大豆蛋白质提取论文

大豆蛋白质提取论文（共11篇）

大豆蛋白质提取论文 篇1

摘要：在传统分离蛋白“碱溶酸沉”的生产基础上, 利用蛋白组分的特点先把7S组分大豆蛋白提取出来, 然后再将其他组分蛋白在辅助“酶技术”的作用下, 水解后浸提。按本工艺调制的高7S组分分离蛋白的溶解稳定性、乳化能力和乳化稳定性明显高于一般大豆分离蛋白, 产品的分散指数稳定性能达到95%, 色泽、口感、气味能满足分散型蛋白要求。经中国发酵协会检测, 产品的分散稳定性、乳化稳定性都≥90, 乳化能力≥450。

关键词：大豆蛋白质,分离,工业化提取,分散型功能

大豆分离蛋白作为一种食品添加剂, 在食品中不仅可有效提高蛋白质含量, 尤为重要的是不同的大豆蛋白质品种在食品中可体现出不同的功能特性。我国现在对大豆分离蛋白技术开发能力较低, 在产品质量, 生产技术等方面存在很多的问题。7S和11S是大豆蛋白中的主要成分, 它们约占大豆球蛋白总量的70%。因为分离蛋白7S、11S组分的特性不同, 有的甚至相反, 就说明分别提取, 并分别应用到不同的领域, 才能最大限度地体现和发挥出这两种蛋白的特性, 并收到良好的效果。目前应用“碱溶酸沉”工艺生产的大豆分离蛋白是7S和11S大豆球蛋白的混合物, 产品所体现的功能性质不突出, 当原料中7S和11S组分的比例发生变化时产品的性能会出现不稳定, 存在着应用领域窄的问题, 大部分产品仅用于肉制品中, 大大制约了大豆分离蛋白在食品加工中的应用。本研究技术是建立在传统分离蛋白“碱溶酸沉”的生产基础上, 由于原生产工艺路线的限制, 利用蛋白组分的特点先把7S组分大豆蛋白提取出来, 然后再将其他组分蛋白在辅助“酶技术”的作用下, 水解后浸提。得到富含7S和富含11S组分的大豆分离蛋白, 让7S、11S分别发挥其本身所具有的优良功能特性, 就可从本质上解决分离蛋白功能性质不突出的问题。

1 研究材料

豆粕及大豆分离蛋白 (甘肃天元植物蛋白公司提供) , 复合风味蛋白酶。

2 研究方法

2.1 蛋白质提取工艺参数实验

2.1.1 浸出实验

1) 水料比对蛋白得率的影响。pH7.5, 水温45℃, 时间30min, 低温粕20g。

2) pH值对蛋白得率的影响。确定H值的试验。水料比10∶1, 水温45℃, 时间30min, 低温粕20g, pH值分别设为8.5、8.0、7.5、7.0、6.5。

3) 浸出时间对蛋白得率的影响。确定浸出时间的试验。水料比10∶1, 水温45℃, pH值7.5, 低温粕20g, 浸出时间分别设为 40、30、20min。

2.1.2 酸沉实验

酸沉液重量分别为246.56、233.71、235.91、243.81、253.50、260.28、244.64g时, 对应pH值分别为4.45、4.47、4.49、4.51、4.53、4.55、4.64。通过蛋白得率的计算确定最佳酸沉pH值。

2.2 十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳分析 (SDS-PAGE)

样品含0.2%蛋白质, 0.25mol Tris-HCl, 2% SDS, 2%巯基乙醇, 2%BPB, 6mol尿素, 与等体积甘油混合后放置过夜。分离胶含0.4%SDS, 0.375mol Tris-HCl, 胶浓度12.5%, 交联度2.7%。浓缩胶含0.4%SDS, 0.125mol Tris-HCl, 胶浓度4%, 交联度2.7%。电泳缓冲液体系为含0.1%SDS, 5mmol Tris-HCl 38.4mmol甘氨酸缓冲液体系。电泳结束后, 将胶片浸没于含33%甲醇和12%三氯乙酸的固定液中固定4h, 然后用含1.05mmol考马斯亮蓝, 1.0mol硫酸, 10mmol NaOH, 12%TCA的染色液染色3h。染色结束后, 用蒸馏水对胶片进行洗脱, 直到底色基本脱去为止。胶片经干燥后保存。用Scion Image 软件对电泳胶片上染色的蛋白谱带进行光密度扫描分析。染色强度和蛋白质浓度成线性关系。根据扫描图中染色浓度值计算各种蛋白质的相对含量。

2.3 高7S (7S-R) 组分分离蛋白的理化性质及功能性质评价

1) 蛋白质含量凯氏定氮的方法 (AACC) 测定。2) 氨基酸用高压液相色谱 (HPLC) 法分析。3) 蛋白溶解性用氮溶解指数 (NSI) 测定法评价。4) 分散稳定性测定:分散稳定性 = (10-沉淀) /10。5) 凝胶性的测定:膨胀率= (100ml未搅拌的分散液的重量-搅拌后100ml泡沫的重量) ×100%。6) 乳化性和乳化稳定性测定:乳化能力 (ml/g) =精炼油的毫升数X/1.0。乳化稳定性= (50-上清液) ×100%。7) 持水和持油性测定:持水性 (%) =100× (10-析出水的毫升数) /1.0。持油性 (%) =100× (10-析出油的体积) /1.0。8) 产品质量由中国发酵协会监测。

3 结果与分析

3.1 浸出阶段

1) 水料比对蛋白得率的影响。浸出时的水料比对蛋白的浸出率有一定的影响。水料比为14∶1、12∶1、10∶1、9∶1、8∶1时, 蛋白浸出率分别为40.1%、39.99%、40.6%、39.55%、39.45%, 可见当水料比为10∶1时, 蛋白浸出率最高。

2) pH值对蛋白得率的影响。pH值为8.5、8.0、7.5、7.0、6.5时, 浸出率分别为41.85%、41.65%、40.6%、39.45%、38.54%, 其中pH值为8.5时达到最高值。

3) 浸出时间对蛋白得率的影响。通过多次试验发现, 浸出时间对蛋白的浸出率有一定的影响。当浸出时间为40min时。浸出率达到最高值40.6%。

3.2 酸沉阶段

pH值对蛋白得率的影响结果表明, 酸沉时的pH值对蛋白得率有一定的影响。当pH值为4.47时, 浸出率达到最高值42.79%。

3.3 分离效果分析

对中试产品进行了SDS-PAGE电泳分析, 以普通的大豆分离蛋白作为对照, 结果如图1所示。

lane1, 2, 3分别为普通大豆分离蛋白、富含7S大豆分离蛋白、富含11S大豆分离蛋白。

应用光密度扫描软件对3个泳道进行分析, 结果表明:普通大豆分离蛋白7S和11S组分分别为46.2%、53.8%;富含7S大豆分离蛋白7S 组分66.8%;富含11S大豆分离蛋白11S组分81.3%。对扫描图谱分析所得结果来看, 富含7S组分分离蛋白中7S约占60%, 达到了实验室小试所得到的组分纯度水平。以上的分析可以看出, 通过以上的工艺, 可以在工厂化的条件下实现7S组分和11S组分的分离, 以达到利用简便的方法分离的目的。取得了良好的效果。

3.4 高7S (7S-R) 组分分离蛋白的功能性质及评价

功能性质评价:高7S组分分离蛋白7S-R SPI的蛋白质含量93.00%, 而脱脂豆粕只有51.38%。从氨基酸分析的结果可以看出, 高7S组分分离蛋白的氨基酸构成突出的特点是赖氨酸的含量较高, 添加于谷物食品中可以弥补谷物中赖氨酸含量低的不足, 提高食品的营养价值。

理化性质评价:高7S组分分离蛋白的溶解性NSI为91.66%;分散稳定性98.5%, 而市售大豆分离蛋白仅为66%。乳化能力600 ml/g、乳化稳定性97%, 远高于市售大豆分离蛋白 (400 ml/g、67%) 。随着7S组分比例的增加, 凝胶硬度下降。同时, 7S组分分离蛋白形成较软的凝胶, 可以利用此特性, 通过调整7S组分分离蛋白和11S组分分离蛋白的比例来得到不同的硬度的凝胶, 从而满足于不同食品加工的需要。

3.5 产品检测结果

经中国发酵协会检测, 送检产品可与国外同类产品媲美。研制产品蛋白质 (干基) ≥90%, 脂肪 (干基) ≤1.0%, 水分≤6.0%, NSI≥90.0%, 分散稳定性≥90%, 乳化稳定性≥90%, 乳化能力≥450%。

4 讨论与结论

根据实际的工艺现状, 为了达到尽量多地获取以7S组分为主的分散性蛋白这一设计目标, 将采用2次浸出的工艺方法。第一次浸出, 是根据7S蛋白组分和11S的蛋白组分特点, 最大限度地将7S组分蛋白浸出, 其他大于7S组分的蛋白尽量少地浸出来。按11S组分蛋白的特性设定浸出液的pH值为6.5。调节顺序及要求是:亚硫酸氢钠→盐酸。先将50%亚硫酸氢钠溶液在30s内加完, 再将20%的盐酸溶液在4.5min内加完并调节pH到6.5。第二次浸出是将第一次浸出后留在豆渣中的大组分蛋白, 通过加酶水解后, 将大分子链打断, 使其成为小分子链蛋白浸出出来。用氢氧化钠缓慢调解pH值到7.5, 保持10min, 将第一次浸出后留在豆渣中的蛋白浸出来, 再加风味蛋白酶溶液后保持35min。将大分子链打断, 使其成为小分子链蛋白被浸出来。

该技术建立在传统分离蛋白“碱溶酸沉”的生产基础上, 又突破了传统生产技术的束缚, 是一种全新的技术理念。经过专家考察认为, 该工艺技术操作简单, 中间环节少, 产品质量稳定, 产品的分散指数稳定性能达到95%, 色泽、口感、气味能满足分散型蛋白要求。经中国发酵协会检测, 产品的分散稳定性、乳化稳定性都≥90, 乳化能力≥450。用这一工业方法工业化生产出来的高7S组分的分离蛋白起泡性、乳化性和乳化稳定性要明显优于售用传统工艺生产的大豆分离蛋白。但试验产品与进口产品相比, 在产品稳定性、生产成本等方面还需要改进, 继续提高和稳定产品质量。生产工艺路线还有待改进, 完善。需要增加一条生产规模小一些的生产线, 这样既可以使生产连续, 又可以实现大豆蛋白组分分别提取。

参考文献

[1]朱建华, 杨晓泉, 陈刚.7S球蛋白和11S球蛋白的研究[J].粮油加工与食品机械, 2003, 15 (8) :37-39.

[2]王凤翼, 钱方, 李瑛, 等.大豆蛋白质生产与应用[M].北京:中国轻工业出版社, 2004:94-103.

[3]肖凯军, 高孔荣, 李琳, 等.大豆蛋白中7S和11S蛋白的功能特性研究[J].配料, 1996, 11 (3) :24-25.

[4]郭永, 张春红.大豆蛋白改性的研究现状及发展趋势[J].粮油加工与食品机械, 2003, 15 (7) :46-50.

[5]鲁伟, 宋俊梅, 任国谱.大豆分离蛋白水解用酶的筛选研究[J].食品工业科技, 2005, 26 (1) :55-56.

[6]赵谋明, 吴建中, 欧仕益, 等.Protamex酶蛋白酶水解大豆蛋白研究[J].食品与发酵工业, 2004, 7 (30) :81-86.

[7]刘粼.酶法有限水解对大豆分离蛋白乳化性质的影响[J].中国粮油学报, 2000, 15 (1) :26-28.

大豆蛋白质提取论文 篇2

分析结果表明，吉林省不同生态区域优质、高产大豆品种脂肪和蛋白质相对积累规律不同。

中东部湿润区：优质、高产品种的脂肪相对积累规律，从鼓粒期开始，多数品种脂肪含量随着鼓粒天数的增加而增加直至成熟，个别品种在鼓粒中期达到最大值，成熟时略有降低；脂肪相对积累速度前期快，后期明显变慢，甚至略降低。

优质、高产品种不同年份间蛋白质相对积累趋势不同。高蛋白品种蛋白质含量有随着鼓粒天数的增加而增加直至成熟，或者成熟时略降低的趋势；高产品种蛋白质含量有鼓粒盛期高，随着鼓粒天数的增加而降低直至成熟的趋势；但不同高蛋白和高产品种不同年份间蛋白质相对积累趋势不同。高脂肪品种蛋白质含量鼓粒盛期高，随着鼓粒天数的增加而降低直至成熟，或者成熟时略有回升。

中南部半湿润区：优质、高产品种间脂肪相对积累趋势不同。高脂肪品种不同年份间脂肪相对积累趋势有所不同，2003年脂肪含量随着鼓粒天数的增加而增加，鼓粒20天左右即鼓粒中后期达到最大值，成熟时又明显降低；2004年脂肪相对积累有相反的趋势。高蛋白品种脂肪相对积累随着鼓粒天数增加有降低趋势，成熟时又明显回升。高产品种相同年份不同品种、不同年份相同品种之间，脂肪相对积累趋势均不同。

优质、高产品种间蛋白质相对积累趋势也不同。高蛋白品种蛋白质含量随着鼓粒天数增加而增加，到鼓粒中期达到最大值，成熟时明显降低。高脂肪品种不同年份之间，蛋白质相对积累趋势有所不同，2003年蛋白质含量随着鼓粒天数增加有降低的趋势，到鼓粒20天以后又明显回升；2004年蛋白质相对积累有相反趋势。高产品种相同年份不同品种、不同年份相同品种之间蛋白质相对积累趋势均不同。

从脂肪和蛋白质相对积累趋势和速度看，提高高脂肪品种脂肪含量的栽培措施应在鼓粒盛期和鼓粒盛期后10天左右实施；提高高蛋白品种蛋白质含量的栽培措施主要应在鼓粒盛期实施；或依据品种脂肪和蛋白质积累特性在特定年份和相应时期采取相应措施。并且有完熟时收获有利于提高脂肪含量的趋势，完熟期以前收获有利于提高蛋白质含量的趋势。

大豆蛋白质提取论文 篇3

关键词：大豆 异黄酮 生物提取

中图分类号：O629 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）04-0006-02

在黄酮类化合物中异黄酮是十分常见的一种，而大豆异黄酮实际上是一种次级代谢产物。从化学机构上来看大豆异黄酮与雌性激素相类似，它是一种十分重要的生理活性营养分子。从大豆中提取的异黄酮较其他黄酮类化合物更易于被人体吸收，含有丰富的营养，此外它还具有抗癌症的功能。大豆异黄酮还可以增强人体免疫功能并对人体新陈代谢活动进行有效的调节，它还具备了心血管疾病预防功效，同时可以缓解人体衰老，改善女性经期不适等。总之大豆异黄酮对于人体具有很大的益处，因此研究大豆中异黄酮类化合物提取也就有着重要的意义[1]。

1 大豆异黄酮物化性质概述

异黄酮又被称作为异黄酮素，其分子式为C15H10O2（CAS：574-12-9），中文系统命名为3-苯基-4H-1-苯并呋喃-4-酮。异黄酮分子量为222.23，其密度比水大，为1.239*103 kg/m3，在标准大气压下沸点为367摄氏度，其闪点为171摄氏度[2]。从当前研究来看目前已经从大豆中提取了9种大豆异黄酮葡萄糖苷以及对应的糖苷配基。

大部分异黄酮类化合物具由于共轭环程度较小，造成了其颜色较浅，通常情况下为白色或淡黄色粉末。苷元结构并不具有旋光性，但是在苷元结构中通过葡萄糖基修饰将会出现旋光性，大豆异黄酮在与金属离子发生络合时在紫外照射下荧光度会有所提升。从紫外吸收上来看，大豆异黄酮主要有两个吸收带即240-285nm吸收带以及300-500nm吸收带。由于异黄酮分子中含有酚羟基故其显现为弱酸性，它难溶于水但易溶于有机溶剂如常见的乙醇、乙酸乙酯、乙醚等[3]。在加热时或在碱性条件下大豆异黄酮将会发生苏姐反应，碱性越强水解程度越大，另外在高温条件下大豆异黄酮将会分化为乙酰基配糖体。此外大豆异黄酮可发生降级反应、显色反应以及还原反应，例如异黄酮与醋酸镁在乙醇溶液中通过纸斑反应将会产生褐色化合物，在紫外灯照射下会出现荧光；在光照或加热时大豆异黄酮会出现脱羧从而产生乙酰基大豆异黄酮并且能够进一步反应生成糖苷类化合物[4]。

2 大豆中异黄酮类化合物提取工艺分析

2.1 实验试剂与实验器材

实验试剂：C2H5OH（95%乙醇），异黄酮标准品（纯度超过99%），豆粕，盐酸、氯化钙、氯化镁以及GDL（分析纯）等。

实验仪器：分光光度计、粉碎机、分样筛、电子天平、恒温水浴锅。

2.2 实验方法

样品处理：用粉碎机将豆粕粉碎并干燥，用分样筛进行分样（40目筛），加热回流1小时进行脱脂，完成后对其进行真空干燥。

提取：将上述样本溶于乙醇中并加热，加热过程中采取真空泵进行抽滤，然后将滤液进行浓缩。其主要流程如下，豆粕在粉碎以后通过分样筛，然后进行称量取样。对样本进行回流浸提，在加热条件下对样本进行抽滤。收集滤液加入盐酸，以pH试纸作为鉴定标准将溶液调为中性，在水浴条件下蒸发滤液，在都得到浸膏后对其样本进行定容，最后对所得样本进行定量分析。

样品异黄酮的测定：对样品采用50ml容量瓶进行定容，并准确测量提取液1.0ml置于比色管（10ml）中，向其中加入乙醇，以标准曲线为参考来得到异黄酮的量。

2.3 实验分析及结论

在试验过程中进行了分析来判断相关因素影响。

2.3.1 乙醇浓度

在对乙醇浓度进行配置时事实上是与大豆异黄酮的分子极性存在关联性。大豆异黄酮是一种极性化合物那么以乙醇作为溶剂便能够将大豆异黄酮充分溶解。经过分析得出在乙醇浓度不断上升的情况下，异黄酮的量也在不断升高，在乙醇浓度为75%左右时异黄酮的溶解度最高，但是浓度再增加时异黄酮的溶解度会下降，这主要是由于乙醇浓度过高时也会将其中样品中其他一些杂质成分溶解，从而与异黄酮产生竞争关系并让异黄酮的提取率降低。浓度与提取率呈现为2次函数抛物线曲线。

2.3.2 温度

在温度不断提升的过程中大豆异黄酮的提取率也不断上升，当温度为80摄氏度时提取率达到顶峰。温度超过80摄氏度后提取率将会出现下滑。造成上述现象的主要是由于温度过高会导致分子运动速率增加并让样本的细胞膜结构失活同时会造成异黄酮结构被破坏使得提取率下降。

2.3.3 物料比

在理想情况下物料比即溶剂含量越大时提取率也就越大，但是溶剂量过大不仅仅会影响到后续提纯、分离等步骤同时也会造成溶剂浪费。经总结当物料比为1：15时效果最优。

2.3.4 提取次数

在提取条件不变的情况下提取次数越多，大豆异黄酮的提取率也就越高，但是从实际情况来看在提取次数增加的情况下会对之后的样品浓缩带来影响，因此将提取次数控制在2次可以控制成本并获得较好的提取效果。

3 结语

在本研究中得出大豆异黄酮提取率与乙醇浓度、物料比、提取次数以及温度都存在着相关性，因此在实际提取过程中应该对这些影响因素进行控制，让提取效果得到最优。

参考文献

[1]任彦荣，陈晓麟，李晓波.均匀设计优化大豆异黄酮的超临界流体萃取[J].重庆大学学报，2011（11）：124-126.

[2]周泉城，申德超，区颖刚.微波辅助提取挤压大豆中异黄酮的最佳条件[J].华中农业大学学报，2010（05）：247-249.

[3]左玉帮，曾爱武，袁希钢.从豆粕中提取大豆异黄酮传质动力学研究[J].高校化学工程学报，2011（02）：110-111.

精制大豆卵磷脂提取工艺的研究 篇4

仪器:干燥箱, 南京鑫长江制药设备有限公司。万能粉碎机:江阴市雨晨机械制造有限公司。超临界萃取设备:沈阳超临界萃取有限公司。试剂:95%乙醇、硅胶、氯仿、甲醇、乙醚均为分析纯, 产地:北京化玻公司。原料:大豆 (市售品) 。

2方法

2.1 超临界CO2萃取大豆油[1]

经过试验得到的萃取工艺是:原料粒度80目;CO2流量30kg/h;萃取压力25mPa;温度50℃, 萃取时间150分钟。即取1.2kg大豆, 置50℃干燥箱中干燥4小时, 用万能粉碎机粉碎, 过80目筛, 取粉末按上述工艺条件进行萃取。萃取大豆油后剩下的残渣进行大豆卵磷脂的提取精制实验。

2.2 大豆磷脂提取

确定提取溶剂为95%乙醇, 固液比为1:1.5。即取萃取大豆油后剩下的残渣1kg, 加95%乙醇1500ml, 不断搅拌下浸提4小时, 抽滤, 真空浓缩萃取液得浅黄色蜡状物。

2.3 柱层析法分离大豆卵磷脂

色谱柱的制备:分离用色谱柱为Φ60mm×1000mm玻璃柱。称取500g硅胶用氯仿作为溶剂湿法装柱 (硅胶体积为Φ60mm×420mm) , 装好后备用。上样和洗脱:将大豆磷脂溶于少量氯仿-甲醇混合液后倒入少量硅胶中, 加热至溶剂挥干后上样。洗脱剂的选择:参照文献[2,3]方法, 采用梯度差为 (10:1) - (2:1) - (1:2) 氯仿-甲醇混合液进行梯度洗脱, 最后用甲醇洗脱。流速为15ml/min, 每100ml收集1瓶, 共收90瓶, 分别用薄层层析检测, 合并相同的成分, 回收溶剂至干。

3结果

3.1 洗脱溶剂用量

氯仿-甲醇 (10:1) :1800ml、 (2:1) 3900ml、 (1:27) 1700ml、 (0:1) 2700ml, 收集的成分粗分为9份, 其中第7份 (28～53瓶) 、第8份 (54～73瓶) 和第9份 (74～90瓶) 与大豆卵磷脂对照品基本一致。

3.2 分离产物的精制

将通过柱层析分离得到的第7、第8和第9部分, 分别加乙醚溶解处理2次 (产品的25倍量乙醚) , 取乙醚溶液, 回收乙醚, 残渣加95%乙醇溶解处理 (反复溶解, 离心) , 取乙醇溶液, 减压浓缩并干燥, 即得精制产品。7号得大豆卵磷脂粗品3.74g, 精品2.35g;8号得粗品4.49g, 精品未得到;9号得粗品4.47g, 精品3.23g (注:因实验过程中难免有损失, 如果试验量多, 产品得率会提高) 。

4结论

大豆卵磷脂的提取精制工艺为:取大豆, 置50℃干燥箱中干燥4小时, 用万能粉碎机粉碎, 过80目筛, 以CO2流量30kg/h, 萃取压力25mPa, 温度50℃, 萃取时间150分钟为超临界萃取条件萃取大豆油。萃取大豆油后剩下的残渣中加入1:1.5固液比的95%乙醇, 不断搅拌下浸提4小时, 抽滤, 真空浓缩萃取液得粗大豆磷脂。将大豆磷脂上硅胶柱 (硅胶:大豆=1:2) , 采用梯度差为 (10:1) - (2:1) - (1:2) - (0:1) 的氯仿-甲醇混合液进行梯度洗脱, 用薄层层析检测 (与对照品进行比较) , 合并相同的成分, 回收溶剂至干, 再进行乙醚和乙醇处理即可。

参考文献

[1]曾虹燕.超临界CO2萃取大豆油与大豆磷脂工艺条件研究.生物技术, 2003, 13 (2) :37.

[2]张维农.柱色谱法制备高纯大豆卵磷脂和脑磷脂研究.中国油脂, 2004, 29 (6) :54.

高蛋白大豆新品种——冀豆20 篇5

一、特征特性

该品种有限结荚习性,株高79.1厘米,底荚高14.5厘米,主茎16.8节,有效分支2.4个,单株有效荚40个,荚粒数2.1个。叶卵圆形,紫花,灰毛,灰荚,籽粒圆形,种皮黄色,黄脐,百粒重20.4~22.9克。早熟,生育期97~105天。株型紧凑,抗倒性0~2级,抗病性较强,抗逆性较强。籽粒蛋白质含量为45.99%,脂肪含量为16.4%,是加工豆腐、豆乳、豆腐丝等豆制品的良好原料。

该品种在河北省夏播生育期100天左右。适宜夏播种植,一般不影响下茬小麦正常播种,适宜在河北省中部、南部麦收后夏播种植。

二、栽培技术要点

1.争时早播:麦收后立即播种,播期越早越好,最晚不晚于6月25日播种。

2.种植方式:机械等行距播种,播种行距45~50厘米,每667平方米(1亩)播量为4~5公斤。也可人工穴播,行距45~50厘米,穴距15~20厘米,每穴下种2~3粒。

大豆蛋白质提取论文 篇6

1 试验材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆分离蛋白, 河南郑州同创益生食品有限公司;菠萝蛋白酶 (2500GDU/g) , 广西南宁杰沃生物制品有限公司;盐酸溶液 (0.1141mol/L) 、Na OH溶液 (1.075mol L) , 河南省洛阳市化学试剂厂。

1.2 仪器与设备

凯氏定氮仪、碱式滴定管, 天津玻璃仪器厂;90W电动搅拌器, 金坛市金城教学仪器厂;DELTA-320型pH计, 梅特勒公司;HH-4数显恒温水浴锅, 国华电器公司;T-500型电子天平, 上海精密仪器厂。

1.3 试验方法

1.3.1 蛋白含量测定

参照GB/T 5009.5-2003。

1.3.2 水分含量测定

参照GB 5009.3-2003。

1.3.3 大豆分离蛋白水解度测定方法

大豆分离蛋白水解度采用pH-State法。在大豆分离蛋白水解过程中及时加入NaOH标准溶液维持pH值不变, 随预定的反应时间记录维持反应体系pH值恒定所消耗的NaOH溶液的毫升数, 最后计算大豆分离蛋白水解度。

1.3.4 大豆分离蛋白水解方法

配制一定浓度 (W/V) 的大豆分离蛋白溶液, 加热至水解温度, 用酸或碱调节溶液pH值至预定值, 按蛋白酶添加量称取蛋白酶加入大豆分离蛋白溶液中, 在反应过程中及时加入NaOH溶液维持pH值不变, 随预定的反应时间记录维持反应体系pH值恒定所消耗的NaOH溶液的毫升数, 最后计算大豆分离蛋白水解度。

2 结果与讨论

2.1 大豆分离蛋白成分分析

注:氮换算为蛋白质的系数为6.25。

2.2 菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白最佳参数确定

2.2.1 温度对波萝蛋白酶水解的影响

在设定pH值为7.5、底物浓度为4%、酶浓度为2.5%和时间为30min条件下, 测定不同温度下菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的水解度, 结果如图1所示。

由图1可知:温度45~70℃, 大豆分离蛋白水解度随着温度的增大而增大, 当温度为60℃时, 水解度达到最大, 60℃之后大豆分离蛋白水解度呈下降趋势。这说明菠萝蛋白酶的活性在60℃时最大, 在60℃以下菠萝蛋白酶活性随温度增大而增加, 超过60℃时, 菠萝蛋白酶因温度过高而开始变性失活。

2.2.2 pH值对波萝蛋白酶水解的影响

在设定温度为60℃、底物浓度为4%、酶浓度为2.5%和时间为30min条件下, 测定不同pH值下菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的水解度, 试验结果如图2所示。

由图2可知:pH值6.5~7.5时, 大豆分离蛋白水解度随着pH值的增大而增大, 当pH值为7.5时, 水解度达到最大, pH值7.5之后大豆分离蛋白水解度呈下降趋势。这说明菠萝蛋白酶的活性在pH值7.5时最大, 在pH值7.5以下菠萝蛋白酶活性随pH值增大而增加, pH值超过7.5时, 菠萝蛋白酶的活性因pH值上升而下降。

2.2.3 底物浓度对波萝蛋白酶水解的影响

在设定温度为60℃、pH值为7.5、酶浓度为2.5%和时间为30min条件下, 测定菠萝蛋白酶在不同大豆分离蛋白底物浓度下的水解度, 试验结果如图3所示。

由图3可知:底物浓度从3%~4%时, 大豆分离蛋白水解度随着底物浓度的增大而增大, 当底物浓度为4%时, 水解度达到最大, 底物浓度超过4%时, 大豆分离蛋白水解度呈下降趋势。这说明菠萝蛋白酶水解最佳底物浓度为4%。底物浓度过低, 影响酶和底物结合几率, 水解度下降, 底物浓度过高会抑制大豆分离蛋白的水解。

2.2.4 酶浓度对波萝蛋白酶水解的影响

在设定温度为60℃、pH值为7.5、底物浓度为4%和时间为30min条件下, 测定不同酶浓度下菠萝蛋白酶水解的水解度, 试验结果如图4所示。

由图4可知:酶浓度2.5%~6%时, 大豆分离蛋白水解度随着酶浓度的增大而快速增加, 当酶浓度达到6%时, 大豆分离蛋白水解度开始增加缓慢。当菠萝蛋白酶的浓度超过5%时大豆分离蛋白水解度增加很小, 这是因为当酶与底物完全作用时, 过量的酶不会增加水解速率, 因此菠萝蛋白酶水解时酶浓度为5%即可。

2.2.5 时间对波萝蛋白酶水解的影响

在设定温度为60℃、pH值为7.5、底物浓度为4%和酶浓度为5%, 测定不同时间下菠萝蛋白酶水解的水解度, 试验结果如图5所示。

由图5可知:菠萝蛋白酶水解反应时间10~30min时, 大豆分离蛋白水解度随着反应时间的增加而增加较快, 菠萝蛋白酶水解反应30min之后水解度增加缓慢。当反应时间超过30min时水解度增加很小, 这是因为水解反应超过30min时, 菠萝蛋白酶酶作用点数目所剩很少, 因此考虑反应效率, 菠萝蛋白酶水解时间为30min即可。

2.2.6 菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白工艺条件优化

选用L9 (34) 正交表试验方案, 以水解度最大值为评价指标, 在水解时间为30min下, 对温度、pH值、底物浓度和酶浓度进行优化。正交试验方案及结果分析见表2。

由表2可知:影响菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白参数的大小顺序 (即R值大小顺序) 为:酶浓度>温度>底物浓度>pH值;菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的最佳参数组合:酶浓度为6%、温度为65℃、底物浓度为5%和pH值为8.0。在此条件下验证表明, 菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的水解度可以达到8.18%。

3 结论

菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白最佳工艺条件为酶浓度为6%、温度为65℃、底物浓度为5%和pH值为8.0, 在此条件下菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白30min, 水解度为8.18%。

为了增加菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的水解度, 可延长反应时间, 在此条件下水解4h, 水解度可达11.07%。

摘要：以水解度为指标, 研究了温度、pH值、底物浓度和酶浓度等因素对菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的影响。影响菠萝蛋白酶水解大豆蛋白的影响因素顺次为酶浓度、温度、底物浓度和pH值。最佳参数组合是酶浓度为6%、温度为65℃、底物浓度为5%和pH值为8.0。在此条件下, 菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的水解度在30min内可以达到8.18%。

关键词：菠萝蛋白酶,大豆分离蛋白,水解度

参考文献

[1]GB/T5009.5-2003食品中蛋白质的测定方法[M].

[2]GB5009.3-2003食品中水分的测定方法[M].

[3]Adler-Nissen J.Enzymic hydrolysis of food proteins[M].New York:Elsevier Applied science Publishers, 1986:74-78.

大豆蛋白质提取论文 篇7

1.1 试验材料

试验在黑龙江农垦北安科研所进行, 作物有效生长期为120d, 生长期≥10℃有效积温为2 150~2 250℃, 年降雨量500~550mm, 试验区土壤为淋溶性黑土, 肥力中等。

1.2 小区试验

试验采取裂区试验设计, 品种为主区, 硫素处理为副区。品种为垦鉴豆25号 (高油) 、黑农35 (高蛋白) 、垦鉴豆4号 (中间型) 。硫肥采用硫磺粉, 施用水平为0kg/hm2、30kg/hm2、60kg/hm2、90kg/hm2, 分别以S0、S30、S60、S90表示。3次重复, 随机排列。氮、磷肥采用磷酸氢二铵, 施肥水平为N 27kg/hm2、P2O569kg/hm2;钾肥采用氯化钾, 施肥水平为K2O 60kg/hm2, 肥料以种肥形式一次施入。小区面积29m2, 7垄, 垄距70cm, 垄长6m。播种密度为28万株/hm2, 株距5cm, 管理同生产田。

1.3 盆栽试验

盆栽用土壤同试验区, 每盆装土与砂15kg, 土与砂1∶1 (重量比) 混合, 土壤基础肥力相当于小区土壤基础肥力的1/2。设计品种和硫素2个因素, 其中品种3水平:垦鉴豆25号 (高油) 、黑农35 (高蛋白) 、垦鉴豆4号 (中间型) , 硫素4水平:不施硫 (S0) 、0.02g/kg土 (S30) 、0.04g/kg土 (S60) 、0.06g/kg土 (S90) 。硫肥采用硫磺粉, 每盆播种8粒, 保苗4株, 15次重复。氮、磷肥采用磷酸氢二铵, 钾肥为氯化钾, 施肥水平为N0.04g/kg土, P2O50.10g/kg土、K2O 0.09g/kg土, 肥料以种肥形式一次施入。

1.4 测定方法

蛋白质含量测定采用凯氏定氮法, 脂肪含量测定采用索氏提取法。

2 结果与分析

由表1可知, 盆栽试验垦鉴豆4号蛋白质含量以S30水平最高, 为43.35%, S60、S90处理蛋白质含量低于S30及S0处理;垦鉴豆25号施硫处理蛋白质含量均高于S0, 以S90处理最高, 为41.70%, S30 (41.11%) 处理高于S60 (41.03%) ;黑农35 S90处理蛋白质含量最高, 为44.82%, S30和S60处理蛋白质含量分别为44.02%和44.78%, 均高于S0的42.16%。垦鉴豆4号脂肪含量以S0处理最高, 为21.28%, 施硫处理均低于S0;垦鉴豆25号脂肪含量以S30处理最高, 为22.68%, S60和S90处理虽然出现降低的趋势, 但仍高于S0 (22.33%) 处理, 分别为22.59%和22.38%;硫肥对黑农35脂肪含量的作用效果与垦鉴豆25号一致, S30处理脂肪含量最高, 为20.40%。垦鉴豆4号蛋白质和脂肪总量表现为施硫处理低于不施硫处理, 并随施硫量的增加而降低, S0处理蛋脂总量最高, 为63.71%;垦鉴豆25号以S90处理蛋脂总量最高, 为64.08%, 虽然S30 (63.79%) 和S60处理 (63.62%) 均高于S0 (61.88%) , 但不同施硫处理间没有表现出明显的作用规律;黑农35硫肥处理的作用效果表现为蛋白质和脂肪总量随施硫量增加而增加, S60和S90处理最高, 均为64.65%, S30处理为64.42%, S0处理为61.68%。

小区试验数据表明不同硫肥处理对不同品种蛋白质、脂肪以及蛋脂总量的影响不同。垦鉴豆4号蛋白质含量表现为施硫处理均高于S0 (42.88%) , 以S90处理含量最高, 为43.37%, S60处理 (42.99%) 略低于S30 (43.11%) 。垦鉴豆25号蛋白质含量施硫处理高于未施硫处理, 且随施硫量的增加而增加, S90处理为41.60%, S0处理为39.90%;黑农35蛋白质含量施硫处理低于对照 (44.28%) , 以S60处理含量最低, 为43.48%, 施硫处理没有表现出明显的规律性。垦鉴豆4号脂肪含量为施硫处理低于未施硫处理, S30处理最低, 为19.53%, 施硫处理间没表现出明显的作用规律;垦鉴豆25号脂肪含量, 在S0～S60间随施硫量的增加而增加, S60处理最高, 为22.87%, S90处理降低, 低于未施硫处理, 为22.28%;硫肥处理对黑农35脂肪含量的影响效果与垦鉴豆25号相同, 即在S0～S60间随施硫量的增加而增加, S60处理最高, 为19.70%, S90处理降低, 低于未施硫处理, 为19.26%。垦鉴豆4号蛋白质和脂肪总量以S90处理最高, 为63.11%, S30和S60处理低于S0处理, 施硫处理间没有表现出明显的作用规律;垦鉴豆25号蛋白质和脂肪总量表现为施硫处理高于未施硫处理 (62.51%) , 且随施硫量的增加而增加, S90处理最高, 为63.88%。黑农35蛋白质和脂肪总量表现为施硫处理低于未施硫处理 (63.56%) , S60处理最低, 为63.18%, 施硫处理没有表现出明显的规律性。

(%)

3 结论和讨论

试验研究表明, 在土壤有效硫相对丰富的黑土地区, 对于高蛋白型品种适当施硫可以提高蛋白质含量, 当施硫量超过一定水平脂肪含量降低。对于高油品种适量施用硫肥不但可提高油分含量, 还可以提高蛋白质含量;对于中间型品种施硫可以提高蛋白质, 但降低脂肪含量。总之, 蛋白或脂肪含量的提高总是以降低其中一方含量为代价, 这充分说明大豆蛋白与脂肪的负相关关系。因此, 实际生产中不能以统一的标准来评价硫肥对作物品质的影响, 而是要针对品种本身特性、土壤硫素的丰缺以及生产目标来确定是否施用硫肥以及适宜的施用量。

参考文献

[1]迟凤琴, 魏丹.黑龙江省主要耕地土壤硫素现状研究[J].土壤通报, 2003, 34 (3) :209-211.

[2]郭亚芬, 陈魁卿, 刘元英.黑龙江省主要土壤硫的形态及其有效性的研究[J].东北农业大学学报, 1995 (26) :27-33.

大豆蛋白质提取论文 篇8

自然界中异黄酮资源十分有限, 而大豆是含有异黄酮且在营养学上有意义的植物。大豆异黄酮易溶于丙酮、乙酸乙酯、乙醇等有机溶剂和稀碱溶液, 难溶或不溶于水, 在水中的溶解度在40~50℃没有明显变化, 在70~90℃时, 其溶解度随着温度的升高而显著增加。在实际生产中, 大豆制油后所残留的豆粕中含有大量的异黄酮, 由于原料成分复杂, 豆粕中大豆异黄酮的提取影响因素众多, 因此对其提取工艺条件的合理性选择十分必要。

1 试验材料与方法

1.1 试验原料与试剂

脱皮大豆豆粕 (哈高科) ;石油醚 (分析纯, 天津市富宇精细化工厂) ;无水乙醇 (分析纯, 天津市东丽区天大化学试剂厂) 。

1.2 工艺流程

豆粕→干燥→粉碎→过筛→预处理→乙醇回流→浸提→提取液减压浓缩

准确称取干燥至恒重的豆粕粉2~5g, 倒入250ml圆底烧瓶中, 加入一定体积 (D) 一定浓度 (A) 的乙醇溶液, 在一定温度 (B) 下浸提一定时间 (C) , 用布氏漏斗抽滤, 将提取液与豆粕分离, 提取液减压浓缩至50ml。

1.3 试验方法

1.3.1 料液比选择试验

在60℃下用80%的乙醇溶液浸提脱皮大豆豆粕, 设置的料液比 (g/ml) 分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30和1:35, 浸提3h, 提取液减压浓缩后, 采用紫外分光光度法, 259nm处测定吸光度, 吸光值与大豆异黄酮浓度呈正相关[1], 吸光值越高表明提取率越高。

1.3.2 乙醇浓度选择试验

用浓度分别为40%、50%、60%、70%、80%和90%的乙醇, 以1.3.1优化料液比试验确定的溶剂体积在60℃下浸提脱皮大豆豆粕3h, 提取液减压浓缩后, 测定吸光度。

1.3.3 提取温度选择试验

以1.3.1确定的料液比、1.3.2确定的乙醇浓度, 分别在40℃、50℃、60℃、70℃和80℃条件下提取豆粕粉3h, 提取液减压浓缩后, 测定吸光度。

1.4 试验仪器与设备

TU-1800紫外可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限公司) ;水浴锅 (余姚市东方电工仪器厂) ;冷凝管;圆底烧瓶;布氏漏斗;锥形瓶。

2 试验结果与分析

2.1 料液比对大豆异黄酮提取率的影响

称取5g豆粕粉6份, 分别加入浓度为80%的乙醇溶液50ml、75ml、100ml、125ml、150ml和175ml充分混匀, 设定在60℃下浸提3h, 用布氏漏斗抽滤, 将提取液与豆粕分离。提取液减压浓缩至50m L, 测定吸光度。不同处理的料液比与吸光度值如图1所示, 试验结果显示, 料液比在1:20时吸光值最高, 提取效果最好。

2.2 乙醇浓度对大豆异黄酮提取率的影响

准确称取干燥至恒重的豆粕粉5g, 倒入250ml圆底烧瓶中, 以料液比为1:20的溶剂体积分别加入乙醇溶液, 所用乙醇溶液的浓度分别为40%、50%、60%、70%、80%和90%, 在60℃下提取3h, 用布氏漏斗抽滤, 将提取液与豆粕分离。提取液减压浓缩至50ml, 测定吸光度。不同浓度乙醇溶液浸提液测得的吸光度值如图2所示, 乙醇浓度为60%时吸光值最高, 提取效果最好。

2.3 温度对异黄酮提取率的影响

准确称取干燥至恒重的豆粕粉2g, 倒入250ml圆底烧瓶中, 以料液比为1:20的溶剂体积加入浓度为60%的乙醇溶液, 分别在40℃、50℃、60℃、70℃和80℃温度下提取3h, 用布氏漏斗抽滤, 将提取液与豆粕分离。提取液减压浓缩至50m L, 测定吸光度。选择适合的提取温度, 结果见图3所示, 在试验温度范围内, 随着温度的升高, 提取率提高, 在70℃时吸光值最高, 提取效果最好, 随着温度进一步升高, 则提取率下降。

摘要：本文通过设计不同乙醇浓度、物料比、浸提温度对大豆异黄酮提取率的影响试验, 结果显示, 从脱脂大豆粕中提取大豆异黄酮的最佳提取工艺条件中为料液比是1:20;乙醇浓度是60%;温度在70℃时吸光值最高, 提取效果最好。

关键词：大豆粕,异黄酮,提取条件

参考文献

大豆蛋白质提取论文 篇9

本研究选用枯草芽孢杆菌蛋白酶对大豆蛋白进行水解,先经单因素试验研究各因素对酶解效果的影响,再通过正交试验确定酶解的最佳条件。

1 材料与方法

1.1 试验材料

脱脂豆粕:市售

1.2 主要试剂及仪器

枯草芽孢杆菌蛋白酶:广西南宁庞博生物工程有限公司;

微量凯氏定氮装置:自组装;酸度计(pHS-25型):上海雷磁仪器厂;分光光度计(S1600型):北京医疗仪器有限公司;微波消解仪(MILESTONE ETOH PLUS):意大利。

1.3 试验方法

1.3.1 蛋白质含量的测定:

微量凯氏定氮法。

1.3.2 蛋白酶活力的测定:Folin-酚法[4]。

酶活力定义:在最适条件下,1分钟内水解标准酪蛋白底物释放出1g酪氨酸所需的蛋白酶量定义为1个酶活力单位(U)。

1.3.3 酶解反应

配制一定浓度的大豆蛋白溶液,90℃加热10min,冷却后调节pH至设定值,置于设定温度的水浴中保温,加入反应所需的酶量并低速搅拌。反应过程中以1mol/L的NaOH维持pH值恒定(±0.1pH单位)。水解至设定时间后,将酶解液置于95℃水浴中钝化酶10min,冷却后置冰箱中保存待用。

1.3.4 水解度DH的测定:

TCA法

TCA:DH (%)=(N2-N1)/(N0-N,)

式中:N0-大豆蛋白中的总氮(mg)

N1-反应前大豆蛋白中10%TCA可溶性氮(mg)

N2-大豆蛋白酶解液中10%TCA可溶性氮(mg)

2 结果与分析

2.1 单因素的分析

2.1.1 酶浓度的影响

酶解条件:pH7.0、温度60℃、底物浓度[S]2%、酶解时间8h,以水解度DH为指标,结果见图1。

由图1可知,在酶浓度小于8000u/g时,随酶浓度的增加,大豆蛋白水解度增大较快,酶浓度超过8000u/g后,大豆蛋白水解度随酶浓度增加升高缓慢,因此选酶浓度6000～10000u/g进行酶解正交试验。

2.1.2 温度的影响

酶解条件:pH7.0、酶浓度[E]8000u/g、底物浓度[S]2%、酶解时间8h,以水解度DH为指标,结果见图2。由图2可知,当温度在40～60℃时,大豆蛋白的水解度随温度的升高而逐渐增大,当温度超过60℃后,大豆蛋白的水解度开始随温度的升高而减小,因此选温度50～60℃进行酶解正交试验。

2.1.3 pH的影响

酶解条件:酶浓度[E]8000u/g、温度60℃、底物浓度[S]2%、酶解时间4h,以水解度DH为指标,结果见图3。

由图3可知,当在pH6.0～8.0范围内进行酶解试验时,大豆蛋白的水解度要明显高于在其它pH条件下大豆蛋白的水解度,因此选定pH60～8.0进行酶解正交试验。

2.1.4 底物浓度的影响

酶解条件:pH6.0、酶浓度[E]8000u/g、温度60℃、酶解时间8h,以水解度DH为指标,结果见图4。

由图4可知,当底物浓度为1%时,水解度相对比较低;当底物浓度达到2%后,水解度就比较高;一直到底物浓度超过4%,大豆蛋白的水解度才开始下降;当底物浓度高于5%时,由于大豆蛋白溶解度的影响,搅拌和pH的控制都很困难,因此选定底物浓度2～4%进行酶解正交试验。

2.2 枯草芽孢杆菌蛋白酶水解大豆蛋白的正交试验

2.2.1 正交试验的因素和水平

通过单因素试验,发现酶浓度、温度、pH和底物浓度对大豆蛋白水解度都有一定的影响,因此选定上述4个因素为正交试验因子。本试验只要选取3个水平便可覆盖所要考察的范围,因此设计4因素3水平的L9(34)正交试验,因素水平表见表1,水解时间8h。

2.2.2 正交试验结果

由表2和表3可知,影响大豆蛋白水解度的四个因素中,影响程度大小为:酶浓度>温度>pH>底物浓度。枯草芽孢杆菌蛋白酶水解大豆蛋白的最佳条件为:酶浓度10000u/g、温度55℃、pH7.0、底物浓度2%。从生产上节约成本的角度考虑,由于酶浓度在8000～10000u/g之间,大豆蛋白的水解度相差并不大,故推荐生产上选取酶浓度8000u/g。

F0.05=19.000

2.3 酶解时间的确定

水解时间也是影响水解度的一个重要因素,在酶浓度8000u/g、温度55℃、pH7.0、底物浓度2%条件下,用枯草芽苞杆菌蛋白酶水解大豆蛋白,测定不同时间的水解度,结果如图5所示。

由图5可知,用枯草芽孢杆菌蛋白酶水解大豆蛋白在前4小时内酶解反应相对比较剧烈,水解度增加较快,到4小时的时候水解度达到85.93%,此后水解度增加相对缓慢,从生产效率来考虑,酶解反应时间不宜过长,因此选定合理的水解时间为4h。

3 结论

本试验通过对大豆蛋白酶解条件的优化,确定了用枯草芽孢杆菌蛋白酶水解大豆蛋白生产低聚肽的最佳条件为:酶浓度8000u/g、温度55℃、pH7.0、底物浓度2%、水解时间4h,水解度可达到85.93%。由于枯草芽孢杆菌蛋白酶所能作用的肽键有限,故后续需选用与枯草芽孢杆菌蛋白酶作用位点不同的蛋白酶来进行混合水解,以期获得更佳的作用效果。

参考文献

[1]． Cui Hongbin.Development and Application of Soybean Functional Factors[M].Beijing:China Light Industry Press,2007,256-263

[2]． Zhang Linghua,Tang Xiaojun,Zhang Baolin.The Research on Technology of Soybean Polypeptides Preparation[J].Food and Fermentation Industries 2006(3) :37-39

[3]． Ge Wenguang.The physiological function and effect of Soybean peptides[J],Journal of Wuxi University of Light Industry,1995,15(3) :272-277

[4]． Li Jianwu.Experiment Principle and Method of Biochemistry[M],Beijing:Peking University Press,1997,160-164

大豆蛋白质提取论文 篇10

蛋白质组学简介

蛋白质组（Proteome）一词，源于蛋白质（protein）与 基因组（genome）两个词的组合，意指“一种基因组所表达的全套蛋白质”，即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。蛋白质组学本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征，包括蛋白质的表达水平，翻译后的修饰，蛋白与蛋白相互作用等，由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生，细胞代谢等过程的整体而全面的认识，这个概念最早是由Marc Wilkins 在1994年提出的。

蛋白质组（Proteome）的概念最先由Marc Wilkins提出，指由一个基因组（genome），或一个细胞、组织表达的所有蛋白质（Protein）。蛋白质组的概念与基因组的概念有许多差别，它随着组织、甚至环境状态的不同而改变. 在转录时，一个基因可以多种mRNA形式剪接，并且，同一蛋白可能以许多形式进行翻译后的修饰。故一个蛋白质组不是一个基因组的直接产物，蛋白质组中蛋白质的数目有时可以超过基因组的数目。蛋白质组学（Proteomics）处于早期“发育”状态，这个领域的专家否认它是单纯的方法学，就像基因组学一样，不是一个封闭的、概念化的稳定的知识体系，而是一个领域。蛋白质组学集中于动态描述基因调节，对基因表达的蛋白质水平进行定量的测定，鉴定疾病、药物对生命过程的影响，以及解释基因表达调控的机制。作为一门科学，蛋白质组研究并非从零开始，它是已有20多年历史的蛋白质（多肽）谱和基因产物图谱技术的一种延伸。多肽图谱依靠双向电泳（Two-dimensional gel electrophoresis， 2-DE）和进一步的图象分析；而基因产物图谱依靠多种分离后的分析，如质谱技术、氨基酸组分分析等。

蛋白质组学在大豆与根瘤菌相互作用中的研究进展

在植物与微生物相互作用机理方面，大多数植物在受到微生物共生、寄生和疾病侵害时，将通过改变体内蛋白质的表达来完成信号的感应、传递，从而引起植物相应的反应，研究相关蛋白质有利于更好的了解生物之间的相互作用，在此方面关于豆科植物根瘤的蛋白质组成比较研究已有相关报道。Wan等应用蛋白质组学技术检测了大豆根与根瘤菌的相互作用，萌发4d的幼苗经B.japonicum野生型菌株和Nodc突变体菌株处理后，收集根和根毛，用水处理过的幼苗来对比，根与根毛的蛋白质组图谱比较显示，有96个蛋白表达差异，其中，共有12个蛋白是根毛中特有的。经MALDI-TOF MS分析，一共鉴定出23个蛋白，其中几丁质酶I和胁迫诱导基因H4是根毛特有。另一方面，对照与B.japonicum野生型菌株处理的根毛采用NanoLC-Q-TOFMS/MS分析后差异表达的有16个蛋白点，其中，脂氧合酶、苯丙氨酸解氨酶和抗坏血酸过氧化物酶1都是已知的对处理有反应的蛋白；也有一些是新鉴定出的。例如，肽链内切酶CLP ATP-结合酶、磷脂酶D、泡状融合酶和伴侣蛋白。10个蛋白在野生型菌株与突变体菌株处理的根毛中有表达量的变化，这组蛋白中包含一些已知的蛋白，一些新蛋白的鉴定还需要Nodc-功能表达分析。

Panter等分离出大豆根瘤中环形细菌的膜蛋白，共获得17个膜蛋白的蛋白质数据，其中有6个蛋白质是已知功能的同源蛋白。Hoale等比较大豆根瘤和根线粒体的蛋白，在根线粒体中检测到特异蛋白，其中差异表达的蛋白参与根瘤的代写。Sarma等研究大豆和土壤细菌间的共生固氮过程，利用双向电泳技术分离类菌体蛋白，证明类菌体在氮、碳代谢中表达了一个主要的、精细的蛋白网络。Larrainzar等确定了377个根瘤蛋白。Nathan等分析大豆根瘤细胞液，鉴定了69個蛋白，包括28%碳代谢，12%氮代谢，12%活性氧代谢蛋白，这些蛋白都参与了共生固氮作用。

大豆蛋白分离机改造 篇11

分离机是大豆蛋白制取工序的关键设备,作用是分离蛋白液中的豆渣、凝乳与乳清液。离心机高效、可靠的运行是保证产品质量、产量、获得率的有效保证。离心机的合理设计和操作是保证离心机高效运行的关键。

1存在的问题

生产中使用国产LW650型卧式螺旋卸料沉降分离机进行大豆蛋白Ⅰ萃、Ⅱ萃及酸沉阶段的大豆蛋白分离,其中酸沉阶段分离数据统计见表1。

表1数据显示,LW650卧式螺旋卸料沉降分离机在酸沉工序段清液含固率0.1%~0.3%,其得率可以满足正常蛋白生产的工艺要求。但仍有0.1%~0.3%的大豆蛋白随分离出的豆清水流失,现场观察发现,从离心机清液出口分离出的豆清水含有大量的蛋白泡沫,而蛋白泡沫就是纯大豆蛋白。由于蛋白泡沫浮在水面上,离心机无法把蛋白泡沫中的大豆蛋白分离沉淀在转鼓壁上。大豆蛋白泡沫随着分离澄清的豆清水溢流出离心机而造成大豆蛋白的流失。由于离心机是24 h连续运行,随蛋白泡沫流失掉的大豆蛋白造成很大的经济损失,同时流失的蛋白会增加后续废水处理的成本。

2原因分析

LW650卧式螺旋卸料沉降分离机结构如图1所示,工作原理:大豆蛋白悬浮液经进料口进入螺旋输料器的布料腔内,经螺旋出料口进入高速旋转的转鼓内,由于转鼓的转速比螺旋输料器转速稍快,同时转鼓内直径大于螺旋输料器内直径,因此从螺旋输料器出料口加速后物料的线速度小于转鼓内蛋白悬浮液的线速度,蛋白悬浮液从线速度较低的螺旋输料器进入线速度较大的转鼓时产生激烈的撞击,由于转鼓内有大量的空气,撞击的蛋白遇到大量的空气产生大量的蛋白泡沫,又因为蛋白本身所具有的发泡性,更容易产生大量的泡沫。蛋白泡沫的比重比豆清水轻从而漂浮在豆清水面上,无法沉淀在转鼓壁,随着在直段沉降区澄清后的豆清水通过豆清水溢流口溢流而出,导致含有大量蛋白的蛋白泡沫流失。

具有的发泡性,更容易产生大量的泡沫。蛋白泡沫的比重比豆清水轻从而漂浮在豆清水面上,无法沉淀在转鼓壁,随着在直段沉降区澄清后的豆清水通过豆清水溢流口溢流而出,导致含有大量蛋白的蛋白泡沫流失。

3改进措施及效果

改进后的分离机结构如图2所示,为了防止蛋白泡沫随豆清水流失,在螺旋输料器螺旋芯管大端端部焊接蛋白消泡板,消泡板外缘插入豆清水液面下20~30 mm,使漂浮在豆清水上的蛋白泡沫被消泡板拦截在转鼓内,从豆清水溢流口溢流出的豆清水不含蛋白泡沫。在转鼓内不断积聚的蛋白泡沫被螺旋输料器输送到锥段脱水区,经螺旋输料器的输送和挤压,蛋白泡沫被挤爆后随脱水蛋白凝乳输送到出渣口排出离心机外。部分在直段沉降区被螺旋输料器挤爆的蛋白泡沫被进一步沉降分离,被沉降分离的蛋白被螺旋输料器输送到出渣口排出离心机外。解决了蛋白泡沫随豆清水流失的问题。改进后的分离机在实际用用中,不但提高了大豆蛋白的获得率,为公司创造了的经济效益,而且降低了后续蛋白废水的处理费用。

参考文献

[1]章棣.分离机械选型与使用手册[M].北京:机械工业出版社,1998,5.

[2]聂幼华.大豆分离蛋白制取新工艺的研究[D].无锡轻工大学,1991.