冷藏对大豆分离蛋白组分的影响

孙冰玉

(哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江省食品科学与工程重点实验室，哈尔滨 150076)

冷藏对大豆分离蛋白组分的影响

孙冰玉

(哈尔滨商业大学食品工程学院黑龙江省食品科学与工程重点实验室，哈尔滨 150076)

大豆分离蛋白由于其优异的功能特性被广泛应用于食品工业，但在贮运过程中由于其组分可能会发生变化，从而会影响功能特性。为避免贮运环境对大豆分离蛋白的影响，首先采用了不同包装形式［100%氮气铝箔包装、80%氮气:20%二氧化碳铝箔包装、60%氮气:40%二氧化碳铝箔包装、真空铝箔包装、实际工厂包装(白板纸塑/LDPE)和PE包装］将大豆分离蛋白(SPI)包装，然后在低温环境(RH55%，4℃)条件下储藏5个月。研究了储藏环境、时间、包装条件对SPI的7S/11S、巯基及二硫键的影响。结果表明，不同包装中SPI的7S/11S比值与对照样相比没有显著变化，但是通过SDS－PAGE试验发现SPI在所有储藏条件下都发生了亚基的解离和大分子物质的聚集。在低温环境下储藏期间，SPI巯基含量缓慢下降，而二硫键含量上升迅速，并且在储藏3个月后上升速度加快。

大豆分离蛋白 冷藏 组分 包装

大豆分离蛋白(soy protein isolate，SPI)是以低温变性脱脂大豆粉为原料，经碱提酸沉等工序得到的组分较均一，机能特性较强的蛋白质，蛋白质纯度要求在90%以上［1］。大豆分离蛋白除营养价值外，它还具有许多重要的功能性质，如起泡性、吸油性、溶解性、胶凝性等，这些特性可有效地改善食品的口感，增加食品的弹性、保水性、吸油性，提高贮存性等［2－3］。

由于大豆分离蛋白组成和结构是影响功能性的一个重要的因素，所以近几十年来国内外对这方面的研究比较关注，并且采用了X－射线衍射、近(远)紫外、圆二色谱法、DSC法、荧光光谱分析、傅立叶变换红外光谱法、电泳技术等技术手段来研究大豆蛋白的构效关系［4－11］。但早期研究人员将改善大豆分离蛋白功能特性的焦点放在制取工艺上，而忽略了储藏过程中功能特性也会受环境等因素的影响而发生变化。目前，国内外关于储藏条件(环境条件和包装条件)对SPI组分影响的研究尚少。然而随着食品工业的发展，现代食品加工对大豆分离蛋白的功能特性要求越来越高，但是蛋白质在加工和储藏过程中，SPI功能性质除受蛋白制备条件和蛋白本身组成结构影响外，同时也受环境因素的影响。所以，本试验对在不同储藏条件(包括环境条件和包装条件)下的SPI组分发生变化进行研究，这对SPI的储藏及应用具有现实指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆分离蛋白:凝胶型，哈尔滨高科技大豆食品有限责任公司(蛋白质87.12%，水分5.73%，脂肪 0.82% ，灰分 4.91%，NSI值是 68.62%);铝箔袋、PE拉链封口袋、复合袋(内衬袋材质为LDPE，外包装袋材质为白板纸塑):江阴市凯润包装材料有限公司;氮气、二氧化碳:市售;所用化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

79－1磁力加热搅拌器:江苏金坛市中大仪器厂;Anke TDL－5－A离心机:上海安亭科学仪器厂;KDN－F自动定氮仪:上海纤检仪器有限公司;DQS－700N呼吸式气调包装机:上海轻葩食品包装机械有限公司。

1.3 试验条件

1.3.1 大豆分离蛋白的包装

实际工厂包装:使用哈尔滨高科技大豆食品有限责任公司提供的双层包装袋(外包装袋:白板纸塑，内衬袋:高压低密度聚乙烯(LDPE)进行包装［12－13］。气调包装:选择 4种气体混合比例:①真空;②100%N2;③80%N2∶20%CO2;④60%N2∶40%CO2。使用DQS－700N呼吸式气调包装机抽真空后将预先混合的不同比例气体充入铝箔包装袋内，最后热封封口。普通包装:使用聚乙烯(PE)拉链封口袋包装。

1.3.2 大豆分离蛋白的储藏

经包装的大豆分离蛋白冷藏(RH55%，4℃)时间为5个月，以每30 d为一个监测周期。1.3.3 7S/11S 比值测定

SDS－PAGE方法，加样量20 μL，分离胶质量分数12.5%，电流25 mA。

1.3.4 巯基和二硫键含量的测定

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)与游离SH反应，在波长412 nm处生成有最大吸收峰的黄色物质后，采用分光光度法进一步测定吸光度而得［14－15］。

2 结果与分析

2.1 大豆分离蛋白7S/11S比值在储藏期间的变化

2.1.1 储藏前SPI的7S/11S比值分析

由图1所示，对照样SPI出现了6条主要谱带，分别是 P74，P66，P55，P44，P36，P20，其中 P74、P66、P55被认为是7S球蛋白的 α＇、α、β 亚基，P44、P36 则是11S球蛋白的酸性亚基A3、酸性亚基Ax(A1a，A1b，A2和A4)，P20则被认为是11S中的BX亚基，而在接近凝胶底部的条带则被认为是11S中的A5亚基。

图1 大豆分离蛋白对照样电泳图谱及密度扫描图谱

采用电泳分析软件对储藏前的大豆分离蛋白的SDS－PAGE谱图进行扫描分析，从而确定大豆分离蛋白的7S/11S比值，结果见表1。

表1 对照样SPI的7S∕11S比值的确定

2.1.2 低温环境(RH55%，4℃)下大豆分离蛋白的7S/11S比值的变化

由图2可知，在低温环境下储藏时，6种包装中SPI的7S/11S比值与对照样相比均没有显著变化(P＜0.05)，但是在储藏期结束时，由图3可以看出，各包装中SPI的亚基发生了解离，且SDS－PAGE图片浓缩胶的顶端颜色加深，说明在储藏的过程中大分子物质发生了聚集。

图2 低温条件下SPI的7S/11S比值变化图

图3 低温条件储藏5个月的SPI电泳谱图

2.2 冷藏对SPI巯基和二硫键的影响

由图4、图5可知，在低温环境下储藏时，6种包装中SPI的巯基含量随储藏时间的延长而缓慢下降。其中以真空包装中SPI的下降趋势最缓慢，其次是充气包装，而PE包装中SPI巯基含量下降幅度相对较大。充气包装中则是以氮气比例高时，SPI巯基含量下降缓慢，说明在低温环境下，适量的氮气能够延缓巯基氧化。6种包装中SPI的二硫键含量随储藏时间的延长而显著增加。增加的趋势是PE包装＞工厂包装＞真空包装＞充气包装，而充气包装中则是以氮气比例高时SPI二硫键含量上升相对缓慢。

在低温环境下储藏期间，SPI巯基含量缓慢下降，而二硫键含量上升迅速，并且在储藏3个月后上升速度加快。说明在低温环境下，二硫键的结合已经不是光靠巯基的氧化而形成的，主要是分子内的二硫键转换为分子间的二硫键。

3 结论

在冷藏环境(RH 55%、4℃)下，针对不同包装［100%氮气铝箔包装、80%氮气∶20%二氧化碳铝箔包装、60%氮气∶40%二氧化碳铝箔包装、真空铝箔包装、实际工厂包装(白板纸塑/LDPE)和PE包装］的SPI的7S/11S、巯基、二硫键的分析得知，在贮藏5个月期间，SPI的亚基均有不同程度的缺失，并形成一定程度的聚集;SPI的巯基含量下降，二硫键增多并以3个月以后增加显著。

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Effect of Refrigeration on Component of Soy Protein Isolate

Sun Bingyu
(Heilongjiang Food Science and Engineering Key Laboratory，Food 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

黑龙江省研究生创新科研项目(YJSCX2009－194 HLJ)

2010－11－19

孙冰玉，女，1978年出生，讲师，食品科学