摘 要:大豆蛋白可分為兩類:清蛋白和球蛋白,清蛋白一般占大豆蛋白的5%左右,球蛋白約占90%。按照溶液在離心機中沉降速度來分,大豆球蛋白可分為4個組分,即2S、7S、11S和15S(S為沉降系數(shù),1S=1×10-13 s=1 Svedberg 單位)。其中7S和11S最為重要,7S占總蛋白的37%,由三個亞基通過疏水作用締結(jié)而成;而11S占總蛋白的31%,由酸性亞基和堿性亞基組成。采用經(jīng)典的堿溶酸沉和離心分離法提取不同大豆蛋白組分,獲得大豆分離蛋白(SPI)、伴大豆球蛋白(7S)、以及大豆球蛋白(11S)共3種蛋白。
關(guān)鍵詞:大豆蛋白;制備;成分組成;二級結(jié)構(gòu)
大豆(Glycine max)是世界上最重要的食品原料之一,可以直接食用或加工成植物油,豆?jié){,嬰兒配方食物,豆腐,大豆粉等多種類型的食物;蛋白含量可達35-40%,可為人體的營養(yǎng)提供所有必需氨基酸,是一種良好的動物替代品[1]。大豆不僅為人類提供高品質(zhì)蛋白、低飽和脂肪和高膳食纖維,而且在預(yù)防心血管等慢性疾病中發(fā)揮了一定的作用。
本文主要比較研究制備得到的以上蛋白的物理化學(xué)特性、功能性質(zhì)及結(jié)構(gòu)差異,主要包括化學(xué)成分、二級結(jié)構(gòu)(FTIR)等,為研究大豆蛋白提供一定的理論依據(jù)。
1 材料與儀器
1.1材料與試劑
普通大豆 江西南昌超市;石油醚、氫氧化鈉、鹽酸、過硫酸銨、溴酚藍、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、亞硫酸氫鈉、氯化鈉、冰醋酸等均為分析純
1.2儀器與設(shè)備
磁力攪拌器 德國IKA公司;離心機 上海安亭科學(xué)儀器廠;紫外分光光度計 北京普析通用儀器有限公司;凱式定氮儀 廈門精藝興業(yè)科技有限公司;真空冷凍干燥機 北京神泰偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司;傅里葉紅外光譜 美國Thermo Nicolet儀器公司。
2 實驗方法
2.1 原料預(yù)處理
新鮮粉碎好的大豆中加入石油醚,室溫下攪拌脫脂4 h,重復(fù)多次,靜置沉淀,上清液回收,沉淀物置于通風(fēng)櫥中風(fēng)干。收集過篩的干燥脫脂大豆粉于4 ℃冰箱備用。
2.2 大豆分離蛋白(SPI)制備
大豆分離蛋白的制備采用的堿提酸沉法并稍作改動,具體過程為:脫脂大豆粉按1:10(m/v)加入去離子水并攪拌,用NaOH溶液調(diào)pH至8.0,室溫下低速攪拌,離心,殘渣重復(fù)提取,合并上清液用HCl調(diào)pH,靜置后再次離心分離,棄上清液,收集沉淀水洗兩次,加入適量水溶解,NaOH調(diào)pH,之后透析,每6 h換水一次,大豆分離蛋白經(jīng)冷凍干燥后保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3 大豆蛋白7S和11S的分離
參照Nagano[2]方法對大豆7S和11S蛋白進行提取和純化,制備過程為:將脫脂大豆粉用水分散,調(diào)pH至7.5于室溫下攪拌浸提,然后離心,取上清液加入亞硫酸氫鈉(SBS),調(diào)pH至6.4,冷沉過夜,離心,沉淀物即為11S,水洗2次。
2.4 基本成分的測定
參照AOAC[3]方法對樣品的水分、灰分、粗脂肪進行測定。
2.5 大豆蛋白含量的測定
固體樣品采用自動凱氏定氮法,溶液采用Lowry -酚試劑法。
2.6傅里葉紅外光譜(FTIR)分析
將過氧自由基氧化處理的蛋白樣品與KBr經(jīng)干燥處理后,取少量樣品粉末與KBr混合,研磨均勻,然后壓片,測定FTIR。掃描范圍4000-400 cm-1,分辨率4 cm-1,掃描次數(shù)32次。譜圖分析采用Omnic 8.0 software軟件和Peakfit 4.12軟件進行分析。
3 結(jié)果與討論
3.1 大豆種子基本成分分析
如表1所示,普通大豆中粗脂肪為18.24%,蛋白質(zhì)為38.70%。大豆種子主要都是由蛋白質(zhì)和粗脂肪構(gòu)成,可見大豆營養(yǎng)價值比較高,有一定的食用和研究價值。
3.2 大豆蛋白及其組分的蛋白含量分析
按照堿提酸沉和Nagano分離法提取的大豆分離蛋白(SPI)、伴大豆球蛋白(7S)、大豆球蛋白(11S)共3種蛋白,如表2所示其蛋白相對含量分別為85.67%,92.87%,91.17%,從而可知:大豆蛋白純度很高,平均達91%。
3.3 紅外光譜(FTIR)分析
4 結(jié)論
本研究采用經(jīng)典的堿溶酸沉提取大豆分離蛋白,同時采用離心分離法提取不同大豆蛋白組分,獲得大豆分離蛋白(SPI)、伴大豆球蛋白(7S)、大豆球蛋白(11S)共3種蛋白。主要比較研究制備得到的以上蛋白的物理化學(xué)特性、功能性質(zhì)及結(jié)構(gòu)差異,主要包括化學(xué)成分、二級結(jié)構(gòu)(FTIR)、等性質(zhì)。研究結(jié)果表明:大豆種子主要都是由蛋白質(zhì)和粗脂肪構(gòu)成,且大豆蛋白純度很高,平均達91%;FTIR結(jié)果表明α-螺旋和β-折疊是大豆蛋白的主要二級結(jié)構(gòu)。該研究對大豆營養(yǎng)價值和二級結(jié)構(gòu)的研究具有積極意義。
參考文獻
[1]Chan,Q,J.A.Caruso.A metallomics approach discovers selenium-containing proteins in selenium-enriched soybean[J].Analytical and Bioanalytical Chemistry,2012,403:1311- 1321.
[2]劉燕燕,曾新安,陳曉東.FTIR分析脈沖電場和熱處理后的大豆分離蛋白結(jié)構(gòu)變化[J].光譜學(xué)與光譜分析.2010,30(9):2340-2344.
作者簡介:
范婷,女,出生于1989年8月,籍貫江西,碩士研究生,工作單位:江西工業(yè)貿(mào)易職業(yè)學(xué)院。