燕山大学
课程设计说明书
大豆分离蛋白（SPI）分离提取工艺及其优化条
件的探究
学院（系）：环境与化学工程学院
年级专业：08级生物化工
学号：
燕山大学课程设计（论文）任务书
院（系）：环境与化学工程学院基层教学单位：生物工程系
说明：学生、指导教师、基层教学单位各一份。
2011年 6月 27 日
2010-2011 春季学期
生物工程专业课程设计
结题论文
大豆分离蛋白（SPI）分离提取工艺及其优化
条件的探究
摘要
本设计拟定以低温脱脂豆粕为原料，以改良的碱提酸沉新工艺对大豆分离蛋白（SPI）进行分离提取，并对其工艺的优化条件进行探究。设计实验主要分为三个部分来探究SPI 分离提取工艺及其优化条件：单因素实验确定SPI 提取工艺参数范围的设计；正交实验确定SPI 提取工艺优化条件的设计；最佳SPI 提取工艺优化参数下应用碱提新工艺的设计。第一部分设计单因素实验分别探究SPI 提取工艺参数（料液比、提取温度、提取时间、酸碱度）范围，为进一步工艺最优条件探究奠定基础；第二部分设计在确定SPI 提取工艺参数基础上，借助正交实验进一步确定其优化条件；第三部分在前两部分基础上，将其最优工艺参数条件应用于改良的SPI 提取新工艺中，以最大化提高蛋白质提取率。通过本次课程设计，拟确定改良的碱提酸沉新工艺进行SPI 提取的优化条件，以获得较高蛋白质提取率及各项指标的数据范围,进一步扩宽SPI 的应用范围,为蛋白质提取在本专科实验教学中的应用提供参考依据，并为今后某些物质的分离提取工艺研究奠定技术基础。
关键词：大豆分离蛋白；碱提酸沉法；分离提取；工艺条件优化
目录
第一部分：文献综述
1.大豆分离蛋白概况背景 (1)
1.1 大豆产物简介 (1)
1.2 大豆分离蛋白（SPI）概述 (1)
1.3大豆分离蛋白功能特性 (2)
1.3.1乳化性 (2)
1.3.2水合性 (2)
1.3.2.1吸水性 (2)
1.3.2.2保水性 (3)
1.3.2.3膨胀性 (3)
1.3.3吸油性 (3)
1.3.4胶凝性（又称凝胶性） (4)
1.3.5溶解性 (4)
1.3.6起泡性 (4)
1.3.7粘性 (5)
1.3.8结团性 (5)
1.3.9组织性 (5)
2. 大豆分离蛋白应用前景 (5)
2.1 在乳制品中的应用 (6)
2.2 在面制品中的应用 (6)
2.2.1面条和挂面 (7)
2.2.2培烤食品 (7)
2.2.3方便面 (7)
2.3 在肉制品中的应用 (7)
2.4 在其他食品中的应用 (8)
2.4.1饮料生产 (8)
2.4.2作为发泡剂 (8)
2.4.3罐头食品 (8)
3.大豆分离蛋白提取工艺方法 (8)
3.1 酸沉碱提法 (9)
3.2 超过滤法 (9)
3.3反胶束萃取分离法 (9)
3.4离子交换法 (10)
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3.5起泡法 (10)
3.6反相高效液相色谱法 (10)
4.我国分离提取大豆分离蛋白（SPI）发展现状 (11)
4.1大豆分离蛋白的发展现状 (11)
4.2我国大豆分离蛋白生产水平与国外先进水平的差距 (13)
4.2.1对大豆原料加工处理不重视 (13)
4.2.2产品的功能差 (14)
4.2.3综合效益差 (14)
5. 总结——本设计的研究宗旨以及意义 (14)
第二部分：课程设计部分
1. 材料 (16)
1.1 实验原料 (16)
1.2 实验器材 (17)
1.3 实验试剂 (17)
2.方法 (17)
2.1传统碱提酸沉法 (17)
2.1.1原料处理 (17)
2.1.2溶解萃取 (18)
2.1.3 酸沉淀 (18)
2.1.4干燥测定分析 (18)
2.2优化改良的碱提酸沉新工艺 (19)
2.2.1豆粕浸取处理 (19)
2.2.2三次碱提萃取 (19)
2.2.3酸沉淀 (19)
2.2.4干燥测定分析 (20)
3.设计 (20)
3.1单因素实验确定SPI提取工艺参数范围的设计 (20)
3.1.1提取时间对SPI 二次碱提效果的影响 (20)
3.1.2提取pH对SPI二次碱提效果的影响 (20)
3.1.3提取温度对SPI 二次碱提效果的影响 (21)
3.2正交实验确定SPI提取工艺优化条件的设计 (21)
3.3最佳SPI提取工艺优化参数下应用碱提新工艺的设计 (20)
4.分析与总结 (22)
4.1 分析展望 (22)
4.2 总结体会 (24)
参考文献 (26)
Ⅱ
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第一部分文献综述
1.大豆分离蛋白概况背景
大豆的蛋白含量较高而且营养丰富，一般含蛋白30～50 %。大豆蛋白含有8 种人体必需氨基酸，且比例比较合理，只是赖氨酸相对稍高，而蛋氨酸和半胱氨酸含量较低。目前大豆蛋白已成为一种重要的蛋白资源，特别是大豆分离蛋白含蛋白质90 % 以上，是一种优良的食品原料。大豆分离蛋白（SPI）[1] 是以大豆为原料，提取的蛋白质含量90 % 以上的组分。由于它具有良好的溶解性、乳化性、起泡性、持水性和凝胶性等功能特性，被广泛应用于肉制品和焙烤制品等食品中。下文就大豆分离蛋白做简要概述：
1.1 大豆产物简介
大豆是一年生草本植物，蝶形花科，大豆属，别名黄豆。大豆原产于我国，已有4000 年左右的历史。公元前二世纪初，大豆由我国经朝鲜传至日本，1712 年以后经德国、法国传入欧洲各国，1765 年传入美国，1908 年进入巴西。美国70 年代制定了国家大豆发展计划，涌现出ADM、DUPOND、PTI 等规模巨大的大豆综合利用公司。杜邦跨国集团于2001 年收购我国年产4500 吨的湖北云梦蛋白厂。加入WTO 以后，我国大豆业受到更严重冲击，主要原因是我国大豆含油率低，而价格比国际市场高出约40 %。于是，国家在2002 年提出并实施了“国家大豆振兴计划”，这将有利于我国大豆及相关产业的发展。同时就世界范围而言，大豆的开发利用也正面临新的挑战与机遇。
大豆本身作为食品的实用价值高，具有良好的可加工性，可以生产出多达12000 多个品种的大豆制品。大豆加工得到的主要产物是豆油、脱脂大豆粉、大豆分离蛋白和大豆浓缩蛋白；在副产物中，含量最多而尚未开发的是大豆渣和皮。它们在材料领域有着巨大的开发潜力，为高分子科学工作者提供了新的课题。
1.2 大豆分离蛋白（SPI）概述
大豆分离蛋白（Soybean Protein Isolate，以下简称SPI）[1]是从脱脂豆粕中
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提取的一种植物蛋白，总蛋白质含量超过90 %，良好的保水性、乳化性、吸油性和凝胶性等使其广泛用作食品添加剂和食品原料。大豆中的蛋白质根据离心过程中的沉降系数可分为 2 S，7 S（Conglycinin），11 S（Glycinin）和15 S 四种组分，所占比例约为9.4 %，34 %，42 %，4.6 %。7 S 组分中主要是7 S 球蛋白（β-Conglycinin），是由α（70.6 kDa），α′（80.2 kDa），β（48.4kDa）三种亚基组成的三聚体结构糖蛋白，分子量约为180 kDa，等电点 5.2～6.2。
11 S 组分中主要是11 S 球蛋白，是一种由 6 个亚基对组成的多聚亚基蛋白，分子量320～380 kDa，每个亚基对由 1 个酸性亚基和 1 个碱性亚基通过二硫键连接而成，等电点为 4.6。7 S 和11 S 组分的含量是影响SPI 功能特性的关键因素。
1.3 大豆分离蛋白功能特性[2]
大豆分离蛋白的功能特性是指蛋白质在食品加工中，如制取、配制、加工、烹调、贮藏、销售过程中所表现出来的理化特性的总称。其功能特性主要有乳化性、水合性、吸油性、胶凝性、溶解性、发泡性、粘性等功能，现分述如下：1.3.1 乳化性
乳化性是指将油和水混合在一起形成乳状液的性能。大豆分离蛋白是表面活性剂，它既能降低水和油的表面张力，又能降低水和空气的表面张力。易于形成稳定的乳状液。乳化的油滴被聚集在油滴表面的蛋白质所稳定，形成一种保护层。这个保护层可以防止油滴聚集和乳化状态的破坏，促使乳化性能稳定。在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中，加入大豆分离蛋白作乳化剂可使制品状态稳定。分离蛋白的乳化能力常受pH 及电离强度的影响，碱性条件最为有利。
1.3.2 水合性
大豆分离蛋白除了对水有吸附作用外，在加工时还有保持水分的能力。其保水性与粘度、pH、电离强度和温度有关。盐类能增强蛋白的吸水性，但其却削弱了保水性。最高水分保持能力在35 ℃～55 ℃条件下能达到每克蛋白质中只有十四克水。大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架，含有很多极性基，所以具有吸水性、保水性和膨胀性。
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1.3.
2.1 吸水性
一般是指蛋白质对水分的吸附能力，它与Aw（即水份活度）、pH 值、深度、蛋白质的颗粒大小、颗粒结构、颗粒表面活性等都是密切相关的。随着Aw 的增强，其吸水性发生快—慢—快的变化。pH 值与吸水能力成正比，其pH 值愈高，吸水能力越强。蛋白质的浓度（含量）对其吸水性影响较大，分离蛋白的吸水力比浓缩蛋白要强许多，而且前者几乎不受温度的影响。
1.3.
2.2 保水性
除了对水的吸附作用外，大豆蛋白质在加工时还有保持水份的能力，其保水性与粘度、pH 值、电离强度和温度有关。盐类能增强蛋白质吸水性却削弱分离蛋白的保水性。
1.3.
2.3 膨胀性
膨胀性即蛋白质的扩张作用，是指蛋白质吸收水分后会膨胀起来。它受温度、pH 值和盐类的影响显著，加热处理增加大豆蛋白的膨胀性，80 ℃时为最好，70～100 ℃之间膨胀基本接近。盐类（氯化钠0.1～0.4 mg / L）能显著地降低分离蛋白的膨胀率约60 %。膨胀率还随pH 值增加而加大，如pH 值从 5 到9，膨胀率增加 2 倍。
1.3.3 吸油性
蛋白的吸油性是指其可以促进脂肪吸收和脂肪结合的能力。分离蛋白吸收脂肪的作用是另一种形式的乳化作用。分离蛋白加入肉制品中，能形成乳状液和凝胶基质，防止脂肪向表面移动，因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用，可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失，有助于维持外形的稳定。吸油性随蛋白质含量增加而增加，大豆粉、浓缩蛋白和分离蛋白的吸油率分别为84 %、133 % 和154 %，组织蛋白的吸油率在60 %～130 % 之间，粉越细吸油率越高。另外，吸油性随pH 值增大而减少。
1.3.4 胶凝性（凝胶性）
蛋白的凝胶性是指蛋白形成胶体结构的性能。大豆蛋白质的分散物质经加热、冷却、渗析和碱处理，可得到凝胶。其形成受固形物浓度、速度、温度和加热时间、制冷情况、有无盐类巯基化合物、亚硫酸盐或脂类的影响，蛋白含
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量愈高，愈易制成结实强韧性的、有弹性的硬质凝胶，而蛋白含量小于70 % 的，只能制成软质脆弱的凝胶。蛋白质分散物至少高于8 % 才能形成凝胶，温度有随浓度的增加而升高才能达到理想凝胶性能。11 S，S 为聚合度，球蛋白制成的凝胶比7 S 球蛋白制成的凝胶更为坚实，更易恢复原状，这是因为它们的球朊对加热变性的敏感度不同。
1.3.5 溶解性
是指蛋白质在水溶液或食盐溶液中溶解的性能。其溶解的程度称为溶解度。平时所说的溶解性一般指水溶性。溶解性好的蛋白质其功能性必然好，具有良好的凝胶性、乳化性、发泡性和脂肪氧化酶活性，易于食品的加工使用，掺和到食品中就比较容易。大豆蛋白质的溶解性受原料的加热处理、溶出时加水量、pH 值、共存盐类等条件的影响很大。加热会导致大豆蛋白变性，降低溶解度，所以在处理原料时加热温度不能太高，或采用干法加热（即原料大豆的水分含量不高并无水蒸气存在时高温加热）。液比对大豆蛋白质溶解度的影响更大。液比在5 倍以下时，蛋白质浸出率急剧下降，蛋白质分子间容易进行相互反应，使溶解性降低。一般液比在 1 : 10 左右为合适。pH 值对球蛋白影响较大，在pH 值 4.2～4.6 时，球蛋白几乎不溶解。共存盐类对溶解度也有影响，如有氯化钠和氯化钙存在时，即使在等电点范围内pH 值 4.2～4.6 也能溶解。另一方面，一些盐类（如石膏粉）能降低蛋白溶解度，可作沉淀剂。
1.3.6 起泡性
蛋白的起泡性是指大豆蛋白在加工中体积的增加率，即形成泡沫的能力。天然未变性的大豆蛋白具有一定的发泡性，若将大豆蛋白进行适当溶解，其发泡性和稳定性会大大提高。发泡性与蛋白浓度、pH 值和温度有关，以偏碱性的pH 值最为有利，一般最佳发泡温度为30 ℃左右，制品中存有的脂质对发泡有害，而糖类则可提高粘度、增加泡沫的稳定性。发泡性即大豆蛋白质在加工中体积的增加率，可起到酥松作用。泡沫是空气分散在液相或半固相而成，由许多空气小滴为一层液态表面活化的可溶性蛋白薄膜所包裹着的群体所组成，降低了空气和水的表面张力。
利用大豆蛋白质的起泡性，可以赋予食品以疏松的结构和良好的口感。提
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高发泡性可用降解剂把大豆蛋白降解到一定程度，聚合度愈低，发泡性愈好。此外，大豆蛋白的发泡性还与浸出溶剂、溶液浓度、温度及pH 值有关。低脂肪、高浓度、30～35 ℃、pH 值在10 以上时，发泡最好。
1.3.7 粘性
蛋白质的粘性是指液体流动时表现出来的内摩擦，又称流动性。蛋白质溶液的粘度受蛋白质的分子量、摩擦系数、温度、pH 值、离子强度、处理条件等因素的影响，这些因素可改变蛋白质分子的形态结构、缔结状态、水合度、膨润度及粘度。大豆分离蛋白经碱、酸或热处理后，其膨润度升高，而且粘度增加。蛋白是分散到溶液中形成的颗粒都在胶体范围内的一种高分子化合物。这种胶体具有较高的粘结性，大豆蛋白溶液的表观粘度随蛋白浓度增加而指数升高，并与试样的膨润度相关，这对保持食品水分、风味和糖有着极其重要的作用，而且使食品易于加工。加热蛋白到80 ℃时，蛋白质发生离解或析解，分子比容增大，粘度增加，超过90 ℃以上粘度反而减小。pH 值在6～8 时，蛋白质结构最稳定，粘度最大；超过11 时粘度急剧减小，这是因为蛋白质缔合遭到破坏。
1.3.8 结团性
是指大豆分离蛋白与一定数量的水混合时，可以制成生面团似的物质。这一性质可应用于面粉制品中如面包、糕点等产品的加工制作中，以提高制品的蛋白含量并改善其性能。大豆蛋白的面团、弹性和粘结性低，加水以50 % 为宜，少于50 % 易碎；加水过多，食品发软甚至成浆状。
1.3.9 组织性
是指大豆蛋白经加工处理后，其蛋白分子重新排列组合，具有方向组织结构，凝固后形成类似肉的纤维状蛋白的过程。分离蛋白本身没有类似畜肉、鱼肉的咀嚼性，只有经过适当的加工处理，才能使其具有类似畜肉、鱼肉的性质使大豆蛋白组织化的方法很多，如纺丝法、挤压蒸煮法、湿式加热法、冻结法、胶化法等，其中以挤压法应用最为广泛。
2.大豆分离蛋白应用[2-3]前景
蛋白质的食物来源包括动物蛋白和植物蛋白，而在肉、蛋、奶等动物蛋白
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食物中蛋白质仅占一部分，所以摄入动物蛋白的同时也就不可避免地吃了许多其他成分，如胆固醇和饱和脂肪酸等。大量饱和脂肪酸进入人体，将增加人体患高血脂症、冠心病的可能性。而大豆分离蛋白的成功提取和应用则极好的弥补了这一不足。
大豆分离蛋白的氨基酸组成合理，是一种优质蛋白，它具有良好的溶解性、乳化性、起泡性、持水性和粘弹性，是特殊的食品添加剂。大豆籽粒中约含蛋白质38 %～42 %，碳水化合物（包括粗纤维）25 %～27 %，粗脂肪16 %～20 %，水分10 %～12 %，灰分3 %～5 %。大豆籽粒可加工成蛋白含量不同的优质植物蛋白，它包括大豆蛋白粉50、浓缩大豆蛋白[3] 70、和大豆分离蛋白90 % 以上。蛋白质消化率是决定蛋白质营养品质的重要因素，不同的大豆蛋白质消化率各不相同。未经任何加工的大豆蛋白质消化率只有65 %，全脂大豆蛋白为75 %～92 %，脱脂大豆蛋白粉为84 %～90 %，大豆分离蛋白为93 %～97 %。因此，分离提取大豆蛋白对食品加工和营养研究均具有重要意义。
2.1在乳制品中的应用
大豆蛋白制品，尤其是粉末状的分离蛋白，具有与脱脂奶粉极相似的机能特性，在冰淇淋生产中，可用分离大豆蛋白代替脱脂奶粉，由于陈化使粘度显著增加，对冷冻时气泡的稳定有利，此外还可起到改善冰淇淋乳化性质、推迟冰淇淋中乳糖的结晶、防止起砂现象。
大豆蛋白应用于乳制品生产，如配方奶粉、液体奶，可提高蛋白质含量，与乳的营养、良好风味结合，在氨基酸含量、配比及风味上形成优势互补。高分散型分离蛋白质具分散性（冲调性）、溶解性、分散稳定性及乳化性，蛋白质含量80 % 以上，且不含乳糖，避免乳糖不适症反应，不含胆固醇，是低热量、高营养、安全、方便的乳制品加工辅料。
2.2在面制食品中的应用[2]
由于大豆蛋白质氨基酸比较均衡，几乎与世界粮农组织和世界卫生组织推荐氨基酸组成相符，特别是大豆蛋白质中赖氨酸含量高于其他谷类制品，应用于面制食品中，不仅提高产品蛋白质含量，且根据氨基酸互补原则，提高产品
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蛋白质质量。又因其加工特性，在加工中增加面制食品色、香、味，延长面制食品货架期。
2.2.1面条和挂面
在面粉中加入7 %～9 % 的大豆分离蛋白，可显著提高面粉的蛋白含量和湿面筋含量，从而改善面团的流变学特性；制作的面条韧性、口感较好，无明显的豆腥味；既增加了挂面的营养价值，又提高了挂面的加工特性。
2.2.2焙烤食品
在焙烤食品中添加高分散性大豆分离蛋白，既可增加产品的蛋白含量，还能提高产品质量。如利用大豆分离蛋白的吸水性、乳化性、膨胀性和发泡性等加工特性，可提高面包的营养价值和吸水率，增大面包体积，改善表皮色泽和质地、增进面包风味，防止面包老化，延长货架期。在面包中添加大豆蛋白7. 5 % 以下时，面包感观变化不大，大于7.5 % 时对面包影响较大。在制作蛋糕时，加入大豆分离蛋白，可改善蛋糕起泡性、吸水性，使蛋糕质地膨松，蜂窝细腻，色泽、口感良好，不易干硬，抗老化。此外，大豆分离蛋白具有吸油性，可用于酥类糕点和酥性饼干的生产，使产品酥软可口。如在生产饼干时，在原料中加入约15 %～30 % 的大豆蛋白粉，不但能提高蛋白含量，增加营养价值，且能增加饼干酥性，还可起到保鲜作用。
2.2.3方便面
方便面中添加活性大豆蛋白粉后，在咀嚼时有特殊香味，比较适口。添加活性大豆蛋白粉方便面口感好，有咬劲，爽滑，面条的脆性明显下降，复水快，这是因为大豆蛋白具有凝胶性等特点。添加大豆蛋白粉，大豆蛋白充分吸水产生一定的粘度和胶体状，使得面条致密光亮，但添加一定量到 6 % 时，反而会影响面条的烹调性。另外随着大豆蛋白粉添加量增加，方便面中含油量会有不同程度下降，这是因为蛋白遇热变性，在油炸面食的表面形成油层。添加3 %，含油降低4.3 %；添加4 %，含油降低5.7 %；添加量5 %，含油降低6.7 %；添加量6 %，含油量降低7.75 %。
2.3在肉制品中的应用
大豆蛋白制品用于肉制品，既可作为非功能性填充料，也可用作功能性添
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加剂，改善肉制品的质构和增加风味，充分利用不理想或不完整的边角原料肉。从营养学角度来看，将大豆蛋白制品用于肉制品还可以做到低脂肪、低热能、低胆固醇、低糖、高蛋白、强化维生素和矿物质等合理营养。如在汉堡牛肉饼、肉丸子、肉汤、灌肠类食品中，加入营养价值较高的大豆制品，不仅可提高产品的蛋白质含量，而且可以降低动物脂肪及胆固醇的含量。另外由于其良好的吸水性和吸油性，可减少加工中损失和降低油腻感。分离蛋白由于它们本身价格较高，在使用时可以利用它的功能性如乳化性、吸油性、吸水性、凝胶性和粘着性来改善肉制品，如馅饼、肉包子、饺子等食品中加入适量分离大豆蛋白，代替部分猪肉、牛肉、羊肉，就可以起到保水、保脂、防止肉汁离析、提高品质，改善口感的作用。在火腿、香肠加工和流通中，将分离蛋白分散液注入而不破坏肌肉组织，可以防止肉汁的损失。
2.4在其他食品中的应用
2.4.1饮料生产
近年来，各种各样的大豆蛋白饮料都得到很大的发展，以大豆蛋白为原料可制作人造乳、咖啡、豆奶、豆奶酪、果汁豆奶等，并添加一系列的调味料如香精、巧克力、植物油、糖、柠檬酸等，味道和营养成分都良好。在核桃饮料生产中，加入脱脂豆粉，既可提高产品中蛋白质含量，且可降低生产成本。2.4.2作为发泡剂
用胃蛋白酶使蛋白质水解，蛋白质在等电点区的不可溶性即可消失。将水解物加到食品、糕饼的混合料中，以增加鸡蛋蛋白质发泡时的体积。大豆蛋白又可作泡沫稳定剂，将其用酸水解后，可作酱油和与肉相似的香料、啤酒中的泡沫稳定剂。
2.4.3罐头食品
大豆蛋白又称素肉，其蛋白质含量在50 % 以上，含有人体必需的8 种氨基酸，是一种高蛋白营养食品，将它加工成四鲜植物蛋白肉罐头，可以成为随身携带、方便食用、具有高营养价值的食品。
3.大豆分离蛋白提取工艺[4]方法
目前，大豆分离蛋白的生产工艺可分为全湿法和半湿法。大豆分离蛋白的
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大豆分离蛋白项目 可行性计划 规划设计/投资分析/实施方案
大豆分离蛋白项目可行性计划说明 我国大豆蛋白细分产品包括脱脂大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白等，其中大豆分离蛋白（SPI）是利用脱皮脱脂冷榨豆饼或低温脱溶豆粕为原料，经稀碱萃取、酸沉淀、离心分离、喷雾干燥等工序加工而成的食用大豆蛋白产品。国内外应用较为成熟的大豆分离蛋白生产工艺为碱提酸沉工艺。 该大豆分离蛋白项目计划总投资9209.90万元，其中：固定资产投资6701.68万元，占项目总投资的72.77%；流动资金2508.22万元，占项目总投资的27.23%。 达产年营业收入20882.00万元，总成本费用16056.35万元，税金及附加187.29万元，利润总额4825.65万元，利税总额5678.55万元，税后净利润3619.24万元，达产年纳税总额2059.31万元；达产年投资利润率52.40%，投资利税率61.66%，投资回报率39.30%，全部投资回收期4.04年，提供就业职位372个。 报告针对项目的特点，分析投资项目能源消费情况，计算能源消费量并提出节能措施；分析项目的环境污染、安全卫生情况，提出建设与运营过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。 ......
报告主要内容：基本信息、建设必要性分析、市场研究分析、项目建 设内容分析、选址科学性分析、土建工程、工艺技术说明、环境保护说明、项目安全卫生、项目风险情况、项目节能评价、项目实施安排方案、投资 方案说明、项目经济效益分析、项目综合评价等。
第一章基本信息 一、项目概况 （一）项目名称 大豆分离蛋白项目 我国大豆蛋白细分产品包括脱脂大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白等，其中大豆分离蛋白（SPI）是利用脱皮脱脂冷榨豆饼或低温脱溶豆粕为原料，经稀碱萃取、酸沉淀、离心分离、喷雾干燥等工序加工而成的食用大豆蛋白产品。国内外应用较为成熟的大豆分离蛋白生产工艺为碱提酸沉工艺。 （二）项目选址 xxx产业园区 （三）项目用地规模 项目总用地面积26853.42平方米（折合约40.26亩）。 （四）项目用地控制指标 该工程规划建筑系数51.86%，建筑容积率1.08，建设区域绿化覆盖率7.91%，固定资产投资强度166.46万元/亩。 （五）土建工程指标
蛋白质的提取和分离专题训练 一．选择题 1．下列有关蛋白质的提取和分离的操作，其中排序正确的是()。 A．样品处理、凝胶色谱操作、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳 B．样品处理、凝胶色谱操作、纯化C．样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D．样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定 2．下列对在凝胶柱上加入样品和洗脱的操作不正确的是()。 A．加样前要使柱内凝胶面上的缓冲液下降到与凝胶面平齐 B．让吸管管口沿管壁环绕移动，贴壁加样至色谱柱顶端，不要破坏凝胶面 C．打开下端出口，待样品完全进入凝胶层后直接连接缓冲液洗脱瓶开始洗脱 3．在蛋白质的提取和分离中，下列对样品处理过程的分析正确的是()。 A．洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐 B．洗涤时离心速度过小，时间过短，白细胞等会沉淀，达不到分离的结果 C．洗涤过程选用质量分数0.1%的NaCl溶液(生理盐水) D．透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质 4．下列是有关血红蛋白提取和分离的相关操作，其中正确的是()。 A．可采集猪血作为实验材料B．用蒸馏水重复洗涤红细胞 C．血红蛋白释放后应低速短时间离心 D．洗脱液接近色谱柱底端时开始收集流出液 5．蛋白质的分离与纯化技术是蛋白质研究的重要技术。下列叙述不正确的是()。 A．根据蛋白质分子不能透过半透膜的特性，可将样品中各种不同的蛋白质分离 B．根据蛋白质所带电荷性质的差异及分子大小等，可通过电泳分离蛋白质 C．根据蛋白质相对分子质量的大小，可通过凝胶色谱法分离蛋白质 D．根据蛋白质的分子大小、密度不同，可通过离心沉降法分离蛋白质 6．凝胶色谱法分离蛋白质时使用的凝胶是交联葡聚糖凝胶(SephadexG—75)，其中G、75的含义分别是()。 A．G表示凝胶的使用量，75表示加75 g水 B．G表示凝胶的交联程度，75表示需加热75 ℃ C．G表示凝胶的交联程度、膨胀程度及分离范围，75表示每克凝胶膨胀时吸水7.5 g D．G表示凝胶的膨胀体积，75表示每克凝胶膨胀后体积可达75 cm3 7．用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量大的蛋白质()。 A．路程较长，移动速度较慢B．路程较长，移动速度较快 C．路程较短，移动速度较慢D．路程较短，移动速度较快 8．下列关于蛋白质提取和分离实验中样品处理步骤的描述，正确的是()。 A．红细胞的洗涤：加入蒸馏水，缓慢搅拌，低速短时间离心 B．血红蛋白的释放：加入生理盐水和甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌 C．分离血红蛋白：将搅拌好的混合液离心，过滤后，用分液漏斗分离 D．透析：将血红蛋白溶液装入透析袋，然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h 9．下列各项中不属于电泳使样品中各分子分离的原因的是()。 A．分子带电性质的差异B．分子的大小C．分子的形状D．分子的变性温度10．下列有关提取和分离血红蛋白的程序叙述错误的是()。 A．样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液 B．通过透析可以去除样品中相对分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取 C．可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化 D．可通过SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度 11．下列有关蛋白质提取和分离的叙述中，错误的是()。 A．透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性 B．采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来 C．离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离 D．蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极移动
蛋白质提取与制备蛋白质种类很多，性质上的差异很大，既或是同类蛋白质，因选用材料不同，使用方法差别也很大，且又处于不同的体系中，因此不可能有一个固定的程序适用各类蛋白质的分离。但多数分离工作中的关键部分基本手段还是共同的，大部分蛋白质均可溶于水、稀盐、稀酸或稀碱溶液中，少数与脂类结合的蛋白质溶于乙醇、丙酮及丁醇等有机溶剂中。因此可采用不同溶剂提取、分离及纯化蛋白质和酶。 蛋白质与酶在不同溶剂中溶解度的差异，主要取决于蛋白分子中非极性疏水基团与极性亲水基团的比例，其次取决于这些基团的排列和偶极矩。故分子结构性质是不同蛋白质溶解差异的内因。温度、pH、离子强度等是影响蛋白质溶解度的外界条件。提取蛋白质时常根据这些内外因素综合加以利用。将细胞内蛋白质提取出来。并与其它不需要的物质分开。但动物材料中的蛋白质有些可溶性的形式存在于体液（如血浆、消化硫等）中，可以不必经过提取直接进行分离。蛋白质中的角蛋白、胶原及丝蛋白等不溶性蛋白质，只需要适当的溶剂洗去可溶性的伴随物，如脂类、糖类以及其他可溶性蛋白质，最后剩下的就是不溶性蛋白质。这些蛋白质经细胞破碎后，用水、稀盐酸及缓冲液等适当溶剂，将蛋白质溶解出来，再用离心法除去不溶物，即得粗提取液。水适用于白蛋白类蛋白质的抽提。如果抽提物的pH用适当缓冲液控制时，共稳定性及溶解度均能增加。如球蛋白类能溶于稀盐溶液中，脂蛋白可用 稀的去垢剂溶液如十二烷基硫酸钠、洋地黄皂苷（Digitonin）溶液或有机溶剂来抽提。其它不溶于水的蛋白质通常用稀碱溶液抽提。 蛋白质类别和溶解性质 白蛋白和球蛋白: 溶于水及稀盐、稀酸、稀碱溶液，可被50%饱和度硫酸铵析出。真球蛋白: 一般在等电点时不溶于水，但加入少量的盐、酸、碱则可溶解。 拟球蛋白: 溶于水，可为50%饱和度硫酸铵析出 醇溶蛋白: 溶于70～80%乙醇中，不溶于水及无水乙醇 壳蛋白: 在等电点不溶于水，也不溶于稀盐酸，易溶于稀酸、稀碱溶液 精蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀 组蛋白: 溶于水和稀酸，易在稀氨水中沉淀 硬蛋白质: 不溶于水、盐、稀酸及稀碱 缀合蛋白(包括磷蛋白、粘蛋白、糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、血红蛋白、金属蛋白、黄素蛋白和氮苯蛋白等) : 此类蛋白质溶解性质随蛋白质与非蛋白质结合部分的不同而异，除脂蛋白外，一般可溶于稀酸、稀碱及盐溶液中，脂蛋白如脂肪部分露于外，则脂溶性占优势，如脂肪部分被包围于分子之中，则水溶性占优势。 蛋白质的制备是一项十分细致的工作。涉及物理学、化学和生物学的知识很广。近年来虽然有了不改进，但其主要原理仍不外乎两个方面： 一是利用混合物中几个组分分配率的差别，把它们分配于可用机械方法分离的两个或几个物相中，如盐析、有机溶剂提取、层析和结晶等； 二是将混合物置于单一物相中，通过物理力场的作用使各组分分配于不同区域而达到分离的目的，如电泳、超离心、超滤等。由于蛋白质不能溶化，也不能蒸发，所能分配的物相只限于固相和液相，并在这两相间互相交替进行分离纯化。 制备方法可按照分子大小、形状、带电性质及溶解度等主要因素进行分类。按分子大小和形态分为差速离心、超滤、分子筛及透析等方法；按溶解度分为盐析、溶剂抽提、分配层析、逆流分配及结晶等方法；按电荷差异分为电泳、电渗析、等电点沉淀、离子交换层析及吸附层析等；按生物功能专一性有亲合层析法等。 由于不同生物大分子结构及理化性质不同，分离方法也不一样。即同一类生物大分子由于选用材料不同，使用方法差别也很大。因此很难有一个统一标准的方法对任何蛋白质均可循用。因此实验前应进行充分调查研究，查阅有关文献资料，对欲分离提纯物质的物理、化学及生物学性质先有一定了解，然后
大豆分离蛋白项目 建议书 规划设计/投资分析/实施方案
大豆分离蛋白项目建议书 我国大豆蛋白细分产品包括脱脂大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白等，其中大豆分离蛋白（SPI）是利用脱皮脱脂冷榨豆饼或低温脱溶豆粕为原料，经稀碱萃取、酸沉淀、离心分离、喷雾干燥等工序加工而成的食用大豆蛋白产品。国内外应用较为成熟的大豆分离蛋白生产工艺为碱提酸沉工艺。 该大豆分离蛋白项目计划总投资13835.50万元，其中：固定资产投资9633.41万元，占项目总投资的69.63%；流动资金4202.09万元，占项目总投资的30.37%。 达产年营业收入28400.00万元，总成本费用21925.29万元，税金及附加246.04万元，利润总额6474.71万元，利税总额7613.81万元，税后净利润4856.03万元，达产年纳税总额2757.78万元；达产年投资利润率46.80%，投资利税率55.03%，投资回报率35.10%，全部投资回收期4.35年，提供就业职位438个。 报告根据项目实际情况，提出项目组织、建设管理、竣工验收、经营管理等初步方案；结合项目特点提出合理的总体及分年度实施进度计划。 ......
大豆分离蛋白项目建议书目录 第一章申报单位及项目概况 一、项目申报单位概况 二、项目概况 第二章发展规划、产业政策和行业准入分析 一、发展规划分析 二、产业政策分析 三、行业准入分析 第三章资源开发及综合利用分析 一、资源开发方案。 二、资源利用方案 三、资源节约措施 第四章节能方案分析 一、用能标准和节能规范。 二、能耗状况和能耗指标分析 三、节能措施和节能效果分析 第五章建设用地、征地拆迁及移民安置分析 一、项目选址及用地方案
1 大豆分离蛋白的主要技术性能指标 水份：≤6% 干基粗蛋白：≥90% 水溶氮指数：≥60% TPC：≤10000个 大肠杆菌：0个 色泽：浅黄/乳白 气滋味：具有分离蛋白特有的气滋味 PH值：6.8～7.2 密度：过200目筛95%，过270目筛 90% 产品的功能特性将根据不同应用领域来确认 乳化型：通过1（蛋白）：4（水）：4（脂肪）的测试，肠体光亮、有弹性，无油、水渗出。 高凝胶型：通过1（蛋白）：5（水）：2（脂肪）的测试，肠体光洁度好，有弹性，无油、水渗出。 高分散（注射）型：1:10(蛋白:水)试验：稍搅拌溶解，静置三分钟无分层，0.5mm注射针头完全通过。 2 大豆分离蛋白工艺流程 低温豆粕——萃取——分离——酸沉——分离——水洗——分离——中和——杀菌——闪蒸——干燥——超细粉碎——混合造粒——喷涂——筛选——金属检测——包装 3 工艺简要描述： 萃取：将大豆低温豆粕置入萃取罐中按1：9的比例加入9倍的水，水温控制为40C0，加入碱使溶液在PH为9的条件下低温豆粕豆粕中的蛋白溶解于水中。 分离：将低温豆粕溶液送入高速分离机，将混合溶液中的粗纤维
（豆渣）与含有蛋白的水（混合豆乳）分离开。豆渣排到室外准备作饲料销售。混合豆乳回收置入酸沉罐中。 酸沉：利用大豆蛋白等电点为4.2的原理，加入酸调整酸沉罐中混合豆乳的PH到4.2左右。使蛋白在这个条件下产生沉淀。 分离：将酸沉后的混合豆乳送入分离机进行分离，使沉淀的蛋白颗粒与水分离。水（豆清水）排入废水处理场治理后达标排放。回收蛋白液（凝乳）到暂存罐。 水洗：按1（凝乳）：4的比例加水入暂存罐中搅拌。使凝乳中的盐份和灰份溶解于水中。 分离：将暂存罐中的凝乳液送入离心机进行分离。水排入废水处理场治理达标排放，凝乳回收入中和罐。 中和：加入碱入中和罐，使凝乳的PH调整到7。 杀菌：将中和后的凝乳利用140C0的高温进行瞬时杀菌 干燥：将杀菌后的溶解送入干燥塔，在干燥温度为180C0的条件下将溶解干燥。 筛选：对干燥的大豆分离蛋白进行初步筛选。使98%通过100目标准筛。 超微粉碎：用特殊超微粉碎机对产品进行粉碎，使90%通过200目标准筛造粒：产品随后进行造粒设备进行造粒，使产品粒度均匀。 筛选：对产品进行进一步筛选。 喷涂：在产品表面喷涂表面活性剂，提高产品乳化稳定效果。 金属检测：对产品进行金属检测。 包装：检测后的产品进行自动包装系统，按规定的重量进行包装。
大豆蛋白的分离提纯及药用前景
目录 第一章绪论 第二章大豆分离蛋白的提取方法 (2) 2.1 碱提酸沉法 (2) 2.2 膜分离方法 (3) 2.3 起泡法 (3) 第三章分离蛋白产品在医药领域的作用及前景 (5) 3.1 大豆肽 (5) 3.2 大豆卵磷脂 (6) 第四章结论 (8) 参考文献 (9)
大豆蛋白的分离提纯及药用前景 摘要 大豆的蛋白含量较高而且营养丰富，一般含蛋白30%—50%。大豆蛋白含有8 种人体必需氨基酸，且比例比较合理，只是赖氨酸相对稍高，而蛋氨酸和半胱氨酸含量较低。目前大豆蛋白已成为一种重要的蛋白资源，特别是大豆分离蛋白含蛋白质90%以上，是 一种优良的食品原料。 大豆分离蛋白主要由11S球蛋白(Glycinin )和7S球蛋白(B -con-glycinin )组成，大约占整个大豆籽粒贮存蛋白的70%。这两种球蛋白的组成、结构和构象不同，大豆分离蛋白的功能特性也不同。大豆分离蛋白在提取、加工和贮运过程中会发生物理和化学变化，这些适当的改变可以提高大豆蛋白在食品、药品中应用的功能特性。 本文综述了大豆分离蛋白的提取和改性方法，以及大豆分离蛋白在食品生物特别是医药领域的应用前景。 关键词：大豆蛋白，分离方法，应用前景
第一章绪论 大豆营养价值高,资源丰富, 原料成本低。食品工业的飞速发展迫切需要具有功能特性和营养特性的蛋白质, 作为食品的原料成分或添加基料。除了提供人体所必需的氨基酸外，还具有一定的加工特性和生理活性。为此，加强或改善大豆的功能特性和生物活性, 开发新的功能食品, 成为食品及医疗保健业亟待解决的问题。在食品、医疗等领域, 大豆的研究与应用备受国外的关注。 大豆经清洗、破碎、脱皮、压片和正已烷浸出后，可得到脱脂大豆片，即白豆片。由于白豆片的NSI （水溶性氮指数）值高，为提取分离蛋白提供了可靠的保证。所谓分离蛋白，就是从白豆片里除去非蛋白质成分得到含蛋白90％以上的蛋白粉。大豆分离蛋白是理想的植物蛋白，其中含有人体必需的8 种氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、氨酸、色氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸）大豆分离蛋白不仅具有很高的营养性，而且具有乳化性、吸水性、吸油性、凝胶性、粘结性和分散性等众多的功能性。在食品加工业中，它广泛应用于肉制品、面制品和饮料等加工上。大豆分离蛋白生产中的副产品还可以进一步加工成纤维素和低聚糖。它们都是有利于人体健康的功能性物质。 从大豆中分离蛋白是一种提取的植物蛋白质，主要用于食品、化工、生物工程等领域。在食品工业中，可以作为肉食品、冷饮、烘烤食品、乳制品等的添加剂，还可以利用分离蛋白生产出很多的高附加值的产品。其实，在这些产品中，有很多具有预防、治疗疾病的功效，所以如果能将其应用在医药中间体，药品辅料或直接作为某些药品的主要原料进行研发生产，会有非常广阔的应用空间。我国从国外引进了很多的生产技术和设备，进而逐步实现了技术和设备的国产化。国对分离蛋白的提取和性能方面也进行了大量的研究。目前国的生产技术和设备逐步成熟，分离蛋白的许多指标基本上能满足实际生产需要。为了进一步的提高生产和科研水平，我们对分离蛋白的提取进行的系统的研究。
大豆分离蛋白工艺 摘要：作为一种食品添加剂,大豆分离蛋白广泛应用于各种各样的食品体系中。大豆分离蛋白的成功应用在于它具有多种样的功能性质，功能性质是大豆分离蛋白最为重要的理化性质，如凝胶性、乳化性、起护色注、粘度等。本文主要大豆分蛋白的一种制取工艺。 关键字：大豆分离蛋白、分离工艺、影响因素、设备 前言 大豆分离蛋白是重要的植物蛋白产品, 除了营养价值外，它还具有许多重要的功能性质, 这些功能性质对于大豆蛋白在食品中的应用具有重要的价值。大豆蛋白的功能性质可归为三类一是蛋白质的水合性质( 取决于蛋白质-水相互作用)，二是与蛋白质-蛋白质相互作用有关的性质，三是表面性质[1]。水合性质包括：水吸收及保留能力、湿润性、肿胀性、粘着性、分散性、溶解度和粘度。而蛋白分子间的相互作用在大豆蛋白发生沉淀作用、凝胶作用和形成各种其它结构(例如面筋) 时才有实际的意义。表面性质主要是指乳化性能和起泡性能[2]。 1.功能特性 1.1乳化性 乳化性是指将油和水混合在一起形成乳状液的性能。大豆分离蛋白是表面活性剂, 它既能降低水和油的表面力,又能降低水和空气的表面力。易于形成稳定的乳状液。乳化的油滴被聚集在油滴表面的蛋白质所稳定,形成一种保护层。这个保护层可以防止油滴聚集和乳化状态的破坏, 促使乳化性能稳定。在烤制食品、冷冻食品及汤类食品的制作中, 加入大豆分离蛋白作乳化剂可使制品状态稳定。
1.2水合性 大豆分离蛋白沿着它的肽链骨架，含有很多极性基,所以具有吸水性、保水性和膨胀性。 1.2. 1吸水性 一般是指蛋白质对水分的吸附能力,它与即水份活度、pH、深度、蛋白质的颗粒大小、颗粒结构、颗粒表面活性等都是密切相关的。随水份活度的增强，其吸水性发生快——慢——快的变化。 1.2. 2保水性 除了对水的吸附作用外，大豆蛋白质在加工时还有保持水份的能力，其保水性与粘度、pH、电离强度和温度有关。盐类能增强蛋白质吸水性却削弱分离蛋白的保水性。最高水分保持能力在pH= 7，温度35～55℃时，为14g水/g蛋白质。 1.2. 3膨胀性 膨胀性即蛋白质的扩作用,是指蛋白质吸收水分后会膨胀起来。它受温度、pH 和盐类的影响显著,加热处理增加大豆蛋白的膨胀性，80℃时为最好，70～100℃之间膨胀基本接近[3]。 1.3吸油性 1.3. 1促进脂肪吸收作用 分离蛋白吸收脂肪的作用是另一种形式的乳化作用。分离蛋白加入肉制品中，能形成乳状液和凝胶基质,防止脂肪向表面移动,因而起着促进脂肪吸收或脂肪结合的作用，可以减少肉制品加工过程中脂肪和汁液的损失，有助于维持外形的稳定。吸油性随蛋白质含量增加而增加，随pH增大而减少。 1.3. 2控制脂肪吸收作用
蛋白质的分离纯化方法 2.1根据分子大小不同进行分离纯化 蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白 质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离。根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等。透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法。透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离。超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程。这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开。它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐。由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小。所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法。当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开。例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3]。使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心。常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度。可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度。密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低。蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白。凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一。凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外。目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等。在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1]。凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7]。 2.2 根据溶解度不同进行分离纯化 影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等。但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的。常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等。 等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法。每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最
蛋白质的提取与纯化 一，蛋白质的提取 大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液，少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中，因些，可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。 （一）水溶液提取法 稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂，通常用量是原材料体积的1-5倍，提取时需要均匀的搅拌，以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成份性质而定。一方面，多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大，因此，温度高利于溶解，缩短提取时间。但另一方面，温度升高会使蛋白质变性失活，因此，基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温（5度以下）操作。为了避免蛋白质提以过程中的降解，可加入蛋白水解酶抑制剂（如二异丙基氟磷酸，碘乙酸等）。 下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。 1、pH值 蛋白质，酶是具有等电点的两性电解质，提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH 范围内。用稀酸或稀碱提取时，应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化，从而导致蛋白质构象的不可逆变化，一般来说，碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取，而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。 2、盐浓度 稀浓度可促进蛋白质的溶，称为盐溶作用。同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合，具有保护蛋白质不易变性的优点，因此在提取液中加入少量NaCl等
中性盐，一般以0.15摩尔。升浓度为宜。缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。 （二）有机溶剂提取法 一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶，不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中，可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂，它们具的一定的亲水性，还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。但必须在低温下操作。丁醇提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越，一是因为丁醇亲脂性强，特别是溶解磷脂的能力强；二是丁醇兼具亲水性，在溶解度范围内（度为10%，40度为6.6%）不会引起酶的变性失活。另外，丁醇提取法的pH及温度选择范围较广，也适用于动植物及微生物材料。 二、蛋白质的分离纯化 蛋白质的分离纯化方法很多，主要有： （一）根据蛋白质溶解度不同的分离方法 1、蛋白质的盐析 中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响，一般在低盐浓度下随着盐浓度升高，蛋白质的溶解度增加，此称盐溶；当盐浓度继续升高时，蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出，这种现象称盐析，将大量盐加到蛋白质溶液中，高浓度的盐离子（如硫酸铵的SO4和NH4)有很强的水化力，可夺取蛋白质分子的水化层，使之“失水”，于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同，故盐析所需的盐浓度也不一样，因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。
大豆分离蛋白项目规划方案 规划设计/投资分析/产业运营
摘要 该大豆分离蛋白项目计划总投资9720.39万元，其中：固定资产投资6761.83万元，占项目总投资的69.56%；流动资金2958.56万元，占项目总投资的30.44%。 达产年营业收入20783.00万元，总成本费用15797.80万元，税金及附加193.90万元，利润总额4985.20万元，利税总额5866.71万元，税后净利润3738.90万元，达产年纳税总额2127.81万元；达产年投资利润率51.29%，投资利税率60.35%，投资回报率38.46%，全部投资回收期4.10年，提供就业职位323个。 报告根据项目的经营特点，对项目进行定量的财务分析，测算项目投产期、达产年营业收入和综合总成本费用，计算项目财务效益指标，结合融资方案进行偿债能力分析，并开展项目不确定性分析等。 我国大豆蛋白细分产品包括脱脂大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白等，其中大豆分离蛋白（SPI）是利用脱皮脱脂冷榨豆饼或低温脱溶豆粕为原料，经稀碱萃取、酸沉淀、离心分离、喷雾干燥等工序加工而成的食用大豆蛋白产品。国内外应用较为成熟的大豆分离蛋白生产工艺为碱提酸沉工艺。 报告主要内容：基本情况、建设背景及必要性、产业研究、项目规划分析、选址方案、土建工程方案、项目工艺技术、环境保护可行性、企业
卫生、项目风险情况、节能说明、进度方案、投资方案、项目经济收益分析、项目总结、建议等。
大豆分离蛋白项目规划方案目录 第一章基本情况 第二章建设背景及必要性 第三章项目规划分析 第四章选址方案 第五章土建工程方案 第六章项目工艺技术 第七章环境保护可行性 第八章企业卫生 第九章项目风险情况 第十章节能说明 第十一章进度方案 第十二章投资方案 第十三章项目经济收益分析 第十四章项目招投标方案 第十五章项目总结、建议
蛋白质的提取和分离 【教学目标】 1．知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。 2．能进行血清蛋白的提取和分离。 3．尝试提取和检测牛奶中的酪蛋白。 4．尝试卵清蛋白的分离。 【教学重难点】 1．知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。 2．能进行血清蛋白的提取和分离。 【教学过程】 一、蛋白质分离提纯技术 1．将生物体内的蛋白质提取出来并加以分离，就可以得到高纯度的、甚至是单一种类的蛋白质。 2．蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。其中，电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。 二、电泳技术及分离蛋白质的原理 1．电泳现象：带电粒子在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。电泳常用的支持物是聚丙烯酰胺凝胶，由此而来的技术称为聚丙烯酰胺凝胶电泳。 2．电泳技术分离蛋白质的原理： （1）蛋白质含有游离的氨基和羧基，是两性电解质，在一定pH条件下带有电荷。 （2）蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快；电荷数相同时，分子量越小，则移动越快。 （3）不同蛋白质的混合溶液，在经过同一个电场电泳后，会在凝胶上形成不同的带纹。每一种带纹可能就是一种蛋白质。将这些带纹一个一个地剪下来，分别予以洗脱，然后对洗脱液中的蛋白质做进一步的分离。如果待测洗脱液不能再分离，则这个带纹中很可能含有一种单纯蛋白质。如果待测洗脱液还能再分离，则这个带纹中含有多种蛋白质，需要作进一步分离，直至提纯。 三、血清蛋白的提取和分离 1．新鲜血液在体外凝固后，会析出清亮的淡黄色液体——血清。血清中含有丙种球蛋白、
凝集素等多种蛋白质。 2．过程： （1）点样：取新制血清与蔗糖溶液及溴酚蓝指示剂等体积混匀后，小心加到电泳样品槽的胶面上。 （2）电泳。 （3）染色：取出凝胶，放入质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液中。染色与固定同时进行，使染色液没过胶板，染色30min。 （4）脱色：用体积分数为7%的醋酸溶液浸泡漂洗数次，每隔1~2h更换脱色液，直至底色脱净，背景清晰。 （5）制干胶板：将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡3~4h，然后放在两层透气玻璃纸中间，自然干燥即可获得血清蛋白的电泳谱带。 四、其他蛋白质的提取与分离 1．牛奶中酪蛋白的提取与检测： 当pH=4.8时，酪蛋白的溶解度降低，并析出沉淀。用酒精除去酪蛋白沉淀中的脂肪后，即得到纯的酪蛋白。 酪蛋白中含有酪氨酸，能与米伦试剂起颜色反应，首先生成白色沉淀，加热后变成红色。 2．卵清蛋白质的分离： 选取鸡、鸭、鹅、鹌鹑等动物的新鲜卵清做实验材料。采用电泳法分离卵清蛋白质。 自主思考： 可否利用蛋白质的提取与分离技术快速诊断早期癌变？ 提示：可以。只需从早期患者的尿液、血液或细胞裂解液中提取少量蛋白质样品，采用蛋白质指纹图谱技术，就可以更加快速、简便、准确地对细胞癌变做出诊断。 探究一：蛋白质的分离原理 问题导引： 为年老多病的人注射丙种球蛋白，可以在一定程度上增强其身体的抵抗力。在动物体内，丙种球蛋白和许多蛋白质混在一起。要获得纯净的丙种球蛋白，就必须进行提取和分离。你能提供分离蛋白质的思路吗？ 提示：可根据蛋白质各种特性的差异，如分子的大小、所带电荷的性质和多少等来分离不同种类的蛋白质。 名师精讲： 蛋白质的分离方法：
蛋白质提取与制备具体操作方法 1、原料的选择 早年为了研究的方便，尽量寻找含某种蛋白质丰富的器官从中提取蛋白质。但至目前经常遇到的多是含量低的器官或组织且量也很小，如下丘脑、松果体、细胞膜或内膜等原材料，因而对提取要求更复杂一些。 原料的选择主要依据实验目的定。从工业生产角度考虑，注意选含量高、来源丰富及成 本低的原料。尽量要新鲜原料。但有时这几方面不同时具备。含量丰富但来源困难，或含量 来源均理想，但分离纯化操作繁琐，反而不如含量略低些易于获得纯品者。一般要注意种属 的关系，如鲣的心肌细胞色素C较马的易结晶，马的血红蛋白较牛的易结晶。要事前调查 制备的难易情况。若利用蛋白质的活性，对原料的种属应几乎无影响。如利用胰蛋白酶水解 蛋白质的活性，用猪或牛胰脏均可。但若研究蛋白质自身的性质及结构时，原料的来源种属 必须一定。研究由于病态引起的特殊蛋白质（本斯.琼斯氏蛋白、贫血血红蛋白）时，不但 使用种属一定的原料，而且要取自同一个体的原料。可能时尽量用全年均可采到的原料。对 动物生理状态间的差异（如饥饿时脂肪和糖类相对减少），采收期及产地等因素也要注意。 2、前处理 a、细胞的破碎 材料选定通常要进行处理。要剔除结缔组织及脂肪组织。如不能立即进行实验，则应冷 冻保存。除了提取及胞细外成分，对细胞内及多细胞生物组织中的蛋白质的分离提取均须先 将细胞破碎，使其充分释放到溶液中。不同生物体或同一生物体不同的组织，其细胞破坏难 易不一，使用方法也不完全相同。如动物胰、肝、脑组织一般较柔软，作普通匀浆器磨研即 可，肌肉及心组织较韧，需预先绞碎再制成匀桨。 ⑴机械方法 主要通过机械切力的作用使组织细胞破坏。常用器械有：①高速组织捣碎机（转速可达 10000rpm，具高速转动的锋利的刀片），宜用于动物内脏组织的破碎；②玻璃匀浆器（用两 个磨砂面相互摩擦，将细胞磨碎），适用于少量材料，也可用不锈钢或硬质塑料等，两面间 隔只有十分之几毫米，对细胞破碎程度较高速捣碎机高，机械切力对分子破坏较小。小量的 也可用乳钵与适当的缓冲剂磨碎提取，也可加氧化铝、石英砂及玻璃粉磨细。但在磨细时局 部往往生热导致变性或pH显著变化，尤其用玻璃粉和氧化铝时。磨细剂的吸附也可导致损 失。 ⑵物理方法 主要通过各种物理因素的作用，使组织细胞破碎的方法。
大豆蛋白分离系统工艺流程 及技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
大豆蛋白分离系统工艺流程及技术 大豆分离蛋白具有蛋白含量高，几乎不含胆固醇等特点，具有良好的乳化性、凝胶性、溶解性、起泡性、吸油性和持水性等性能，是其它动物蛋白所不能替代的。大豆分离蛋白是一种与人体的必需氨基酸组成比例最接近、更易被人体吸收的天然植物蛋白源，属于全价优质蛋白。 在生产大豆分离蛋白工艺方面，酸沉法工艺应用是最完善的，其主要工艺是粉碎、萃取、分离渣乳、酸沉、凝乳分离、中和老化、杀菌干燥，检验包装等工序。整个进料、分离、出料均是自动、连续、封闭的状态下完成。 一、大豆蛋白质分离纯化工艺 用于生产食用蛋白食品的大豆经过预处理后，浸出油料，提取脱脂豆粕和豆粉，然后在碱性溶液中将大豆蛋白质从豆粉中溶解出来，最后加酸使蛋白质凝集沉淀分离出来。 其中渣液分离是最关键的生产工序，目前普遍采用高转速卧螺离心机，来提高蛋白回收率，萃取后的溶液经卧螺离心机后可直接分离出豆渣和豆浆，根据工序条件又分为一次分离和二次分离。 凝乳分离的目的是将凝乳混合料液中的乳清、碳水化合物、盐类等可溶性部分分离去除，来提纯蛋白的质量，最后再进入水洗工序。 二、其他大豆蛋白生产工艺： 1、传统湿热浸提工艺是由于回收不了可溶于水的大豆蛋白，使得蛋白质得率极低，目前已基本被淘汰。 2、乙醇浸提工艺是醇法制备的大豆浓缩蛋白是一种高蛋白的大豆制品，其氨基酸组成合理，产品的风味清淡、色泽较浅，蛋白损失较小。然而由于醇溶液的变性、沉淀作用，使得产品中的蛋白质发生变性，功能差，使用范围受到限制。由于生产中采用的回液比大，需蒸馏回收乙醇的量较大，因此生产中能源消耗也较高。 3、稀盐酸浸提工艺是产出量虽比前1、2种工艺较大，但工艺复杂，投资较大，工时较多，同时在生产过程中需耗用大量的酸和碱溶液，排出的废水较难处理 三、蛋白质分离纯化工艺优点： 1、产品得率高，百分百回收。 2、不加任何添加剂，绿色环保。 3、不需加热即可浓缩、工艺简单、工时短，能耗低。 4、产品质量好、无变色，变味。 5、可用同一条线生产浓缩蛋白和分离蛋白，不需增加设备。
蛋白质分离与纯化教学设计 一、教学背景分析 【教材分析】 “蛋白质的分离与纯化”实验是《高中生物》选修1生物技术实践 5.3血红蛋白的提取与分离中的容。本节课的主要容包括蛋白质的提取、分离纯化等基本知识，主要要求学生掌握凝胶电泳的实验原理以及操作方法。“血红蛋白分离与纯化”实验不仅是学习血红蛋白的提取、分离纯化方法，而且也是进一步掌握蛋白质的组成、结构和功能的基础。 【学情分析】 到目前为止，学生已经学习了蛋白质的相关知识，对蛋白质有了一定的了解，“蛋白质的分离与纯化”实验目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取和纯化生物大分子的基本原理、过程和方法，虽然操作难度较大，但原理清晰，动手机会较多，学习兴趣很高。学生有必修“生命活动的主要承担者——蛋白质”的基础，在一定程度上掌握了蛋白质的组成、结构和功能等基础知识，学生在进行实验前还是能大概了解影响蛋白质分离纯化的因素的，再者经过老师的指导，实验能取得良好的结果的。 二、教学目标 【知识目标】 1.了解从血液中提取蛋白质的原理与方法。 2.说出凝胶电泳的基本原理与方法。 【能力目标】 运用凝胶电泳对蛋白质进行分离纯化。 【情感态度与价值观目标】 1.培养学生科学实验的观点。 2.初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神。 三、教学重难点
【教学重点】 从血液中提取蛋白质；凝胶电泳分离纯化蛋白质。 【教学难点】 样品预处理，色谱柱的装柱，纯化分离操作。 四、实验实施准备 【教师准备】 1.分组。学生按学科能力的强中弱平均分组，各组尽量平衡，各组自行分工，并由实验员统一安排实验过程。 2.实验材料：血液 仪器：试管、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、离心机、研磨器、透析袋、电泳仪等。 试剂：20mmol/L磷酸缓冲液（pH为8．6）、蒸馏水、聚丙烯酸铵、生理盐水、5％醋酸水溶液等。 【学生准备】 1.预习实验“蛋白质分离纯化”，了解蛋白质的相关信息。 2.进行分组。 五、教学方法 【教法】分析评价法、任务驱动法、直观演示法 【学法】自主学习法、合作交流法 六、教学媒体 黑板、多媒体 七、课时安排 两个课时（80min） 一个课时用来讲述理论部分知识：样品处理与色谱柱分离纯化蛋白质的原理与方法； 另一课时用来进行实验。
优选精品资源欢迎下载选用 实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。 (1)样品处理 ①红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的:去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用低速短时间离心，如500r/min离心2min，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白;离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀，达不到分离的效果。 ②血红蛋白的释放将洗涤好的红细胞倒人烧杯中，加蒸馏水到原血液的体积，再加40%体积的甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌10min。蒸馏水和甲苯作用:使红细胞破裂释放出血红蛋白。 ③分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合液转移到离心管中，以20**r/min的速度离心10min后，可以明显看到试管中的液体分为4层。第1层为无色透明的甲苯层，第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层，第3层是红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。 ④透析取lmL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋故人盛有300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0)，透析12h。 (2)凝胶色谱操作 ①凝胶色谱柱的制作 ②凝胶色谱柱的装填将色谱柱垂直固定在支架上。计算所用凝胶量，并称量。凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，在与色谱柱下端连接的尼龙臂打开的情况下，一次性缓慢倒入色谱柱内，装填时可轻轻敲动色谱柱，使凝胶装填均匀。色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装。装填完后，立即连接缓冲液洗脱瓶，在约50cm高的操作压下，用300ml的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分洗涤平衡凝胶12h，使凝胶装填紧密。 ③样品的加入和洗脱打开色谱柱下端的流出口。使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐，关闭出口。用吸管小心地将lmL透析后的样品加到色谱柱的顶端，加样时使吸管管口沿管壁环绕移动，注意不要破坏凝胶面。加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内。等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口。小心加入物质的量浓度为20mmol/L 的磷酸缓冲液(pH为7.0)到适当高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口，进行洗脱。待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5mL收集一管，连续收集。
国内大豆分离蛋白生产的现状、差距及建议 1、现状 大豆分离蛋白(SoyProteinIsolate, 简称SPI) 是以大豆为原料, 采用先进的加工技术制取的一种蛋白质含量高达90% 以上的功能性食品的添加剂由于它具有良好的溶解性,乳化性、起泡性、持水性和粘弹性等特性, 又兼有蛋白质含量高的 营养性,所以被广泛地应用于肉制品(例如西式火腿、火腿肠午餐肉,三文治、灌肠、香肠及肉馅等), 冷饮制品(例如冰淇淋、 奶油、雪糕、布丁等), 烘焙食品(例如面包、糕点等)。目前世界大豆分离蛋白的年产量约40~50 万t,增长势头十分强劲。 早在50 年代初, 美国已研究开发出大豆分离蛋白, 但是由于技术难度大, 直到70 年代其生产技术才趋于完善和成熟。目前,国际上居垄断地位的大豆分离蛋白生产厂商主要有美国,日本、巴西生产的大豆分离蛋白在国际市场上也占有一定 份额。 我国80 年代初开始生产大豆分离蛋白,迄今为止, 已建、自建、合资和独资的大豆分离蛋白生产厂已有10 多家, 年生产能力约 3 万t,主要在黑龙江、吉林，在哈尔滨,开封,山东、河南等地已建和正在筹建的生产厂。我国大豆分离蛋白的 生产与发展是和食品工业,尤其是肉食品(例如西式火腿)等的迅速发展,需求量大增密切相关。由于国内生产的大豆分离蛋白 的质量与国外相比有较大差距,所以每年大约进口大豆分离蛋白达 2 万t 左右,给国内大豆分离蛋白市场造成严重冲击,给企业 带来很大压力。当前,如何提高大豆分离蛋白的功能特性, 使之达到国际上同类产品的质量指标要求,乃是急待解决的任务。 2 、大豆分离蛋白的功能特性 大豆籽粒中约含蛋白质38%~42%, 碳水化合物(包括粗纤维)25%~27%, 脂肪16%~20%, 水分10%~12%, 灰分3%~5% 。可将大豆籽粒加工成大豆蛋白粉(含蛋白质50%), 浓缩蛋白( 含蛋白质70%), 分离蛋白(含蛋白质90%) 以及组织蛋白,纤维蛋白等产品。大豆蛋白经修饰!改性制取的高纯度大豆分离蛋白具有良好的溶解性、乳化性、起泡性、持水性和粘弹性等功能性乃是大豆分离蛋白非常重要的性质, 而大豆蛋白的组成和结构是决定大豆分离蛋白功能特性的重要因素。 大豆蛋白质是由一系列氨基酸通过肽键结合而成的高分子有机聚合物,它主要由清蛋白和球蛋白组成,其中清蛋白约占5%, 球蛋白约占90% 。由于大豆球蛋白是椭园球形, 故此命名。球蛋白溶于水或碱溶液,加酸调pH 值的等电点4、5, 则沉淀析出,故又称酸沉蛋白, 而清蛋白无此特性, 故又称为非酸沉蛋白。球蛋白中主要为11S 和7S 蛋白,约占总蛋白的70%, 其余为2S 和15S 等,11S 球蛋白的分子量 为17~35 万, 为疏水性聚合体。7S 球蛋白的分子量为14~17 万,为疏水性聚合体。7S 和11S 球蛋白对大豆蛋白的功能特性起着十分重要 的主导作用。国外对7S 和11S 球蛋白的分子结构!功能特性,蛋白质修饰技术以及高品质多功能系列大豆分离蛋白产品的生产工艺进行了 大量深入细致的研究,并取得了重大成果,属于绝密高科技。球蛋白和清蛋白均属于贮藏蛋白,它与大豆加工性能关系密切,而大豆生物活性蛋白,例如胰蛋白酶抑制剂、血球凝集素,脂肪氧化酶等,在总蛋白中所占比例虽然很少,但对大豆制品的质量却关系重大。 3 、大豆分离蛋白的生产工艺