大豆肽的制备及其加工特性的研究

大豆肽的制备及其加工特性的研究丛建民１

李艳丽２

陈

光２

（１．白城师范学院

２．吉林农业大学）

【摘要】大豆蛋白活性肽是以大豆为基本原料，通过现代生物技术将大豆球蛋白转化为小分子

肽。小分子大豆肽不仅有很好的溶解性、低黏度、抗凝胶形成性，而且在体内消化吸收快，作为生物活性肽在组织水平上引起机体的生物学效应。本文准确称取大豆分离蛋白，用缓冲液配成一定浓度的蛋白液，加入一定量的２７０９碱性蛋白酶，调ｐＨ值，精确反应一定时间后，调节溶液ｐＨ值到４．０，并在８５℃水浴中维持２０ｍｉｎ，对酶进行灭活，然后迅速冷却至室温，在４０００ｒ／ｍｉｎ下离心２０ｍｉｎ，倾倒出上清液，记录总体积，取一部分上清液测蛋白质含量。对大豆肽组成成分分析，分别测定氨基酸，并用电泳、凝胶层析指示分子量分布；并进行大豆肽的加工性能分析，测定表观黏度、溶解度、着色度、大豆肽液乳化性及其稳定性，得出大豆肽具有良好的加工性能。

【关键词】大豆肽；制备；加工特性中图分类号：ＴＳ２０１．２

文献标识码：Ａ

文章编号：１００９－１８０７（２００７）０２－００４８－０５

大豆蛋白活性肽是以大豆为基本原料，通过现代生物技术将大豆球蛋白转化为小分子肽。最新研究表明，许多蛋白质水解物中含有多种具有生理活性的肽，大豆作为新一代的超级蛋白营养素和多功能生理活性物质，具有广阔的应用及市场前景。据资料报道，小分子大豆肽不仅有很好的溶解性、低黏度、抗凝胶形成性，而且在体内消化吸收快；Ａｄｉｂｉ和Ｍａｔｔｈｅｗｓ等人研究表明，２￣３个氨基酸组成的低肽比游离氨基酸有更好的吸收性能。最近研究表明，饮食中的小肽（２￣３个氨基酸）和大肽（１０￣５１个氨基酸）能够完整地通过肠道吸收，作为生物活性肽在组织水平上引起机体的生物学效应。而且，蛋白质利用率高；它还具有低抗原性，不会产生过敏反应。

口分装；考马斯亮兰Ｒ２５０：Ｆｌｕｋａ进口分装；胰岛素注射液：兰Ｇ２５０：纯。

中国江苏万邦生化医药股份有限公司；甘氨

西德Ｓｅｒｖａ；考马斯亮

酸：宝泰克公司；溴甲酚绿：

Ｆｌｕｋａ进口分装；其他化学试剂均为分析

１．２试验设备

水浴恒温振荡器ＳＨＺ－８８：

江苏省金坛市医疗仪器

厂；ＰＨＳ－３Ｃ精密ｐＨ计：上海精密科学仪器有限公司；循环水式多用真空泵：郑州长城科技有限公司；电子微量泵：浙江新昌国康仪器厂；核酸蛋白检测仪ＨＤ

２１Ｃ－Ａ：上海康华生化仪器制造厂；电子天平ｓａｒｔｏ－ｒｉｕｓ：德国赛多利斯股份公司；旋转蒸发器ＲＥ－５２Ａ：上海亚荣生化仪器厂；微型高速万能试样粉碎机：河北黄骅科学仪器厂；立式灭菌器：山东新华医疗器械股份有限公司；７２２分光光度计：山东高密彩虹分析仪器有限公司；电泳仪ＥＣＰ－３０００型：北京六一仪器厂出品；电热恒温水浴锅：北京国华医疗器械厂；恒温磁力搅拌器：金坛富华仪器有限公司；高效液相色谱

１

１．１

试验材料和方法

试验材料

大豆分离蛋白：吉林不二蛋白有限公司；２７０９碱

性蛋白酶（２．１６×１０６Ｕ／ｇ）：北京美的生物技术有限公司；葡聚糖凝胶Ｇ－２５ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－２５Ｐｈａｒｍａｃｉａ：进

Ａｇｉｌｅｎｔ１１００：安捷伦科技有限公司。

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粮油加工２００７．０２

油脂工程

２指标测定

酶活力的测定：Ｆｏｌｉｎ－酚法；蛋白质含量测定：微

容至５ｍＬ。配成各含１０ｍｇ／ｍＬ大豆肽的溶液。过葡聚糖凝胶（ＳｅｐｈａｄｅｘＧ－２５）柱（１．５×６８ｃｍ）。柱末端与核酸蛋白检测仪、记录仪相联。检测波长为λ＝２５４ｎｍ。记录仪记录ＯＤ值对洗脱时间的曲线。洗脱液为蒸馏水，流速控制在０．３ｍＬ／ｍｉｎ，温度为室温。加样量为

量凯氏定氮法；水分的测定：真空干燥法；灰分的测定：高温炉６００℃灰化；糖分的测定：蒽酮比色法；氮溶指数（ＮＳＩ）的测定：微量凯氏定氮法；水解度（ＤＨ）的测定：ＴＣＡ法。

取１０ｍＬ酶解上清液加入１０ｍＬ１０％三氯醋酸（ＴＣＡ）溶液，混合振荡，静止３０ｍｉｎ后，在４０００

１ｍＬ。以胰岛素（ＭＷ＝５０００）为标品，按上述条件上样，测定标品分子量分布曲线，根据此粗略测定大豆肽的分子量分布。

ｒ／ｍｉｎ离心３０ｍｉｎ，取上清液，蛋白质总氮和上清液可溶性氮由凯氏定氮法得：

５

５．１

大豆肽的加工性能分析

表观黏度的测定

用ＤＮＪ－１型旋转黏度计测定ｐＨ值７．０，２５℃的大

ＤＨ＝（Ｎ２－Ｎ１）／（Ｎ０–Ｎ１）×１００％（１）

Ｎ２为大豆蛋白酶酶解上清液中加１０％ＴＣＡ可溶性氮，ｍｇ；Ｎ１为反应前大豆蛋白液中１０％ＴＣＡ可溶性氮，ｍｇ；Ｎ０为大豆蛋白中总氮，ｍｇ。

豆肽与大豆蛋白液的表观黏度。

５．２溶解度分析

准确称取１．０００ｇ样品于５０ｍＬ烧杯中，加入１９ｍＬ

３大豆蛋白的酶解反应

准确称取大豆分离蛋白，用缓冲液配成一定浓度

水。在磁力搅拌器上搅拌，用０．１￣０．２ｍｏｌ／ＬＨＣｌ或ＮａＣｌ在２ｍｉｎ内将ｐＨ值调至预定值。待ｐＨ值稳定后在连续搅拌浸提２５ｍｉｎ，并控制料液比为１：２０。待浸提完全后离心（３０００ｒ／ｍｉｎ），１０ｍｉｎ后取上清液测定氮含量，并换算成氮溶解指数值，绘制出ＮＳＩ－ｐＨ曲线。

的蛋白液，加入一定量的２７０９碱性蛋白酶，以１０％

ＮａＯＨ调至一定ｐＨ值，精确反应一定时间（ｐＨ值变动范围±０．１），到达时间后，调节溶液ｐＨ值到４．０，并在８５℃水浴中维持２０ｍｉｎ，对酶进行灭活，然后迅速冷却至室温，在４０００ｒ／ｍｉｎ下离心２０ｍｉｎ，倾倒出上清液，记录总体积，取一部分上清液测蛋白质含量。

５．３着色度试验

着色度显示的是大豆肽溶液热稳定性。配制几种

不同浓度的大豆肽的溶液分别测定其吸光值。用一定浓度的肽溶液在ＯＤ４２０和ＯＤ７２０的差值表示着色度，并测定在１２１℃，

加热１５ｍｉｎ处理后的吸光值Ａ。

４

４．１

大豆肽组成成分分析

氨基酸测定方法

将大豆分离蛋白及肽溶于６ＮＨＣｌ后，在真空和

５．４大豆肽液乳化性及其稳定性测定

量取不同浓度大豆肽液１００ｍＬ，一边搅拌一边缓

缓加入３０ｍＬ食用油，然后均质２ｍｉｎ，制成乳状液。准确吸取乳状液５０μＬ，立即与２５ｍＬ０．１％ＳＤＳ溶液混合，充分摇匀后，于５２０ｎｍ处测其吸光值（ＡＯＤ），并以乳化性指数（ＥＡＩ＝ＡＯＤ×１００）表示乳化性，１５ｍｉｎ后再次测定其吸光值（Ａ＇ＯＤ），计算乳化稳定性。

乳化性指数：ＥＡＩ＝Ａ＇ＯＤ×１００乳化稳定性：ＥＡＩ＝Ａ＇ＯＤ／ＡＯＤ×ｔ

（２）（３）

１０５℃下反应２４ｈ。之后，在Ａｇｌｉｅｎｔ１１００，Ｃ１８柱测氨基酸含量。

４．２电泳指示分子量分布

ＳＤＳ（十二烷基硫酸钠）－ＰＡＧＥ（聚丙烯酰胺凝胶）电泳。

在不连续体系ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量时，蛋白质样品需经样品溶解液处理。在样品溶解液中含有巯基乙醇及ＳＤＳ，各种蛋白质样品在巯基乙醇作用下，还原成单链，再进一步与ＳＤＳ结合成带大量负电荷的ＳＤＳ－蛋白质复合物，在电场中向一定的电极移动。

ｔ：时间间隔。

６

６．１

结果与讨论

组成成分分析组成成分表

水解产物经过分离、脱苦、脱色、脱盐、浓缩、

６．１．１

４．３凝胶层析指示分子量分布

凝胶过滤层析法。称取大豆肽５０ｍｇ，用蒸馏水定

冷冻干燥、粉碎之后所制得的大豆肽呈乳白色粉末，

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粮油加工

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油脂工程

黏性较大，易吸潮，较细腻，略呈苦味，且有淡淡的香味。见表１。

表１

种类水分粗蛋白灰分

６．２６．２．１

分子量分布的研究

电泳对分子量分布的确定

由图１可知，大豆蛋白水解后，分子量大大降低，

大豆肽的组分

大豆分离蛋白

大豆肽

说明２７０９碱性蛋白酶作用大豆分离蛋白水解的主要水解肽分子量集中在５０００以下。

７．０８８６．０８５

７．３８５．９５５．７９９．８

６．２．２凝胶层析指示分子量分布

ＮＳＩ

６．１．２氨基酸分析

大豆多肽是大豆蛋白的水解产物，其氨基酸的组成几乎完全与大豆蛋白质一样，也具有必需氨基酸比例平衡、含量丰富的特点。

表２

名称

图２胰岛素标准品分子量分布曲线

大豆肽的氨基酸分析单位，ｇ／１６ｇＮ

大豆分离蛋白

大豆肽

ＷＨＯ备注

天冬氨酸Ａｓｐ谷氨酸Ｇｌｕ丝氨酸Ｓｅｒ组氨酸Ｈｉｓ甘氨酸Ｇｌｙ苏氨酸Ｔｈｒ精氨酸Ａｒｇ丙氨酸Ａｌａ酪氨酸Ｔｙｒ缬氨酸Ｖａｌ蛋氨酸Ｍｅｔ

１０．９５４．３６５．３５３．７０４．０８３．９４７．８９４．３８３．９２４．８９１．３７５．６０４．６９８．０７６．５１２．６８

７．７８３．０７３．５２２．５７３．８２２．５０５．０９３．３９２．５３３．６９１．２８４．４１４．４３９．５１５．７６３．０１

５．０３．５６．０４．０７．０５．５

芳香族支链支链芳香族支链

图３

４．７０

大豆肽分子量分布曲线

由图２、３可知，大豆蛋白水解物中肽分子的分布是连续的，即水解物中存在着各种大小不等的肽分子，说明大豆蛋白的酶促反应中水解反应是连续进行的，故此肽分子呈现连续分布；通过对比胰岛素的凝胶图可以看出，大多数肽的分子量为５０００以下，水解物中低肽分子占相当大的比例，而水解的大豆蛋白或大肽分子只占少数。通过增加时间或其他方法可提高小肽的含量。

苯丙氨酸Ｐｈｅ异亮氨酸Ｉｌｅ亮氨酸Ｌｅｕ赖氨酸Ｌｙｓ脯氨酸Ｐｒｏ

６．３６．３．１

功能性分析表观黏度分析

由表２可见，大豆肽含有８种必需氨基酸，除蛋氨酸为限制氨基酸以外，其他氨基酸均超过或接近世界卫生组织（ＷＨＯ）的推荐标准，因此具有较高的营养价值。

图４大豆分离蛋白与大豆肽黏度对比

由图４可知，肽溶液的黏度随浓度增高而变化不大。大豆蛋白质的浓度在０～１０％之间变化时，黏度变化较为平缓，但是当浓度高于１０％以后，黏度直线上升。而大豆肽液的流动性极好，浓度在５０％时也富有

图１

大豆肽ＳＤＳ－ＰＡＧＥ图谱

流动性。大豆肽比大豆蛋白更适合作为食品原料在于

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油脂工程

它的高浓度时的低黏度和高溶解度。

酶作用大豆分离蛋白，随着小分子肽类增多，网状结构破坏，膨胀性降低，因为蛋白多聚体的解聚和离子基团的增加使蛋白质分子的有序性增加，蛋白质的表观体积减少，黏度下降，且在酸性或中性条件下，肽溶液的流动性无极大差异。大豆肽在高浓度时具有低黏度的特性，特别适合应用在需要高蛋白质含量而又无法添加大豆蛋白的流体食品中，既可作为食品中氮源的良好补充，又不会影响食品的流体性质。

浓

见表４。

表４

大豆肽与大豆蛋白的乳化性及其稳定性的对比

０．１７．９６．８４３．５６．４３

０．５２９．６１１．３８６．２７．２６

１．０４３．０１３．２６８．７９．６６

３．０６７．７１４．４２７．０１０．３３

５．０６８．１１４．６９５．５１３．２９

度（Ｗ／Ｖ）％

大豆蛋白ＥＡＩ大豆蛋白Ａ＇ＯＤ／ＡＯＤ大豆肽ＥＡＩ大豆肽Ａ＇ＯＤ／ＡＯＤ

表４可以看到，大豆肽具有一定的乳化性。与大豆分离蛋白相比其乳化性及乳化稳定性随浓度增加而增加，但明显比大豆蛋白乳化性及乳化稳定性小。

大豆蛋白质有助于形成乳液，并且在生成粉末的肉类乳液、蛋糕糊状物和咖啡漂白剂的过程中有稳定作用。用２７０９碱性蛋白酶水解大豆分离蛋白研究发现，大豆分离蛋白酶改性对蛋白质的乳化能力很敏感。使用酶对大豆分离蛋白短时间进行水解会增加乳化能力，然而当水解继续时，乳化能力减小。有研究发现，当大豆分离蛋白在水解度为５％时，乳化特性最佳。所以适当控制水解度可获得乳化性较好的酶解液。

大豆分离蛋白部分水解时，乳化能力和乳化稳定性的有益作用，可能是由于暴露了分子内部掩蔽的疏水基团改善了亲水－疏水平衡，从而提高了乳化能力，蛋白质表面失去亲水肽，导致表面疏水作用增强，而有利于表面吸附。随着水解程度的加大，疏水基团过度暴露，打破了形成表面活性层的平衡。并且小肽无法像蛋白质一样在表面性展开，无法减少界面张力，所以乳化能力又下降。

６．３．２溶解度分析

图５ｐＨ值对大豆肽和大豆分离蛋白溶解性的影响

由图５可以看出，大豆分离蛋白在酸性状态下溶解性降低，特别是在ｐＨ值４．５（大豆球蛋白的等电点）时，蛋白质基本上不溶解而沉淀。而大豆肽的功能性质发生了明显的改变，大豆肽在较宽的ｐＨ值范围内仍保持良好的溶解状态，溶液保持透明，溶解性增强是因为其体积变小，离子性增强，端基极性基团增加，使溶解度增加。

６．３．３着色度分析

大豆肽浓度对着色度的影响见表３。

表３

大豆肽浓度（％）吸光值ＡＯＤ４２０ｎｍ吸光值ＡＯＤ４７０ｎｍ

大豆肽浓度对着色度的影响

１．００．１５２０．０６１０．０９１０．１５７０．０３７０．１２０

２．００．３２８０．１２８０．２０００．３１００．０７７０．２３３

５．００．８５７０．３４８０．５０９０．５４４０．０６９０．４７５

７．５１．２４６０．５２２０．７２４０．７３１０．０５３０．６７８

１０．０１．５９６０．６８００．９１６０．９７５０．０８２０．８９３

７结论

（１）对大豆肽氨基酸分析得知，大豆肽的组成几乎完全与大豆蛋白一样，也具有必需氨基酸比例平衡、含量丰富的特点。

（２）通过电泳和凝胶柱分析，可见大豆肽分子量分布主要在５０００以下。

（３）大豆肽具有良好的表观黏度特性，肽溶液的黏度随浓度增高而变化不大，浓度在５０％时也富有流动性；大豆肽具有良好的溶解性，且不受ｐＨ值影响，在较宽的ｐＨ范围内仍保持良好的溶解状态，溶液保持透明；具有良好的热稳定性，在不同浓度下，加热对着色度影响不大；大豆肽具有一定的乳化性，与大豆分离蛋白相比，其乳化性及乳化稳定性随浓度增加而增加，但明显比大豆蛋白乳化性及乳化稳定性小。

ＡＯＤ４２０ｎｍ－ＡＯＤ４７０ｎｍ吸光值Ａ＇ＯＤ４２０ｎｍ吸光值Ａ＇ＯＤ４７０ｎｍ

Ａ＇ＯＤ４２０ｎｍ－Ａ＇ＯＤ４７０ｎｍ

由表３可见，在一定浓度范围内着色度较好。在不同浓度下，加热对着色度影响不大。但是在大于５％的浓度下，高温加热使颜色明显加深。因此，当需加热处理时，溶液的浓度应控制在５％以下。

着色度稳定性对于肽在清凉饮料中的应用很重要，肽可以作为透明饮料中氮的强化，且其稳定性极佳，比大豆蛋白更适合作为食品的原料。

６．３．４乳化性及其乳化稳定性分析

２００７．０１２００７．０２

粮油加工

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油脂工程

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收稿日期：２００６－１１－２９作者简介：丛建民，

（１９７４－）男，吉林白城，白城师范学院讲师，

从事生物物理及生物工程研究。通讯地址：

（１３７０００）吉林省白城市中兴东大路９号

（上接第４７页）

而这些都是与膨化过程中湿热条件对酶的钝化作用密接相关的。因此，大豆油脂生产企业应积极采用大豆膨化浸出工艺技术，以利于提高产品质量和生产效果。本试验虽然仅对大豆生坯浸出和膨化浸出生产中的指标进行了对比分析研究，实际上其结果对其他油料的加工也有指导意义。譬如对菜籽生坯膨化浸出，同样也可以利用膨化过程中的湿热作用钝化芥子酶，以减少芥子甙有毒分解产物的形成，从而提高菜籽粕的饲喂安全性。油料膨化浸出工艺技术对提高产品质量和生产效果的显著成效值得在油脂工业大力推广应用。

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作者简介：刘玉兰（１９５７－），女，教授，河南工业大学粮油食品学院油脂工程系主任，主要从事油脂工程的教学、科研、工程技术服务工作。通讯地址：

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１９９４．

（４５００５２）郑州市嵩山南路１４０号

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