王中江，张潇元，隋晓楠，齐宝坤，江连洲，李欣芮，姜 楠，黄天赐，张 鑫，李 杨*
（东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 150030）
摘 要：以大豆分离蛋白为基础原料，运用多种蛋白分析检测手段，深入探讨70、80、85、90、100 ℃热处理条件对大豆分离蛋白体外模拟消化特性影响。从蛋白质水解度（the degree of hydrolysis，DH）曲线来看，随着热处理温度的升高，DH曲线呈现先上升后下降的变化趋势，而长时间也会使DH呈现下降的趋势。傅里叶转换红外光谱及拉曼光谱图分析显示，经不同温度热预处理样品的消化产物二级结构中α-螺旋结构含量较未经预处理样品的高，而β-折叠结构含量降低，β-转角与无规卷曲结构含量变化不明显；随着时间的延长，α-螺旋结构含量呈先升高后降低的变化趋势，而β-折叠结构含量先降低后升高。拉曼光谱中酪氨酸峰变化较小且不规律，热处理使色氨酸残基更趋近于“包埋态”。
关键词：大豆蛋白；体外模拟消化；胃蛋白酶；热处理；结构特性
大豆是优质蛋白质的主要来源，也是中国膳食模式的一个重要组成部分。大豆蛋白在人们的食物消费中起到重要的作用，以大豆蛋白作为添加辅料的食品种类逐年增加，目前世界上已经开发出上千种含有大豆蛋白的产品 [1]。其中由于大豆分离蛋白（soybean protein isolate，SPI）具有蛋白含量高、功能特性突出等优点成为食品工业生产中应用最多的一种大豆蛋白。
大豆蛋白质是由多种氨基酸相互联结构成的具有特定空间结构的生物大分子，疏水性氨基酸含量较高，具有较为紧密的分子结构，对酶解具有很强的抵抗力 [2-4]。研究者对诸多食物蛋白（特别是大豆蛋白）的生物效价、蛋白酶降解情况已有充分的认识，然而至今对此类蛋白在人体正常消化道条件下的消化情况仍知之甚少。酶法水解的组分多样，种类多元，反应影响因素繁多。目前，对蛋白酶解的研究主要集中在酶解工艺方面，对酶解动力学研究较少。现有的酶解动力学研究主要是关于乳清蛋白 [5]、骆驼及牛乳蛋白 [6]、大豆蛋白质为主的植物性蛋白 [7]、米糠蛋白 [8]、紫菜蛋白 [9]、蚕蛹蛋白 [10]、沙丁鱼 [11]及鳕鱼蛋白的酶解动力学模型及酶解动力学相关常数等，而对大豆蛋白在体外模拟消化过程中的酶解动态历程鲜见报道。
本研究通过模拟人体胃部消化环境的消化模型 [12-14]，探究天然大豆蛋白及改性大豆蛋白的消化特性及蛋白质结构组成对消化过程影响机制，同时采用理论推导与实验分析相结合的建模策略，模拟消化动态历程建立胃蛋白酶消化动力学模型。本研究的实施有助于在医药生产领域研究蛋白质作为营养因子的诸多生物学功能，为大豆育种工作提供理论依据，为功能性大豆蛋白产品的研发提供新的思路，有助于全面深入评价及建立大豆蛋白营养消化模式，促进大豆蛋白产业的发展。
1.1 材料与试剂
大豆分离蛋白 东北农业大学食品学院粮油加工实验室自制；氢氧化钠、盐酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、硫酸、硫酸铜、硫酸钾、硼酸均为国产分析纯试剂；三羟甲基氨基甲烷、β-巯基乙醇、亚硫酸氢钠、甲基红、溴甲酚绿、丙烯酰胺、N,N’-甲叉双丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、过硫酸铵、四甲基乙二胺、二硫苏糖醇、溴酚蓝、1-苯胺基-8-萘磺酸、乙二胺四乙酸二钠（ethylene diamine tetraacetic acid disodium salt，Na 2EDTA）、5,5’-二硫双-2-硝基苯甲酸 美国Sigma公司；甘油 天津市光复精细化工研究所；甘氨酸 天津市星月化工有限公司。
1.2 仪器与设备
PH SJ-4A型实验室pH计 上海雷磁公司；JJ-1增力电动搅拌器 江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂；TD5M-WS台式大容量离心机 上海卢湘仪离心机仪器有限公司；79-1磁力加热搅拌器 武汉格莱莫检测设备有限公司；XW-80A旋涡混合器 上海青浦沪西仪器厂；KQ-500B型容器式超声波仪 昆山市超声仪器有限公司；Netzsch-DSC 204-F型差示扫描量热（differential scanning calorimetry，DSC）仪 德国Netzsch公司；MAGNA-IR560傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）系统 美国尼高力公司；Raman Station 400拉曼光谱仪 美国PE公司。
1.3 方法
1.3.1 大豆分离蛋白的热处理
将适量大豆分离蛋白分散于蒸馏水中配制成5 g/100mL的大豆蛋白溶液 [15]，并取调配后样品溶液100 mL，分别密封于加热套管中在控温水浴锅中，首先进行70、80、85、90、100 ℃不同加热温度的预热处理，加热15 min。样品经热处理完成后，迅速放入冰水浴降温待用。
1.3.2 大豆分离蛋白消化产物水解度的测定
水解度（degree of hydrolysis，DH）的测定采用邻苯二甲醛（ortho-phthalaldehyde，OPA）法，Church等 [16]首先于1983年应用OPA测定了蛋白质水解度，DH的定义是被水解的肽键数的百分比。每水解一个肽键便会释放出一个游离氨基，游离氨基与OPA发应形成一种黄色络合物。用可见光分光度计在波长340 nm处测定其吸光度。
水解度如下式计算：
式中：h tot＝7.8 mmol/g；h是每克蛋白丝氨酸氨基毫摩尔数的函数/（mmol/g）；c为每克蛋白丝氨酸氨基毫摩尔数/（mmol/g）；X为样品质量/g；P为样品中的蛋白含量/%；0.1为样品体积转换成L；α＝0.970、β＝0.342。
1.3.3 DSC法的测定
参考Tang Chuanhe等 [17]的方法。称取不同超声处理条件下大豆蛋白样品5 mg与10 μL的0.01 mol/L的磷酸缓冲溶液（pH 7.0）混合放入铝盒中，压盘密封，室温条件下放置8 h。将经过平衡处理的样品铝盒放入到DSC仪操作台左侧，空白铝盒放置在右侧。以10 ℃/min升温速率在温度范围为20～110 ℃范围内扫描。将此过程中大豆蛋白的变性温度（T D）和变性焓变（ΔH）记录下来。重复测定3 次取平均值以减少实验误差。
1.3.4 FTIR的测定
参考张忠慧 [18]、刘媛 [19]等的方法。将冻干样品置于干燥器内用P 2O 5充分干燥，称取样品1 mg，与100 mg溴化钾研磨混匀压片测定FTIR。在数据采集期间，为了减少水蒸汽IR吸收的干扰，持续用干燥的N 2吹扫测量室。在与样品测定完全相同的条件下在室温敞开状态收集空气背景。测定在波数范围为4 000～400 cm －1的吸收光谱，分辨率4 cm －1，波数精度0.01 cm －1，扫描次数64 次，环境温度25 ℃。谱图处理利用Systat的Peakfit Version 4.12软件拟合，根据其积分面积计算各种二级结构的相对百分含量。
1.3.5 拉曼光谱的测定
参考Zhang Xuan等 [20]的方法。将大豆分离蛋白粉末直接平铺在载玻片上进行拉曼测定，激发光波长为785 nm，激光功率为300 mW，扫描范围400～2 000 cm －1，每次扫描时间60 s，积分10 次，4 次扫描进行累加。以苯丙氨酸（（1 003±1） cm －1）作为归一化因子，得到大豆分离蛋白的拉曼谱。谱图基线校正、谱峰归属查找采用ACD Labs V12软件。以苯丙氨酸谱峰（（1003±1） cm －1）的强度作为归一化因子，得到不同品种大豆7S球蛋白和大豆11S球蛋白的拉曼光谱，采用Origin 8.5软件绘制。
1.4 数据统计与分析
所有的实验至少进行3 次实验，结果表示为
±s，利用SPSS Statistics 22软件对数据进行ANOVA差异显著性分析，P＜0.05为显著性差异。采用Origin 8.5、OMNIC软件包、PeakFit 4.12等软件分析进行数据分析、图表处理及图谱分析处理。
2.1 热处理大豆分离蛋白的DSC分析
应用DSC仪测定热处理过程中SPI的变性程度，主要表现为两个测定指标即变性温度（T D）和热焓变（ΔH），其中T D可用于推测蛋白质的热稳定性，而ΔH是疏水作用和蛋白质结构紧密性的重要指标 [21]。大豆分离蛋白主要含两种蛋白，β-伴球蛋白（7S）和大豆球蛋白（11S），热变性温度分别分布在68～75 ℃和85～93 ℃。由表1可知，未经加热处理的大豆分离蛋白中7S和11S球蛋白变性温度分别为73.2 ℃和92.7 ℃。
表 1 热处理大豆分离蛋白DSC分析
Table 1 DSC characteristics of heat-treated SPI
注：下脚标1、2分别表示7S、11S球蛋白；－.此处蛋白已变性，吸热峰消失，T D与ΔH值无法读出。
大豆蛋白样品DSC特征T D1/℃T D2/℃ΔH 1/（J/g）ΔH 2/（J/g）未热处理大豆蛋白73.2±0.692.7±0.82.3±0.17.3±0.2热处理大豆分离蛋白（70 ℃、15 min）73.9±0.292.4±0.42.2±0.17.1±0.2热处理大豆分离蛋白（80 ℃、15 min）－95.6±0.5－6.5±0.3热处理大豆分离蛋白（85 ℃、15 min）－95.7±0.3－6.3±0.2热处理大豆分离蛋白（90 ℃、15 min）－－－－
在本研究中样品质量浓度的差异对T D和ΔH的影响不明显。研究选取两个具有代表性的处理条件（80 ℃、15 min，90 ℃、15 min），分别为7S与11S球蛋白的起始变性温度点。如表1所示，70 ℃热处理后大豆分离蛋白T D和ΔH并未表现出显著的变化。而在80 ℃热处理15 min后，7S球蛋白的吸热峰消失，表明在此条件下7S球蛋白组分发生完全变性，而90 ℃热处理15 min，11S球蛋白组分发生完全变性。由此可知，尽管该热处理温度远低于大豆球蛋白的变性温度（92.7 ℃），蛋白质结构依然受到了部分影响，内部的疏水性基团在此过程中发生部分外露，蛋白质亚基组分解离，而后解离的大豆球蛋白重新折叠形成具有更高T D的更稳定热聚集体 [22]。由此可以推断，在80 ℃处理15 min后大豆分离蛋白中主要存在由变性β-伴球蛋白构成不可溶性热聚集体，另有小部分可溶性热聚集体由部分变性的大豆球蛋白组成 [23]。相比之下，在90 ℃热处理15 min后，7S和11S均发生完全变性，此时其热聚集体组成由完全变性的两种球蛋白组成。
2.2 不同热处理条件对大豆分离蛋白体外模拟消化过程蛋白质DH影响
图1 不同温度预处理下大豆分离蛋白体外模拟消化的DH曲线
Fig. 1 DH values of soy protein isolate pretreated at different temperatures during in vitro digestion
从图1可以看出，不同温度15 min热处理对大豆蛋白的消化有一定促进作用，蛋白分子结构伸展松散，并且使一些原来在分子内部包藏而不易于与化学试剂起反应的侧链活性基团暴露出来，因此易为胃蛋白酶消化降解 [24]。实验由DSC分析结果选取7S已变性而11S未变性的中间临界点85 ℃研究，从DH曲线来看，随着热处理温度的不断升高，DH曲线呈现先上升后下降的变化趋势，在85 ℃时达到最大值，随着预处理温度的升高，蛋白质变性后，分子互相凝集易形成沉淀及热聚集体，分子形状也会发生变化，不易于酶与蛋白质结合，表现为DH的下降。
大豆蛋白质在0～30 min阶段发应最剧烈，DH的变化率大，而1 h后DH变化趋于平缓。在加热温度（85 ℃）不变的情况下，选取不同时间（10、15、20、30、60 min）对大豆蛋白质预处理，然后进行1 h的体外模拟消化，DH结果见图2。
图2 不同时间预处理大豆分离蛋白体外模拟消化的DH曲线
Fig. 2 DH curves of soy protein isolate pretreated for different times during in vitro digestion
由图2可知，85 ℃不同热处理时间的DH曲线在热处理20 min后开始呈现下降的趋势。这是由于热处理可以使蛋白质变性，使整个蛋白的结构展开，一些深埋在蛋白质内部的侧链可以暴露出来，提高表面疏水性和酶作用敏感性，但过度加热也会引起蛋白聚集 [25]，暴露出分子内部的酶作用位点被部分包埋，不利于蛋白酶的结合，DH出现下降的现象。由上述研究结果可知，经过热处理后的大豆蛋白继续体外模拟消化，蛋白质的DH较未处理的原样均有所提高，而在85 ℃、20 min热处理的条件下，再进行体外模拟消化，大豆蛋白的DH最高，消化程度及效果最好。
2.3 不同热处理条件对大豆分离蛋白体外模拟消化过程中的FTIR分析
不同温度热处理条件下大豆分离蛋白体外模拟消化产物的FTIR图及去卷积FTIR拟合定量图谱，见图3、4，利用图3、4所示光谱可进一步推知蛋白质二级结构组成。
图3 不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物的FTIR图
Fig. 3 FTIR spectra of digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures
图4 不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物去卷积酰胺Ⅰ带二阶导数拟合图谱
Fig. 4 Second-derivative FTIR spectra in the amide Ⅰ region and Gaussian curve ftting for digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures
将经过不同温度预处理得到的大豆分离蛋白与未经预处理的大豆分离蛋白进行1 h体外模拟消化实验，由表2、3消化产物的二级结构分析结果可知，经加热处理大豆分离蛋白的消化产物α-螺旋结构含量均高于未经预处理的样品，而β-折叠结构含量有所降低，β-转角与无规则卷曲结构含量变化不明显。由不同温度加热预处理对大豆蛋白体外模拟消化的影响分析可知，合适的温度（70～85 ℃）对大豆蛋白的体外模拟消化反应起到一定的促进作用。这种变化与Jackson等 [26]在加热乳制品的研究发现有热聚集体产生，二级结构中β-折叠结构变化趋势相似。
表 2 不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物的二级结构含量
Table 2 Secondary structure contents in digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures %
注：同列肩标不同字母表示差异显著（P＜0.05）。表3、6、7同。
组别α-螺旋结构含量β-折叠结构含量β-转角结构含量无规则卷曲结构含量未处理原样12.95±0.010 a53.97±0.020 c16.16±0.030 a16.92±0.010 c70 ℃、15 min14.42±0. 100 b52.57±0.200 b16.37±0.300 a16.64±0.040 b80 ℃、15 min14.83±0.030 d51.95±0.020 a16.29±0.100 a16.93±0.005 c85 ℃、15 min14.99±0.005 d51.90±0.010 a16.29±0.100 a16.82±0.100 c90 ℃、15 min14.47±0.200 bc52.66±0.020 b16.20±0.100 a16.67±0.010 b100 ℃、15 min14.62±0.020 c52.69±0.200 b16.23±0.030 a16.46±0.100 a
表 3 不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物的β-折叠结构含量
Table 3 Contents ofβ-sheet structure in digestion products from soybean protein isolate at different temperature pretreatments
%
组别β-折叠平行结构含量β-折叠反平行结构含量β-折叠总结构含量未处理原样38.03±0.01 e15.94±0.04 a53.97±0.02 c70 ℃、15 min35.35±0.02 d17.21±0.01 b52.57±0.20 b80 ℃、15 min33.01±0.01 a18.94±0.04 d51.95±0.04 a85 ℃、15 min32.89±0.10 a19.01±0.01 d51.90±0.02 a90 ℃、15 min33.69±0.20 b18.96±0.03 d52.66±0.20 b100 ℃、15 min34.08±0.01 c18.60±0.30 c52.69±0.30 b
表 4 二级结构与DH之间的相关性
Table 4 Correlation analysis between secondary structure and DH
注：*.差异显著（P＜0.05）；**.差异极显著（P＜0.01）。
二级结构α-螺旋β-折叠β-折叠平行β-折叠反平行β-转角无规则卷曲相关系数0.93**－0.95**－0.94**0.88*0.53－0.67
表 5 不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物的特征峰位归属
Table 5 Assignment of characteristic bands in the Raman spectra of digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures
峰位归属特征峰位/cm －1未处理原样70 ℃15 min 80 ℃15 min 85 ℃15 min 90 ℃15 min 100 ℃15 min二硫键振动ggg振动模式510526510二硫键振动ggt振动模式528530534534540534二硫键振动tgt振动模式536546550550550苯丙氨酸626618620622620618色氨酸760756760754752754色氨酸830830832830832832色氨酸850852854854856854苯丙氨酸1 0021 0021 0021 0021 0041 002苯丙氨酸1 0341 0361 0361 0341 0341 036色氨酸＋苯丙氨酸1 2121 2101 214酰胺Ⅲ带1 2481 2521 2501 2581 258酰胺Ⅲ带1 2541 2661 268酰胺Ⅲ带1 2701 2761 2761 2761 276脂肪族氨基酸伸缩振动模式1 4461 4481 4461 4481 4481 446酰胺Ⅰ带1 6301 6221 6581 6541 656酰胺Ⅰ带1 6641 6681 6641 6681 6641 666
随着温度的升高，α-螺旋结构含量呈先升高后降低的变化趋势，而β-折叠结构含量先降低后升高。随着热处理温度不断升高致使大豆蛋白逐渐变性，蛋白质分子亚基解离，有序结构舒展解折叠，增加了酶促位点的暴露程度，这与大豆蛋白在85 ℃时具有较大值DH相互印证。而过高的温度使蛋白质过度变性，加热豆科植物蛋白所产生的高分子质量和低表面电荷密度的热聚集体不利于蛋白消化酶解，体现为DH的降低，这与Carbonaro等 [27]的研究结果一致。β-折叠结构中平行式结构与反平行式结构呈相反的变化趋势，平行式的β-折叠结构逐渐减少可能部分向反平行式的β-折叠结构转换，这种变化趋势印证了前述研究结果。
由表4可知，经过不同温度预处理，大豆分离蛋白消化产物的二级结构中α-螺旋结构与DH存在极显著的正相关（P＜0.01，R＝0.93），β-折叠结构总量与DH存在极显著负相关（P＜0.01，R＝－0.95）。而平行式的β-折叠结构与反平行式的β-折叠结构与DH分别存在极显著负相关（P＜0.01，R＝－0.94）和显著正相关（P＜0.05，R＝0.88）。β-折叠结构含量与大豆蛋白的消化程度（DH）具有一定的负相关，消化程度增大可能是β-折叠结构含量降低较低原因。
2.4 不同热处理条件对大豆分离蛋白体外模拟消化过程中的拉曼光谱分析
不同温度预处理大豆分离蛋白体外模拟消化产物的拉曼光谱见图5。不同温度热处理条件下大豆分离蛋白的拉曼特征峰位及峰位归属指认见表5。不同温度预处理大豆分离蛋白体外模拟消化产物的二级结构结果见表6。
图5 不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物的拉曼光谱
Fig. 5 Raman spectra of digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures
2.4.1 主链构象分析
经不同温度预处理的大豆蛋白的消化产物的拉曼光谱的酰胺Ⅰ带进行定量分析，分析采用Raman Spectral Analysis Package Version 2.1软件完成，结果见表6。
表 6 利用酰胺Ⅰ带拟合不同温度预处理大豆分离蛋白消化产物的二级结构含量
Table 6 Secondary structure contents determined by amide Ⅰ band ftting for digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures %
样品α-螺旋结构含量β-折叠结构含量β-转角结构含量无规则卷曲结构含量未处理原样13.69±0.20 a55.68±0.10 e23.7±0.20 d6.93±0.03 b70 ℃、15 min17.77±0.02 b51.41±0.40 a25.98±0.01 e4.84±0.02 a80 ℃、15 min20.38±0.01 d52.48±0.20 b22.27±0.02 c4.87±0.01 a85 ℃、15 min18.37±0.20 c54.78±0.01 d19.30±0.20 a7.55±0.03 d90 ℃、15 min18.34±0.02 c54.42±0.10 c19.47±0.02 a7.77±0.01 e100 ℃、15 min17.77±0.20 b54.53±0.01 cd20.45±0.03 b7.25±0.10 c
由表6经过不同温度的预处理得到大豆分离蛋白与未经预处理的大豆分离蛋白经过1 h体外模拟消化的消化产物的二级结构分析结果可知，热处理作用使α-螺旋结构含量增加，但总体减少了β-折叠结构含量，这种变化与Mills等 [28]的研究结果相符。而无规则卷曲与β-转角结构含量变化趋势相反，可能有一定的相互转变。而随着热处理温度不断升高致使大豆蛋白质变性，有序的结构舒展，发生解折叠，蛋白质分子亚基解离，增加了酶促位点的暴露程度，表现为水解度DH增加，但温度过高7S、11S蛋白变性而逐渐形成热聚集体，两种作用的平衡导致β-折叠结构含量变化性较小，继而对消化产物中的β-折叠结构含量影响不明显，但β-折叠结构的含量仍低于未经加热预处理的原样，表现为消化程度有所提高。
2.4.2 侧链构象分析
表 7 不同温度预处理大豆分离蛋白的消化产物的I
850
cm－1 /I830 cm
－1及酪氨酸残基分析结果
Table 7I
850
cm-1 /I830 cm
-1and tyrosine residue analysis of digestion products of soybean protein isolate pretreated at different temperatures
样品I850 cm －1/I830 cm －1I760 cm －1/I1 003 cm －1未处理原样1.02±0.01 a0.95±0.04 b70 ℃、15 min1.01±0.00 a0.98±0.03 b80 ℃、15 min1.01±0.02 a0.99±0.02 c85 ℃、15 min1.02±0.02 a0.98±0.03 c90 ℃、15 min1.02±0.02 a0.98±0.01 b100 ℃、15 min1.01±0.00 a0.97±0.03 a
在本实验中，由表7可知，其酪氨酸残基趋向于“暴露式”，经过不同温度的预处理得到大豆分离蛋白与未经预处理的大豆分离蛋白经过1 h体外模拟消化的消化产物的酪氨酸峰在850 cm
－1和830 cm
－1处的强度比值
变化较小且不规律，这一发现与Herrero等
[29]研究结论不一致，其研究表明大豆分离蛋白经热处理后色氨酸残基更多地“包埋”于蛋白质内部疏水区域中，作为强氢键供体。而在本实验中，经过不同温度的预处理得到大豆分离蛋白与未经预处理的大豆分离蛋白经过1 h体外模拟消化的产物的在760 cm
－1附近区域的拉曼峰强度呈先增加后降低的趋势，在85 ℃处理时，
开始下降，但热处理大豆蛋白消化产物的
值总体高于原样，该区域归属于色氨酸残基的伸缩振动，这种变化表明色氨酸残基趋近于“包埋态”，这种现象分析是由热聚集体形成所致
[30]。
本实验通过对热处理的大豆分离蛋白体外模拟消化模式研究，运用多种蛋白质分析检测手段，深入探讨体外模拟消化过程中大豆分离蛋白体外模拟消化模式的影响作用机制，主要研究结果如下：从DH曲线来看，温度的升高使蛋白质变性，表现为DH的下降。而从不同热处理时间的DH曲线可看出，在热处理20 min后，DH开始呈现下降的趋势。但过度的加热也会引起蛋白的聚集，使DH出现下降的现象。通过拉曼光谱分析加热预处理对大豆蛋白消化产物的主侧链结构变化影响结果可知，在相同温度的热处理条件下，随着时间的延长，α-螺旋结构含量先升高后降低，β-折叠结构含量先降低后升高，而长时间热处理所带来的β-折叠结构增加，与FTIR光谱分析结果相似。通过拉曼光谱分析热处理大豆蛋白消化产物侧链结构可知，不同温度及时间的预处理得到大豆分离蛋白的消化产物拉曼光谱中酪氨酸峰在850 cm
－1和 830 cm
－1处的强度比值
变化较小且不规律，在760 cm
－1附近区域的拉曼峰强度呈先增加后降低的趋势。
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Structural Characteristics of in Vitro Digestion Products of Heat-Treated Soybean Protein
WANG Zhongjiang, ZHANG Xiaoyuan, SUI Xiaonan, QI Baokun, JIANG Lianzhou, LI Xinrui, JIANG Nan, HUANG Tianci, ZHANG Xin, LI Yang*
(College of Food Science, Northeast Agricultural Univeristy, Harbin 150030, China)
Abstract：The effect of thermal pretreatments at different temperatures (70, 80, 85, 90, and 100 ℃) on the in vitro digestibility of soy protein isolate (SPI) was investigated using various protein analytical techniques. The curves of degree of hydrolysis (DH) showed an upward and then downward trend with pretreatment temperature or time. FTIR and Raman spectral analysis showed that thermal pretreatments resulted in a higher α-helix content and a lower β-sheet content in digestion products of SPI compared with the un-pretreated sample, while no signifcant changes in β-turn or random coil were observed. The α-helix content rose frstly and then fell, whereas the opposite trend was noted for β-sheet content. The Raman spectral peaks of tyrosine revealed small and irregular changes, leading to a conclusion that heat-treated tryptophan residues were more close to “embedding state”.
Key words：soy protein isolate (SPI); in vitro digestion; pepsin; heat treatment; structural characteristics
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201701004
中图分类号：TS214.2
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2017）01-0020-07
引文格式：
王中江, 张潇元, 隋晓楠, 等. 热处理大豆蛋白体外消化产物结构特征[J]. 食品科学, 2017, 38(1): 20-26. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201701004. http://www.spkx.net.cn
WANG Zhongjiang, ZHANG Xiaoyuan, SUI Xiaonan, et al. Structural characteristics of in vitro digestion products of heat-treated soybean protein[J]. Food Science, 2017, 38(1): 20-26. (in Chinese with English abstract)
DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201701004. http://www.spkx.net.cn
收稿日期：2016-03-15
基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目（31301501）；国家自然科学基金面上项目（31571876）；
国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2013AA102104）；
黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划项目（UNPYSCT-2015011）
作者简介：王中江（1987—），男，博士研究生，研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程。E-mail：zibeizhe@126.com
*通信作者：李杨（1981—），男，副教授，博士，研究方向为粮食、油脂及植物蛋白工程。E-mail：liyanghuangyu@163.com