赵婧1,2,3,4，蔺垚1,2,3,4，张捷1,2,3,4，韩蕈泽1,2,3,4，汪晨依1,2,3,4，高璐璐1,2,3,4，韩秋煜1,2,3,4，廖小军1,2,3,4*
（1中国农业大学食品科学与营养工程学院，2国家果蔬加工工程技术研究中心，3农业农村部果蔬加工重点实验室，4北京市食品非热加工重点实验室）
全球食物蛋白质需求持续增加，植物蛋白因可持续性和健康优势而受到广泛关注。我国植物基原料中蛋白质的蕴含量超过肉、蛋、奶和水产等动物原料中蛋白质的总和。在全球可持续发展和“大食物观”背景下，提出“由资源到蛋白——更经济和可持续的蛋白分离路径”“由蛋白到产品——追求天然原料和营养健康的产品”“由资源到产品——通过最少的加工路径完成食品转化”3个角度的植物蛋白可持续加工路径。本文基于中国本土特色，展望未来方向，为我国植物基蛋白质的可持续加工提供一定的参考。
1 植物蛋白质资源开发现状和存在问题
以我国的相关主要农产品产量估算（2022年），植物基原料中蕴含超过9441万t的蛋白质（不完全统计），超过肉蛋奶和水产中蛋白质的总量，其中谷薯中约含有7259万t，油料约含有1753万t，食用菌约含有395万t，坚果约含有23万t（见图1）。以蛋白质的平均需求83.9g/d/人（FAO）计算，我国植物蛋白的资源量完全可以满足蛋白质年均需求（4420万t）。
目前植物蛋白资源开发程度仍偏低。限制植物蛋白开发利用的主要原因包括：1）生产规模小、蛋白质含量低等原因导致的成本高；2）不良风味影响产品品质，例如豆类蛋白普遍的豆腥味，油菜籽蛋白中酚类物质带来的不良气味等；3）致敏性带来健康担忧；4）功能性质缺陷导致应用受限。此外，植物蛋白的消化率普遍偏低，除大豆分离蛋白的PDCAAS可达到1.0外，其它植物蛋白PDCAAS分布在0.23~0.92不等。
2 植物蛋白加工路径探讨
植物蛋白来源广泛、种类丰富、特性各异。根据资源特色和产品属性，确立合理的加工路径，是推动产业健康发展的关键。因此，提出“由资源到蛋白——更经济和可持续的蛋白分离路径”“由蛋白到产品——追求天然原料和营养健康的产品”“由资源到产品——通过最少的加工路径完成食品转化”3个维度的植物蛋白合理开发路径。
2.1 由资源到蛋白——更可持续
植物蛋白的分离提取是其开发利用的传统路径。大豆分离蛋白生产过程虽然简单易行，但是每生产1 t大豆分离蛋白，约产生30 t废水，对环境造成负担，且废水中的组分没有被开发利用，造成资源浪费。大豆浓缩蛋白生产工艺虽然简单，耗水、耗能少，价格低，但是蛋白质含量低以及乙醇的变性作用，使得大豆浓缩蛋白产品凝胶、乳化等性能不及大豆分离蛋白，因此适用范围受限。
近年来，针对植物蛋白提取工艺改进的研究取得进展。例如，提取分离蛋白时，在碱溶后用膜超滤法代替酸沉，蛋白质变性程度降低，消化率提高，蛋白质的溶解度、乳化能力、起泡能力显著高于酸沉浓缩物，同时联合反渗透技术回收浸出液中的低分子成分，使废水循环使用。利用碱性蛋白酶等酶法辅助提取可显著提高提取效率，减少蛋白质变性，提升产品性能。Bayomie等使用夹点技术从植物副产品中提取蛋白，最大限度减少热能消耗和废水产生，建立绿色蛋白质分馏工艺。Singh等采用植酸沉淀法回收大豆分离废水中的磷，回收率达80%~89%，可开发为磷肥。付源等以大豆蛋白生产过程中的废水为原料生产单细胞蛋白，为副产物处理提供新思路。
2.2 由蛋白到产品——营养健康
以植物肉加工为例，以大豆蛋白/豌豆蛋白等植物蛋白为主料，食品胶体、淀粉、油脂等组分为辅料，在谷氨酰胺转移酶（TG酶）催化或高水分挤压等物理条件下促进蛋白质交联，形成与动物肉类似的纤维化结构，再经调味、烹饪等制成成品。值得注意的是，以植物肉为代表的高蛋白食品的开发应避免落入“超加工食品（Ultra-processed foods）”的范畴。
针对不同原料的特征，采用科学合理的加工方式，在避免过度加工的同时提升产品的感官品质和营养特性，是开发高品质、高营养植物蛋白食品的重要考量。一方面，可以利用天然食品原料来代替着色剂、乳化剂等食品添加剂，提升产品品质。另一方面，通过工艺的改进和配方的优化，比如利用浓缩蛋白和脱脂粉来代替（或部分代替）高纯度的分离蛋白，不但可以降低整体加工能耗，原料中的纤维、黄酮等营养成分，还可以保留它们，提升产品营养价值。此外，新技术的开发应用，有利于减少过度加工。
2.3 由资源到产品——最少加工
将富含蛋白质的农产品资源转化为蛋白食品有多种方式：
1）直接加工，如豆腐、豆浆等，生产工艺简单，原料中营养物质保留率也相对较高，然而，目前产品工业化程度有待提升，存在副产物没有充分利用的问题。一方面，可以通过传统工艺的改进、装备的开发提升生产效率和标准化。另一方面，可以通过工艺创新，提升副产物利用率，增加效益。
2）重组加工，将原料中的蛋白质提取出来，经过调配、塑形、赋味等加工为具有不同形态和风味的食品。利用这种方式可以进行多元化的产品开发，然而，先分离后重组的工艺带来加工过程能耗、水耗普遍较高，生产过程的可持续性存在争议。在从植物原料中分离食品组分时，不以追求精细化分离获得深度纯化组分为目的，而是侧重于组分的功能性，针对特定的应用量身定制分离路径，使用温和的工艺条件，尽可能保留蛋白质、油脂等组分的天然结构，获得轻度纯化组分，以期让食品加工过程更接近理想路径。这种方式追求最大限度地提高原料利用率，减少副产物的产生，同时能够降低生产能耗和资源消耗。如何将传统直接加工与新型重组加工有机结合，遵循“最少加工” （Minimal processing）理念，通过制备轻度纯化组分（如粗分离蛋白）或经过最少的工艺处理，完成食品转化，提升加工效率、产品品质与可持续性，寻找更加理想的加工路径和产品，是值得深入探索的方向。
3 未来方向与创新挑战
1）植物基膳食模式指导下的植物蛋白科学开发：在植物蛋白开发利用过程中，应考虑植物基食材中这些优质营养素的保留，而非单一追求蛋白质的纯度，以达到“应用性能”与“健康属性”的平衡和统一。
2）以富含蛋白为追求的植物蛋白食品多样化发展：根据中国市场特色，结合中国消费者对食品形态、风味、健康等特性的特有需求，开发多样化的植物蛋白食品，着力提升植物蛋白食品的消化吸收、营养健康、质构风味等品质，追求“富蛋白”而非单一形态，从而推动植物蛋白的多元化开发利用。
3）密切结合产业需求的植物蛋白加工技术创新：加强植物蛋白原料的加工适宜性评价研究，指导上游加工专用型原料选育；加大节能降耗、绿色天然的蛋白质分离技术创新；开展植物蛋白加工性能定向改造、质构调控和高效赋味等技术创新。
4）结合中国实际的传统植物蛋白加工产业升级：改善传统植物蛋白食品的风味和健康属性，开发易烹饪、高营养等新式植物蛋白食品；融合AI识别、远程互联等数字化技术，提升传统植物蛋白食品加工的智能化和标准化水平；结合生物技术，提高加工副产物处理水平，实现资源一体化全利用。
（来源：中国食品学报公众号 2025-08-11）