大豆蛋白质

大豆蛋白质（精选十篇）

大豆蛋白质 篇1

1不同类型大豆蛋白质和脂肪含量的积累

干物质含量是大豆重要的经济指标,不同大豆品种的干物质合成规律均在籽粒形成20 d内缓慢增加,随后干物质含量快速增加,直到籽粒形成后期再次缓慢增加[1]。大豆干物质的积累随脂肪积累的增加而增加,但不随蛋白质积累规律的变化而变化。大豆籽粒形成过程中,在初期是脂肪和蛋白质同时积累,后期以合成蛋白质为主,蛋白质积累的主要时期是籽粒形成中期到后期。大豆籽粒在发育过程中脂肪和蛋白质的积累是一个动态过程,脂肪和蛋白质的积累在各品种间略有差异。

1.1不同类型大豆品种脂肪相对积累规律

大豆是重要的油料作物,高油已成为主要的育种目标之一。大豆脂肪相对含量积累动态在不同品种中呈现前低、中高、后期平稳下滑的趋势[2]。有研究表明多数品种脂肪含量随着鼓粒天数的增加而增加直至成熟[3],只有极个别高油品种在鼓粒盛期后约20 d达到最大值为21%,成熟时略有降低[4]。高蛋白品种在发育中晚期脂肪积累几乎停滞,而蛋白质积累速率高[5]。总体看来,脂肪含量在鼓粒盛期最高,鼓粒盛期后10～20 d明显降低,成熟时又明显回升[6]。就高油大豆而言脂肪含量含量积累呈现“低—高—低”趋势,并并且种子成熟后的脂肪含量要高于初期测量时的含量。

1.2 不同类型大豆品种蛋白质相对积累规律

不同品种大豆蛋白质积累规律有所不同,这与大豆发育过程中蛋白质积累受气候条件影响比较显著有关[7]。高油品种的蛋白质含量在鼓粒盛期达到最高,随着鼓粒天数的增加而降低直至成熟,有时成熟时会略有回升。有研究表明种子成熟后的蛋白质含量要小于初期测量时的含量[8]。高蛋白品种蛋白质相对含量随着鼓粒天数增加而增加,到鼓粒盛期后10 d达到最大值,成熟时又明显降低。高产品种蛋白质含量在鼓粒盛期高,此后随着鼓粒天数的增加而降低直至成熟,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和速度有所不同[5]。

2 环境因子对大豆籽粒蛋白和脂肪积累的影响

2.1 纬度对大豆籽粒蛋白和脂肪积累的影响

籽粒中的蛋白质含量与脂肪含量呈负相关,并且不同基因型品种在蛋白质含量和脂肪含量上有显著差异并受环境影响[9]。有研究表明大豆籽粒蛋白、脂肪含量积累受纬度高低的影响[10],高纬度地区的品种脂肪相对含量较高,低纬度地区的品种蛋白质相对含量较高一些[11]。

2.2 温度对籽粒发育过程中蛋白质和脂肪积累的影响

温度可直接或间接地影响植物生长、发育以及最终产量。有研究发现成熟大豆籽粒中的蛋白质和脂肪含量受籽粒发育期生长温度的影响。在温度达28℃时籽粒脂肪含量最高,当温度继续升高则脂肪含量下降。而蛋白质含量却在温度超过28℃后随着温度的升高而增加[9]。籽粒发育过程中,低温条件下,蛋白质和脂肪含量均随着其发育而增加,两者呈正相关;当温度从16℃升高至24℃时,成熟籽粒中脂肪和蛋白质含量均随温度升高而增加,两者呈正相关[12];当在高温(31℃)和中温(24℃)条件下,籽粒获得总干重的60%以前,蛋白质和脂肪含量随发育而增加,在获得总干重的60%以后,脂肪含量不再增加并略有下降,而蛋白质含量持续增加。当温度从16℃升高到31℃,成熟种子中的蛋白质含量呈上升趋势[9]。终上,提高籽粒发育后期的温度对提高种子蛋白质含量具有十分重要的意义。

温度对籽粒脂肪积累的影响:温度影响籽粒的组成成分,有研究表明高温可降低种子脂肪含量,温度从16℃上升到24℃,籽粒中脂肪含量增加,但是当温度升高到31℃时,脂肪含量不再增加,并略有下降[12]。温度对脂肪积累模式的影响与其生长有关,由于低温降低了籽粒的生长速度而降低脂肪的合成速率,使整个籽粒发育过程中脂肪含量均低于高温和中温条件。高温,特别是发育早期的高温能使籽粒短时间快速积累脂肪,但随着高温对后期生长的影响使积累脂肪受到了抑制[13]。因此,温度对脂肪积累的影响不显著。

2.3 施肥对大豆籽粒蛋白质积累的影响

氮肥对大豆籽粒产量和品质的作用因其施用量、施用时期和施用方式等不同而异[14]。有研究表明,在籽粒形成过程中,缺氮会导致种子蛋白质含量显著下降[15]。而籽粒形成前期施氮会抑制蛋白质的合成,随着籽粒的形成,抑制作用逐渐消失。因此在施用氮肥后,蛋白质含量在生育前期增加不明显,生育后期才表现为有所增加。不同品质类型大豆品种对氮肥反应也不同,高蛋白品种对氮肥的需求量高于其他品种[16]。

钾肥既是作物生长发育必需的营养元素,同时又是参与品质形成的重要元素,大豆是需钾较多的作物,但过高的钾肥反而不利于干物质的积累[17]。钾肥对大豆品质的影响不同的研究者所得结论各异。有研究发现钾肥能够增加大豆蛋白质含量,降低脂肪含量[18];也有研究认为钾肥可提高大豆脂肪而降低蛋白质含量[19],钾肥效应的差异可能与试验气候条件的差异有关,也可能与土壤中钾含量有关。总体而言在含钾较高的北方土壤上施用钾肥会降低蛋白质提高脂肪含量。随着钾肥用量的增加,蛋白质含量下降,而脂肪含量则上升[17]。

2.4 水分对大豆籽粒蛋白质和脂肪积累的影响

在大豆各发育时期控制水分会直接影响其蛋白质和脂肪的含量。适宜的水分供给自然是籽粒蛋白质、脂肪积累所必需。有研究表明大豆在开花、结荚及鼓粒期干旱,蛋白质含量均上升,脂肪含量及脂肪蛋白总量则下降,其中鼓粒期干旱最为显著,荚期的干旱提高不饱和脂肪酸含量,降低饱和脂肪酸含量,这种影响均极为显著[20]。

2.5 光照对大豆籽粒蛋白质和脂肪含量的影响

在所有环境条件中,光是影响大豆产量的最显著因素之一。光对同化物的运输和分配具有决定性的作用。光富集和遮阴处理,改变了大豆光合产物在源库中的分配。大豆产量构成要素中单株荚数和粒数是对产量影响较大的因素。有研究表明,开花初期光富集能提高大豆产量,光富集可增加每荚粒数,而遮阴则降低每荚粒数[21]。生殖生长期进行光富集可增加蛋白质含量而降低脂肪含量。蛋白质积累一方面受到源供应的影响,而更多的却受到籽粒潜在库能力的调节,当源小库大时利于蛋白质积累,而当源大库小时利于脂肪的合成[22]。遮荫可降低籽粒蛋白质含量,而增加脂肪含量。

3 结论

蛋白质含量和脂肪含量均属微效多基因控制的数量性状。在其合成并积累的过程中都存在剧增时期,并且剧增期在不同品种中表现各异。在其剧增期,对蛋白质、脂肪合成的物质及水肥的供应量会直接影响到籽粒中蛋白质、脂肪的含量,从而影响大豆的品质[23]。脂肪含量在整个生育期呈现前低、中高、后降的趋势[24]。蛋白质含量呈现前高、中降或降后稍回升趋势。施肥类型和水平对蛋白质的含量有显著影响。对大豆施氮肥和磷肥可增加蛋白质的含量。关于产量与脂肪、蛋白质含量的关系:一般情况下脂肪含量在一定范围内与产量呈显著正相关,蛋白质含量与产量呈极显著负相关,蛋白质含量高的大豆往往产量低,脂肪含量高的产量往往较高[10]。

大豆蛋白质 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。

补充蛋白质， 光靠大豆可不够 篇3

不同年纪的人每日所需的蛋白质数量不同：婴儿每日需要摄入10克蛋白质；少男每日需要摄入52克蛋白质，少女每日需要摄入46克蛋白质；成年男性每日需要摄入56克蛋白质，成年女性每日需要摄入46克蛋白质；处于妊娠期和哺乳期的女性每日需要摄入71克蛋白质。

大豆蛋白为何受欢迎？

蛋白质从哪里来？我们首先想到的是吃肉、吃鸡蛋、喝牛奶，其实许多植物性食物中也含有蛋白质，例如，大米、面食中都含有蛋白质。不过植物性食物中蛋白质没有动物性食物中的蛋白质利用率高。但是动物性食物也有其弊端，例如饱和脂肪酸含量高、胆固醇高，这些都是不利于健康的。于是，大豆脱颖而出了。大豆不但胆固醇和饱和脂肪酸含量低，而且蛋白质的利用率也远远高于其他植物性食物，成为许多素食者和高血脂、高胆固醇患者摄取蛋白质的最佳选择。

大豆蛋白真是万能的吗？

真的有了大豆就万事足矣吗？2013年，联合国粮农组织（FAO）推出的“易消化必需氨基酸评分”（DIAAS）法中，一贯受宠的大豆失去了优势地位：大豆蛋白提供的氨基酸比牛乳蛋白质提供的氨基酸要少30%。因此，相比大豆，牛奶是我们更好的蛋白质来源。这是为什么呢？

这就需要好好了解蛋白质究竟是什么了。蛋白质其实是由氨基酸构成的，氨基酸不是一样东西，而是含有氨基和羧基的一类有机化合物的总称。构成人体蛋白质的氨基酸有20种，其中的9种为必需氨基酸。必需氨基酸有什么特别之处呢？这9种氨基酸是人体自身无法合成的，必须要从食物中直接获取。它们是：异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸。虽然组氨酸对成年人不是必需氨基酸，但却是儿童生长发育期间的必需氨基酸。我们从哪里可以获得这些氨基酸呢？

异亮氨酸：鸡蛋、大豆、杏仁、黑米、动物肝脏、糙米、鱼类与奶制品等

亮氨酸：脱脂白干酪、牛奶、肉类、鱼类、火鸡类、香蕉、花生及所有含丰富蛋白质的食物

赖氨酸：鱼肉、牛奶、豆类、奶酪、啤酒酵母、蛋、豆制品及所有富含蛋白质的食物

蛋氨酸：鸡蛋、鱼类、大蒜、肉类、洋葱和酸奶等

苯丙氨酸：面包、豆制品、脱脂白干酪、脱脂牛奶、杏仁、花生、瓜子和芝麻

苏氨酸：动物肝脏、肉类等

色氨酸：糙米、鱼类、肉类、牛奶、香蕉等

缬氨酸：大豆、黑米、蛋类、花生、肉类等

组氨酸：香蕉、葡萄、肉类、禽畜、牛奶等

为何光吃大豆是不够的？

含有这些必需氨基酸的蛋白质被我们称作优质蛋白质。大豆蛋白虽然达到了优质蛋白质的标准，含有所有的必需氨基酸，可是其中蛋氨酸的含量却很低。每一种食物蛋白质中，按照人体所需的量及其比例关系，相对不足的那一种氨基酸被称作限制性氨基酸。因此，蛋氨酸就是大豆蛋白的限制性氨基酸。也就是说，光靠吃大豆蛋白，我们无法摄取到足够的蛋氨酸。蛋氨酸能帮助分解脂肪，预防脂肪胺、心血管疾病和肾脏疾病，还能预防肌肉软弱无力以及将铅等有害重金属代谢掉。为了健康，我们需要从奶制品、鱼虾和牛肉中摄取蛋氨酸，以补充大豆蛋白的不足。

除了大豆，其他食物也有限制性氨基酸。例如，小麦、大麦、大米、玉米的限制性氨基酸是赖氨酸，花生的限制性氨基酸也是蛋氨酸。所以，各种蛋白质混合使用是补充蛋白质的最好方法，这样人体必需的氨基酸可以互相补充，从而提高营养价值。在所有蛋白质丰富的食物中，鸡蛋的蛋白质与人体蛋白质氨基酸模式最为接近，也就最有利于人体利用。素食者为了获取均衡的氨基酸，也可以购买未受精的鸡蛋。只要每天吃鸡蛋不超过两个，也不用害怕胆固醇过高，因为人体每天是需要一定量的胆固醇的，而且并不是所有的胆固醇都会吸收。有研究显示，60岁以上的老人，每天吃2个鸡蛋，血脂并不会升高。

关于大豆种子蛋白质组的研究 篇4

一、大豆综合蛋白质组分析

1. 大豆种子蛋白质组分析。

大豆 (学名:Glycine max) , 中国古称菽, 是一种种子中含有丰富的蛋白质的豆科植物。大豆呈椭圆形或球形, 颜色有黄色、淡绿色、黑色等, 故又有黄豆、青豆、黑豆之称。大豆最常用来做各种豆制品、压豆油、炼酱油和提炼蛋白质。豆渣或磨成粗粉的大豆也常用于禽畜饲料。在中国、日本和朝鲜, 豆腐已经吃了几千年了。大豆加工之后, 也可以成为酱油或腐乳。欧美国家现在也开始吃豆腐, 但是一般用来代替奶制品。

大豆含有丰富蛋白, 其定义为生物体中广泛存在的一类生物大分子, 由核酸编码的α氨基酸之间通过α氨基和α羧基形成的肽键连接而成的肽链, 经翻译后加工而生成的具有特定立体结构和活性的大分子。泛指某一类蛋白质时, 与前面的限定词组成复合词时, 一律用“蛋白质”, 如血浆蛋白质、纤维状蛋白质、酶蛋白质等, 此时“质”字不得省略 (习惯词除外, 新命名者从此) 。凡指具体蛋白质时, “质”字可省略, 如血红蛋白、肌球蛋白等。

改进肽指纹技术鉴定了一些先前双向电泳中已检测到的蛋白质点, 并建立了一种基于自动化处理的高通量分析方法。利用这种方法分析了从双向凝胶电泳中获得的96个蛋白质点。利用肽指纹谱鉴定了44种蛋白质点。利用双向电泳分别在大豆品种Maverick开花后14、21、28、35和42 d分析了其种子蛋白, 考虑冗余因素, 在422个蛋白点中鉴定出216个独立的蛋白质, 其中共有82个蛋白质与代谢有关, 52个蛋白质点为种子贮藏蛋白β-伴大豆球蛋白 (7S) 和大豆球蛋白 (11S) 。

植物蛋白是主要来源于米面类、豆类, 但是米面类和豆类的蛋白质营养价值不同。米面类来源的蛋白质中缺少赖氨酸 (一种必需氨基酸) , 因此其氨基酸评分较低, 仅为0.3~0.5, 这类蛋白质被人体吸收和利用的程度也会差些。

植物性食品的蛋白质。如谷类、豆类、坚果类等常食用的食物蛋白及叶蛋白、单细胞蛋白等。从营养学上说, 植物蛋白大致分为两类:一是完全蛋白质, 如大豆蛋白质;二是不完全蛋白质, 绝大多数的植物蛋白质属于此类。植物蛋白为素食者饮食中主要的蛋白质来源, 可用以制成形、味、口感等与相应动物食品相似的仿肉制品。素食者专食不完全蛋白质, 会发生营养缺乏症, 必须兼食大豆蛋白质。

含植物蛋白最丰富的是大豆。大豆蛋白肉是以优质大豆为原料, 通过加热、挤压、喷噪等工艺过程把大豆蛋白粉制成大小、形状不同的瘦肉片状植物蛋白, 其之所以被称为“蛋白肉”, 是由于其蛋白质的含量远远高于一般动物肉类, 而且食感、结构、色泽、韧性均与动物肉近似。据测定其蛋白质的含量为猪、牛瘦肉蛋白质的2~3倍, 经卫生部门的鉴定, 无毒无害, 是一种绿色、安全、保健食品。由于其含脂低, 是高血压、冠心病、糖尿病人的理想食品, 凉拌、烧、炒皆宜, 味道鲜美可口, 长期食用可增强体质, 有益于身体健康。

2. 大豆其他器官的蛋白质组分析。

首先分析了大豆根瘤细胞溶质的蛋白质组, 发展了大豆根瘤细胞溶质蛋白质分离方法, 该法极大地提高了双向电泳中蛋白质的分辨率。其中最丰富的蛋白质被选来做质谱分析。被鉴定的蛋白质可按功能分为:C代谢28%, N代谢12%, 活性氧代谢12%以及囊泡运输11%。前三类被认为是共生生物固氮过程的生理功能。与囊泡运输有关的一系列蛋白质说明细胞膜组分与生物大分子之间的交换很活跃。在69个被鉴定的蛋白质中有些是糖酵解途径中三碳糖部分的酶, 进一步研究表明该酶在蔗糖合成途径中给类细菌提供苹果酸, 并建立了一张大豆根毛细胞蛋白质参考图谱。

二、大豆差异蛋白质组分析

1. 大豆种子差异蛋白质组分析。

利用蛋白质组学分析方法研究了野生型 (Glycine soja) 和栽培型 (Glycinemax) 大豆种子贮藏蛋白的差异。蛋白质组方法被用来分离、鉴定和比较2种主要的蛋白质, β-伴大豆球蛋白和大豆球蛋白, 在野生型和栽培种大豆种子之间的差异。利用双向电泳和3种不同的IPG胶条有效的分离一系列高丰度和低丰度贮藏蛋白。在p H3~10时大部分β-伴大豆球蛋白亚基能很好地分离, 而p H范围为4~8和6~11时能分别分离大豆球蛋白酸性和碱性多肽链。虽然2种基因型的蛋白点在p H 3~10时整体分布图谱具有相似性, 但蛋白点的数量和强度变化在联合利用p H 4~7和p H 6~11胶条时分辨率要好些。在野生型和栽培型大豆中分别检测到44和34个贮藏蛋白点。运用蛋白质组学方法比较研究3个野生大豆和3个栽培大豆的种子贮藏蛋白差异情况。结果发现, 表达量变化2.5倍以上的点有10个, 其中大部分蛋白质仅在栽培大豆中检测到, 利用MALDI-TOF-MS鉴定出5个蛋白质, 主要是与大豆抗性、抗营养以及种子萌发相关的蛋白质, 包括大豆血凝素, 种子成熟蛋白PM24, 糖结合蛋白, 胰蛋白酶抑制剂p20以及成熟多肽。

2. 大豆雄性不育差异蛋白质组分析。

对NJCMS2A和NJCMS2B的二胞花粉期花药进行蛋白质组比较分析, 在分子量18.4~116.0k D、等电点4~7线性范围内, 检测到约217个蛋白点, 其中差异表达蛋白点25个, 利用MALDI-TOF-MS对差异表达蛋白进行分析, 获得肽质量指纹图谱, 用Mascot软件搜索NCBInr数据库, 鉴定出14个差异表达蛋白, 其中10个在NJCMS2A中出现而在NJCMS2B中缺失和4个在NJC-MS2A中缺失而在NJCMS2B中出现。对热激蛋白22 k D、半胱氨酸蛋白酶、V型H+-ATP酶A亚基、MADS盒蛋白和淀粉分支酶等主要差异蛋白进行功能分析, 推测不育系NJCMS2A雄性不育性可能与能量代谢紊乱、细胞程序化死亡 (PCD) 、淀粉合成受抑制和花器官发育调节基因作用失控等有关。

3. 大豆抗逆境差异蛋白质组分析。

大豆蛋白质 篇5

大豆β-伴大豆球蛋白基因启动子的克隆及功能分析

通过PCR技术从三个栽培大豆(南农99-10、N2899和南农88-1)和两个野生大豆(江浦野生豆-1和ZYD4174)的基因组中分离到大豆7S蛋白α亚基基因启动子片段(7SαP),序列分析表明:7SαP片段包含多个种子特异性启动子所特有的序列元件,如RY重复序列、ACGT、AGCCCCA等,而这五个大豆材料的.7SαP序列的同源性达99%.将从南农99-10中克隆的启动子片段与pBI121-GFP连接构建表达载体,经农杆菌介导转化拟南芥.Southern结果显示,7SαP片段和报告基因GFP以单拷贝的形式整合到拟南芥基因组中,且GFP在7SαP驱动下获得了种子特异性表达.

作 者：易新萍 喻德跃 YI Xin-ping YU De-yue  作者单位：南京农业大学大豆研究所,国家大豆改良中心,作物遗传与种质创新国家重点实验室,南京,210095 刊 名：中国生物工程杂志  ISTIC PKU英文刊名：CHINA BIOTECHNOLOGY 年，卷(期)：2006 26(10) 分类号：Q94 关键词：大豆   种子特异性启动子   α亚基基因   绿色荧光蛋白  

高蛋白大豆新品种——冀豆20 篇6

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。

大豆蛋白质的提取技术的研究进展 篇7

1 大豆蛋白的提取技术

大豆蛋白的工艺主要分为: 碱溶酸沉法、乙醇提取法、膜分离法、酶解酸沉法、离子交换法等。其中碱溶酸沉提取工艺是利用弱碱性水溶液浸泡低脱脂大豆,将其中的可溶性蛋白质萃取出来,然后用一定量的盐酸水溶液加入已溶解出的蛋白液中,调节其p H到大豆蛋白的等电点,使大部分蛋白质沉析下来得到该大豆分离蛋白产品[4]。乙醇提取法是通过将乙醇溶液在水浴中对原料大豆进行反复浸提,将浸提液进行溶剂回收, 得到的即是能浓缩蛋白产品[5]。其中碱溶酸沉法、乙醇提取法提取大豆分离蛋白工艺是目前国内外生产大豆分离蛋白的主要方法也是比较传统的方法。

而酶法、超滤膜法、离子交换法和发酵法为近年来发展的新型提取方法[6,7,8]。采用传统的醇法和酸碱法存在得率较低、 工艺较复杂、特别是废水给环境带来相当大的危害。酶法主要是采用蛋白酶、淀粉酶,能获得大豆蛋白的良好功能及营养性,但是在使用蛋白酶时,需要控制低的水解度( DH) ,提取工艺的难度加大。超滤膜技术的分离原理是利用高分子半透膜,以压差为动力,使提取液中的蛋白与其它物质分离,然后进行喷雾干燥。但是成膜法提取大豆蛋白,目前还没有很好地应用于工业化生产的主要原因是膜分离过程中膜的污染,使膜通量大幅度下降的问题。离子交换法是在电渗析的基础上发展而来的,其基本原理与碱提酸沉法基本相同,该工艺中的双极膜由三层组成: 阴离子交换膜、阳离子交换膜以及阴阳离子交换膜中间的亲水层。水分子在电流作用下,在双极膜上可以电离为H+和OH-,由于膜选择透过阴离子或阳离子,导致溶液的p H值降低,从而达到大豆蛋白的等电点而使蛋白沉淀。该工艺的优点在于不需要加入酸或碱调整蛋白溶液的p H值,可以避免分离得到的大豆蛋白中混入盐离子,保护大豆蛋白的功能性,生产的蛋白纯度高、灰分少、色泽浅,但生产周期过长,目前仍处于实验研究阶段,有待于更深入的研究与开发。

2 主要提取方法的技术演进

经过梳理发现,碱溶酸沉法是大豆蛋白的主要提取方法, 不管是试验阶段,还是产业阶段,该法都是重要手段之一。其中日本的不二制油株式会社在提取大豆蛋白的研究中正是主要着手于该法的研究,不二制油株式会社的碱溶酸沉提取蛋白质技术最早始于1967年,主要是将大豆用碱性的水溶液进行提取,然后再将其调节到酸性将其沉淀以得到分离。而在提取的过程中,也可以通过对p H严格的分段控制,来实现大豆蛋白的分级提取[9]。随着技术的演进,为了减少在酸沉过程中产生的钠或氯含量,不二制油株式会社对该酸沉过程中使用的材料由常用的HCl改进为特定比例的碳酸钾和氢氧化钠[10]。进入到20世纪90年代后,该公司对于大豆蛋白提取方向的研究中, 不再是简单的碱溶酸沉法,还出现了很多的预处理或者后处理步骤,例如,在预处理中加入同工酶来获得更好的口味,或者是将获得的大豆蛋白在酸性条件下用含有盐以及甘氨酸的盐溶液处理,收集得到的上清液为一种低过敏性的大豆蛋白。进入21世纪,随着对大豆蛋白提取研究的深入,不二制油株式会社对该提取方法的研究更注重于提取得到大豆蛋白能在产业上得到很好的应用,其主要体现在三个方面: ( 1) 继续对大豆蛋白的口味进行改善; ( 2) 提高大豆蛋白在酸性食品中的应用可能性; ( 3) 对大豆蛋白做更细的分级研究。分级的主要目的是为了把大豆蛋白分离成富含7S球蛋白的级分和富含11S球蛋白的级分,因为这两种级分是大豆蛋白级分中的主要成分,并且它们具有不同的性质,例如粘度、凝结力、表面活性等,把两者分开富集,就能够应用两种蛋白的性质,借此可扩大蛋白质的应用。

不难发现,碱溶酸沉法的历史悠久,在20世纪50年代就已经开始使用,在近十年的研究中,碱溶酸沉的技术日趋成熟,对该法的研究逐渐减少。与此相反,酶法的起步晚,但是随着时代的推进,酶法的研究进展上升较快。

技术初始,酶解技术是与传统的碱溶酸沉法一起使用,例如于碱溶后采用了蛋白酶酶解,然后再进行酸沉,其中酶解步骤将被纤维包裹的在碱液中不容易析出的蛋白质能够彻底析出,大豆蛋白的得率可达到48% 以上,比现有的提高了10% , 且降低了生产成分,且纯度也提高了2% ~ 3% 。随着技术推进,酶解反应可以单独提取大豆蛋白,以解放传统的酸碱溶液的使用,可以是通过激活原料自身所含蛋白水解酶,使原料在该蛋白水解酶的作用下发生水解反应得到蛋白乳,水解至p H值5. 0 ~ 3. 0,分离收取沉淀蛋白和乳清液,沉淀蛋白经调中性干燥成为分离蛋白粉; 这种方法在原理上不同于传统的化学方法,不再需要使用大量的酸和碱,生产工艺及设备都得到简化[11]。而用复合酶类酶解大豆也正是现下研究的热点,比如采用了复合的纤维素酶和蛋白酶,通过控制其酶解工艺来获得高的蛋白收率。

3 主要的改进方向

在大豆提取蛋白质的工艺改进中,最常见的技术问题是: 提高蛋白质收率、提高蛋白质纯度; 其次是改善产品口味与色泽,以扩大其应用以及减少工业废水、促进排污。而针对大豆蛋白自身的特点应运而生的还有两个其他的技术问题: ( 1) 7S球蛋白、11S球蛋白的分级技术; ( 2) 脱除肌醇六磷酸盐等营养障碍物。其中第一个技术问题,在介绍不二制油株式会社的碱溶酸沉技术推进中已经有所涉及,在此不展开叙述。

而对于脱除营养障碍物这一技术问题的起因源于肌醇六磷酸配合物的存在能妨碍哺乳动物吸收矿物质,从而削弱了大豆蛋白的营养质量。对于该技术问题最早在1971年时候就受到重视,涉及的专利源自美国[12],其公开了在中性条件下于超滤前通过肌醇六磷酸酶将肌醇六磷酸酶解,使肌醇六磷酸盐的含量降低。除了上述用单个酶处理的之外,还有用复合酶脱除肌醇六磷酸,例如,在碱溶后加入酸性磷酸酶和肌醇六磷酸酶以降解,再酸沉。这种酶解处理不仅可以脱除肌醇六磷酸,还可以降低溶液中核糖核酸这一营养障碍物的浓度。但是用酶解法的加工方法,仅是在试验室中的小规模范围内的降低大豆分离蛋白中的肌醇六磷酸盐含量方面的研究,而为了获得一种工业规模生产的低肌醇六磷酸的大豆蛋白,德国BRISTOL MYERS CO公司中是将原料p H值调整为8 ~ 10,温度为65 ℃ 萃取2 ~ 5 min,然后通过将温度迅速降至50 ~ 60 ℃ ,过滤掉不溶的肌醇六磷酸。

4 展 望

目前,碱溶酸沉法、酶解法依然是主要的大豆蛋白分离方法,在提纯目标上,国内仍然更加注重分离出的大豆的纯度和提取率等传统的需求,而国际上,美、日等国更多的已经转向蛋白的分级技术、脱除肌醇六磷酸盐等营养障碍物等更精细化的需求。因此,国内大豆分离蛋白生产企业亟需同科研单位紧密合作,借助于产学研优势,加大大豆分离蛋白的科研开发力度,改善大豆分离蛋白提取的工艺,研制出应用范围更广、产品性能稳定、功能品种多样、符合多种市场需求的产品。

摘要：大豆蛋白质含有人体所必需的八种氨基酸,并具有优良的食品性能和营养价值,是一种重要的植物蛋白,在食品工业中得到了广泛的应用,是近年来的研究重点。其中,大豆蛋白的提取方法有碱溶酸沉法、酶解法、乙醇提取法、离子交换法、超滤膜分离法、发酵法等等。本文以研究方向和工艺改进两方面为着力点综述了碱溶酸沉法和酶解法这两种主要的提取方法的发展脉络。

大豆蛋白的应用 篇8

一、大豆蛋白在食品中的应用

1. 大豆蛋白用于肉制品。大豆蛋白用量最大的是肉制品。香肠中加入大豆蛋白, 可提高肉类中水分和脂肪的固着力, 并与淀粉凝在一起稳定剂存在于脂肪乳化液中。午餐肉里把大豆蛋白加入肉末中与其他成分能较好的混合, 并膨胀成一个完整的块装。在肉末制品中加放的大豆蛋白使肉汁不至于很快失去水分和脂肪。在熟火腿中使用大豆蛋白作熏烤液, 不仅可增加蛋白质含量, 而且还改进了持水能力, 使产品含汁、鲜嫩。从营养学角度看, 大豆蛋白的氨基酸含量低, 添加到肉制品中, 可以起互补作用, 成为更为理想的高级蛋白质。

2. 大豆蛋白用于烘烤制品。适量的将脱脂大豆蛋白添加到面粉中去, 加工成营养面包、营养饼干等, 可提高制品风味, 减少脂肪、提高蛋白质含量和改善烘烤的质量, 并有助于调节面团性质、改善皮色和面包心质构和蛋糕弹性。大豆蛋白作为食品的添加剂, 有较好的保湿性、抗衰老性和延长产品的货架期。

3. 大豆蛋白饮料。近年来, 美国已有食品公司开始投产大豆蛋白饮料, 豆奶产品有:巧克力、香草、水果香型等, 除直接饮用外, 还可加入到其他产品 (如咖啡、汤、早餐谷物等) 中而不会对风味产生负影响, 美国一大豆蛋白公司采用膜分离技术生产出膜工艺分离蛋白, 饮用于冰淇淋中, 使冰淇淋很快占领了美国市场, 大豆蛋白近来一个很大用途是做牛奶的替代品, 尤其是针对牛奶蛋白过敏和乳糖不耐症的婴儿, 大豆蛋白配方是最佳的选择。

4. 大豆蛋白在乳品行业中的应用可分为豆乳类、发酵豆乳、速溶豆粉、婴幼儿配方食品、其他含大豆蛋白乳制品 (大豆炼乳、植物性干酪、大豆冰淇淋) 等。

5. 大豆蛋白在水产制品中的应用。大豆蛋白用于水产制品, 可提高其蛋白质含量, 改善产品的品质和口感, 降低成本, 延长保存期。近年来, 已制成了多种水产仿生食品 (人造水产品) , 特别是各种水产珍味食品, 这些食品以其丰富的营养价值和独特的色、香、味而脍炙人口。

6. 大豆蛋白在面糖制品及其他食品中的应用。在面制品中添加大豆蛋白, 可增加产品中的蛋白质含量, 并可利用蛋白质的互补作用, 提高蛋白质的生物价 (BV) , 从而提高面制品的营养价值。其黏度要小, 分散度快, 不易结团的特点, 更适用于烘焙食品、方便面、挂面等。

7. 大豆蛋白在糖果中的应用。利用大豆蛋白粉生产糖果, 如生产砂性奶糖, 可全部代替奶粉。如生产胶质奶糖, 可代替50%的奶粉。

8. 大豆蛋白在其他食品中的应用。方便食品 (大豆蛋白膨化食品, 大豆蛋白涂抹食品等等) ;仿生食品 (大豆蛋白杏仁, 大豆蛋白核桃仁, 大豆蛋白羊羹等等) 。

二、大豆蛋白在各种食品中的应用比例

其利用比例 (如下页图) 。

从这种比例可以看出, 现今大豆蛋白在食品中的应用, 还没有达到平均利用的程度。利用的比例在各种类的食品中, 有轻有重, 以干粉类最广泛和迅速。因此, 我们也要注意大豆蛋白在其他制品中的应用, 做到不要偏重, 要同步发展。所以, 现今的主要任务除了继续发展干粉类制品以外, 还要大力发展其他制品, 这样才能使大豆蛋白应用的前景更加美好。

三、大豆蛋白在食品应用中的现状及应用的目的、作用以及意义

中国大豆蛋白的应用虽然刚刚起步, 但市场前景广阔。跨入21世纪, 中国的科技人员会充分发挥中国大豆资源的优势, 借鉴消化吸收国外先进技术和经验, 大力开发、利用、推广更多、更好的大豆蛋白食品。为改善人们的膳食结构, 提高人民的健康水平作出贡献。

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大豆抗原蛋白的研究进展 篇9

1 大豆蛋白的抗原组成

按离心沉降和免疫学方法可将大豆蛋白分为11S球蛋白 (大豆球蛋白) 和7S球蛋白 (β和γ伴球蛋白) , 其中大豆球蛋白和β-伴球蛋白约占大豆蛋白70%, 它们是大豆蛋白质的主要功能性成分。Castimpools等从大豆种子中分离鉴别出4种球蛋白, 包括球蛋白、α-伴球蛋白、β-伴球蛋白和γ-伴球蛋白, 并证明它们是大豆蛋白中主要的抗原成分[1,2]。

大豆球蛋白是大豆中的主要储藏蛋白, 是一个四聚体蛋白, 分子质量在350~360 kDa, 具有3 000个氨基酸残基。由6对相同的蛋白亚基构成, 每对亚基的分子质量约60 kDa由一个酸性A肽链 (35~40 kDa) 和一个碱性B肽链 (22 kDa) 通过二硫键连接而成[3,4,5]。大多数A肽链能引起致敏反应。球蛋白的亚基表现出多态现象, 可分为五种, 根据氨基酸顺序的相似性, 五种亚基可分为两组, 即组Ⅰ (A1aB2, A1bB1b, A2B1a) 和组Ⅱ (A3B4, A5A4B3) [6,7,8,9]。天然状态下的11S组分蛋白质分子结构十分紧密, 不容易被酶所催化水解。醇能促进球蛋白的解离, 其作用能力在一定范围之内, 随脂肪醇链长度增加而增加。

β-伴球蛋白是7S组分中的主要成分, 又称7S球蛋白, 约占大豆中蛋白质总量的20%~30%, 为一个三聚体蛋白, 分子质量在150~175 kDa之间, 由α、α′、β 3个亚基组成, 分子质量分别为76 kDa、72 kDa、53 kDa[10]。目前研究表明有十种存在形式, 其中有六种已被鉴定出来, 被称为B1-B6, 分别为αβ1、αβ2、αα′β、α2β、αα2、α3。β-伴球蛋白是亚基都含氨基葡糖和甘露糖残基的糖基化蛋白, 可低温溶解, 这是7S球蛋白和11S球蛋白间最典型的差别所在 (11S球白内不包含碳水化合物) , 在适宜的纯化条下, pH 4.8时可获得β-伴大豆球蛋白沉淀物[11]。目前认为, β-伴球蛋白含量可作为大豆蛋白营养价值的评判指标之一。

2 大豆抗原蛋白的抗营养作用

大豆抗原蛋白的抗营养作用主要有: ①降低饲料蛋白质的利用率;②由于活化免疫系统而提高了维持需要;③增加内源蛋白质的分泌, 导致粪氮增加;④有些敏感动物会出现过敏反应, 导致腹泻、生产性能下降甚至死亡[12]。

长期以来, 人们对仔猪断奶腹泻的原因进行了深入研究, 早期的研究集中于病源微生物上, 研究表明病原微生物不是仔猪断奶腹泻的原发病因 [13,14]。轮状病毒的感染部位与断奶仔猪的肠道损伤的部位不同, 大肠杆菌感染不会造成肠道形态学变化, 而腹泻仔猪往往伴随肠粘膜的组织学变化。

大量研究证实, 断奶仔猪的肠道损伤是由于日粮抗原的过敏反应引起的, 断奶日粮中大豆抗原引起的短暂过敏反应是仔猪断奶腹泻的决定因素。Risley等、Hampson等、Li研究表明大豆抗原引起的免疫反应可造成肠道损伤, 主要表现在小肠绒毛萎缩和隐窝细胞增生[15,16,17]。Dureau 等进一步证明, 仔猪对大豆抗原的超敏性与仔猪小肠内皮细胞发生细胞免疫应答而造成小肠绒毛损伤有关。孙泽威等进一步地阐明了大豆抗原蛋白对犊牛的抗营养作用, 即大豆抗原蛋白可引起犊牛肠道组织结构变化, 从而降低了肠道吸收能力, 导致犊牛腹泻、消化率降低和生产性能下降[18]。

3 大豆中主要抗原蛋白致敏机理的研究

动物采食日粮抗原后, 大部分大分子物质、蛋白质和碳水化合物被消化成不能引起免疫反应的小分子物质, 不到0.02%的大分子物质被原样吸收进入循环系统, 刺激机体的免疫系统产生免疫应答即产生分泌型IgA, 血清型IgA、IgM、IgG、IgE。大豆抗原进入动物体内主要引起的过敏反应有两种, 即Ⅰ型变态反应和Ⅲ型变态反应。IgE是日粮抗原引起免疫损伤的主要抗体, IgE的Fc段可与组织中肥大细胞上的Fc受体结合, 从而使机体致敏.当大豆抗原再次进入机体后, 抗原与结合在肥大细胞上的IgE结合而导致组织胺的快速释放, 释放的速度在15 min时达到高峰, 释放的时间可持续1 h, 这就是IgE引发的Ⅰ型变态反应。其结果导致血浆中蛋白质漏入肠腔、肠黏膜水肿、杯状细胞渗出黏液及对液体和电解质吸收不良。但是IgE引起的损伤不改变小肠绒毛的结构。IgA对阻止大豆抗原入侵及对已入侵的大豆抗原清除具有至关重要的作用, 血清型IgA和分泌型IgA具有互补作用。而黏膜中产生的IgM也可释放到肠腔中, 在IgA缺陷的个体中发挥黏膜免疫效应。IgG在黏膜部位的合成量很小, 并且不能通过上皮细胞, 因此在黏膜免疫系统中只起一般的作用。但是, 穿过肠壁进入循环的大豆抗原可刺激全身的淋巴结, 产生较多的IgG。循环中的IgG-抗原复合物和IgM-抗原复合物可沉积在肠壁组织内, 通过激活补体系统 (可能以IgGⅠ型抗体为主) , 释放出过敏毒素和血管通透性增强因子;抗原抗体复合物还可粘附于血小板上, 促使活性胺的释放, 或吸引嗜中性粒细胞并被它所吞噬。由嗜中性粒细胞释放出各种蛋白水解酶, 引起组织损伤, 即Ⅲ型变态反应。可见, Ⅲ型变态反应可以引起小肠绒毛结构的改变, 但不引起隐窝增生, Ⅰ型变态反应可以促进Ⅲ型变态反应。

研究表明, 饲粮抗原可引起仔猪发生细胞介导的超敏反应 (即迟发性超敏反应或Ⅳ型超敏反应) [19]。但是Li研究认为无论血液淋巴细胞还是肠道淋巴细胞对纯化的大豆蛋白质 (抗原) 均无增殖反应, 但却发现腹泻仔猪血液中含有高水平的抗大豆蛋白抗体 (主要是IgG) , 因此认为大豆抗原引起仔猪发生免疫复合物介导的超敏反应 (即Ⅲ型超敏反应) [20]。一般认为几种 (即复合型) 超敏反应在断奶仔猪采食大豆蛋白时同时发生。Tizard [21]认为, 绝大多数自然条件下发生的超敏反应性疾病是由几种不同的免疫损伤机制共同造成的, 细胞介导的超敏反应是一种常见的致病机制, 但很少是疾病的主要机制, 更不可能是疾病的唯一机制。因此, 大豆抗原进入肠壁后可能引起几种超敏反应的发生。

4 对仔猪产生的影响

肠道形态学的改变进而引起功能上的改变, 双糖酶数量和活性下降, 肠道吸收机能降低, 仔猪因此发生腹泻和生长受阻。Stokes用生大豆饲喂3周龄断奶仔猪, 5 d后发生过敏反应, 13 d后消失, 木糖吸收试验的小肠组织学研究结果与之一致, 表明过敏期达8 d。而过敏高峰期在断奶后2周左右, 过敏期可能持续更长, 同时发现给未断奶仔猪饲喂含大豆蛋白日粮也会导致肠道损伤而腹泻[22]。Heppell研究表明大豆抗原造成仔猪小肠绒毛结构损伤, 肠刷状缘酶活性下降, 营养物质的吸收能力降低[23]。Newby[19]等总结了大量文献, 提出了“日粮抗原的过敏反应是断奶仔猪腹泻的先决条件”的理论, 后来的许多研究进一步证明了这种观点。陈代文等、董国忠等、Keylly等、Dunsford等的研究表明, 仔猪肠道对日粮抗原过敏从而导致肠道损伤是仔猪断奶后腹泻和生长发育受阻的一项主要原因[24,25,26,27]。

Li、Friessen研究认为大豆中的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白是引起仔猪发生超敏反应的抗原物质[28,29]。Li发现给7日龄的仔猪灌服大豆蛋白提取液, 21日龄断奶后, 喂以含相同大豆蛋白的断奶日粮, 结果在血清中检测到高效价的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白抗体, 表明大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白可引起仔猪的体液免疫反应[33]。Fukushima的研究认为β-伴大豆球蛋白是仔猪的主要抗原[31]。

5 加工处理方法

不同加工处理的大豆产品其大豆蛋白抗原性不同, 适当的加工方法可破坏饲粮中的抗原物质, 可大大减缓断奶、更换日粮等所产生的应激, 是早期断奶仔猪良好的蛋白质饲料。目前降低大豆致敏性的加工处理方法有膨化法、热乙醇处理、微生物发酵、酶解法等。

普通热处理的大豆产品会引起断奶仔猪的消化过程异常, 包括消化物的运动和肠道粘膜的炎症反应, 这种变化是仔猪胃肠道对热处理大豆产品的抗原过敏反应引起的。通过膨化或曲霉预处理大豆粕 (大豆球蛋白和β-伴球蛋白明显下降) , 或使用其他低抗原的大豆产品, 可减轻肠道的迟发型过敏反应, 减少大豆这种蛋白源对仔猪断奶的应激[32]。在适宜的温度下, 膨化加工的大豆产品能加快仔猪的生长, 提高采食量和改善饲料转化率, 主要原因在于膨化加工的高温、高压可使大豆中脲酶和胰蛋白酶抑制因子的抗营养因子失活, 增加适口性, 从而提高仔猪采食量。同时, 膨化加工的物理作用也可使细胞壁破裂, 使细胞内的脂肪和蛋白质等养分释放出来, 更易被动物消化吸收, 从而提高养分消化吸收率。席鹏彬等[33]试验发现:经135 ℃湿法挤压处理的大豆日粮与豆粕日粮相比, 可以减轻断奶仔猪的过敏反应, 提高木糖吸收能力, 降低断奶仔猪的下痢百分率, 仔猪的日增重提高, 采食量提高, 饲料报酬提高。Li 等发现对大豆分离蛋白经过湿法挤压处理, 可以降低其抗原性, 减少对断奶仔猪的应激[20,30]。谯仕彦等报道, 可通过改善热加工条件, 采用特殊溶剂浸提及微生物发酵来降低大豆抗原的活性和含量[34]。Kilshow等学者的研究表明, 从热乙醇 (65~80 ℃) 提取的大豆蛋白中未检出大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白[35], 而Sisson等发现用热乙醇提取的大豆产品中仍含有少量的抗原活性物质, 但不影响仔猪的消化[36]。研究认为豆粕经微生物发酵后减轻饲粮中大豆蛋白对肠道的过敏损伤, 使肠道维持良好的结构形态, 从而促进营养物质的消化吸收, 显著提高仔猪的生长性能[37]。Hong等研究显示豆粕经过发酵处理显著降低了大分子抗原蛋白和胰蛋白酶抑制因子的水平[38]。王之盛等通过对大豆抗原蛋白进行酶解研究, 表明不同外源酶对生大豆和豆粕抗原蛋白均有不同程度的降解作用, 且认为pH 值4.0 的磷酸盐缓冲体系和37 ℃是复合酶制剂降解大豆抗原蛋白质的适宜环境条件, 使用外源酶制剂可显著提高生大豆和豆粕的真蛋白质消化利用效率[39] 。

6 小 结

大豆蛋白质 篇10

(1) 设备:Kjeltec2000全自动凯式定氮仪CP225D型电子天平。

(2) 环境条件:温度21℃湿度55%RH。

(3) 被测对象:大豆蛋白。

(4) 测定项目:粗蛋白含量。

(5) 方法简述:根据GB5009.5-2010测定蛋白质含量的规定, 将称好的试样放入消化管内并加入硫酸一同消化, 使蛋白质分解, 再用凯式定氮仪进行蒸馏, 记录仪器上显示的数据即为粗蛋白含量。

2 建立数学模型

式中:X———为粗蛋白含量%

C———为盐酸标准溶液的浓度mol/l

V1———为试样消耗盐酸溶液的体积ml

V0———为空白消耗盐酸溶液的体积ml

0.014———为与1.0ml盐酸标准溶液相当于氮的质量g

6.25———为蛋白质系数

m———为样品质量g

3 不确定度来源分析

(1) 蛋白质含量重复性测量引起的标准不确定度, 用相对不确定度Ur1表示;

(2) 实验环境温度引起的相对不确定度Ur2;

(3) 电子天平 (十万分之一) 仪器型号CP225D引起的相对不确定度Ur3;

(4) 全自动凯式定氮仪引起的相对不确定度Ur4;

(5) 空白试验消耗盐酸溶液引起的相对不确定度Ur5;

(6) 盐酸标准溶液浓度引起的相对不确定度Ur6。

4 不确定度分量的计算

4.1 Ur1的计算

为获得重复性的不确定度, 取测试样品进行独立重复测试6次, 测量结果见表1

4.2 Ur2的计算

检测蛋白含量时实验室环境温度为21度, 由此, 相对不确定度为:

4.3 Ur3的计算

电子天平, e=0.0001g, 按矩形分布则由天平引起的不确定度为:

其相对不确定度Ur3=5.774×10-5/0.1484=3.962×10-4

4.4 Ur4的计算

全自动定氮仪说明书中给出的回收率为99.5%-100.5%, 即测定过程中由仪器误差所导致的相对不确定

4.5 Ur5的计算

在实验滴定过程, 是由全自动凯氏定氮仪来完成测定的, 空白所引起的不确定度

4.6 Ur6的计算

4.6.1 标定过程及测定方法等引起的不确定度uAr (x)

依据GB/T601-2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》的测定方法, 标定标准盐酸溶液的浓度, 标定结果见表2。

注:空白消耗盐酸的体积为0.1ml。

4.6.2 基准无水碳酸钠的纯度

基准试剂无水碳酸钠的纯度为1.0000±0.0005, 视为矩形分布,

4.6.3 天平称量所引入的相对标准不确定度umr同上述ur2的计算方法, 即:

其相对不确定度ur3=5.774×10-5/0.19506=3.030×10-4

4.6.4 标定体积的相对不确定度uvr

(1) 环境温度:实验环境近似20℃, 标准溶液的温度补正值非常小, 对实验结果的影响可忽略不计。

(2) 滴定管的校准:滴定时使用50毫升酸式滴定管, 按照检定规程, 其最大允许误差为±0.05毫升, 相对允许误差为±0.1%, 按矩形分布, 则滴定体积时相对标准不确定度

(3) 滴定终点的判断:终点时误差±0.05毫升, 两点分布, 现由终点分布判断引入的标准不确定度uz=0.05毫升, 本实验中的相对标准不确定度

(4) 其它常数, 基准无水碳酸钠摩尔质量引起的标准不确定度很小, 可以忽略不计。

因此, 由盐酸标准溶液浓度引起的相对不确定度

5 合成不确定度为

样品测得蛋白质含量为85.5501%则

6 扩展不确定度分析

当满足95%置信概率时, 近似取包含因子K=2, 则:

7 最后结果表示

用凯氏定氮法测定蛋白质 (以N计) , 测定结果为:

摘要：粗蛋白是大豆分离蛋白出厂检验项目, 根据凯氏定氮法测定大豆分离蛋白中粗蛋白含量, 依据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与分析》计算在测定过程中的随机效应和系统效应导致的不确定度, 最终评定结果的不确定度。

关键词：粗蛋白,不确定度

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