蛋白质的功能特性是指蛋白质在加工、储藏和消费过程中影响食品质构和感官的物理和化学性质。蛋白质的功能特性与其自身的理化性质（蛋白质的大小、形状、氨基酸的组成和序列、静电荷、电荷分布、疏水性、亲水性、结构和构象）有关，蛋白质与其他食品成分之间的相互作用也会影响其功能特性。由于食品蛋白功能特性的复杂多样，任何一个定义很难包含所有的功能特性。
蛋白质的功能特性按照作用机理可以分为三大类。
（1）水合性质取决于蛋白质和水（液相）的相互作用，主要包括吸收和保留、湿润性、膨胀性、黏合性、分散性、溶解度和黏度等性质。
（2）蛋白质和蛋白质的相互作用，主要包括产生沉淀作用、凝胶作用、形成各种其他结构如附着性、网状结构、面团性能、组织化、纤维化、挤压性。
（3）表面性质主要指与表面张力、乳化作用、起泡特性有关的性质。这三方面的性质不是完全独立的，而是相互关联的。
人们喜欢的食品往往是基于它的感官特性，如外观、颜色、气味和组织等。蛋白质在食品的感官特性方面起了一定的作用，但不同食品体系和应用中要求蛋白质发挥不同的功能特性，没有一种单一的蛋白质能够满足各种食品所要求的功能特性，这一方面植物蛋白表现得尤其突出。所以，充分利用来源广泛、价格便宜的植物蛋白通过改变其物化性质和功能特性，满足食品加工和食品营养的需要，越来越受关注。
目前，蛋白质酶解工艺的研究主要集中在四个方面：一是对新开发蛋白质资源的酶解工艺研究，以获得具有优越的加工功能特性的产物，为食品工业提供新的添加剂和配料；二是利用新的蛋白酶或水解工艺路线，制备出肽相对分子质量更为分布集中的水解物，例如Manuela等通过水解工艺的改进，使乳清蛋白水解物的肽分子质量分布基本集中在700～8000u和4000～4500u两部分；三是通过水解工艺改进提高生物活性肽的得率，并从不同来源的蛋白质中获得具有相同功效的生物活性肽，例如，ACE抑制因子等；四是新酶解工艺技术的研究，例如，酶解与膜分离相结合技术、固定化酶技术等。
植物蛋白是植物体内各种氨基酸组成的具有特定空间结构的高分子聚合物，按其结构和构象不同可分为两大类：纤维状蛋白和球状蛋白，一般植物蛋白多数为球状蛋白。资料显示，植物蛋白中氨基酸含量较高，且各种氨基酸组成基本平衡，容易被人体消化吸收，营养价值高；同时，植物蛋白还具有多种生理功能，如降低胆固醇、抗肿瘤和改善心血管功能等。
核桃蛋白是一种优质的植物蛋白，若能被充分利用，它的营养价值和经济效益将得到最大限度发挥。
二、植物蛋白的提取和分离
（一）植物蛋白的提取
1.浸出法
浸出法采用低温浸出和脱溶工艺，蛋白质得率高、变性概率小，水溶性蛋白含量高。但实际生产中需使用易燃溶剂，存在工艺复杂、成本高等问题。
2.冷榨法
冷榨法在低温状态下（60℃以下）对材料进行压榨，实现油脂与蛋白的分离，优点是能够防止蛋白高温变性，较好地保持蛋白的营养价值；缺点是分离不彻底，蛋白得率较低，生产中常与浸出法联合使用。
3.水剂法
水剂法通过水剂作用实现油脂、碳水化合物和蛋白质的分离。与传统工艺相比，水剂法不仅提高了蛋白质得率，而且不采用易燃易爆溶剂，提高了生产安全性。但水剂法存在能耗大、对生产环境的卫生条件要求较高，且产生的大量乳清液及废水需进一步回收处理等问题。
4.膜分离法
膜分离法往往与水剂法结合使用，用水剂法分离出蛋白、油脂及不溶物。超滤提取蛋白，利用反渗透技术处理废液，可提高蛋白的氮溶解指数和生产效率，且整个过程无废料流出，节能环保。
5.水酶法(www.xing528.com)
水酶法是近年来被广泛应用的一种新工艺，该法采用对植物细胞壁或对油脂复合体具有降解活性的酶对植物细胞进行降解处理，在机械破坏的基础上，进一步“破坏分解”细胞，使油脂释放更加完全。相关功能酶主要是纤维素酶、半纤维素酶、蛋白酶、果胶酶和β—葡萄糖酶等。大量研究表明，水酶法具有传统工艺不可比拟的优越性。
以上几种蛋白提取技术各有利弊。在实际生产中，可以将其中的几种技术相结合使用。
以核桃粕为原料提取其中所含的蛋白质，对于核桃高附加值的综合利用是一项非常有意义的工程。
（二）植物蛋白的分离
1.粗分级分离
为提高蛋白产品的纯度，需对所提蛋白进行进一步的分离。蛋白质的溶解度受溶液pH、离子强度、溶剂的电解质性质及温度等多种因素的影响。粗分级分离指充分利用蛋白质的不同特性，将所需蛋白与杂蛋白分离，常用方法有盐析法、低温有机溶剂沉淀法和等电点沉淀法。以上方法操作简便，样品处理量大，既可去除杂质，又可浓缩蛋白质溶液。当蛋白质提取液体积过大，又不适合用沉淀法或盐析法浓缩时，可采用超滤、凝胶过滤或其他方法进行浓缩。
2.细分级分离
在粗分级分离的基础上，要进一步研究植物蛋白的结构和生物学功能，还需借助层析或电泳技术对蛋白产品进行分级分离。近年来，随着生物技术和生命科学的发展，一些新的蛋白质分离技术与分析测试手段应运而生。凝胶过滤、离子交换、疏水层析和亲和层析是最常用又最具实效性的蛋白分离手段。一些高分子填料的问世，使层析技术发展更加迅速，蛋白分离效果更加理想，如HP LC、UP LC、GC技术的发展，为蛋白分离提供了更完备的工具。同时，UV、IR、MS、NMR、荧光光谱与激光拉曼光谱和X射线衍射等检验技术的日益成熟，以及分离与鉴定技术的联用（LC-MS、GC-MS、LC-NMR）等，为植物功能蛋白的分离、结果鉴定和生物学功能分析奠定了基础。此外，蛋白质芯片技术、酵母双杂交技术和生物信息学的发展，为研究植物功能蛋白的相关生物学活性提供了更多手段。
分离获得具有生物活性的高纯度目的蛋白是一项十分艰巨的工作，除了组分复杂、分离难度大外，许多目标蛋白在分离过程中容易丧失活性也是一个重要问题。因此，除了提取、分离与制备过程各种方法对所获目的蛋白的生物活性进行跟踪检测。
由于蛋白产品中蛋白质量分数的不同，可以将其分为蛋白粉、分离蛋白以及浓缩蛋白。蛋白粉的蛋白质量分数为60%以下；分离蛋白的蛋白质量分数要达到90%以上，蛋白浓度相对较高；浓缩蛋白的蛋白质量分数一般在70%以上，蛋白浓度高。这三种蛋白产品有不同的制作工艺。蛋白粉的制备首先要对冷榨后的核桃粕进行脱脂处理，除去冷榨过程中残存的油脂，干燥后经过超微粉碎或喷雾干燥后制得；分离蛋白的制备一般应用碱溶酸沉的方法来获取；浓缩蛋白的制备方法有多种，包括乙醇浸洗法、酸沉淀法以及乙醇浸洗和酸沉淀相结合法。
分离蛋白又被称作等电点蛋白。它的制备是以冷榨核桃粕为原料，利用核桃蛋白的特性，用碱溶酸沉的方法，除去其他杂质，得到浓度较高的核桃粕分离蛋白制品。现在制作分离蛋白的方法一般为：碱溶酸沉法、离子交换法和膜分离法。现对分离蛋白的制备最常用的方法是碱溶酸沉法，不但试验成本低，并且得到的核桃分离蛋白产品的纯度高，溶解性也良好。缺点在于蛋白的得率比较低，并且在感官上表现为色泽不佳，颜色偏深。为了提高蛋白得率，现一般运用超声波辅助的方法来提取分离蛋白，在一定程度上大大提高了蛋白得率。为了解决提取后的核桃分离蛋白存在的色泽问题，姜莉等分别利用活性炭和高岭土对核桃粕的碱溶液进行脱色处理，但效果不明显，白度依旧较差。范方宇等利用超声波辅助碱溶酸沉的方法提取核桃蛋白，发现碱液pH越大，核桃蛋白的颜色越深，呈紫褐色。综合考虑，调节碱溶pH为7.5，这样提取的蛋白质颜色较浅，提取率为55.83%。
浓缩蛋白的制备方法有多种，包括乙醇浸洗法、酸沉淀法以及乙醇浸洗和酸沉淀相结合法。由于乙醇对有机物质有极强的溶解能力，乙醇的加入可以将呈色和带有味道的物质脱除，得到的浓缩蛋白产品呈现的风味和色泽都较好。并且对乙醇的使用可以实现循环利用，缺点是浓缩蛋白产品的溶解性也有所降低，限制了其在食品工业的应用。目前，市场上已经出现由大豆蛋白制备的浓缩蛋白产品的出现，但是以谷蛋白为主的核桃蛋白的浓缩蛋白产品的制备，还处于实验室阶段。
国外对蛋白质水解的研究始于100多年前。最初的蛋白质水解研究主要是针对如何改善蛋白质加工功能特性，如水溶性、乳化性、气泡性、热稳定性及风味特性等，由于酸碱水解物存在安全问题，故而转向酶水解。然而真正使蛋白质水解成为热点和焦点的原因是人们从蛋白质酶解物中发现并分离纯化出具有一定生理活性的多肽。近年来，为了充分利用蛋白质资源，寻找生理活性多肽，对各种大宗蛋白质，特别是产量大、低质量或作为废物处理的蛋白质，如血液蛋白、葵花籽蛋白、谷物蛋白、油菜籽蛋白、豌豆蛋白、海洋蛋白等开展了相关研究工作。我国利用蛋白酶解制备生物活性肽方面的研究起步较晚，早期对蛋白质水解的研究主要集中在大豆蛋白、花生蛋白等植物蛋白加工功能特性改善方面。
三、核桃蛋白的提取
目前，应用在提取核桃蛋白质的方法主要是碱溶酸沉法、稀酸沉淀法、酶解法、超声辅助碱溶酸沉等几种方法。这几种方法都是在去除了核桃的油脂的基础上再进行蛋白质提取。其中，利用稀酸沉淀法提取蛋白质，蛋白质得率高并且操作较为简便；利用碱溶酸沉法提取蛋白质，优点是产品纯度高、质量好，缺点是蛋白质得率不是很高；而酶解法在环保和生产安全方面比利用稀酸沉淀、碱溶酸沉来说更胜一筹，并且利用酶解法提取的蛋白质，其溶解性和其他的功能性质都有改善，这是因为酶解法在提取蛋白质的同时也是进行改性的过程。
稀酸沉淀法主要用来制备浓缩蛋白。油料饼粕浓缩蛋白是指油料饼粕经过了粉碎、浸提、分离、干燥等几道加工工艺，将油料饼粕中的残留油脂除去，低分子的可溶性的非蛋白组分（主要为可溶性糖、醇溶蛋白、灰分以及各种气味物质等）也除去后所制得的产品。目前关于核桃浓缩蛋白的制备方法还很少，但是也是有报道的。Mao等在25℃下用核桃脱脂粉制备出了含有75.56%高纯度的核桃饼粕浓缩蛋白。提取方法是先将核桃脱脂粉与95%乙醇溶液搅拌，然后过滤取滤渣，再将滤渣溶于去离子水中，经过酸化、搅拌、离心、水洗沉淀等几道工序，再用NaOH将pH调至中性，最后经过冷冻干燥得到了高纯度的浓缩蛋白质。毛晓英等按照制备大豆浓缩蛋白的方法，用核桃饼粕脱脂粉为原料得到纯度达75%的核桃饼粕浓缩蛋白制品。
现今国内外一般采用碱溶酸沉法来制备核桃分离蛋白，碱溶酸沉法制备分离蛋白的原理是利用核桃粕内蛋白质与其他非蛋白组分的酸碱性差异来对核桃蛋白进行分离提取。采用碱溶酸沉法制备的分离蛋白不仅纯度高，与浓缩蛋白相比溶解度要更好，但是采用此法的蛋白质得率一般比浓缩蛋白制备法要低。采用碱溶酸沉法制备核桃分离蛋白的工艺流程一般要经过下面几个步骤：核桃饼粕、碱溶、酸沉、水洗中和、干燥得分离蛋白。Chen等先将核桃脱脂粉溶于NaOH溶液中，再经过搅拌、加酸、离心、水洗至中性，然后冷冻干燥得核桃分离蛋白。刘双凤等优化了碱溶酸沉法提取核桃蛋白的工艺条件。通过二次正交旋转组合试验设计得到了提取碱液pH为9.0，酸沉等电点5.0，提取温度53℃，提取时间124min，料液比1∶22（g/mL）为碱溶酸沉法提取核桃蛋白的最佳工艺条件，在此条件下核桃蛋白质的提取率为67.94%。利用碱溶酸沉法提取蛋白质，其过程比较复杂，提取效果会受到如pH、料液比、温度、时间等多种因素的影响，操作控制不易。在这诸多影响因素中，pH对蛋白质提取效果的影响最为显著。碱溶酸沉法所制得的核桃蛋白还有色泽较深的问题。有学者针对色泽这个问题进行了研究，杜蕾蕾等以山核桃分离蛋白为研究对象研究了添加活性炭、高岭土、抗坏血酸和过氧化氢对于脱色效果的影响。结果显示，添加活性炭和高岭土进行脱色对于山核桃蛋白质来说有较显著的效果，但是蛋白质的损失也会随着活性炭、高岭土的添加量增高而加大；添加抗坏血酸、过氧化氢的脱色效果不明显。综合考虑脱色效果与蛋白损失量的减少，添加3%的高岭土会达到最佳效果。杨瑾研究了山核桃蛋白质纯化和脱色的条件。对于纯化蛋白质、研究了利用酶法去除杂质、水洗等工艺，确定了加酶处置、水洗的温度和水洗次数对蛋白质纯度的影响。结果显示，通过添加α—淀粉酶进行处理，在40℃的温度下水洗两次能够提高蛋白质的纯度。蛋白质的脱色处理结果表明，添加高岭土对于蛋白质的脱色率可以达到70%以上，脱色效果最好，且可以把蛋白质的损失率控制在10%左右。因此对山核桃蛋白的脱色处理，可以选择低添加量的高岭土。
酶法一般采用蛋白酶提取蛋白。相比碱提酸沉法，酶法提取时间短，反应温和，无有害物质产生。在工业上具有节约能源、对反应设备要求低、生产成本低等优点。现如今，国内外对冷榨核桃粕如何被有效利用进行了一定的研究，研究主要是集中在冷榨核桃粕中的蛋白质改性，一般是采用化学或者物理的手段。通过尝试用不同的蛋白酶降解蛋白质用以提高蛋白质的溶出率，致力于制备核桃多肽和分离核桃蛋白。喻峰等将复合蛋白酶和风味蛋白酶两种酶按照1∶1的比例复配，然后用复合酶酶解核桃粕来制备核桃多肽，既消除了核桃粕酶解产物的不良口感（苦涩），还提高了蛋白质的得率。他们还对会影响酶解效果的温度、pH、料液比和时间等因素进行了探讨。张全才等用超临界萃取法除去核桃粕中的残余油脂，然后用复合蛋白酶与风味蛋白酶酶解除油的核桃粕，得到酶解最佳水解条件为：温度55℃，pH 5.5，酶解4h，料液比1∶5，酶与底物比为0.3%，核桃粕蛋白提取率为60.3%，水解度是15.3%。康俊杰等以核桃粕作为研究对象，在测定了其基本成分组成的基础上，将中性蛋白酶、植物蛋白酶和木瓜蛋白酶这三种蛋白酶进行复配后直接对核桃粕进行水解，来制备核桃多肽。筛选出了酶解核桃粕制备核桃多肽的最佳条件，即按照2∶1的比例将中性蛋白酶与植物蛋白酶进行复配，在pH为7.5、温度50℃的条件下，按8000u/g的加酶量添加按照比例复配好的蛋白酶，酶解3h。在筛选出来的最佳条件下得到了总抗氧化能力为91.73u/mL的酶解产物。
超声辅助碱溶酸沉法是在碱溶酸沉法的基础上，通过超声辅助来提高蛋白质的提取率。超声辅助提取技术易操作，在不影响提取产物结构与功能的前提下，提取效率显著提高，且利于环保、节能，近年来广受关注。李婷用响应面法优化了核桃粕可溶性蛋白的提取工艺。试验结果显示，超声波辅助碱提工艺是提取可溶性蛋白质的最佳工艺，优化后的工艺是在提取温度为50℃、pH为10.0的条件下，进行超声61min，核桃粕可溶性蛋白提取率可以达到80.56%。王琳等对碱液提取和超声波辅助提取核桃蛋白这两种方法做了对比。结果显示，利用超声波辅助提取核桃蛋白能够显著提高核桃蛋白提取率。
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