食品营养与功能因子利用团队研发植物蛋白干法电磁分离新技术

近些年，由于食用动物蛋白面临着低效率、高环境压力及动物福利问题驱动着用植物蛋白替代动物蛋白成为一种新的生活方式。利用植物蛋白制作的汉堡、香肠、鸡块已经开始逐渐进入大众视野。为提高植物蛋白的利用，首先需要从植物中实现对蛋白的提取。传统的湿法（酸沉碱提法）会对水资源及蛋白本身产生污染和破坏，基于植物蛋白与其他组分间摩擦附电特性差异的静电分离作为一种新型的干法分离方式在近些年发展迅速。然而通过静电分离所得的蛋白富集物一直以来由于纯度不高导致利用程度受到限制，基于此食品营养与功能因子利用团队突破性的将磁场作为一种附加力与静电场协同作用来提高对植物蛋白的分离。

研究表明，豌豆经超微研磨并适度摩擦附电后，豌豆蛋白带上正电而纤维多带上负电，在进入高压静电场后带不同电荷及带电荷量级不同的颗粒会由于电场的作用而发生运动轨迹的偏转，从而实现对不同组分的分离。由两块永磁铁形成的磁场会对带电粒子产生洛伦兹力，该力随着粒子运动轨迹的变化而发生变化，当恰当放置磁场致使洛伦兹力对蛋白粒子产生或向上拖拽或与电场力方向相同的分离力时，相较于单独使用静电场，豌豆蛋白的分离效率得到了提升。该文章表明了磁场在静电分离植物蛋白方法中的潜在应用前景。

该研究与中国农业大学合作发表在食品领域期刊《Innovative Food Science & Emerging Technologies》（IF:4.477），得到了国家自然科学基金面上项目[31972005]和国家现代农业产业技术体系建设项目[CARS-07-E-4]的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ifset.2021.102668

图 1 湿法分离与干法分离基本工艺（a）；实验室电磁分离器照片（b）与示意图（c）；静电场下粉末颗粒不同组分运动轨迹（d）；磁场存在状况下不同粒子运动轨迹差异 （e）；理想状况下电场线与磁场线分布情况（f）；实际状况下磁场线分布情况（g）。