一种热处理诱导大豆11s球蛋白形成熔球态的方法
阅读说明：本技术 一种热处理诱导大豆11s球蛋白形成熔球态的方法 (Method for inducing soybean 11S globulin to form molten ball state through heat treatment ) 是由 张娜 王冰 石彦国 杨杨 窦博鑫 刘晓飞 关桦楠 陈凤莲 李祥鹏 刘琳琳 杨春华 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种热处理诱导大豆11S球蛋白形成熔球态的方法,涉及蛋白改性技术领域,本发明提供的方法具体为：步骤一：提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥；步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于磷酸盐缓冲溶液中,得到蛋白溶液；步骤三：所得蛋白溶液恒温水浴加热,进行热处理,分离得到熔球态大豆11S球蛋白溶液。本发明通过尚未有人使用的热处理的方法进行诱导实验获得了熔球态大豆11S球蛋白,方法简单稳定,为熔球态蛋白的研究提供了理论基础。(The invention discloses a method for inducing soybean 11S globulin to form a molten ball state by heat treatment, which relates to the technical field of protein modification, and specifically comprises the following steps: the method comprises the following steps: extracting soybean 11S globulin, and freeze-drying; step two: dissolving the freeze-dried soybean 11S protein powder in a phosphate buffer solution to obtain a protein solution; step three: and heating the obtained protein solution in a constant-temperature water bath, carrying out heat treatment, and separating to obtain a molten-ball-state soybean 11S globulin solution. The invention obtains the molten-ball-state soybean 11S globulin by carrying out an induction experiment by a heat treatment method which is not used by people, has simple and stable method, and provides a theoretical basis for the research of the molten-ball-state protein.)
技术领域
本发明涉及蛋白改性领域，食品加工技术领域，具体涉及大豆11S球蛋白在热处理变性过程中形成的一种中间状态(熔球态)。
背景技术
蛋白熔球态是蛋白变性的一种中间形态，其加工性质较天然蛋白质优异，目前国内外已有的关于熔球态蛋白的相关研究，熔球态蛋白可以通过极端pH值处理、高温热处理、变性剂处理以及超高压等方法获得，且研究对象多为α-乳清蛋白、β-乳球蛋白、肌球蛋白以及各种酶类，但对于大豆蛋白尚未有人研究；而国内已有的对于大豆蛋白的研究采用的诱导方法为pH偏移处理，方法复杂不易操作。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种操作简单，效率高的热处理诱导大豆11S球蛋白形成熔球态的方法，具体为：
步骤一：提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥；
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于磷酸盐缓冲溶液中，得到蛋白溶液；
步骤三：所得蛋白溶液恒温水浴加热，进行热处理，分离得到熔球态大豆11S球蛋白溶液。
优选地，步骤二所述磷酸盐缓冲溶液为0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液。
优选地，步骤二所述将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于磷酸盐缓冲溶液中，具体为，将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉加入到磷酸盐缓冲溶液中，磁力搅拌20-30min。
优选地，步骤二所述蛋白溶液，其中大豆11S蛋白的浓度为1mg/mL。
优选地，步骤三所述恒温水浴加热，水浴温度为100℃，所述热处理，热处理温度为100℃，热处理时间为3min。
优选地，步骤三所述分离，具体为：热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液，得到熔球态大豆11S球蛋白溶液；所述离心，离心速度为4000-5000rpm，离心时间为5-10min。
有益效果
本发明通过尚未有人使用的热处理的方法进行诱导实验获得了熔球态大豆11S球蛋白，方法简单稳定，为熔球态蛋白的研究提供理论基础。
附图说明
图中的N表示天然太大豆11S球蛋白，U表示完全变性态的大豆11S球蛋白。
图1对比例1-9制备的大豆11S球蛋白二级结构；
图2对比例1-9制备的大豆11S球蛋白三级结构；
图3实施例1-9制备的大豆11S球蛋白的二级结构；
图4实施例1-9制备的大豆11S球蛋白的三级结构；
图5100℃下大豆11S球蛋白加热不同时间的乳化性；
图6100℃下大豆11S球蛋白加热不同时间的乳化稳定性。
具体实施方式
对比例1
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热1min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例2
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热2min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例3
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热3min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例4
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热4min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例5
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热5min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例6
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热10min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例7
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热15min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例8
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热30min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例9
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在90℃的水浴锅内加热60min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
对比例1-9制备的大豆11S球蛋白二级结构见图1、三级结构件图2，图中，xmin表示水浴锅内加热时间，其中1min、2min、3min、4min、5min、10min、15min、30min、60min依次对应对比例1-9。
实施例1
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热1min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例2
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热2min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为5000rpm，离心时间为10min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例3
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热3min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4500rpm，离心时间为8min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例4
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热4min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例5
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热5min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为10min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例6
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热10min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为5000rpm，离心时间为10min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例7
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热15min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为5000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例8
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热30min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例9
步骤一：大豆磨碎过筛，脱脂，提取大豆11S球蛋白后进行冷冻干燥。
步骤二：将冷冻干燥后的大豆11S蛋白粉溶解于0.01M，pH 7.2的磷酸盐缓冲溶液，磁力搅拌20min左右至蛋白完全溶解，配置为1mg/mL的蛋白溶液。
步骤三：将蛋白溶液在100℃的水浴锅内加热60min。热处理后的蛋白溶液冰水浴冷却后离心取上清液(离心速度为4000rpm，离心时间为5min)，作为样品蛋白溶液。
圆二色谱法进行二级结构、三级结构的检测。
实施例1-9制备的大豆11S球蛋白二级结构见图3、三级结构件图4，图中，xmin表示水浴锅内加热时间，其中1min、2min、3min、4min、5min、10min、15min、30min、60min依次对应实施例1-9。
对实施例1制备的进行乳化性能测试，结果见图5、图6。由图5可知，为大豆11S球蛋白在不同加热时间的乳化性情况。其中N表示天然态大豆11S球蛋白，加热3min时为熔球态大豆11S球蛋白的乳化性。由图中可以看到，在5min内，大豆11S球蛋白的乳化性先增加后减小，在3min时达到最大。说明，与天然态的大豆11S球蛋白相比，大豆11S球蛋白熔球态时的乳化性得到了改善。说明此时蛋白体系内的折叠和去折叠改善了乳化性质，而加热10min后蛋白溶液体系开始有絮状沉淀形成，说明形成了不溶性的聚集体，而不利于加工。
由图6可知，为大豆11S球蛋白在不同加热时间的乳化稳定性情况。其中N表示天然态大豆11S球蛋白，加热3min时为熔球态大豆11S球蛋白的乳化稳定性。由图中可以看出，在加热5min内，大豆11S球蛋白的乳化稳定性先增大后减小，在3min时达到最大值。说明，与天然态大豆11S球蛋白相比，大豆11S熔球态的乳化稳定性也得到了极大的改善。
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