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大豆蛋白提取方法
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下一篇 2009-02-24 21:13:47
/ 个人分类:蛋白资料
大豆的蛋白含量较高而且营养丰富,一般含蛋白30%——50%。大豆蛋白含有8种人体必需氨基酸,且比例比较合理,只是赖氨酸相对稍高,而蛋氨酸和半胱氨酸含量较低。目前大豆蛋白已成为一种重要的蛋白资源,特别是大豆分离蛋白含蛋白质90%以上,是一种优良的食品原料。大豆分离蛋白主要由11S球蛋白(Glycinin)和7S球蛋白(β-con-glycinin)组成,大约占整个大豆籽粒贮存蛋白的70%。这两种球蛋白的组成、结构和构象不同,大豆分离蛋白的功能特性也不同。大豆分离蛋白在提取、加工和贮运过程中会发生物理和化学变化,这些适当的改变可以提高大豆蛋白在食品中应用的功能特性。本文综述了大豆分离蛋白的提取和改性方法。
1 大豆分离蛋白的提取方法
1.1 碱提酸沉法
大豆分离蛋白的传统提取方法是碱提酸沉法。将脱脂豆粕与蒸馏水以1:10的比例混合,用NaOH调整混合物的pH为7——9,充分搅拌浸提碱溶大豆蛋白,离心分离,用稀HCI调整上清液的pH值为4.5——4.8,沉淀出蛋白质,离心分离,沉淀重新溶于pH7.0——8.0的NaOH溶液中,喷雾或冷冻干燥即得大豆分离蛋白,其蛋白含量可达90%以上,得率24%——38%。
1.2 膜分离方法
聂幼华等研究了用膜分离技术制取大豆分离蛋白。先用Ca(OH)2的稀溶液浸提脱脂大豆粕,蛋白浸出率可达80%左右。将浸提液进行循环超滤分离,截留液的浓度可达13%左右。把截留液喷雾或冷冻干燥,即得大豆分离蛋白产品,其蛋白含量可达95%以上。与传统的碱提酸沉法比较,产物得率高,质量好,能耗少,废水排放污染也一定程度上得到解决。
1.3 双极膜电解法(Bipolar Membrane Electroacidification)
这种方法是在电渗析的基础上发展而来的。双极膜由3层组成:阴离子交换膜和阳离子交换膜以及阴阳离子交换膜中间的亲水层。在电流作用下,水分子在双极膜上电离为H+和OH-,由于膜选择透过阴离子或阳离子,导致溶液的pH值降低,达到大豆蛋白质的等电点而使蛋白质沉淀。这种方法不需要加入酸或碱调整蛋白质溶液的pH值,避免分离得到的大豆蛋白质中混入盐离子,并且可保护大豆蛋白质的功能性。
1.4 起泡法
泡沫分离技术是近十年发展起来的一项新的分离技术。它是根据表面活性的差异,来分离和纯化物质的手段,被广泛应用于环境保护、生物工程、冶金工业及医药工业等许多途径,该技术也是分离和浓缩蛋白质及酶的一条有效途径。谢继宏等研究了豆制品厂排放的黄浆水中大豆蛋白质的分离。这种方法中,大豆蛋白质的分离在一连续操作的泡沫精馏塔中完成,氮气由塔底通入池液,原料液由泡沫界面入进入塔内,泡沫由塔顶导出并被破碎成泡沫液,泡沫液即为分离出的大豆蛋白质。
2 大豆分离蛋白的改性方法
2.1 热处理法
Sorgentini等将5%、8%、11%、13%和15%的大豆分离蛋白在80℃或100℃处理30min,然后在4℃冷却过夜,当浓度大于或等于8%时,形成凝胶,在相同温度下,浓度越高,不溶性组分越多;蛋白质溶液的浓度相同时,100℃处理的不溶性组分比80℃要多。经DSC测量,80℃处理时,蛋白质部分变性,而100℃处理时,蛋白质全部变性。经过热处理,蛋白质的可溶组分和不可溶组分的表面亲水性(S0)发生变化,浓度较低时,由于热变性而暴露内部的亲水基,S0增大。在非热变性蛋白质中,可溶性组分和非可溶性组分,水结合能力(WIC)相同,热变性后,可溶性组分和非可溶性组分的WIC都提高,特别是浓度为8%最高。经过热处理后,蛋白南乳化性能得到提高。
L0pezde Ogara等在碱提酸沉制取大豆分离蛋白过程中,溶液的pH值调至等电点后在50℃、60℃、65℃和70℃水溶液中处理30min,随着温度升高,所得蛋白质溶解性(NSI)降低,吸水性(WAC)在温度由50℃升到60℃时迅速增加,温度继续增加时,稍微降低。经过热处理吸油性稍有增加。60℃所得蛋白质制成的胶体粘度最高,水分损失最低。
2.2 酸处理
Wagner等用酸处理大豆分离蛋白质和大豆球蛋白(Glycinin)。只有从长时间贮藏的大豆粉提取的蛋白,经酸处理后,溶解性会降低,pH的变化对溶解性和水结合能力(WIC)影响很小,而起泡性和泡沫稳定性有很大提高。酸处理时,pH值11S球蛋白有很强的变性作用。
2.3 酶处理
Wu等用木瓜蛋白酶水解大豆分离蛋白,并用超滤分离水解产物。11S蛋白亚基比7S球蛋白严基对木瓜蛋白酶敏感。木瓜蛋白酶显著提高大豆分离蛋白的表面吸水性、溶解性和乳化性。
QI等研究了胰酶对大豆分离蛋白的水解作用。胰酶包括胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,能水解11S大豆球蛋白的两个碱性亚基。大豆蛋白经胰酶水解后,表面吸水性(S0)显著提高,溶解性变化不大,乳化液蛋白质和油含量增加,乳化能力增加,但乳化稳定性有所降低。
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