目 录
1 引言 1
1.1 大豆分离蛋白的组成及凝胶特性 1
1.2 大豆分离蛋白的提取 3
1.3 大豆蛋白的含量测定方法 4
1.4 大豆蛋白凝胶的制备方法 5
2 实验材料与方法 7
2.1 材料 7
2.2 试剂与仪器 7
2.3 实验方法 8
3 结果与讨论 10
3.1 牛血清白蛋白标准曲线 10
3.2 固液比对提取率的影响 11
3.3 提pH对提取率的影响 11
3.4 提取时间对提取率的影响 12
3.5 提取温度对提取率的影响 13
3.6 确定最佳提取方案 13
3.7 不同蛋白浓度对凝胶强度及持水性的影响 14
3.8 不同氯化钠浓度对凝胶强度及持水性的影响 15
3.9 不同pH浓度对凝胶强度及持水性的影响 16
3.10 确定最佳大豆蛋白凝胶条件 16
结论 17
致谢 18
参考文献 19
1 引言
现在随着人们生活水平的提高，人群对食物的要求已经不是当初简单地饱腹作用。食物的外观必须美观能够引起人们的食欲，食物的材质必须天然安全无害，食物的营养也要丰富来满足人体所需。在现有的食物中原材料中，能够达到人们的要求，并且来源丰富的农作物必然是大豆所属了。大豆蛋白还含有丰富的不饱和脂肪酸[1]。大豆蛋白中的矿物质、磷脂等都对人体有益，其营养价值很高，是公认的理想的食用蛋白来源[2]。
大豆蛋白重要的功能特性之一就是胶凝性。以大豆蛋白凝胶为模型来设计 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2# 
食品结构和性能，对于食品加工产业更具有很强的指导意义。国外例如日本、美国已经能够成熟地利用蛋白的变性和聚集程度来制出多种功能性比较专一的大豆蛋白产品。我国由于对大豆蛋白功能性的研究起步晚，技术也相对落后，所以大豆蛋白质产品比较单一。当前针对大豆蛋白凝胶的研究也主要是应用于肉制品中的凝胶型大豆蛋白[3]，其凝胶性质拿国外标准相比仍是有很大的提高空间的。大豆蛋白凝胶的网状结构处了能够吸附糖、脂肪这类成分，还能吸附水分、风味物质以及其他成分。其应用非常广泛，可用于午餐肉、火腿肠、肉饼等碎肉制品中[4]。大豆蛋白具有较好的凝胶性能和高蛋白含量的特点。因此，在食品原料和功能性配料中大豆及大豆分离蛋白已经开始得到广泛地运用了。生活水平高了，人们对大豆蛋白凝胶化这类食品的口感风味的要求也随之变高。不能因为大豆蛋白的加入而影响食品外观，不能因为大豆蛋白的加入而遮盖其他成分的颜色，这些也就自然而然成为食品加工过程中的必须要求了。综上而言，研究大豆蛋白的凝胶特性有着非常重要的理论和应用价值。
1.1 大豆分离蛋白的组成及凝胶特性
1.1.1 大豆蛋白的组成
研究发现，大豆对于人体健康的益处主要是来源于大豆中的蛋白质成分[5]。众所周知，大豆蛋白无论从价格上还是营养成分上而言，其都是一种比较优质的植物蛋白资源。在大豆蛋白中，接近90%的蛋白都是以贮藏蛋白的方式存在，其组成成分主要是β-伴球蛋白和大豆球蛋白。β-伴球蛋白和大豆球蛋白占总蛋白含量的30%和40%左右[6]。另外，在大豆蛋白中能够被分离出来的大多是球蛋白。根据沉降系数的不同，大豆蛋白又可以分为2S球蛋白、7S球蛋白、11S球蛋白和15S球蛋白。大豆蛋白中的球蛋白根据不同方法分析的具体含量如表1所示。如图所见，7S球蛋白和11S球蛋白在大豆蛋白中是含量最多的。这主要是因为7S球蛋白中不仅包括了含量较多的β-伴球蛋白，还包括了含量只有百分之几的γ-伴球蛋白以及碱性7S球蛋白。11S球蛋白是大豆球蛋白主要组成成分。在食品工业的应用中，主要靠贮藏蛋白这一特点，大豆蛋白通过β-伴球蛋白和大豆球蛋白的功能性质，实现了各种各样优良的功能性质。
表 1 大豆蛋白球蛋白的种类[7]
名称 沉淀常数法含量（%） 电泳层析法含量（%）
2S 15 14
7S 34 31
11S 42 40
15S 7 10
其他 2 5
1.1.2 大豆分离蛋白的成胶特性
大豆蛋白有许多优良的功能特性，如起泡性、溶解性、持水性、乳化性、凝胶性等[8]。凝胶性使得大豆蛋白能够广泛得应用于各种食品中，如豆腐和火腿肠。大豆分离蛋白主要是通过蛋白质分子的聚集来形成凝胶的。加热条件下蛋白质发生解和变性，蛋白质分子团得以充分展开，暴露了功能基团。冷却条件下蛋白质分子通过分子间氢键、二硫键、静电吸引、疏水作用等化学作用力，使得排斥力和吸引力处于平衡状态，这时就可形成一个能够保存大量水分的、有规则的三维网状结构[9]。当然，如果排斥力大于吸引力，就难以形成有序的网络结构；如果吸引力大于排斥力，则水分会被凝胶基体排出，形成凝结物。由于大豆蛋白质形成的三维网状结构，水分、糖类、脂肪以及其他的风味物质才得以被蛋白凝胶吸附，蛋白凝胶才具有特殊的质构特性。
图1 大豆蛋白凝胶过程
1.2 大豆分离蛋白的提取
1.2.1 碱提酸沉法
这是一种比较传统的大豆蛋白提取方法。目前工业上大多也是用碱提酸沉法来提取大豆分离蛋白。这种方法主要是：利用在等电点(pH4.15) 时，大豆中大多数蛋白质沉淀，从而达到与其他成分分离的目的。经过调节pH，离心得到沉淀的蛋白质再次溶解，所以被人称之为碱提酸沉法。酸沉碱提的缺陷是：耗酸、耗碱量大，废水处理费用高，产品收率低，容易造成环境的污染和蛋白的变性。虽然这种分离提取方法有待改进，但目前工业上大多也是用碱提酸沉法来提取大豆分离蛋白。
1.2.2 膜分离法
膜分离技术是指利用膜的选择渗透作用, 在化学位差或者外界能量的推动作用下，将混合物中溶质和溶剂分离。分离后的物质再接着分级,然后提纯，最后达到富集[10]。这个方法是凭据大豆蛋白分子量的大小、外形来选择截留分子量大小不同的膜和膜材料。当然大豆蛋白与膜之间的适应性，也是选择膜和膜材料的重要因素。对大豆蛋白提取液进行超滤分离，超滤净化，使非截留组分排除，达到与标准相符合的分离大豆蛋白液[11,12]。然后只有将净化后的大豆蛋白提取液超滤浓缩到所需的浓度后才能出料。出料后用喷雾干燥成粉状大豆分离蛋白（SPI）。利用膜分离技术对大豆蛋白进行浓缩、纯化和分离，与传统方法相比, 它不会产生颜色，香气，和营养等质量上的问题影响质量指标。其次节省能源、设备占地面积小。由于分离膜性能的提高, 这种方法能在很高精度水平下分离各种成分[13,14]。

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