（食品科学专业论文）方便豆腐粉微结构及其蛋白质溶解、凝胶机理的研究.pdf

摘要 摘要 方便豆腐粉是一种加入热水后速溶，加入凝固剂后，在数m i i l 内凝固成豆腐的豆粉， 在传统豆腐制作工艺中，这一过程通常需要1 0h 以上。 通过测定和比较不同状态下大豆蛋白质中离子含量，得到如下结论：变性大豆蛋白 质能吸附更多的高价阳离子，并形成可溶性的大分子聚集体；当溶液中钙镁离子浓度达 0 0 2 m o l l 时，大豆蛋白质的溶解度最小；在豆制品加工过程中，最终与可溶性蛋白质 共存的钙仅占大豆总钙的2 0 ，而镁有8 0 ；与可溶性的大豆蛋白质相比，不溶性蛋白 质中的钙镁的摩尔比相对较大，与镁相比，钙使大豆蛋白质的溶解度下降更大。 通过测定和比较不同p h 豆浆中蛋白质和植酸磷的含量，并用凝胶层析测定不同加 热条件下蛋白质相对分子质量的分布，得到如下结论：大豆蛋白质和植酸盐以可溶性复 合物形式存在，适度加热的豆浆蛋白质具有最大的稳定性和溶解度，当加热强度增加时， 蛋白质相对分子质量分布范围变宽：豆浆中的蛋白质是不稳定的，其在溶液中的溶解应 理解为分散行为。 用动态激光粒度仪测定不同溶液中粒子的粒度分布时发现，在温度2 5 和5 5 的 s p i 溶液中，蛋白质聚集体的体积平均粒径分别为2 6 3 0 和2 2 4 i l i i l ，证实氢键是蛋白质 聚集体形成的主要作用力：生豆浆中的粒子大多在2 0 0 0 m 左右，4 0 0 啪左右的粒子仅 占总体积的2 5 ，且蛋白质的聚集速度非常快，随加热强度( 温度、时间) 的增加， 豆浆中粒子的体积平均粒径不断减小，由生豆浆的2 2 3 7 n m 变成熟豆浆的1 1 1 砌，经均 质后，更减少至4 3 砌，大小相当于7 s 的一个亚基；存在于豆浆中的油脂粒径大多小 于2 0 n m ，大豆蛋白质溶解度与脂肪的存在无关。 在生豆浆浓缩实验中发现，当溶液浓度小于2 7 时，粘度很小，当浓度达到4 2 ， 6 0 时的粘度仅为8 m p a s ，相当于2 0 水粘度的8 倍，与常温下1 0 的熟豆浆粘度类似， 生豆浆中未变性大豆蛋白质与水之间发生的主要作用力是氢键。 不同凝固剂使豆浆p h 下降的机理不同：氯化镁通过m g ”在蛋白质和植酸盐上的吸 附和络合反应，置换出氢离子，而g d l 通过水解产生氢离子；高价阳离子与植酸盐和 蛋白质的结合都能导致豆浆p h 下降，与氢离子相比，高价阳离子与大豆蛋白质的结合 力更强。 当豆浆凝固成豆腐时，电导率不随温度的升高而变化，豆腐渗出液和蛋白质凝胶网 络都是连续相。 用f t _ i r 测定了不同溶解特性豆粉中大豆蛋白质的二级结构，在与数据库数据比对 后，确认酰胺i 带对蛋白质结构指认是可靠的。发现速溶豆粉中蛋白质分子结构具有 下列特点：分子之间发生氢键作用( p 1 + p 2 ) 的氨基酸为2 3 6 ，而普通豆粉中发生氢 键作用( p 1 + d 2 ) 的氨基酸比例约3 0 0 。采用变温a t r f t m 方法分别测定了豆浆凝 固过程、豆浆升温过程和大豆分离蛋白加热凝胶形成过程中蛋白质二级结构的变化，结 果显示：随豆腐凝胶强度的增加，大豆蛋白质分子间发生强氢键作用( b 1 ) 的氨基酸比 江南大学博士学位论文 例由最小的1 7 4 上升到最大值4 3 3 ，而维持蛋白质紧密结构氢键作用( b + d ) 的氨 基酸比例由最大的3 8 8 下降到1 7 4 ；冷豆浆从2 0 升温到8 0 时，核心结构氢键( b + a ) 的氨基酸约3 8 0 ，而强氢键作用( b 1 ) 的氨基酸比例则由2 0 的2 9 2 下降到 8 0 的1 6 1 在大豆分离蛋白溶液加热凝胶形成过程中，核心结构氢键( b + a ) 的氨 基酸比例都维持在3 0 0 左右，强氢键作用( b 1 ) 的氨基酸比例则由最低的1 2 6 上升 到形成凝胶的3 1 l 。将凝固过程中蛋白质二级结构的变化与凝胶的质构性质关联后， 得出如下结论：在豆腐凝胶骨架形成过程中，起主导作用的力是疏水作用和静电作用， 氢键等起辅助作用；而豆腐胶冷却变硬的原因，应该归于蛋白质分子间氢键作用的加强； 在豆腐形成和豆腐凝胶强化过程中，大豆蛋白质分子间的强相互作用不断加强；与大豆 蛋白质溶液加热形成凝胶相比，在豆腐胶中，大豆蛋白质结构要松散得多，因此，豆浆 形成豆腐所需要的最小蛋白质浓度仅为热凝胶的l 1 0 。 对s p i 凝固过程1 h n m r 谱的研究发现，己变性s p i 在溶液中的构象对温度变化是 可逆的，而在s p i 凝固过程中，质子的化学环境发生了不可逆变化：低温溶液中的s p i 具有更多的b 结构，而高温s p i 具有更多的随机结构；当s p i 凝固时，芳环质子( 6 6 5 ) 的共振信号逐渐消失，即，s p i 的凝固与氨基酸残基芳环的疏水作用有关。通过对质子 信号强度的分区研究，发现在s p i 凝固过程中，总质子的可动性下降，氨基酸残基侧链 末端脂肪族和芳香族基团间发生了强烈的疏水作用：相对于高温s p i 凝胶，低温凝胶中 靠近主链的侧链质子( dh ) 具有更大的可动性，而在9 0 s p i 凝胶中，蛋白质主链质 子( 0 【h ) 具有比其他状态更大的可动性，实验结果与f t _ i r 一致。 用g c m s 测定了方便豆腐粉豆腐的风味，与内脂豆腐相比，风味特征基本相同： 在六种主要风味成分中，方便豆腐粉豆腐中出现了较多的正已醛，而普通内脂豆腐中仅 存在正已醇。 s e m 测定结果表明，速溶豆粉颗粒是中空凹凸不平的球型结构，壁的厚度在 5 0 0 0 2 0 0 0 0 n m 之间，具有多孔的内外表面，内外表面微孔的直径约5 0 一3 0 0 m ，孔的连 接和方向是随机的，内外表面的微孔是联通的；x p s 测定结果表明，速溶豆粉颗粒表面 层由蛋白质、1 8 碳脂肪酸钠和皂甙构成，三种物质的重量比约为3 2 ：4 1 ：2 7 ；d s c 测 定结果表明，速溶豆粉的玻璃化相变温度约为5 2 7 ；n 2 吸附法测定表明，对孔径大于 7 0 r 1 i t l 的大j l 、大于3 啪的微孔和小于3 n m 的超微孔来说，速溶豆粉的比表面积和孔隙 体积都超过普通豆粉的1 0 倍；f t - i r 测定结果表明，速溶豆粉中蛋白质分子间作用力较 小，并具有类似大豆蛋白质晶体的天然结构。 关键词：方便食品；速溶性；凝胶特性；蛋白质二级结构；傅立叶红外光谱；1 h n m r 豆腐；豆粉。 i i 摘要 a b s t i 薯c t i n s t a n tt o f up o w d e ri sal 【i n do fs o y b e a np o 、d e r ，w h j c hc a nb ed i s s o l v e dr a p i d l yi n b o i l i i l gw a t e ra n dt l l m e di m ot o 如i naf e wm i i l u t e sw h e nt l l ec o a g u l a t i o na g e n t sa r ea d d e d ； t l l e 仃 l d i t i o n a lt o mm a n u 岛c t i i r i n gp m c e s su s u a l l yt a l ( e sm o r et l l a nt e nh o u r s t h m u 曲c o m p a r i n gn l ei o nc o m e n t so fs o y b e a np m t e i ni nd i 疵r e n ts t a t e s ，w ec o n c l u d e t 1 1 a t ：m ed e n 抵ds o yp r o t e i i lc a na b s o r bm o r et i i 曲v a l e n c ec a t i o n sa i l df o ms 0 1 u b l e s o y b e a np m t e i na g g r e g a t i o n ；1 1 1 es o yp r o t e i i ls o l u b i l i t y i s t l l e1 0 、e s tw h e nt l l et o t a l c o n c e n 仃a t i o no fc a + + a 1 1 dm g hi so 0 2 m o l l ；c o m p a r i n g 、i mm g 抖，c d hm a k e ss o y b e a i l p r o t e i n m o r eu i l s t a b l e i ns o y r i l i l l 【；c a 忖a i l d m 矿i nm e f m a ls o y p m d u c t a r e2 0 a i l d8 0 o f t h eo r i g i n a lq u a n t i t yi nt h es o y b e a i l ；c o m p 捌n gw i t t lt 1 1 es o l u b l es o y b e a i lp r o t e i n ，t 1 1 em 0 1 a r r a t i oo f c a 什m g 什i ni n s o l u b l es o yp m t e i i la g g r e g a t i o ni sa l w a y sb i g g e l b ym e a s 曲gt 1 1 ec o n t c n to fpo fp h y t a t ea 1 1 dp r o t e i ni nt h es o y b e 锄e x 仃a c t i o na t d i 仃e r e n tp h ，a i l dm e a s 嘶n gt h er e l a t i v em o l e c l l l a rw e i g h tmd i 彘r e n th e a t 堍c o n d m o nb y t h eg e lf i l 仃a t i o na tt h es 锄et i i n e ，、v ec a nc o n c l u d et h a t ：t h ep h y t a t ea n dp m t e i i lf o n ns o l u b l e c o m p l e xi ns o y r i l i l k ，t h ec o m p l e xc a nr e a c ht l l em o s ts t a b l es t a t ew h e nt 1 1 es o y m i l ki sh e a t e d i na d e q m t em e t l l o d s ；m e nm es o y l l l i u ( i sh e a t e ds 们n g l y ，m cd i s 劬u t i o no ft 1 1 es o yp r o t e i n r e l a t i v em 0 1 e c u l a r 、v e i 曲tb e c o m e s d ei nt l l es o l u t i o n ；s o yp m t e i ni i lt 1 1 es o y i l l i l l 【i s 吼s t a b l e t h e 咖o d ”a i i l i c a l l y ，a i l dm ed i s s o l v i n gp m c e s so fs o yp r o t e i i ls h o u l d b ead i s p e r s ep r o c e s s t h ed i 鲥b 、】t i o n so f 也ep a n i c l ed i a m e t e ri n d i 宙f e r e n ts o l u t i o na r em e a s u r e db y d y l l a m i c1 鲫玎p a n i c l ed e v i c e t h ea v e m g ed i 锄e t e r so fs p ia r e2 6 3 oa 1 1 d2 2 4m a t2 5 a n d5 5 ，h c n c e ，h y d m g e nb o n di sm em a i l l f b r c eo ft h es p ip m t e i ni ns o l u t i o n ；1 1 1 ep a n i c l e d i 锄e t e ri nn o h e a t e ds o y i i l i l ki sa b o u t2 0 0 0 m ，m em t i o no f 恤4 0 0 衄d i 椰e t e rp a n i c l e si s o m y2 5 i nv o l m e ，a i l dt 1 1 ep m t e i na g 孕e g a t i o ns p e e di sv e r yq u i c k ；谢t ht h eh e a t i n g s 缸n g t l li n c r e a s i i l 舀m ea v e r a g ev o l u m ep a r t i c l ed i 锄e t e rd e c r e a s e sc o n t i n u o u s l y ，b e i l l g 2 2 3 7 mi nn o _ h e a t e ds o y m i l k ，t h e nb e m g1 1 1 mi nh e a t e ds o y m i l ka i l df i n a l l y4 3 姗心e r h o m o g e t i i z a t i o n ；t h ea v e r a g ed i 锄e t e ro fo i ld m p i ss m a l l e rt 1 1 a 1 12 0 n m ，a 1 1 dt h es o yp r o t e i n s o l u b i l i 够i sn or c l a t i o n 、析t hm es o y b e a no i l i ns o y i i l i l k w 1 l e nt l l ec o n c e m r a t i o no ft 1 1 en o _ h e a t e ds o y i l l i l ki sb e l o w2 7 ，t l l e v i s c o s i t y c o e m c i e mi sv e r y1 0 w ；w h e nt h ec o n c e n t r a t i o ni s4 2 ，t l l ev i s c o s i 哆c o e 伍c i e n ti so n l y 8 i i l p a sa t6 0 ，e q l l a lt o1 0 o f h e a t e ds o y l l l i u ( a n do l l l y8t i m e so fm ew a t e ra tr o o m t c m p e r a t u r e i nt h er e s e a r c hf o rt 1 1 ec o a g u l a t i o np r i n c i p l eo fd i f i b r e n tc o a g u l a t i o na g e n t s ，w ec o n c l u d e t l l a t ：t h ec o m b i n a t i o no fp h y t a t ea n ds o y b e a np m t e 洒w i t hh j 曲v a l e n c ec a t i o i l sr e s u l t s 证t t l e d e c r e a s i n go ft l es o l u t i o np h ；i nm em e a s u r i n gp hr a n g e ，t h eh i g hv a l e n c ec a t i o n sc o m b i n e s i i i 江南大学博士学位论文 埘t l ls o y b e a l lp r o t e i ns 仃0 l 培e rt h a i lh + ；1 1 1 er e 船o n so fs o y m i l kp hd e c r e a s i n ga r ed i 行c r e mf o r g d la 1 1 dm g c l 2 ，t l l em 矿o fm g c l 2r e p l a c e s i 十i nt 1 1 es o y b e a np m t e i i la n dp h y 诅t e ，h o w e v e r g d lp m d u c e s i 十t 1 1 r o u 曲h y d r o l y s i s w 1 l e n 血es o y m i l ki s c o a g u l a t e di n t ot o 如，t l ee l e c 砸c a lc o n d u c t i v i t yd o e sn o tc h a l l g e 、v i mt h et e m p e r a t u r ci n c r e a s i n g ；t 1 1 ep m t e i nn e “v o r ka n dt l l es o l u t i o ni nt l l eg e la l la r e c o n t i n u o u sp h a s e s 1 1 1 em t i oo f i m e m o l e c u l a r h y d r o g e n b o n ds e c o n d a r ys t m c t u r e ( p 1 + p 2 ) c o n 蚰t u t i o n i n t h ei i l s t a i l ts o y b e a l lp o w d e ri s2 3 6 ，t 1 1 el o w e s to n ei na 1 1m es o y b e a np o w d e rm e a s u r e d 1 1 1 e s e c o n d a r ys 廿u c t i l r ec o n s t i t i l t i o ni nt h ep r o c e s s e so fs o y m i l l ( h e a t i n g ，s o y m i l kc o a g u j a t i o nw i t l l g d la 1 1 ds p i h e a t i n gg e 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e i n m o l e c u l e si n c r e a s e sc o n t i n u o u s l y ；c o m p a r i n g 、v i t l lt h es p ih e a t i i l gg e l ，t 1 1 ep r o t e i ns 仃1 l c t u r ei s l o o s e ri nm et o m ，a 1 1 dt 1 1 i sm a yb et h er e a s o nt h a tm el o w e s tp r o t e i nc o n c e n t r a t i o nf o rm a l 【i n g t o mi so m yl 1 0o f t | l ec o n c e n a t i o nf o rt l l es p ih e a t i n gg e l 1 1 1 r o u g h1 h n m rs p e c t m ，w en n dt 1 1 a tt 1 1 ec o n f o n n a t i o no ft h ed e n a t u r e ds p ii nt h e s o l u t i o ni sr e v e r s i b l ea n di sn o tf o rm es p ic o a g u l a t i o np m c e s s ；s p ii nt h es o l u t i o np o s s e s s e s m o r ep - s h e e ts t r u c t u r ea tm o mt e m p e r a m r ea n dm o r er a n d o ms t m c t u r ea t9 0 ；t h es p i a r o m a t i cg r o u p1 ha b s o r b i n gp e a ki s 伊a d u a i l yd i s a p p e a rw i t l lm ec o a g u i a t i o np m c e s s d e v e l o p i n g ，h e n c e ，t h es p ic o a g u l a t i o np r o c e s si sc o r r e l 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m p o n e n t o b s e r v a t i o nb ys e m ，t l l ei n s t a l l tt o f up o 、v d e rp a n i c l e sa r es m o o t l l 锄dc o n c a v o c o n v e x i nm es u r f k e ，a r ev a c u l l i l li nt l l em i d d l ep a n s ，t h ew a l ld e p t l lo ft i l ep a r t i c l e si sd b o u t 5 0 0 0 2 0 0 0 0 m ，m ed i 锄e t e ro f 廿l em i c r o - h 0 1 e si nt h ep a r t i c l ew a l l i sa b o u t5 0 - 3 0 0 ma n d t l l em i c m _ h o l ec o n n e c t i o ni s 砌d o m ；m e a s 面n gb y ) s ，t h ei n s t a n ts o y l i l i l kp 枷c l es u r f a c e i s c o m p o s e do fp m t e i i l ，s o d i 眦1 8 c f 缸a c i d a i l ds o y a s a p o l l i n ，t h er a t i oo ft h et h r e e s u b s t a l l c e si s3 2 ：4 1 ：2 7 ：m e a s 删n g b yd s c ，m eg l a s s yt e m p e r a t u r eo fm ei i l s t a i l ts o y i i l i u ( p o w d e ri s5 2 7 ；m e a s u r i n gb yt l l em e m o d so fl o w - t e m p e r a t u r en 2a b s o r p t i o n ，也es u r f 如e a n dt l ei i l i c m - h 0 1 ev 0 1 啪eo f 山ei n s t a i l tt o mp o w d e ri s1 0t i m e sm o r et l l a i lt 1 1 ec o i n i t l o n s o y b e a np o w d e ri nt l l es a m e 、v e i g h t ；m e a s 皿n gb yt 1 1 ef t i rt l l ei 1 1 t e r a c t i o nb e t w e e nt i l e p r o t e i nm 0 1 e c l l l e sm t l l ei i l s t a n tt o 血p o w d e ri ss m a l l e rt l l a nt 1 1 ec o m m o ns o y b e a np o w d e r ，a i l d t h ep r o t e i ns e c o n ds t m c t u r ei n 也ei n s t a n tt o mp o w d e ri sm o r es i i i l i l a rw i t h 山en a 眦s o y b e a n p r o t e i n k e yw o r d s ：协s t a mf o o d ；i n s t 锄ta b i l i t y ；g e lp r o p e n i e s ；p m t e i ns e c o n d a r ys m l c t u r e ；f t _ i r ； 1 h - n m r ；t o m ；s o y b e a i lp o w d e l v 独创性声! 擂 本人声明所呈交的学位论史建皋人在导师鬻辱下进行的研究z 作友取得的研甄成果。晕我所知，醣了史峰特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他入已经发表或撰写过的研究成果，也虿包含 本人为获餐江雨：学或其它教育机构的学位或证书而使用过既材料。 与我一同工作匍同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确哟说明并表示谢意。 蕊于论文使用授权的说蕊 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南气学希般保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文昀全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学在论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一豸：。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 餐名：丕丝导师签名： 易。乞 日期：d 缛；月啼 第一章绪论 第一章绪论 1 1 立题背景及意义 中国是大豆的故乡，也是世界公认的大豆制品发源地，近年来国内大豆制品生产和 消费现状却不容乐观，与国外日渐兴起的大豆热形成强烈反差。国内每年大豆消费量约 2 9 0 0 万t ，其中，国内生产1 3 0 0 万t ，进口约1 6 0 0 万t ；每年用于传统豆制品加工的大 豆约6 0 0 万t ，其余部分用于油料工业，油料工业每年要产生约1 7 0 0 万t 高蛋白质含量 的豆粕，其中仅不足3 被深加工成分离蛋白和浓缩蛋白，绝大部分用作饲料。 大豆食品在国外，同样受到高度重视，1 9 9 9 年1 0 月2 6 日，美国食品与药物管理局 批准在含有大豆蛋白质的产品上，可做如下声明：在低饱和脂肪酸、低胆固醇饮食中， 每天摄入2 5 9 大豆蛋白质，可减少患心脏病的危险性，这对一种食品而言，是没有先例 的；豆腐自唐朝传入曰本后，一直深受喜爱，现每人年均消费量约2 0 k g ，为世界之首； 豆腐也是在欧美国家中最有影响的东方食品，9 0 年代以来，美国的豆制品以1 0 的速 度在增长，2 0 0 1 年，豆腐消费约1 0 亿美元；有人预言，大豆食品将是2 1 世纪最受欢迎 的产品。 豆腐发明于2 1 0 0 年前的汉朝，今天仍是我国最重要的传统食品之一，也是其他豆 制品的中间产品；海峡两岸在每年的9 月1 5 日同时举办中国豆腐文化节，至今已经历 了1 4 年，正成为豆制品行业每年必做的一件大事；在回顾大豆制品生产现状时，不应 忘记大豆食品对我国人民身体健康作出的巨大贡献，在食品配给的困难时期，国家为保 证居民的豆制品供给，在国内曾建立了三千多家上规模的豆制品加工厂；在新的历史阶 段，1 9 9 6 年8 月，国家2 2 位食物与咨询委员会专家提出的“大豆行动计划”，由国务院 组织四部委开始实施。 目前，国内传统豆制品生产的特点是规模小、污染大、品质不稳定和生产效率低。 我国每年用于豆制品生产的原料大豆约6 0 0 万t ，生产豆腐约2 0 0 0 万t ，人均豆腐消费 量约1 0 虹，是一个拥有百万从业人员和产值在三百亿元以上的行业。豆制品也是一个劳 动密集型行业，尽管近几十年来，随着粉碎、分离、凝固及包装技术与设备的进步，豆 制品的生产方式有了很大的改观，但规模小、劳动强度大、产品不易保藏和废水对环境 的污染问题一直困扰着行业的发展：其落后的加工方式，在产品卫生、保质期、标准化、 包装、生产规模及废水处理等方面已不能满足现代社会的需要，迫切需要实现工业化u l ， 方便豆腐粉将成为最重要的一个选择。 方便豆腐粉是一种用开水一冲即成豆浆，加入凝固剂后即能制成即食豆腐脑和豆腐 的豆粉；能满足人们对食品方便、营养、卫生和保健的要求，预计在饮食条件受到限制 的人群中市场巨大，也将受到西方顾客的欢迎【“，是一种有巨大发展前景的食品。 江南大学博二l 学位论文 方便豆腐粉研究的目标是采用大规模工业化生产方式，实现原料、生产过程的标准 化，制成质构、营养、方便和能满足特殊人群需求的产品；将来随着技术的成熟，能像 今天生产面粉一样，用低成本生产出各种特性的方便豆腐粉。 方便豆腐粉生产的关键技术是速溶无糖豆粉的制作，即加入热水后能还原成成分、 营养、风味及蛋白质功能性质( 特别是凝胶性) 上与新鲜豆浆一样的豆粉；速溶无糖豆 粉的研究一直是豆制品行业甚至食品行业的研究热点和难点，此问题的解决，将给传统 豆制品行业和现代豆粉工业带来巨大的变化1 7 j 。 1 2 方便豆腐粉生产现状 方便豆腐粉是豆粉的一个品种；全国大中型豆粉、豆乳粉及豆浆晶厂家有6 0 余家， 仅徐州维维、广东黑牛、山东龙丰、内蒙古大公、黑龙江冬梅及晨星岛6 个集团在鼎盛 时期就有4 0 0 多条生产线，年产量达3 8 万t ，可分为下列三类： 第一类为各种调制豆粉，蛋白质含量小于2 0 ，占市场总量7 0 以上，以湿法超微 粉碎豆粉为基料，配以各种水溶性糖类( 含量大于5 0 ) 、奶粉等经灭菌后喷雾干燥制 成，现今，其产销量逐年下降。 第二类为无糖豆粉，蛋白质含量一般小于4 0 ，可分为两种类型，一种称为非活性 无糖豆粉，可以直接食用，采用大豆脱皮灭酶、干法超微粉碎、调制、湿法超微粉碎、 喷雾干燥工艺制作( 也有采用脱皮灭酶后膨化再超微粉碎的工艺) ，这类豆粉润湿、分 散性良好，但蛋白质溶解度很低( 通常小于3 0 ) ，丧失了大豆蛋白凝胶，乳化等功能 特性，由于其性质类似于粉碎后的烤豆，因此其消化吸收率较低，这类产品主要为忌糖 者食用；另一种称为活性大豆粉，实质上是脱皮的生豆粉，其特征是脲酶阳性，用做豆 制品加工的原料，在加工传统豆制品时，仍需去除不溶性纤维，总产量每年不足万吨。 第三类为豆腐花粉、豆腐粉等：豆腐花粉以广西梧州为代表，产品的主要缺点为用 高糖来增加蛋白质的溶解性，蛋白质含量小于2 0 ，其组成与传统豆腐花有较大差别， 凝胶强度也低得多；另一类蛋白质含量约5 0 ，以湿法生产的去纤维生豆粉，加水煮沸 后成豆浆，加凝固剂制成豆腐，产品的风味、质构与同浓度新鲜豆浆产品类似，但方便 性不如前者，以淮南益益豆腐粉为代表。 在国外，9 7 年欧美市场上有日本h o u s ef o o d s 公司生产的t o f um i x 豆腐粉销售，产 品特点类似淮南益益豆腐粉；近年来，美国和澳洲出现用豆粉制作的豆制品l “，这类豆 粉性质与龙丰等生产的超微粉碎活性豆粉相同，平均粒径在2 0 5 0 帅1 之间。 总之，豆粉的生产受技术和设备条件的限制，到目前为止，市场上还没有出现用沸 水冲溶还原后，加入凝固剂，形成基本性能( 凝胶强度、风味、营养) 与新鲜豆腐类似 的豆粉，即方便豆腐粉。 第一章绪论 1 3 大豆蛋白质研究进展 1 3 1 大豆蛋白质的组成和结构研究 前面已经说明，方便豆腐粉实质上就是强凝胶性速溶无糖豆粉，而从分子水平上理 解加工过程中大豆蛋白质相互作用机理，是正确理解豆粉速溶和凝胶性的基础，是制定 实验方案和把握研究方向的依据，从这个意义上说，也是方便豆腐粉实现工业化生产的 基础：因此，大豆蛋白质的结构和功能特性的研究显得特别重要。 大豆蛋白质含量高达4 0 ，约9 0 能溶于稀碱水溶液中，其余为不溶性结构蛋白。 在稀碱溶出蛋白中，用蔗糖密度梯度离心法分离，可分为2 s 、7 s 、1 1 s 和1 5 s 组分，相 对分子质量分别为8 3 0 、1 0 0 2 0 0 、3 5 0 和6 0 0 k d ，约占水溶性蛋白质量的1 2 、3 5 、 4 8 和5 。 现在认为【4 3 j 1 5 s 蛋白质在大豆子粒中并不存在，只是在加工和分析过程中，少量l l s 蛋白质分子的非共价键的聚合体。 1 1s 组分是较为纯净的大豆球蛋白，含糖约o 8 ，由两个原体组成，每一个原体由 三个亚基组成，1 1 s 蛋白质中至少存在7 种不同的亚基，每一个亚基由两条多肽通过二 硫键相连而成，其中一条多肽链的等电点在酸性范围( 4 7 5 5 1 5 ) ，称为酸性多肽链，另 一条多肽链的等电点在碱性范围( 8 0 8 5 ) ，称为碱性多肽链，用s d s p a g e 测定，酸性 和碱性多肽链相对分子质量分别约4 0 和2 1 k d 。 7 s 组分由血球凝集素、脂肪氧化酶、p 一淀粉酶和7 s 球蛋白组成；7 s 球蛋白中的d 一 伴大豆球蛋白占7 s 组分的6 0 ，含糖约4 5 ，是一种寡聚蛋白，相对分子质量为 1 0 0 2 0 0 k d ，由、d 和b 三个亚基组成，三个亚基的相对分子质量分别为7 6 k d 、7 2 k d 和 5 3 k d ，等电点分别为5 2 、5 3 和6 0 。 2 s 组分由大豆胰蛋白酶抑制素、大豆血球凝集素和尿素酶组成。 要得到蛋白质的三维结构图，首先需要制备纯的蛋白质并测定氨基酸及其序列；其 次，如用x 一晶体衍射方法，需制备合适的蛋白质晶体，用多维卜m 绿方法，需要溶液中 的蛋白质有较高的结构稳定性：这对由多种杂蛋白构成的大豆蛋白质来说，是一个技术 难题。直到1 9 9 0 年，人们1 4 4 】才测得了四季豆中7 s 球蛋白( p h a s e o l m ) 的分子结构，到 1 9 9 3 年【4 5 】，测得刀豆中7 s 球蛋白( c a n a v a l i l l ) 的三维结构；在2 0 0 1 年，m o t o y 勰u 【4 6 】 小组，通过克隆技术，成功制备了大豆1 1 s 球蛋白的一个原体的晶体，此原体由三个亚 基( a l a b l b ) 组成，其三维结构如图1 1 。 在2 0 0 5 年一月的p d b ( 美国b r o o l d l a v e nn a t i o r k l ll a b o m t