一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及其制备方法

申请号 CN201610144480.8 申请日 2016-03-15 公开(公告)号 CN105685370A 公开(公告)日 2016-06-22
申请人 华中农业大学; 发明人 黄行健; 夏文杰; 王鲁峰; 潘思轶; 王可兴; 田春雨; 刘雪梅; 杨修利;
摘要 本 发明 涉及一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及其制备方法,属于 食品加工 技术领域。在本发明提供的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白中,7S球蛋白组分的 质量 含量为8%~20%。本发明是利用选择性酶解技术制备得到含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白,此方法得到的大豆蛋白成本低,制备时间短,得率高,安全无污染,产品可直接应用于食品或药品等领域,具有良好的应用前景。
权利要求

1.一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白,其特征在于,包括质量含量为8%~20%的7S球蛋白组分。
2.根据权利要求1所述的大豆蛋白,其特征在于,包括质量含量为10%的7S球蛋白组分。
3.权利要求1~2任意一项所述的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的制备方法,包括以下步骤:
1)将大豆分离蛋白溶于中,得到大豆分离蛋白溶液;
2)将所述大豆分离蛋白溶液采用木瓜蛋白酶进行酶解处理;
3)将所述酶解处理得到的酶解液冷却至25~30℃;
4)将所述冷却的酶解液进行干燥,得到含有低7S球蛋白的大豆蛋白。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述大豆分离蛋白溶液中大豆分离蛋白与溶剂的质量比为1∶(15~50)。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述大豆分离蛋白经大豆粉碎、过筛、脱脂和提取得到,所述粉碎、过筛、脱脂和提取在温度为8~15℃的氮气环境进行。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述大豆为脂肪合酶缺失型大豆。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述木瓜蛋白酶与大豆分离蛋白的质量比为1∶(1000~5000),所述木瓜蛋白酶的酶活为5000~8000units/mg。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中酶解处理的环境pH值为
7.0~7.5,所述酶解处理的温度为70~80℃,所述酶解处理的时间为40~60min。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中酶解液冷却前还包括灭酶步骤,所述灭酶具体为将酶解液在90~100℃水浴中保温5~20min。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤4)中的干燥为冷冻干燥喷雾干燥
所述冷冻干燥条件为:物料的厚度为10~30mm,预冻温度为-40~-55℃,预冻时间为2~4h;冻干温度为-20~-35℃,冻干时间为18~36h;解吸温度为30~45℃,解吸时间为10~
15h;
所述的喷雾干燥条件为:气体压力为0.08~0.12MPa,进温度为170~200℃,出风温度为65~75℃。

说明书全文

一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于食品加工技术领域,具体涉及一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及其制备方法。

背景技术

[0002] 大豆蛋白因其良好的功能性质和丰富的营养价值被广泛应用于食品工业中,同时大豆蛋白被证实具有降低胆固醇含量,预防冠状心脏病等生理效用。大豆蛋白主要是以贮藏蛋白的形式存在的,其中主要的是大豆球蛋白(11S)和β-伴大豆球蛋白(7S),它们分别占总蛋白含量的42%和34%。11S球蛋白是个六聚体,相对分子质量300~380KDa,每个11S球蛋白分子的亚基成对存在,共6对,每对亚基均由一个酸性亚基和一个性亚基通过二硫键有机连接起来。而7S球蛋白是一种三聚体糖蛋白,相对分子质量150~200KDa,主要由α,α′和β三种亚基组成。不同的结构使得这两种组分对于大豆蛋白功能性质的贡献各不相同,例如在凝胶性方面,用11S成分较多的蛋白质所制作的豆腐坚实且富有弹性,而7S成分较多的则较柔软粘结;而7S组分在乳化性上则明显优于11S组分。同时这两种组分的营养与生理价值也存在差异,已有研究证实,大豆蛋白主要的致敏因子均属于7S球蛋白组分,因此降低大豆蛋白中的7S组分含量,不仅能使大豆蛋白在特定性质上得以增强,同时还能有望减少致敏性,降低食用致病隐患,扩宽大豆蛋白食品的消费市场。
[0003] 当前,现有技术中关于此方面的研究主要是从基因工程方面入手,通过基因突变和转基因技术,获得缺少7S组分含量的大豆品种,例如日本学者培育的名为QT2和Kyu-kei 305的两个转基因大豆品种,其大豆中的贮藏蛋白主要是11S组分,而不含任何7S组分。但由于转基因产品的安全性仍然存在争议,普通民众对此仍然存有疑虑,因此通过非转基因的手段获得一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白产品的仍然是目前大豆产品的主流迫切需求。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及其制备方法,发明采用选择性酶解技术获得了一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白,得到的大豆蛋白具有独特的功能性质和更科学的营养价值,工艺全流程使用原料和试剂都无安全隐患,无任何有毒有害物质残留,应用前景广阔。
[0005] 本发明提供了一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白,包括质量含量为8%~20%,更优选为10%的7S球蛋白组分。
[0006] 本发明还提供了上述技术方案所述的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的制备方法,包括以下步骤;
[0007] 1)将大豆分离蛋白溶解于中,得到大豆分离蛋白溶液;
[0008] 2)将所述大豆分离蛋白溶液采用木瓜蛋白酶进行酶解处理;
[0009] 3)将所述酶解处理得到的酶解液冷却至25~30℃;
[0010] 4)将所述冷却的酶解液进行干燥,得到含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白。
[0011] 优选的是,所述大豆分离蛋白溶液中大豆分离蛋白与溶剂的质量比为1∶(15~50),更优选为1∶20~30。
[0012] 优选的是,所述大豆分离蛋白经大豆粉碎、过筛、脱脂和提取得到,上述步骤均在温度为8~15℃,更优选为10℃的氮气环境进行。
[0013] 优选的是,所述大豆为脂肪合酶缺失型大豆。
[0014] 优选的是,所述木瓜蛋白酶与大豆分离蛋白的质量比为1∶(1000~5000),更优选为1∶2500,所述木瓜蛋白酶的酶活为5000~8000units/mg,更优选为6000units/mg。
[0015] 优选的是,所述步骤2)中酶解处理的环境pH值为7.0~7.5,更优选为7.2,所述酶解处理的温度为70~80℃,更优选为75℃,所述酶解处理的时间为40~60min,更优选为45min。
[0016] 优选的是,所述步骤3)中酶解液冷却前还包括灭酶步骤,所述灭酶具体为将酶解液在90~100℃水浴中保温5~20min,更优选为在95℃水浴中保温12min。
[0017] 优选的是,所述步骤4)中的干燥为冷冻干燥喷雾干燥
[0018] 所述冷冻干燥条件为∶物料的厚度为10~30mm,更优选为20mm,预冻温度为-40~-55℃,更优选为-45℃,预冻时间为2~4h,更优选为3h;冻干温度为-20~-35℃,更优选为-
30℃,冻干时间为18~36h,更优选为24h;解吸温度为30~45℃,更优选为40℃,解吸时间为
10~15h,更优选为12h;
[0019] 所述的喷雾干燥条件为:气体压力为0.08~0.12MPa,更优选为0.10MPa,进温度为170~200℃,更优选为180℃,出风温度为65~75℃,更优选为70℃。
[0020] 本发明提供了一种低7S球蛋白组分的大豆蛋白的制备方法,包括以下步骤:1)将大豆分离蛋白溶解于水中,得到大豆分离蛋白溶液;2)将所述大豆分离蛋白溶液采用木瓜蛋白酶进行酶解处理;3)将所述酶解处理得到的酶解液冷却至25~30℃;4)将所述冷却的酶解液进行干燥,得到含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白。本发明采用选择性酶解技术制备得到含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白,具有新的功能特性和更科学的营养价值。实验结果表明,本发明提供的大豆蛋白中7S球蛋白的含量在8%~20%之间。而且,与现有技术公开的方法比较,本发明提供的制备方法的工艺简单快速、得率高,成本低,周期短;产品生产过程中被污染的可能性低,所用技术无争议性。实验结果表明最终产品得率为85%~93%[0021] 而且本发明提供的方法以水为反应介质,参与反应的原料和试剂容易获得,安全无毒,可直接应用于食品或药品中。附图说明
[0022] 图1是本发明实施例4提供的不同样品的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳图;
[0023] 图2是本发明实施例4中含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白和天然大豆分离蛋白的溶解度比较图;
[0024] 图3是本发明实施例4中含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白与天然大豆分离蛋白的平均水力学半径比较图;
[0025] 图4是本发明实施例4含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白与天然大豆分离蛋白的表面疏水性比较图;
[0026] 图5是本发明实施例4含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白与天然大豆分离蛋白的起泡性比较图;
[0027] 图6是本发明实施例4含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白与天然大豆分离蛋白的起泡稳定性比较图;
[0028] 图7是本发明实施例4中天然大豆分离蛋白的微观结构图;
[0029] 图8是本发明实施例4中含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的微观结构图。

具体实施方式

[0030] 本发明提供了一种含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白,包括质量含量为8%~20%的7S球蛋白组分。
[0031] 在本发明中,7S球蛋白组分的质量含量优选为10%。
[0032] 本发明还提供了上述技术方案所述的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的制备方法,包括以下步骤:
[0033] 1)将大豆分离蛋白溶于水中,得到大豆分离蛋白溶液;
[0034] 2)将所述大豆分离蛋白溶液采用木瓜蛋白酶进行酶解处理;
[0035] 3)将所述酶解处理得到的酶解液冷却至25~30℃;
[0036] 4)将所述冷却的酶解液进行干燥,得到含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白。
[0037] 本发明将大豆分离蛋白溶于水中,得到大豆分离蛋白溶液。本发明对所述大豆分离蛋白的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的由大豆中分离出的大豆分离蛋白即可;如可以由大豆经粉碎、过筛、脱脂和提取得到。本发明对所述粉碎、过筛、脱脂和提取的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的大豆蛋白提取的技术方案即可;在本发明中,所述粉碎、过筛、脱脂和提取优选在温度为8~15℃的氮气环境中进行,更优选为10℃。本发明使用的大豆优选为脂肪氧合酶缺失型大豆,由中国农业科学院品种资源研究所提供。
[0038] 本发明将大豆进行粉碎后过60~100目筛。本发明对所述粉碎的设备没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的粉碎机即可。
[0039] 本发明完成对大豆的粉碎步骤后,对大豆进行脱脂,在25~30℃,更优选为28℃条件下用正己烷溶液进行萃取脱脂1~2h,更优选为1.5h,所述大豆与正己烷的质量比为1∶3~6,更优选为1∶5,然后进行离心分离,6000~10000rpm/min,10~15min,更优选为8000rpm/min,12min,收集沉淀。整个萃取脱脂过程重复2~4次,得到脱脂大豆粉。
[0040] 本发明得到脱脂大豆粉后,进行大豆蛋白的提取过程,将上述脱脂大豆粉以质量比为1∶15~25,更优选为1∶20分散在蒸馏水中,调节pH值至8.0,在25~30℃下萃取1.5~2.5h,更优选为28℃萃取2h。8000~10000rpm/min,15~20min,更优选为8500rpm/min,
15min,离心分离,去除沉淀,收集上清液,然后调节pH值至4.5~4.6(大豆储存蛋白的等电点),在4~8℃条件下静置2h,离心,收集沉淀,然后重新用蒸馏水溶解沉淀,pH值调为7.2~
7.8,更优选为7.5,最后应用冷冻干燥或喷雾干燥,得到大豆分离蛋白。
[0041] 在本发明中,所述溶解大豆分离蛋白的水优选为蒸馏水;所述大豆分离蛋白溶液中大豆分离蛋白与溶剂的质量比为1∶(15~50),更优选为1∶20~30。溶解过程中需进行搅拌,搅拌的转速为600~1000rpm/min,搅拌时间为40~120min。本发明对所述搅拌的设备没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的搅拌机即可。
[0042] 得到大豆分离蛋白溶液后,本发明采用木瓜蛋白酶对所述大豆分离蛋白溶液进行酶解处理。本发明对所述木瓜蛋白酶的来源没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的木瓜蛋白酶的市售商品即可。
[0043] 在本发明中,所述木瓜蛋白酶与大豆分离蛋白的质量比优选为1∶(1000~5000),更优选为1∶2500,所述木瓜蛋白酶的酶活力为5000~8000units/mg,更优选为6000~7000units/mg。
[0044] 在本发明中,所述酶解处理的环境pH值优选为7.0~7.5,更优选为7.2;所述酶解处理的温度优选为70~80℃,更优选为75℃;所述酶解处理的时间优选为40~60min,更优选为45min~50min。
[0045] 所述酶解处理后得到酶解液,本发明将所述酶解液冷却至25~30℃。本发明优选在冷却前对酶解液进行灭酶,所述灭酶优选具体为:将酶解液在90~100℃水浴中保温5~20min。在本发明中,所述水浴的温度更优选为在95℃;所述保温的时间更优选为10~
15min,最优选为12min。
[0046] 在本发明中,灭酶后的溶液置于10~25℃水浴进行冷却,冷却速率为2~5℃/min。在本发明中,水浴冷却温度优选为20℃,冷却速率优选为3℃/min。
[0047] 冷却后,本发明将所述冷却的酶解液进行干燥,得到含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白。在本发明中,所述干燥优选为冷冻干燥或喷雾干燥。在本发明中,所述冷冻干燥条件优选为:物料的厚度为10~30mm,预冻温度为-40~-55℃,预冻时间为2~4h;冻干温度为-20~-35℃,冻干时间为18~36h;解吸温度为30~45℃,解吸时间为10~15h。在本发明中,所述物料的厚度更优选为20mm;所述预冻温度更优选为-45℃;所述预冻时间更优选为3h;
所述冻干温度更优选为-30℃;所述冻干时间更优选为24h;所述解吸温度更优选为40℃;所述解吸时间更优选为12h;
[0048] 在本发明中,所述的喷雾干燥条件优选为:气体压力为0.08~0.12MPa,进风温度为170~200℃,出风温度为65~75℃;在本发明中,所述气体压力更优选为0.10MPa;所述进风温度更优选为180℃~190℃;所述出风温度更优选为70℃。
[0049] 本发明对所述冷冻干燥和喷雾干燥的设备没有特殊的限定,采用本领域技术人员熟知的冷冻干燥机和喷雾干燥剂即可。
[0050] 下面结合具体实施例对本发明所述的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及其制备方法做进一步详细的介绍,本发明的技术方案包括但不限于以下实施例。
[0051] 实施例1
[0052] 以中国农业科学院品种资源研究所提供的脂肪氧合酶缺失型大豆为原料。将大豆进行粉碎后过80目筛。
[0053] 随后,在30℃条件下用正己烷溶液萃取脱脂2h,大豆与正己烷的质量比为1∶4,然后进行离心分离,10000rpm/min,10min,收集沉淀。整个萃取脱脂过程重复3次,得到脱脂大豆粉。
[0054] 得到脱脂大豆粉后,进行大豆蛋白的提取过程,将上述脱脂大豆粉以质量比为1∶20分散在蒸馏水中,调节pH值至8.0,在30℃下萃取2.5h。8000rpm/min,15min离心分离,去除沉淀,收集上清液,然后调节pH值至4.5,在4℃条件下静置2h,离心,收集沉淀,然后重新用蒸馏水溶解沉淀,pH值调为7.5,最后应用冷冻干燥或喷雾干燥,得到大豆分离蛋白。
[0055] 实施例2
[0056] (1)将实施例1所得的大豆分离蛋白加入到反应容器中,添加蒸馏水,使用磁力搅拌器搅拌100min至溶液状态;
[0057] (2)按照木瓜蛋白酶与大豆分离蛋白的质量比为1∶5000将大豆分离蛋白溶液与木瓜蛋白酶混合,木瓜蛋白酶的酶活力为8000units/mg,对大豆分离蛋白溶液在75℃条件下进行酶解处理60min,酶解条件为pH值为7.3,所述木瓜蛋白酶购自美国Amresco生物科技有限公司;
[0058] (3)酶解完毕后,将酶解液置于95℃水浴中保温13min进行灭酶,然后将酶解液冷却至25℃;
[0059] (4)将冷却后的酶解液进行冷冻干燥,得到含有10%低7S球蛋白组分的大豆蛋白;冷冻干燥的条件:物料的厚度为30mm,预冻温度为-50℃,预冻时间为4h;冻干温度为-35℃,冻干时间为36h;解吸温度为40℃,解吸时间为15h。
[0060] 结论:制备得到的大豆蛋白含有10%的7S球蛋白。
[0061] 实施例3
[0062] (1)将实施例1所得的大豆分离蛋白加入到反应容器中,添加蒸馏水,使用磁力搅拌器搅拌60min至溶液状态;
[0063] (2)按照木瓜蛋白酶与大豆分离蛋白的质量比为1∶3000将大豆分离蛋白溶液与木瓜蛋白酶混合,木瓜蛋白酶的酶活力为6000units/mg,对大豆分离蛋白溶液在70℃条件下进行酶解处理50min,酶解条件为pH值为7.2,所述木瓜蛋白酶购自美国Amresco生物科技有限公司;
[0064] (3)酶解完毕后,将酶解液置于90℃水浴中保温15min进行灭酶,然后将酶解液冷却至25℃;
[0065] (4)将冷却后的酶解液进行冷冻干燥,得到含有12.5%低7S球蛋白组分的大豆蛋白;冷冻干燥的条件:物料的厚度为10mm,预冻温度为-40℃,预冻时间为3h;冻干温度为-20℃,冻干时间为18h;解吸温度为30℃,解吸时间为12h。
[0066] 结论:制备得到的大豆蛋白含有12.5%的7S球蛋白。
[0067] 实施例4
[0068] (1)将实施例1所得的大豆分离蛋白加入到反应容器中,添加蒸馏水,使用磁力搅拌器搅拌90min至溶液状态;
[0069] (2)按照木瓜蛋白酶与大豆分离蛋白的质量比为1∶2500将大豆分离蛋白溶液与木瓜蛋白酶混合,木瓜蛋白酶的酶活力为5500units/mg,对大豆分离蛋白溶液在80℃条件下进行酶解处理40min,酶解条件为pH值为7.5,所述木瓜蛋白酶购自美国Amresco生物科技有限公司;
[0070] (3)酶解完毕后,将酶解液置于100℃水浴中保温10min进行灭酶,然后将酶解液冷却至25℃;
[0071] (4)将冷却后的酶解液进行冷冻干燥,得到含有15%低7S球蛋白组分的大豆蛋白;冷冻干燥的条件:物料的厚度为15mm,预冻温度为-45℃,预冻时间为2h;冻干温度为-25℃,冻干时间为24h;解吸温度为35℃,解吸时间为10h。
[0072] 结论:制备得到的大豆蛋白含有15%的7S球蛋白。
[0073] 选择性酶解时间对降低大豆分离蛋白中7S球蛋白组分的影响
[0074] 试剂与仪器:SDS-凝胶配制试剂盒(北京鼎国昌盛生物技术有限公司),BIO-RAD电泳仪(美国,BIO-RAD公司)
[0075] 不同酶解时间处理后的大豆分离蛋白的各组分含量由SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定:分离胶质量浓度为12%,浓缩胶质量浓度为5%。点样前将蛋白样品和含有β-巯基乙醇的样品处理液混合震荡3min,然后用沸水加热5min;上样浓度为3mg/mL,上样量为20μL,凝胶电泳于恒流模式下进行,在浓缩胶过程中电泳电流为15mA,分离胶过程中电泳电流为40mA。电泳完毕后,将电泳胶放入染色液中染色1h,然后放入脱色液中脱色,最后在凝胶成像系统中对电泳胶进行成像处理,得到SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱。
[0076] 不同样品的SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱如图1所示,泳道1为天然大豆分离蛋白;泳道2为酶解时间10min大豆蛋白;泳道3为酶解时间20min大豆蛋白;泳道4为酶解时间30min大豆蛋白;泳道5为酶解时间40min大豆蛋白;泳道6为酶解时间50min大豆蛋白;泳道7为酶解时间60min大豆蛋白。经过Kodak 1D Image analysis software分析,以CSPI(泳道
1)为标准空白对照,泳道2~7的酶解大豆分离蛋白中7S球蛋白组分含量分别为Control SPI的61%、48%、45%、43%、37%和30%,而泳道1~7的蛋白样品的11S部分(Acidic亚基和Basic亚基)均未发生降解,达到了选择性降解β-conglycinin部分的目的。后续辅助性试验中,所用的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白为酶解50min的样品,即泳道5~7的样品。
[0077] 含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白与天然大豆分离蛋白功能性质与结构比较[0078] 仪器与试剂:1-苯胺基-8-磺酸盐(ANS)购自美国Sigma公司,紫外分光光度计(德国本德有限公司),荧光光谱仪(Hitachi F-4600,Hitachi,Ltd.日本东京),圆二色谱仪(Jasco1500,Jasco Corp.日本东京),纳米粒度分析仪(英国尔文仪器有限公司)。
[0079] 溶解度检测
[0080] 按照实施例4的方法,将冻干后的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及对照样品分别溶于蒸馏水中(10mg/mL),室温下磁力搅拌2h,使蛋白充分溶解,分散,将搅拌后的蛋白溶液在25℃下离心20min(10000g),通过lowry法,以血清蛋白制作标准曲线,利用紫外分光光度计,在750纳米下比色,测定上清液的蛋白含量,重复三次。蛋白溶解度(%)=100×[上清蛋白含量/总蛋白含量]。
[0081] 样品的溶解度如图2所示,含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的溶解度较天然大豆分离蛋白有所提高(由60%提高到88%)。大豆蛋白溶液不是真溶液,而是一种悬浮液,目前科学界和工业界所认可的大豆蛋白溶解性含义是指离心后保留在悬浮液中蛋白质的含量。溶解性是蛋白质非常重要基本的功能特性,只有蛋白质具有良好的溶解性,其他如乳化性,起泡性,胶凝性等功能特性才能得以充分利用(李祖胤,2012)。蛋白质溶解性与蛋白质的分子表面亲水基团和疏水基团的分布及比例,分子基酸组成,分子链长短及柔性,空间结构密切相关。
[0082] 平均水力学半径(Rh)测定
[0083] 按照实施例4的方法,将冻干后的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及对照样品按浓度1mg/mL溶于磷酸缓冲液中(0.2mg/mL,pH 7.0),室温下磁力搅拌2h,使蛋白充分溶解,分散,应用动态光散射(DSL)技术测试蛋白质的平均水力学半径(Rh)。测试样品池型号为DTS0012,光散射度为173°(用于降低灰尘的影响),测试温度为25℃,平衡时间为60s,重复测试3次,通过检测光散射强度随时间变化计算自相关函数,依据斯托克斯-爱因斯坦方程在Dispersion Technology软件中计算出Rh。
[0084] 平均水力学半径指基于布朗运动,通过Stokes-Einstein方程计算得到的与真实颗粒具有相同扩散速率的假想球体半径(白丽燕et al.,2008)。样品的平均水力学半径(Rh)如图3所示,含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的平均水力学半径比对照组显著降低。这是由于酶解后导致了平均水力学半径的下降,平均水力学半径由原来的331d.nm减小到246d.nm。
[0085] 表面疏水性测定
[0086] 按照实施例4的方法,将冻干后的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及对照样品按浓度1mg/mL溶于磷酸缓冲液中(0.2mg/mL,pH 7.0),室温下磁力搅拌2h,使蛋白充分溶解,分散,将搅拌后的蛋白溶液在25℃下离心20min(离心力10000g),通过lowry法测定离心后上清液的蛋白浓度。将上清液用同样的缓冲液精确稀释,获得浓度为0.0005~0.1mg/mL的不同浓度的蛋白溶液。然后向5mL稀释后的溶液中加入40μL1-苯胺基萘-8-磺酸盐(ANS)(8.0mM溶于0.01M的pH=7.0的磷酸缓冲液),立刻用荧光光谱仪比色。其中激发波长为390纳米,发射波长为470纳米。初始的荧光强度比蛋白浓度(mg/mL)的斜率即为蛋白表面疏水性值。
[0087] 样品的表面疏水性如图4所示,经过木瓜蛋白酶选择性酶解后,大豆蛋白质的表面疏水性下降了。这是因为水解初始,疏水性末端暴露过多,从而导致蛋白质的肽链通过疏水相互作用发生部分簇集,导致表面疏水性下降了。
[0088] 蛋白质二级结构组成与含量测试
[0089] 按照实施例4的方法,将冻干后的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及对照样品按浓度1mg/mL溶于磷酸缓冲液中(0.2mg/mL,pH 7.0),室温下磁力搅拌2h,使蛋白充分溶解,分散,将搅拌后的蛋白溶液在25℃下离心20min(10000g),通过lowry法测定离心后上清液的蛋白浓度。将上清液用同样的缓冲液精确稀释,获得浓度为0.3mg/mL的蛋白溶液,并将其置于0.1cm的石英池中,使用圆二色谱仪进行扫描,扫描范围为190nm~250nm(远紫外)。将扫描速率,响应时间和带宽分别设为:50nm/min,4s和1.0nm。三次扫描平均值为扫描图谱。在本实施例中,采用Yang-Us模型来预测样品蛋白的二级结构。蛋白质二级结构主要可分为规则的(α螺旋,β折叠)和不规则(β转角,无规则卷曲)的两种结构特点。
[0090] 所测蛋白的二级结构组成如表1所示,相比于天然大豆分离蛋白,含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的α螺旋比例降低,β折叠比例增加,β转角比例略微降低,无规卷曲比例降低,α螺旋与β折叠的比值由0.258下降至0.154,这表明含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白的分子刚性下降,具有更好的分子柔性。
[0091] 表1不同样品蛋白的二级结构组成特点
[0092]
[0093] (5)起泡性能的测试
[0094] 按照实施例4的方法,使用磷酸缓冲液中(0.2mg/mL,pH 7.0)将冻干后的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及对照样品按浓度为1%配制100mL的蛋白溶液,倒入高速组织捣碎机中以12000rpm速率搅打1min,然后迅速倒入500mL量筒中,记录初始泡沫体积,表示起泡能力大小,即起泡性。静置30min后,再记录剩下泡沫体积,此体积与初始体积之比表示起泡稳定性。
[0095] 样品的起泡性及起泡稳定性分别如图5与图6所示,7S球蛋白组分降低后,大豆分离蛋白的起泡性降低,但泡沫稳定性增强。蛋白质具有良好的起泡性取决于在搅打过程中能够快速吸附于气-液界面,同时迅速发生构型变化及重排以减低界面张力;良好的起泡稳定性取决于蛋白质分子能够通过相互作用而形成具有一定粘弹性的界面膜(Murray,2007)。一般来说,蛋白质的起泡性好坏与蛋白质的分子柔性、表面疏水性、电荷分布密切相关(Foegeding et al.,2006)。许多研究学者(Kato and Nakai,1980,Moro et al.,2001)表明蛋白质的起泡性与蛋白质的表面疏水性呈正相关关系,降低蛋白质的表面疏水性会同时导致该蛋白质的起泡性变弱。
[0096] 含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白与天然大豆分离蛋白微观形貌的比较[0097] 按照实施例4的方法,将冻干后的含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白及对照样品溶于磷酸缓冲液(10mmol/L,pH 7.0)中,室温下磁力搅拌2h,随后蛋白溶液在25℃下离心20min(10000g),通过lowry法,测定离心后上清液的蛋白浓度。将上清液用同样的缓冲液精确稀释,获得浓度为0.1mg/mL的蛋白溶液,然后将其滴到专用网的膜上,然后放入常温干燥箱干燥,待干燥后进行透射电镜测试观察蛋白的微观结构,操作电压为80kV。
[0098] 样品蛋白的微观结构如图7和图8所示,天然大豆分离蛋白分子的形貌(图7)是较为规则的球形,相比之下,含有低7S球蛋白组分的大豆蛋白分子的形貌(图8)显得不太规则,且其圆球外周不太平滑,这是由于经过酶解导致的大豆蛋白分子裂痕,微观形貌发生了改变。
[0099] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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