，如目前市面上出現的各種仿肉製品就是將從大豆中分離的蛋白經鹼中和後透過有數千個小孔的隔膜後置醋酸鹽溶液中，使蛋白質凝固析出，蛋白分子在一定程度上定向排列形成組織化大豆蛋白產品[12]。

2.3 穀類蛋白質

穀類主要包括玉米、小麥、黑麥等，穀類中的蛋白質不溶於水或鹽溶液，其主要成分為溶解於鹼溶液的谷蛋白和溶解於酒精的醇溶蛋白。玉黍中含有較多的醇溶蛋白，而小麥中含有13%蛋白質，其中谷蛋白和醇溶蛋白含量基本相同，均含有30%～50%，構成麵筋的麥膠蛋白和麥谷蛋白是小麥籽粒中的主要蛋白質，它們一起構成麵粉中的麵筋質。麥谷蛋白與麥膠蛋白結合在一起很難分離，稍溶於熱的稀乙醇中，但冷卻後便成絮狀而沉澱。只有新制得的尚未乾燥的麥谷蛋白才非常容易溶解在弱鹼和弱酸中，並在中和時又沉澱出來。小麥的蛋白質成分含量除亮氨酸、蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸外，其餘的必需氨基酸均達不到世界衛生組織（WHO）推薦的標準，其中賴氨酸嚴重缺乏，因此小麥粉蛋白質屬於不完全蛋白質。

小麥的胚芽中還含有一些蛋白，其蛋白質含量高達30%左右，小麥胚芽蛋白是一種完全蛋白，含有人體必需 8種氨基酸和2種半必需氨基酸，佔總氨基酸34.7%[13]，且易於被人體吸收，小麥胚芽蛋白的組成中清蛋白佔30.2%，α、γ、δ等3種球蛋白佔18.9%，麥醇溶蛋白佔14.0%，麥谷蛋白佔0.30%～0.37%，水不溶性蛋白佔30.2%[14]。因此，將各種穀類合理搭配成主食更有利於人體健康。

2.4 螺旋藻蛋白

螺旋藻是一種外觀為藍綠色、螺旋狀單細胞水生植物，是最近食品界較為關注的蛋白質源。螺旋藻中主要的蛋白是藻藍蛋白（phycocyanin，PC），在螺旋藻中主要以藻膽蛋白體的形式存在 ，其蛋白質含量高達70%，藻膽蛋白體由多種藻膽蛋白及連線蛋白或多肽組成[15]，含有人體所必需的蘇氨酸、賴氨酸等，同時螺旋藻蛋白極易被人體吸收利用，具有很高的營養價值。

螺旋藻蛋白極高的營養價值使其市場前景廣闊，除了可以作為食品外還可用於醫藥原料，具有極高的經濟價值。現在已經有多種藻藍蛋白的提取方法，其中用新鮮藻絲為原料分段梯度鹽析分離純化藻藍蛋白，經羥基磷灰石層析，能使提取的PC純度大於普遍認可的標準[16]。還有一個相對較簡單的方法是Ganapathi Patil et al[17]設計的，主要包括2個步驟：即雙水相萃取和離子交換層析。該方法是從螺旋藻中得到藻藍蛋白粗提物，然後經過雙水相萃取步驟之後純度得到提高，繼續過離子交換層析，進一步純化蛋白。

3 植物蛋白質的應用價值

植物蛋白質是一類氨基酸含量豐富的蛋白質，由於其具有豐富的營養和許多優良的功能特性，被廣泛地應用於多種食品中，如肉類食品、焙烤食品、乳製品、飲料等。植物蛋白質一般不含或僅含有少量的膽固醇、油脂等，受到許多肥胖者、高血壓、高血脂以及愛美人士的青睞。不僅是在食物方面，在醫療方面也有很大的應用，如藻藍蛋白具有抗氧化、抗炎症的功效，還可以用來治療氧化應激誘導的一些如 Alzheimer′s和 Parkins on′s等神經退化疾病[15，18]，以及促進機體免疫系統功能和抑制溶血的作用。以大豆蛋白質為主的植物蛋白質產業在我國已具有相當規模。將植物蛋白質作為副原料，在魚糜製品中應用，進一步降低魚糜製品成本[19]。大豆餅、粕是所有餅粕類飼料中最為優越的餅粕，在豬、雞配合飼料中得到廣泛應用。近年來，植物蛋白飲料也深受人們的喜愛，花生乳、杏仁露等都是日常生活隨處可見的飲料。

4 結語

越來越多的植物蛋白類產品的出現都標誌著植物蛋白已經是生活中不可缺少的一類蛋白質，它的巨大開發前景也將隨著生產技術和裝置的完善被人們所認識。植物蛋白能夠提供營養而廉價的蛋白質，世界各國正積極開發植物蛋白資源以解決蛋白質資源不足的現狀。目前，植物蛋白資源的開發途徑主要是透過高新技術對植物蛋白資源的應用進行研究並對傳統產品進行改造。但植物蛋白的提取和加工的發展還受到一定的限制，主要是由於加工過程中營養成分的損失，以及加工後的廢物處理等問題。這還需要逐步去解決，充分利用植物蛋白源，提高其利用效率，使其更好地為人們所利用。