18種大豆種子蛋白質(zhì)、氨基酸和脂肪酸的組成成分分析

朱怡霖，張海生，楊淑芳，趙鑫帥，薛煥煥

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，西安 710119)

檢測分析

18種大豆種子蛋白質(zhì)、氨基酸和脂肪酸的組成成分分析

朱怡霖，張海生，楊淑芳，趙鑫帥，薛煥煥

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，西安 710119)

對18種大豆種子蛋白質(zhì)和氨基酸、總脂肪及脂肪酸組成進行了分析。結(jié)果表明：榆林地區(qū)的橫山老黑豆和神木連枷條的蛋白質(zhì)含量較高，山西地區(qū)的汾豆79氨基酸含量最高，東北地區(qū)的吉育82的總脂肪含量最高；GC-MS共鑒定出7種脂肪酸，其中亞油酸和油酸的含量較高，不飽和脂肪酸的含量均在70%以上，其中子洲小黑豆、靖邊黑豆和晉豆19所提取的油中不飽和脂肪酸含量在80%以上。研究結(jié)果可為篩選更適合種植的大豆品種提供理論依據(jù)。

大豆；蛋白質(zhì)；氨基酸；脂肪；脂肪酸

大豆是豆類中營養(yǎng)價值較高的品種，含有大量的不飽和脂肪酸、多種微量元素、維生素及優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)[1]。蛋白質(zhì)是大豆中的主要成分之一，含量約為40%。大豆中脂肪含量高達20%，是一種重要的油料作物。大豆油中脂肪酸組成以不飽和脂肪酸為主，約占脂肪酸總量的60%左右，其中亞油酸含量占50%以上[2]。2013年陜西榆林地區(qū)為了加快當(dāng)?shù)氐拇蠖巩a(chǎn)業(yè)發(fā)展，進行了大豆品種篩選和栽培技術(shù)研究的田間試驗，選育出在田間種植較優(yōu)的品種[3]。本試驗進一步對榆林地區(qū)及山西地區(qū)等的大豆品種在蛋白質(zhì)和氨基酸、總脂肪及脂肪酸組成方面進行了分析研究，以期為篩選出更適合當(dāng)?shù)赝茝V的大豆品種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

大豆由橫山種子公司獲得。10種榆林地區(qū)品種，包括6種黑豆品種：子洲小黑豆、靖邊黑豆、橫山老黑豆、神木連枷條、定邊小黑豆、府谷小黑豆；4種黃豆品種：府谷小黃豆、橫山狗牙豆、神木雞腰白、定邊白黑豆。7種山西黃豆品種：晉豆19、晉豆23、晉豆25、晉遺34、晉遺42、鐵豐29、 汾豆79。1種東北品種：吉育82。牛血清蛋白，國藥集團提供；考馬斯亮藍G250，Sigma公司提供；其他試劑均為分析純。

GZX-9146MEB脂肪測定儀，QP-2010Ultra氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，Kjeltec 2300全自動凱氏定氮儀，L-8900全自動氨基酸分析儀，BILON-650CT多用途恒溫超聲波提取機，BILON-W-503A低溫恒溫槽。

1.2 試驗方法

1.2.1 蛋白質(zhì)含量的測定

取各大豆樣品粉碎過60目篩，密封，備用。準確稱取0.5 g各大豆粉放入消化管中，加入0.717 9 g CuSO4·5H2O，6.282 1 g K2SO4，再加入10 mL濃硫酸，于420℃消化1 h，冷卻至室溫，用全自動凱氏定氮儀測定蛋白質(zhì)含量[4]。

1.2.2 水溶性蛋白含量的測定

采用考馬斯亮藍法測定水溶性蛋白含量[5-6]。準確稱取各大豆粉1 g，加蒸餾水22 mL，采用恒溫超聲波提取機在45℃、功率500 W下超聲處理30 min，3 000 r/min 離心30 min，取上清液，重復(fù)提取兩次，合并上清液，定容至250 mL容量瓶中，待測。準確吸取各待測溶液1 mL于試管中，各加入5 mL考馬斯亮藍染液，充分混合，放置10 min，以不加樣品為空白對照，在波長595 nm處測定吸光值。結(jié)果以樣品中含有相當(dāng)牛血清蛋白的毫克數(shù)表示。

1.2.3 氨基酸組成分析

準確稱取0.2 g各大豆粉于水解管內(nèi)，加入10 mL濃度為6 mol/L 鹽酸，超聲10 min脫氣后，吹入氮氣。密封，置于烘箱中111℃水解23 h，取出，冷卻至室溫，各樣液用去離子水定容至100 mL，搖勻，用孔徑0.45 μm濾膜過濾至試管中，準確移取1 mL濾液定容至10 mL容量瓶中，0.45 μm濾膜過濾至進樣瓶中，采用全自動氨基酸分析儀測定各氨基酸的含量[7-8]。

1.2.4 大豆總脂肪含量的測定

采用脂肪測定儀檢測[9]：準確稱取各大豆粉2.0 g，放入濾紙筒內(nèi)，加脫脂棉輕塞住管口。每個提取杯中加27 mL 石油醚，把濾紙筒安放到抽提器中，浸提1 h。取出提取杯在105 ℃ 恒溫烘干至恒重，計算總脂肪含量。

1.2.5 脂肪酸組成分析

采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析脂肪酸組成[10-11]。準確稱取各大豆粉10 g加入100 mL石油醚，超聲處理40 min，收集上清液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)去除石油醚，收集油樣。取0.5 mL 各大豆油樣，各加入2 mL正己烷、0.5 mL 0.5 mol/L KOH-甲醇溶液，超聲處理2 min，于 70℃水浴中冷凝回流10 min后冷卻至室溫；加入10 mL飽和氯化鈉溶液劇烈振搖，超聲提取5 min后取出，3 000 r/min離心10 min，上清液加過量無水硫酸鈉除水，備用。進樣時，取正己烷相稀釋500倍，按色譜質(zhì)譜條件進GC-MS分析。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS 17.0 軟件進行統(tǒng)計分析，采用Duncan多元回歸方法分析0.05水平上均值的顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 18種大豆種子的蛋白質(zhì)含量和水溶性蛋白含量(見表1)

表1 18種大豆種子的蛋白質(zhì)含量和水溶性蛋白含量 %

注：結(jié)果為3次測定的平均值；不同的小寫字母表示在0.05水平上差異顯著，下同。

由表1可知，榆林地區(qū)的府谷小黑豆蛋白質(zhì)含量最高，為40.58%，子洲小黑豆蛋白質(zhì)含量最低，為36.30%。10種榆林地區(qū)大豆品種中子洲小黑豆與其余9種大豆之間差異顯著，9種大豆之間差異不顯著。山西地區(qū)大豆品種中晉遺34與晉豆23差異顯著，其余兩兩之間差異不顯著。另外僅府谷小黑豆和橫山老黑豆的蛋白質(zhì)含量與東北地區(qū)的吉育82品種間存在顯著差異，其余與吉育82均差異不顯著?？傮w來講，榆林地區(qū)大豆品種的蛋白質(zhì)含量比山西地區(qū)的相對較高。

由表1可知，橫山老黑豆、神木連枷條、定邊小黑豆、晉豆23和吉育82的水溶性蛋白含量較高，橫山老黑豆的含量最高為32.38%，府谷小黃豆、晉豆25和晉遺34的水溶性蛋白含量較低，晉遺34的含量最低為21.32%。18種大豆的水溶性蛋白含量占蛋白質(zhì)含量均在60%以上，定邊小黑豆的比率最高為83.53%。

2.2 18種大豆種子的氨基酸組成及含量(見表2、表3)

表2 10種榆林大豆氨基酸組成及含量 mg/g

注：*為必需氨基酸，EAA為必需氨基酸，NEAA為非必需氨基酸，TAA為總氨基酸，下同。

由表2可知，10種榆林大豆中總氨基酸含量為428.53～496.32 mg/g，必需氨基酸含量為136.60～172.76 mg/g，定邊白黑豆的總氨基酸和必需氨基酸含量均為最高，分別為496.32 mg/g和172.76 mg/g，定邊小黑豆的總氨基酸和必需氨基酸含量均為最低，分別為428.53 mg/g和136.60 mg/g。由表3可知，山西大豆中晉遺34的總氨基酸和必需氨基酸含量均最低，分別是462.11 mg/g和163.55 mg/g，汾豆79的總氨基酸和必需氨基酸含量均最高，分別是500.49 mg/g和184.32 mg/g。東北大豆吉育82的總氨基酸含量為461.72 mg/g，必需氨基酸含量為157.22 mg/g。18種大豆中定邊小黑豆的總氨基酸和必需氨基酸含量均最低，汾豆79的總氨基酸和必需氨基酸含量均最高。根據(jù)FAO/WHO的標準規(guī)定，優(yōu)質(zhì)蛋白的必需氨基酸含量與總氨基酸含量之比應(yīng)達到(EAA/TAA) 0.40，必需氨基酸與非必需氨基酸之比(EAA/NEAA)為0.6，18種大豆的EAA/TAA均未達到0.40，其中榆林地區(qū)子洲小黑豆、靖邊黑豆、府谷小黑豆、神木雞腰白、橫山狗牙豆和定邊白黑豆的EAA/TAA為0.35，山西大豆的EAA/TAA均在0.35或0.35以上，因必需氨基酸中的色氨酸含量未測定，所以各地的EAA/TAA有可能高于0.40。除了橫山老黑豆、神木連枷條、定邊小黑豆和府谷小黃豆的EAA/NEAA在0.50以下，其余的均在0.50以上。總體來說，大豆是一種較優(yōu)質(zhì)的植物蛋白來源。

2.3 18種大豆種子的總脂肪含量與脂肪酸組成及含量(見表4)

由表4可知，18種大豆總脂肪含量為15.97%～25.09%。其中東北地區(qū)的吉育82總脂肪含量最高，為25.09%，榆林地區(qū)的府谷小黑豆總脂肪含量最低，為15.97%，10種榆林地區(qū)大豆品種中橫山老黑豆、府谷小黑豆和府谷小黃豆的總脂肪含量較低，并與其余7種品種差異顯著，7種品種間差異不顯著。山西地區(qū)的7種大豆品種中晉豆23與晉豆25差異不顯著，晉豆19、晉遺34和晉遺42差異不顯著，鐵豐29和汾豆79差異不顯著，其余兩兩間差異顯著。東北地區(qū)的吉育82總脂肪含量最高，并與其余17種大豆均差異顯著，榆林地區(qū)的大豆品種總脂肪含量比山西大豆和東北大豆相對較低。

表3 7種山西大豆和1種東北大豆氨基酸組成及含量 mg/g

表4 18種大豆種子的總脂肪含量與脂肪酸組成及含量 %

由表4可知，18種大豆所提取的油中脂肪酸主要由棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸和亞麻酸組成，其中亞油酸含量最高，除上述5種脂肪酸外，還含有微量的肉豆蔻酸和棕櫚油酸。18種大豆所提取的油中的脂肪酸種類沒有區(qū)別，其中不飽和脂肪酸亞油酸、油酸和亞麻酸的含量均在70%以上，10種榆林地區(qū)的大豆品種中子洲小黑豆和靖邊黑豆所提取的油中不飽和脂肪酸含量高達84%，7種山西地區(qū)大豆中以晉豆19提取的油中不飽和脂肪酸含量最高，為83.31%。東北地區(qū)吉育82提取的油中不飽和脂肪酸含量為69.83%。

3 結(jié) 論

試驗對18種大豆種子的蛋白質(zhì)和氨基酸、總脂肪及脂肪酸組成進行測定及分析。10種榆林大豆中橫山老黑豆、神木連枷條的蛋白質(zhì)和水溶性蛋白的含量較高，山西晉豆23的蛋白質(zhì)和水溶性蛋白含量較高，吉育82的蛋白質(zhì)含量比榆林和山西地區(qū)大豆蛋白質(zhì)含量相對較低。榆林地區(qū)的靖邊黑豆、橫山狗牙豆和定邊白黑豆的總氨基酸和必需氨基酸含量較高，山西的汾豆79總氨基酸和必需氨基酸含量最高。18種大豆中吉育82的總脂肪含量最高，但其不飽和脂肪酸的含量較低，榆林地區(qū)的10種大豆中橫山老黑豆、府谷小黑豆和府谷小黃豆的總脂肪含量較低，其余7種總脂肪含量差異不顯著，6種黑豆品種的不飽和脂肪酸含量較高，7種山西品種中晉豆19、鐵豐29和汾豆79的總脂肪含量和不飽和脂肪酸含量較高。綜合以上分析，東北地區(qū)大豆的總脂肪含量比榆林和山西地區(qū)的含量較高，而蛋白質(zhì)含量和氨基酸含量較榆林和山西地區(qū)較低，靖邊黑豆、橫山老黑豆和神木連枷條是比較適合榆林地區(qū)種植的品種，鐵豐29和汾豆79是比較適合山西地區(qū)種植的品種。

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Analysis of protein content, compositions of amino acid and fatty acid in 18 kinds of soybean seeds

ZHU Yilin, ZHANG Haisheng, YANG Shufang, ZHAO Xinshuai, XUE Huanhuan

(College of Food Engineering and Nutritional Science, Shaanxi Normal University, Xi’an 710119, China)

The contents of protein and total fat, compositions of amino acid and fatty acid in 18 kinds of soybean seeds were analyzed. The results showed that the protein contents of Hengshan black soybean and Shenmu lianjiatiao soybean in Yulin were higher. The content of amino acid in Fendou 79 in Shanxi and the content of total fat in Jiyu 82 in northeast were the highest. Seven kinds of fatty acid were identified by GC-MS, and the contents of linoleic acid and oleic acid were higher. The contents of unsaturated fatty acids were all above 70%, and the contents of unsaturated fatty acids in oils extracted from Zizhou black soybean, Jingbian black soybean and Jindou 19 were above 80%. The results could provide a theoretical basis for the selection of suitable soybean varieties.

soybean; protein; amino acid; fat; fatty acid

2016-05-04；

2016-10-23

榆林市科技計劃項目(2012cxy3-11)；陜西師范大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費資助項目-創(chuàng)新團隊項目(GK201601007)

朱怡霖(1991),女,在讀碩士,研究方向為食品加工技術(shù)與功能性食品(E-mail)zhuyilin1611@163.com。

張海生,副教授,博士 (E-mail)hshzh1965@snnu.edu.cn。

TS222;TQ646

A

1003-7969(2017)01-0144-05