周宇鋒 宋蓮軍 喬明武 高曉延

(河南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院，鄭州 450002)

隨著SDS－PAGE電泳技術的發(fā)展，根據(jù)蛋白質(zhì)沉降系數(shù)的不同，大豆蛋白分為2S、7S、11S和15S 4種組分，其中最重要的是7S和11S組分，其質(zhì)量分數(shù)約占總蛋白的80%;7S組分和11S組分表現(xiàn)出不同的熱凝結(jié)特性，所以7S組分和11S組分具有不同的豆腐加工性能［1－3］。7S組分又分 α'、α 和 β 3個亞基，11S組分分為6個酸性A亞基和6個堿性B亞基［4－6］。劉順湖等［7］通過對大豆蛋白質(zhì)含量對豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)的影響分析，得出大豆蛋白質(zhì)含量與豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)存在著復雜的關系。劉志勝［8］對大豆蛋白的7S組分、11S組分與豆腐品質(zhì)特性的相關性進行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，7S組分制作的內(nèi)酯豆腐凝膠的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡非常粗疏和松散，凝膠的強度很低，11S組分制作的內(nèi)酯豆腐凝膠的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)相當細密，凝膠的強度遠遠高于7S組分。程翠林等［9］分析大豆蛋白組分對豆腐的出品率和硬度的影響，認為品種差異引起的蛋白組分含量的差異對豆腐的出品率和硬度具有重要的影響。本試驗選擇16個大豆品種作為試驗材料，采用SDS－PAGE電泳技術對大豆水溶性蛋白組分的構(gòu)成和含量進行了系統(tǒng)的分析，對大豆蛋白組分及其各亞基含量與豆腐的質(zhì)構(gòu)特性指標進行了相關性分析，以期一方面為大豆種質(zhì)資源的評價、開發(fā)利用及遺傳育種提供科學依據(jù)，另一方面為豆腐生產(chǎn)中選擇大豆原料和改善豆腐品質(zhì)提供理論基礎和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗選用的16個大豆遺傳型，均由河南省農(nóng)業(yè)科學研究院經(jīng)濟作物研究所提供，種植于焦作市博愛農(nóng)場，收獲于2011年秋。大豆品種名稱見表1。

表1 大豆品種名稱

1.2 試驗儀器

電泳槽、電泳儀:Bio－Rad公司;TDL－5－A臺式離心機:上海安亭科學儀器;分光光度計:上海光譜儀器公司;UVP型凝膠成像系統(tǒng):上海斯通生物科技公司;分離式磨漿機:滄州鐵獅磨漿機有限公司;TA－XA PLUS物性測試儀:英國Stable micro systems公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 大豆蛋白質(zhì)含量測定方法

蛋白質(zhì)含量測定參照GB/T 24899—2010;水溶性蛋白含量的測定參照GB/T 5511—2010。

1.3.2 大豆蛋白亞基的構(gòu)成分析

1.3.2.1 脫脂豆粉的制備

將不同品種大豆磨碎后分別過60目篩，所得豆粉與乙醚按1∶10的比例混合，室溫下在密閉玻璃容器中攪拌8 h，棄去上清液，保留豆粉;重復3次，最后將脫脂豆粉風干后，－20℃保存;并給不同大豆品種編上相應的序號，以便區(qū)分。

1.3.2.2 大豆蛋白的提取

用pH 8.0，0.5 mol/L 的 TRIS－HCL 緩沖液和脫脂蛋白(10∶1)充分混合，4℃下16 000 r/min離心30 min，棄去沉淀，保留大豆蛋白上清液;采用Bradford檢測法［10］測定蛋白液的濃度。

1.3.2.3 SDS －PAGE 分析

采用分離膠的體積分數(shù)為12%，濃縮膠的體積分數(shù)為5%，凝膠的配制見表2。上樣量是16 μL，考馬斯亮藍G－250染色;乙醇、冰醋酸溶液脫色。電泳后，采用UVP型凝膠成像系統(tǒng)掃描凝膠和分析蛋白譜帶，得到蛋白質(zhì)各亞基的相對含量。

表2 凝膠配制方法

1.3.3 豆腐的制備

豆腐的制備采用傳統(tǒng)豆腐加工方法［11］。

1.3.4 豆腐的質(zhì)構(gòu)特性的測定

豆腐的質(zhì)構(gòu)特性根據(jù)物性測試儀量化測定［12］。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

所有試驗均進行3個重復平行試驗，取其平均值。應用Excel 2003和SPSS 13.0軟件進行數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 大豆蛋白的電泳圖譜

采用SDS－PAGE電泳技術對16個不同大豆品種的水溶性蛋白亞基的構(gòu)成和含量進行了系統(tǒng)的分析，從圖1中可以看出，不同品種大豆水溶性蛋白亞基的構(gòu)成基本一致，7S與11S的亞基條帶清晰可見，但是相同亞基的含量差異較大。各亞基含量的差異將導致蛋白的功能特性的差異，表現(xiàn)在溶解性、乳化性、凝膠性和起泡性等方面。

圖1 16個品種大豆的蛋白亞基的SDS－PAGE電泳圖譜

2.2 大豆蛋白亞基含量的統(tǒng)計分析

11S和7S組分是大豆蛋白質(zhì)的主要組分，約占大豆蛋白總量的80%。11S和7S組分的含量差異，直接影響到大豆蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值與功能特性，進而影響大豆蛋白的開發(fā)與利用價值。不同品種大豆的蛋白質(zhì)、水溶性蛋白質(zhì)、7S與11S組分及其相對含量及11S/7S比值的測定結(jié)果見表3。蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)在30.16% ～53.02%，其平均值為42.45%，質(zhì)量分數(shù)在45%以上的有3個品種;水溶性蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)在17.81% ～41.43%，平均值為29.20%，相對標準偏差(RSD)為24.47%，質(zhì)量分數(shù)在35%以上的有3個品種:鄭引毛豆、小圓黃豆、徐豆9號。7S組分的相對標準偏差較大，尤其是α'亞基和β亞基，說明品種間7S組分及其亞基的遺傳差異性更為豐富，其中 α'亞基的質(zhì)量分數(shù)在5.17%～12.81%，平均值為8.99%，相對標準偏差為23.02%;α亞基的質(zhì)量分數(shù)在8.83%～14.40%，平均值為11.64%，相對標準偏差為16.57%;β亞基的質(zhì)量分數(shù)在3.66%～8.11%，平均值為5.56%，相對標準偏差為22.75%。而11S組分的相對標準偏差相對較小，說明品種間11S組分及其亞基含量的遺傳較為穩(wěn)定。其中AS亞基的質(zhì)量分數(shù)在25.28%～36.49%，平均值為30.07%，相對標準偏差為9.51%;BS亞基的質(zhì)量分數(shù)在27.21%～36.07%，平均值為31.04%，相對標準偏差為9.88%。11S/7S比值的變異區(qū)間在2.03～3.22，相對標準偏差為16.45%，表明品種間11S/7S的差異顯著。胡超等［13］研究證明，隨著11S/7S的升高，大豆蛋白的起泡性和凝膠性會降低。

表3 不同大豆品種中的蛋白亞基含量及11S/7S比值的分析

表4 不同品種大豆制備豆腐的質(zhì)構(gòu)特性

2.3 豆腐質(zhì)構(gòu)特性的測定結(jié)果

豆腐的質(zhì)構(gòu)特性指標是衡量豆腐品質(zhì)的主要指標，包括硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性和回復性等，這些指標對豆腐的總體可接受性具有重要影響［14］，也是衡量豆腐營養(yǎng)價值品質(zhì)的重要基礎。在本試驗條件下，不同品種大豆制備豆腐的質(zhì)構(gòu)特性的測定結(jié)果見表4。通過RSD分析，咀嚼性指標的相對標準偏差最大，其次是硬度和回復性指標，表明品種間豆腐的硬度、咀嚼性與回復性等指標表現(xiàn)出較明顯的差異性，其他指標的差異性相對較小。此外，硬度范圍為1.06～7.55 kg，平均值為4.36 kg;彈性為0.63 ～0.86，平均值為 0.76;黏聚性為 0.31 ～0.41，平均值為 0.36;咀嚼性為0.11 ～0.48，平均值為 0.02;回復性為0.04 ～0.09，平均值為 0.07。

2.4 大豆蛋白亞基與豆腐質(zhì)構(gòu)特性的相關性分析

大豆蛋白亞基與豆腐質(zhì)構(gòu)特性的相關性分析結(jié)果見表5。

表5 大豆蛋白組分與豆腐質(zhì)構(gòu)指標的相關性

大豆的水溶性蛋白質(zhì)含量與質(zhì)構(gòu)特性中硬度指標、彈性指標、黏聚性指標和回復性指標均呈極顯著負相關(相關系數(shù)分別為 r= －0.742、－0.658、－0.572、－0.700)。7S組分與質(zhì)構(gòu)特性中硬度指標、彈性指標、黏聚性指標和回復性指標均呈極顯著負相關(相關系數(shù)分別為 r= －0.736、－0.600、－0.748、－0.581)，表明 7S 組分含量增加對豆腐質(zhì)構(gòu)特性有不利的影響。其中，α'亞基與質(zhì)構(gòu)特性中硬度指標、彈性指標、黏聚性指標和回復性指標均呈極顯著負相關(相關系數(shù)分別為 r=－0.480、－0.530、－0.767、－0.570)，表明 α'亞基含量增加對豆腐的硬度、彈性、黏聚性和回復性指標有不利的影響，α'亞基含量高，將使得豆腐的硬度降低，彈性和黏聚性變?nèi)酰貜托宰儾?α亞基與質(zhì)構(gòu)特性中硬度指標呈極顯著負相關(相關系數(shù)r=－0.531)，表明α亞基含量比α'亞基對硬度的影響更不利;β亞基與質(zhì)構(gòu)特性中硬度指標、彈性指標、黏聚性指標和回復性指標均呈極顯著負相關(相關系數(shù)分別為r=－0.573、－0.603、－0.545、－0.545)。11S 組分含量與豆腐質(zhì)構(gòu)特性的相關性不強，可能的原因是大豆種子中11S的遺傳性狀較為穩(wěn)定，變異系數(shù)較小(RSD(%)=4.02)。這與王顯生等［15］關于 11S 組分與豆腐的質(zhì)構(gòu)特性不相關相一致。其中，BS組分與質(zhì)構(gòu)特性中黏聚性指標呈極顯著正相關(相關系數(shù)r=0.527)，表明BS亞基含量的增加有利于豆腐的黏聚性。11S/7S與質(zhì)構(gòu)特性中硬度指標、彈性指標、黏聚性指標呈極顯著正相關(相關系數(shù)分別為r=0.758、0.523、0.675)，這與 Mujoo 等［12］關于 11S/7S與豆腐硬度的相關性的研究結(jié)果相一致，與回復性指標呈顯著正相關(相關系數(shù)r=0.487)。據(jù)王燕平等［16］的研究，7S組分與11S組分呈顯著負相關。因此，適當降低7S組分及其亞基的含量，可以提高11S組分的含量，補充水溶性蛋白的含量穩(wěn)定，還有利于豆腐的質(zhì)構(gòu)特性。這一方面為大豆種質(zhì)資源的評價、開發(fā)利用及遺傳育種提供科學依據(jù)，另一方面為豆腐生產(chǎn)中選擇大豆原料和改善豆腐品質(zhì)提供理論基礎和實踐指導。

3 結(jié)論

3.1 大豆種子貯藏蛋白品種間亞基組成基本一致，7S與11S的亞基條帶清晰可見，但是品種間相同亞基含量差異很大。

3.2 品種間7S組分及其亞基的遺傳差異性更為豐富，11S組分及其亞基的遺傳較為穩(wěn)定。

3.3 適當降低7S組分及其亞基含量，有利于豆腐的質(zhì)構(gòu)特性。

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