对利用天然提取和传统化学合成的化学酸、碱制备大豆分离蛋白的研究

【摘要】随着人们对自身健康和生活环境的关注越来越多，人们对消费的（动物食用的）各种各样的产品（包括食品）产生了严重的担忧，因为越来越多的化学合成物质被使用。又由于新的健康威胁的不断出现和先前可治愈或缓解的疾病（如癌症、肺结核、心血管疾病等）的抗性的出现，对人们的生命威胁更加严重。使得这种怀疑进一步加深。现在，人们在质疑这些合成物质的安全性，特别是当他们与人体或动物相互作用后产生的未知的影响。因此，偏爱于选择消费天然的或近天然加工的产品的人们正以惊人的速度不断增加。这样一来，如果厂家不积极迅速投入到研究生产消费者可接受的加工技术，太多的需求得不到处理的时代将要来临。在许多工业食品系统，大豆分离蛋白（SPI）是一种基础的广泛使用的营养成分。然而，传统生产SPI的工艺中使用了许多非食品的合成化学品，比如正己烷、氢氧化钠,95%酒精和盐酸，如果不采取预防措施，许多都会产生一些已知的危害，消费者将会怀疑食品（SPI被作为基本成分）的安全性和对生态系统的安全性。本研究的目的是：（1）、以天然大豆粉（全脂）为原料，用纯天然的由食品植物萃取的化学物质生产天然的SPI，按照传统的等电点沉淀技术，尝试来解决消费者对健康的关心和担心。（2）、将由天然化学物质制得的SPI和传统用合成化学物质制得的SPI的品质和特性进行比较分析。一般地，溶液pH>12.5的碱溶液由去离子水和苋菜灰混合，同样的，pH<2.5的溶液由成熟的柠檬萃取得到，来替代传统使用的合成物质NaOH和HCl，这些天然物质用来从全脂豆粉中分离天然蛋白标号为NCFF，样品用来与由FF或DF为原料用天然物质（苋菜灰和柠檬萃取物）或合成物质制得的SPI进行对比，分别编号为：NCDF，SCFF，SCDF。开头的两个字母指的是使用的化学物质的类别，后两个字母指的是豆粉的类别。第一部分的对比是关于得率、组成、和蛋白质量（基于蛋白质氨基酸消化率相关性得分）。纯天然的SPI（FF为原料用天然化学物质）干基最少含粗蛋白质91.21%，因此可以被称为“分离蛋白”。结果显示：蛋白得率为43.62%（比传统方法低了7.54%），PDCAAS为0.77，比传统方法制得的SPI的PDCAAS高了22%。天然SPI中的甲硫氨酸和半胱氨酸含量明显变高。然而，在合成物质制得的SPI中谷氨酰胺和丝氨酸的含量比较高。其他的氨基酸含量没有显著变化。抗营养因子（胰蛋白酶抑制剂和植酸）含量显著低于传统的SPI。天然SPI中的许多矿物质含量都比较高，其中钾离子最高，钠在传统方法制得的SPI中比较高。第二部分，功能性质、总多酚含量和抗氧化活性进行了对比。天然的SPI的乳化性稳定性有明显提高。化学合成物质得到的SPI在吸油性（0.66±0.02%,0.50±0.01%）、乳化性（56.53±0.57%,55.50±0.39%）、起泡性（11.33±0.61%,10.40±0.40%）方面性能都比天然的SPI好，但只是很小的区别。在吸水性方面没有明显的差别。天然的SPI虽然总多酚含量比较低但DPPH值表明抗氧化能力有所提高。因此，与合成物质得到的SPI相比，天然SPI在一些功能特性方面还是比较有优势的。在感官评价系统方面，采用红外光谱分析仪分析研究能够显示天然蛋白、传统蛋白、商业蛋白具有显著区别。在特征向量负载量≥0.3，二维空间的组件基础上，主成分分析（PCA）的结果占样本变异的90.11％;与传统SPI对比的因素包括不透明度、酸、甜、苦（主要成分1，55.14%）；但不包括传统的和商业的SPI的特性如色泽、硬度、灰分、涩、咸和粘度（主要成分2,36.53%）。这些发现表明：传统的SPI没有比较特殊的影响其在食品系统中应用的特色。最后，随着天然的和合成物质在DF和FF中的反应，其对最终蛋白产品的氧化性和分子结构的改变进行了研究。LOX酶活测定表明：与脱脂豆粕（1.28×103±10.93forNCFFand1.15×103±18.92forSCDF）相比，由全脂豆粉制（5.28×103±132.45forNCFFand6.57×103±143.28forSCFF）得的蛋白的酶活明显较高，其中SCFF的酶活最高。由脱脂豆粕制得的样品之间没有区别。氧化程度、游离和总巯基含量和内荧光结果表明与DF制得的蛋白相比，由FF制得的蛋白的结构变化有所增加。圆二色谱表明存在α-螺旋和β-折叠的蛋白二级结构。然而，DF样品比FF样品无序结构的构象变化。表面疏水性的性质变化、分子排阻色谱和SDS-PAGE结果与使用的萃取化学试剂的关联比所用的豆粉的类型更大。可以看出SC制备的蛋白样品有所增加。这些分子结构的改变可以解释一些SPI的功能和感官特性的变化。因此，可以得出结论：仅使用苋菜灰和柠檬提取物作为天然植物来源的化学物质，可以用等电点沉淀方法生产具有优良营养质量、功能特性和感官特性的纯天然SPI，以解决由于使用较多非食品的合成物质对健康和环境的担忧。使用这些化学物质不会引起阻碍所得的SPI产品应用到其他食品系统。
【作者】MosesVernonxiousChamba；
【导师】YufeiHua；
【作者基本信息】江南大学，FoodNutritionandSafety，2014，博士
【关键词】大豆分离蛋白；天然的；合成的；苋菜灰；柠檬汁；健康意识的食品消费者；消费者担忧；

【参考文献】
[1]谭鑫.清热养阴解毒方防治放射性咽喉炎的临床观察[D].北京中医药大学,中医学,2014,硕士.
[2]贾伟伟.基于路由追踪的IP定位优化[D].郑州大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[3]史湘萍.《千字文》研究[D].东北师范大学,中国古典文献学,2012,硕士.
[4]付冬芹.我国民间金融的发展和风险防范[D].安徽大学,金融学,2013,硕士.
[5]许帅丹.论毛泽东的民主思想[D].浙江大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[6]陈遵德,段天友,朱广生.SVD滤波方法的改进及应用[J].石油地球物理勘探,1994,06:783-792+800.
[7]汪宇承.世界优秀速滑运动员起跑技术的生物力学研究[D].吉林大学,运动人体科学,2014,硕士.
[8]辛子牧.西部中小学英语教师能力建设共享平台的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[9]杜学森.康芒纳的生态技术思想研究[D].南京农业大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[10]祁颖.社会工作介入社区低保工作的分析[D].内蒙古师范大学,社会工作（专业学位）,2012,硕士.
[11]李梅秀.叶酸、B_6、B_(12)对急性缺血性脑卒中伴高同型半胱氨酸血症患者的短期干预疗效观察[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[12]丁雪.从概念整合角度分析服装广告语中隐喻的认知机制[D].哈尔滨理工大学,英语语言文学,2012,硕士.
[13]蓝小琴.聚丙烯及其共混体系釜压发泡行为的研究[D].宁波大学,物理化学,2013,硕士.
[14]陶琨.基于计算机视觉技术的无人机自动导航研究[D].南京航空航天大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[15]覃晓丹.外资银行监管法律制度研究[D].对外经济贸易大学,国际法,2004,硕士.
[16]孙会.旧桥检测及加固方法研究与应用[D].长安大学,建筑与土木工程（专业学位）,2013,硕士.
[17]KadeerLuqmaanFarsheed.研究三种降糖方案进行短期强化血糖控制对新诊断2型糖尿病患者血清脂联素及抵抗素的影响[D].大连医科大学,内分泌科,2012,硕士.
[18]张航.非线性系统的神经模糊建模研究[D].大庆石油学院,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[19]张婷.中欧光伏产品贸易摩擦研究[D].安徽大学,国际贸易学,2014,硕士.
[20]王露阳.供应链融资中预付账款模式下中小企业信用风险评价研究[D].贵州财经大学,金融,2013,硕士.
[21]申政悦.社会主义新农村视角下的村民自治问题研究[D].郑州大学,科学社会主义,2013,硕士.
[22]刘子源.纪录片《热气球澳洲历险记》翻译实践报告[D].吉林大学,MTI,2013,硕士.
[23]李云飞.手性NHC-Pd化合物的合成、应用及Heck反应的催化研究[D].江苏师范大学,化学,2013,硕士.
[24]刘玉侠.我国现阶段失业保险问题研究[D].东北师范大学,马克思主义理论与思想政治教育,2003,硕士.
[25]林湖.大型电站凝汽器真空提高的方法研究[D].华北电力大学（河北）,热能工程,2004,硕士.
[26]王莉.邹智及其诗文研究[D].重庆工商大学,中国古代文学,2014,硕士.
[27]杨帆.基于FPGA的服务器工作状态模拟测试系统设计[D].湖南师范大学,电子与通信工程（专业学位）,2013,硕士.
[28]陈畅.基于企业再造理论的军工企业组织变革流程设计与应用[D].哈尔滨工业大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[29]刘琴治.肢体缺血预处理对心肌MAPK相关基因表达谱变化的影响[D].福建医科大学,麻醉学,2014,硕士.
[30]董雪楠.践行社会主义核心价值体系的SWOT分析及对策[D].渤海大学,科学社会主义与国际共产主义运动,2013,硕士.
[31]李友田,李润国,翟玉胜.中国能源型企业海外投资的非经济风险问题研究[J].管理世界,2013,05:1-11.
[32]杨宗奎.基于综合评价方法的软件质量评价系统研究[D].西安电子科技大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[33]李盼盼.创业板公司融资结构对公司价值影响的实证分析[D].西南交通大学,会计学,2013,硕士.
[34]夏新.闭式地表水源热泵在合肥地区季节性应用研究[D].安徽建筑大学,市政工程,2013,硕士.
[35]秦永亮.白藜芦醇通过Notch1信号通路对Molt-4细胞作用机制的研究[D].河北医科大学,临床检验诊断学,2014,硕士.
[36]尚建业.论钢琴作品风格的演变对钢琴技法的影响[D].西南交通大学,艺术学,2013,硕士.
[37]王若莹.商业银行信贷风险管理内部审计的评价体系研究[D].浙江工业大学,2009.
[38]张燕.我国刑事被告人对质权研究[D].甘肃政法学院,诉讼法学,2011,硕士.
[39]李兵.论责任保险对于侵权法的影响[D].中国政法大学,民商法学,2004,硕士.
[40]胡捷.中国现阶段奢侈品品牌社会功能水平评价研究[D].兰州商学院,企业管理,2013,硕士.
[41]吕子光.虚拟仪器ICO的设计与实现[D].东北大学,计算机系统结构,2010,硕士.
[42]王心爽.长沙市流动幼儿的心理健康状况及对策研究[D].湖南师范大学,学前教育（专业学位）,2014,硕士.
[43]云毅.德州建行竞争战略研究[D].山东大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[44]王慧婷.海上侵权行为法主体研究[D].大连海事大学,国际法学,2004,硕士.
[45]胡晓辉.图书馆组织气氛本土化测评量表研究[D].南京农业大学,图书馆学,2012,硕士.
[46]林楠.中国结核分枝杆菌群体基因组的分析[D].福建农林大学,微生物学,2014,博士.
[47]蔡利敏.基于提高系统可靠性和降低网络损耗的配电网络重构[D].西安理工大学,电力电子与电力传动,2004,硕士.
[48]陈浩.我国各种组织形式私募股权投资基金的立法思考[D].湖南师范大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[49]林绍安.面向集群型中小企业的网络化信息服务平台研究与开发[D].浙江大学,计算机应用,2004,硕士.
[50]张跃进.变分不等式组的迭代算法及收敛性分析[D].南京财经大学,应用数学,2013,硕士.