大豆蛋白的组成和结构特点

蛋白质是由多种氨基酸经缩合失水形成的含肽键线型高分子化合物，其分子结构可表示为：

蛋白质分子中各氨基酸的结合顺序称为一级结构。大豆蛋白质分子质量呈不均匀分布，大约8000～600000之间。蛋白质的同一多肽链中的氨基和酰基之间可以形成氢键，使得这一多肽链具有一定的构象，其分子构象呈α螺旋结构和β折叠结构，这些称为蛋白质的二级结构（图8-4），此多肽链就是球蛋白分子的亚基。

由于分子中极性基团和非极性基团（如氢键、二硫键、疏水基团和离子键等）的相互作用，大豆蛋白质分子链易发生团聚，形成近似球状复杂结构，故称为球蛋白。这种特定形状的排列称为蛋白质的三级结构（图8-5）。相同和不同球蛋白分子构成的聚合体为蛋白质四级结构。

图8-4　蛋白质的二级结构示意图

图8-5　蛋白质的三级结构示意图

大豆蛋白主要由球蛋白组成，球蛋白的含量约占其蛋白总量的90%（质量分数），另有5%（质量分数）左右属清蛋白。球蛋白与清蛋白都能溶于水或者碱溶液中，但是球蛋白在pH为4.5左右时能够沉淀出来，而清蛋白不能沉淀，故又称球蛋白为酸沉蛋白，清蛋白为非酸沉蛋白。利用这一特性，可以把球蛋白从豆粕中分离出来。

按照蛋白质在离心机中的沉降速度来分，可分为2s、7s、11s和15s（s沉淀常数，是蛋白质超速离心机组分分离时的单位，1s=1/1013s）4个主要的组分，它们的比例成分为9.4%（质量分数），43%（质量分数），43.6%（质量分数）和4.6%（质量分数）。蛋白质主要成分是11s和7s球蛋白，一个分子的11s蛋白质有6个亚基、12个多肽链，1个分子的7s蛋白质有四个亚基、至少有9个多肽链。蛋白质在一定条件下能解离为亚基结构，例如，在pH和离子浓度都比较低的条件下，11s能解离成2s组分，但在pH为2和pH为11的条件下，它们又通常会发生聚合作用，产生聚合物。球蛋白的缔合——解离反应，对功能性起着重要作用。大豆中的主要蛋白质成分如表8-1所示。

表8-1　大豆中的主要蛋白质成分(www.xing528.com)

所谓分离大豆蛋白（Soybean Protein Isolate，简称SPI），从制品角度讲，就是一种高纯度的大豆蛋白制品。分离大豆蛋白质白质含量高达90%（质量分数）以上。从生产过程讲，就是把低温脱脂豆粕中的可溶性非蛋白质低分子和不溶性非蛋白质高分子分离去除。目前，国内外生产分离大豆蛋白的方法主要是碱提酸沉法，也可用超滤膜法和离子交换法。后两种方法是近年发展的新型分离方法。