大豆蛋白质概论(三)

3、大豆蛋白质的性质

大豆蛋白质主要为球蛋白，是六聚体，分子量约24000。它具有蛋白质所具有的各种重要性质。如：分子量大、胶体性、两性离解与等电点、变性作用、凝固作用、沉淀作用、成色反应、水解产物、结构与功能的关系等等性质。除此以外，它还具有一些特性。在此，仅简要介绍一些与大豆蛋白质生产有关的性质及其在生产中的应用，并从而阐明其生产原理。

3．1 两性离解与等电点及其溶解度与pH值的关系

蛋白质分子是由若干个氨基酸以肽键连接而成的,分子中有少数自由的氨基和羧基。氨基有硷性,羧基有酸性,故能在溶液中游离,并呈两性离解.其总离解式如下:

                  + OH-                 + OH-    

            HOOC-P-NH3+          +NH3-P-COO-              NH2-P-COO-

                         + H+                   + H+   

蛋白质阳离子       蛋白质兼性离子           蛋白质阴性离子

上式表明:蛋白质分子,在酸性溶液中游离成阳离子,带正电荷;在碱性溶液中游离或阴离子,带负电荷;而在某一pH值溶液中,成为兼性离子,带等量的正、负两种电荷，呈中性，这一pH值称为“等电点”。蛋白质分子呈阳、阴离子状态时，可与酸、碱成盐，易溶解；呈现兼性离子时，为中性微粒，易沉淀。蛋白质游离程度和生成的离子性质及其溶解度，依pH值的不同而异。

大豆蛋白质具有上述蛋白质的两性离解的典型性。其离解程度的变化，如果以其在溶液中的提取率（或者说是其在溶液中的溶解度）对pH值做曲线来表示，则表现为图一的形式

图一表明：①.大豆蛋白质在pH1.5～2.5时，有较高的溶解度；在pH11～12时，有最高的溶解度。②.大豆蛋白质的等电点为pH4.2，此时溶解最低，几乎呈不溶状态。③.大豆蛋白质在不同酸硷介质的溶液中，溶解度有差异，由高至低的顺序是：

NaOH＞Ca(OH)2＞H2O＞HCl＞H3PO4＞H2SO4＞HO2C2Cl3

生产“分离大豆蛋白质”，就是以大豆蛋白质的上述性质为基本原理的。将豆粕与水的混合液的pH值调到适当位置，使大豆蛋白质溶解，除去不溶部分，再将pH值调到等电点，便可使大豆蛋白质沉淀而分离出来。为改善其质量和获得满意的提取率，可以采用不同的介质或者将几种不同的介质适量搭配使用来调解pH值。

在大豆蛋白质生产中，一般是用氢氧化钠水溶液将pH调到11，溶解蛋白质，然后再以盐酸水溶液将pH调到4.2，沉淀蛋白质。图二表明了提取率与pH值的关系。

3.2  变性作用

蛋白质因受物理或化学因素影响，分子内部副键断开，结构发生变化，致使性质发生变化，这种作用称“蛋白质变性”作用。变性蛋白质一般表现为消化率提高、粘度增大、旋光负值增加、溶解度降低、降低或失去生物活性和生理功效。大豆蛋白质也具有这种变性作用。

3.2.1  热 变 性  大豆蛋白质对热敏感，受热易变性。在其受热时，因分子内氢键被破坏，伴之有一系列理化性质发生变化。详见表6、图三、图四和图五所示。

表6表明：大豆蛋白质的溶解度，随大豆在脱脂时受热温度的升高而降低。图三和图四表明：提取温度的升高，使大豆蛋白质的产率降低，而使其粘度增大。图五表表明：提取液被加热的大豆蛋白质比未被加热的消化率高。另外，加热可使大豆蛋白质中的“毒性蛋白”（胰蛋白酶抑制剂）变性而失其毒性。综合以上各点可知：大豆蛋白质的热变性，即有“利”的一面，又有“害”的一面。因此，在大豆蛋白质生产中，应当注意选择适当的加热温度和加热方式，以“利”治“害”，转“害”为“利”，以便取得好的效果。

3.2.2  化学试剂变性  同其他蛋白质一样，大豆蛋白质在酸、碱等无机物和乙醇、丙酮等有机溶剂的作用下，可发生变性。前者系因破坏分子内盐键所致，后者系因降低介电常数、破坏分子内次级键所致。为便于说明问题，仅选几个例证列于如下各表。

表7表明：①.用硫酸(H2SO4) 沉淀的大豆蛋白质，与用离心沉淀的比较，其溶解度降低、旋光和粘度增高，且硫酸(H2SO4)的浓度愈高其变化愈大。②.用氢氧化钠(NaOH)提取的大豆蛋白质，与用中性盐食盐(NaCl)提取的比较，其溶解度降低、旋光度和粘度增高，且氢氧化钠(NaOH)的浓度愈高其变化愈大。③.用乙醇、乙醚处理的大豆蛋白质，与未处理的比较，其溶解度降低、旋光度和粘度增高。综上各点可知：无机酸、碱和有机溶剂可使大豆蛋白质变性而引起一系理化性质发生变化。大豆蛋白质的这一性质，在生产中，是选择某些技术条件的依据。比如：在“分离大豆蛋白质“的生产中，为减少变性，对酸和碱应尽量少用并以水溶解稀释后再用。在“浓缩大豆蛋白质”的生产中，用酸或有机溶剂脱糖沉淀蛋白时，则应尽量对其用较高的浓度，以便获得高的产率。在“纤维大豆蛋白质”的生产中，用酸固化蛋白纤维时，更应用较高浓度的酸，以便有利蛋白纤维的凝固。

3．3  沉淀作用

蛋白质自溶液中结絮或凝聚析出的现象，称为沉淀。某些酸、中性盐、重金属盐、有机溶剂和生物碱试剂，都可以使蛋白质发生沉淀作用。大豆蛋白质也具有这一性质。向大豆蛋白质溶液中，加盐酸(HCl)、硫酸(H2SO4)等酸至等电点、加硫酸氨((NH4)2SO4)至55%饱和度、加少量的熟石膏（CaSO4）或盐卤（MgCl2）等，都可以使其沉淀。酸等的应用，前文已有叙述；石膏和盐卤在制豆腐脑和豆腐中的应用，为人所熟知，这里不赘述。