孫冰玉

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院黑龍江省食品科學(xué)與工程重點實驗室，哈爾濱 150076)

冷藏對大豆分離蛋白組分的影響

孫冰玉

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院黑龍江省食品科學(xué)與工程重點實驗室，哈爾濱 150076)

大豆分離蛋白由于其優(yōu)異的功能特性被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)，但在貯運過程中由于其組分可能會發(fā)生變化，從而會影響功能特性。為避免貯運環(huán)境對大豆分離蛋白的影響，首先采用了不同包裝形式［100%氮氣鋁箔包裝、80%氮氣:20%二氧化碳鋁箔包裝、60%氮氣:40%二氧化碳鋁箔包裝、真空鋁箔包裝、實際工廠包裝(白板紙塑/LDPE)和PE包裝］將大豆分離蛋白(SPI)包裝，然后在低溫環(huán)境(RH55%，4℃)條件下儲藏5個月。研究了儲藏環(huán)境、時間、包裝條件對SPI的7S/11S、巰基及二硫鍵的影響。結(jié)果表明，不同包裝中SPI的7S/11S比值與對照樣相比沒有顯著變化，但是通過SDS－PAGE試驗發(fā)現(xiàn)SPI在所有儲藏條件下都發(fā)生了亞基的解離和大分子物質(zhì)的聚集。在低溫環(huán)境下儲藏期間，SPI巰基含量緩慢下降，而二硫鍵含量上升迅速，并且在儲藏3個月后上升速度加快。

大豆分離蛋白 冷藏 組分 包裝

大豆分離蛋白(soy protein isolate，SPI)是以低溫變性脫脂大豆粉為原料，經(jīng)堿提酸沉等工序得到的組分較均一，機能特性較強的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)純度要求在90%以上［1］。大豆分離蛋白除營養(yǎng)價值外，它還具有許多重要的功能性質(zhì)，如起泡性、吸油性、溶解性、膠凝性等，這些特性可有效地改善食品的口感，增加食品的彈性、保水性、吸油性，提高貯存性等［2－3］。

由于大豆分離蛋白組成和結(jié)構(gòu)是影響功能性的一個重要的因素，所以近幾十年來國內(nèi)外對這方面的研究比較關(guān)注，并且采用了X－射線衍射、近(遠(yuǎn))紫外、圓二色譜法、DSC法、熒光光譜分析、傅立葉變換紅外光譜法、電泳技術(shù)等技術(shù)手段來研究大豆蛋白的構(gòu)效關(guān)系［4－11］。但早期研究人員將改善大豆分離蛋白功能特性的焦點放在制取工藝上，而忽略了儲藏過程中功能特性也會受環(huán)境等因素的影響而發(fā)生變化。目前，國內(nèi)外關(guān)于儲藏條件(環(huán)境條件和包裝條件)對SPI組分影響的研究尚少。然而隨著食品工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)代食品加工對大豆分離蛋白的功能特性要求越來越高，但是蛋白質(zhì)在加工和儲藏過程中，SPI功能性質(zhì)除受蛋白制備條件和蛋白本身組成結(jié)構(gòu)影響外，同時也受環(huán)境因素的影響。所以，本試驗對在不同儲藏條件(包括環(huán)境條件和包裝條件)下的SPI組分發(fā)生變化進行研究，這對SPI的儲藏及應(yīng)用具有現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大豆分離蛋白:凝膠型，哈爾濱高科技大豆食品有限責(zé)任公司(蛋白質(zhì)87.12%，水分5.73%，脂肪 0.82% ，灰分 4.91%，NSI值是 68.62%);鋁箔袋、PE拉鏈封口袋、復(fù)合袋(內(nèi)襯袋材質(zhì)為LDPE，外包裝袋材質(zhì)為白板紙塑):江陰市凱潤包裝材料有限公司;氮氣、二氧化碳:市售;所用化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

79－1磁力加熱攪拌器:江蘇金壇市中大儀器廠;Anke TDL－5－A離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠;KDN－F自動定氮儀:上海纖檢儀器有限公司;DQS－700N呼吸式氣調(diào)包裝機:上海輕葩食品包裝機械有限公司。

1.3 試驗條件

1.3.1 大豆分離蛋白的包裝

實際工廠包裝:使用哈爾濱高科技大豆食品有限責(zé)任公司提供的雙層包裝袋(外包裝袋:白板紙塑，內(nèi)襯袋:高壓低密度聚乙烯(LDPE)進行包裝［12－13］。氣調(diào)包裝:選擇 4種氣體混合比例:①真空;②100%N2;③80%N2∶20%CO2;④60%N2∶40%CO2。使用DQS－700N呼吸式氣調(diào)包裝機抽真空后將預(yù)先混合的不同比例氣體充入鋁箔包裝袋內(nèi)，最后熱封封口。普通包裝:使用聚乙烯(PE)拉鏈封口袋包裝。

1.3.2 大豆分離蛋白的儲藏

經(jīng)包裝的大豆分離蛋白冷藏(RH55%，4℃)時間為5個月，以每30 d為一個監(jiān)測周期。1.3.3 7S/11S 比值測定

SDS－PAGE方法，加樣量20 μL，分離膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)12.5%，電流25 mA。

1.3.4 巰基和二硫鍵含量的測定

目前，普遍采用的是Ellman建立的方法，即利用5，5'－二硫代－2－硝基苯甲酸(DTNB)與游離SH反應(yīng)，在波長412 nm處生成有最大吸收峰的黃色物質(zhì)后，采用分光光度法進一步測定吸光度而得［14－15］。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆分離蛋白7S/11S比值在儲藏期間的變化

2.1.1 儲藏前SPI的7S/11S比值分析

由圖1所示，對照樣SPI出現(xiàn)了6條主要譜帶，分別是 P74，P66，P55，P44，P36，P20，其中 P74、P66、P55被認(rèn)為是7S球蛋白的 α＇、α、β 亞基，P44、P36 則是11S球蛋白的酸性亞基A3、酸性亞基Ax(A1a，A1b，A2和A4)，P20則被認(rèn)為是11S中的BX亞基，而在接近凝膠底部的條帶則被認(rèn)為是11S中的A5亞基。

圖1 大豆分離蛋白對照樣電泳圖譜及密度掃描圖譜

采用電泳分析軟件對儲藏前的大豆分離蛋白的SDS－PAGE譜圖進行掃描分析，從而確定大豆分離蛋白的7S/11S比值，結(jié)果見表1。

表1 對照樣SPI的7S∕11S比值的確定

2.1.2 低溫環(huán)境(RH55%，4℃)下大豆分離蛋白的7S/11S比值的變化

由圖2可知，在低溫環(huán)境下儲藏時，6種包裝中SPI的7S/11S比值與對照樣相比均沒有顯著變化(P＜0.05)，但是在儲藏期結(jié)束時，由圖3可以看出，各包裝中SPI的亞基發(fā)生了解離，且SDS－PAGE圖片濃縮膠的頂端顏色加深，說明在儲藏的過程中大分子物質(zhì)發(fā)生了聚集。

圖2 低溫條件下SPI的7S/11S比值變化圖

圖3 低溫條件儲藏5個月的SPI電泳譜圖

2.2 冷藏對SPI巰基和二硫鍵的影響

由圖4、圖5可知，在低溫環(huán)境下儲藏時，6種包裝中SPI的巰基含量隨儲藏時間的延長而緩慢下降。其中以真空包裝中SPI的下降趨勢最緩慢，其次是充氣包裝，而PE包裝中SPI巰基含量下降幅度相對較大。充氣包裝中則是以氮氣比例高時，SPI巰基含量下降緩慢，說明在低溫環(huán)境下，適量的氮氣能夠延緩巰基氧化。6種包裝中SPI的二硫鍵含量隨儲藏時間的延長而顯著增加。增加的趨勢是PE包裝＞工廠包裝＞真空包裝＞充氣包裝，而充氣包裝中則是以氮氣比例高時SPI二硫鍵含量上升相對緩慢。

在低溫環(huán)境下儲藏期間，SPI巰基含量緩慢下降，而二硫鍵含量上升迅速，并且在儲藏3個月后上升速度加快。說明在低溫環(huán)境下，二硫鍵的結(jié)合已經(jīng)不是光靠巰基的氧化而形成的，主要是分子內(nèi)的二硫鍵轉(zhuǎn)換為分子間的二硫鍵。

3 結(jié)論

在冷藏環(huán)境(RH 55%、4℃)下，針對不同包裝［100%氮氣鋁箔包裝、80%氮氣∶20%二氧化碳鋁箔包裝、60%氮氣∶40%二氧化碳鋁箔包裝、真空鋁箔包裝、實際工廠包裝(白板紙塑/LDPE)和PE包裝］的SPI的7S/11S、巰基、二硫鍵的分析得知，在貯藏5個月期間，SPI的亞基均有不同程度的缺失，并形成一定程度的聚集;SPI的巰基含量下降，二硫鍵增多并以3個月以后增加顯著。

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Effect of Refrigeration on Component of Soy Protein Isolate

Sun Bingyu
(Heilongjiang Food Science and Engineering Key Laboratory，F(xiàn)ood Engineering Institute，Harbin University of Commerce，Harbin 150076)

The SPI was applied in food industry widely，but the component which could affect its functionalities might change during storage.The effect of store temperature，time，RH and package material on SPI oil absorption were studied，when SPI was packaged in 100%N2and Al，80%N2∶20%CO2and Al，60%N2∶40%CO2and Al，vacuum and Al，white paper/plastic/LDPE，and PE and then stored for 5 months in the conditions of RH55%，4 ℃.It was shown that the 7S/11S of SPI in all packages didn't change significantly.But it was observed by SDS －PAGE that the subunit of SPI disaggregated and molecules aggregated.Focusing on the sulfhydryln group and disulfide bond，it was found that the content of sulfydryl decreased，while disulfide bond increased sharply especially in the later three months.

soy protein isolated(SPI)，refrigeration，component，package

TS206

A

1003－0174(2011)09－0025－04

黑龍江省研究生創(chuàng)新科研項目(YJSCX2009－194 HLJ)

2010－11－19

孫冰玉，女，1978年出生，講師，食品科學(xué)