一种黄豆和黑豆中蛋白质组分的比较

一种黄豆和黑豆中蛋白质组分的比较
摘要：本研究比较了市售黄豆和黑豆中水溶、盐溶、醇溶、碱溶性蛋白质的
含量、分子量组成、游离氨基酸组成以及其它营养成分含量的差异，以期为黑豆
的日常食用以及综合加工利用提供参考。

研究发现，黑豆的蛋白质、灰分和α-
氨基氮含量均高于黄豆。

黄豆中蛋白质含量为39.95%，黑豆中蛋白质含量达到42.36%。

从蛋白质组成上看，黄豆以水溶性蛋白质为主，占总蛋白的88.21%；黑
豆以水溶和碱溶性蛋白质为主，分别占总蛋白的55.43%和38.69%。

黄豆中水溶
性蛋白质含量较黑豆中高主要表现在分子量为83.44kDa，74.58kDa和35.74kDa
的较大分子量的水溶性蛋白质含量较高。

黑豆中碱溶性蛋白质高于黄豆，主要表
现为分子量为20.71kDa和36.29kDa的较小分子量的碱溶性蛋白质含量较高。

研
究还发现苏氨酸、天冬氨酸是黄豆和黑豆中的主要游离氨基酸，且黑豆中的谷氨酸、苏氨酸含量明显比黄豆中高，分别高出116.021mg/L，197.996mg/L。

关键词：黄豆；黑豆；蛋白质组分；游离氨基酸；水溶性蛋白；碱溶性蛋白
大豆起源于中国，有五千年以上的栽培历史。

大豆有丰富的营养，在植物中
含蛋白最高，是人类优质植物蛋白的重要来源。

试验结果表明，大豆蛋白中的人
类必需氨基酸组成较适合人体需要。

大豆蛋白在豆乳、发酵豆乳、速溶豆粉、婴幼儿配方食品、肉制品、面制品、糖果制品等方面有广泛应用。

将大豆植物蛋白与动物蛋白进行组合，可提高混合
蛋白质的利用率[1]。

在面制品中添加大豆蛋白，可增加产品中蛋白含量，并可利
用蛋白质的互补作用，提高蛋白质的生物价，从而提高面制品的营养价值。

目前国内外针对大豆蛋白的研究较多，大豆蛋白的组成及特性能够很大程度
上影响大豆类产品的加工生产，刘顺湖发现大豆蛋白质11S和7S组分对豆腐品
质有较大的影响，球蛋白的含量与豆腐产量正相关[2]。

大豆蛋白在不同条件下的
溶解度也不同程度的影响大豆制品的生产。

根据大豆蛋白组分溶解度的不同，将
其分为水溶性蛋白、盐溶性蛋白、醇溶性蛋白和碱溶性蛋白。

溶解度的不同，蛋
白质的性质也有所不同，加工者可根据大豆蛋白质的溶解度分别加以利用。

大豆的氨基酸组成一定程度上反映了大豆的蛋白质的质量，同样对于指导生产有着重要参考意义。

黄豆与黑豆均属于大豆。

但与黄豆相比，黑豆发展面相对较窄。

陆恒，张瑞芬等通过对比黑豆大豆蛋白质和黄豆大豆蛋白质中必需氨基酸的组成，发现黑豆蛋白质总体上要优于黄豆，可以更好地满足人体的营养需求[3]。

因此，黑豆制品的生产加工是十分有前景的。

为了充分开发富含活性成分的黄豆和黑豆制品，发挥黄豆和黑豆的营养价值，本研究对市售黄豆和黑豆的营养成分，尤其对水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白、碱溶蛋白四种蛋白组分含量以及分子量组成，以及氨基酸组成进行了比较，旨在为黑豆的深度加工利用提供理论与技术依据。

1材料与方法
1.1材料
黄豆、黑豆：均为当地市售，样本量各5份。

1.2仪器与设备
药材调料高速粉碎机：温岭市百乐粉碎设备厂；调速多用振荡器(HY-4)：江苏金坛市中大仪器厂；离心机(Anke TGL-16G)：上海安亭科学仪器厂；马弗炉：上海阳光实验仪器有限公司；电热鼓风干燥箱（FX101-3）：山东省龙口市生科仪器公司；凯氏定氮仪（8200）：福斯8200；紫外可见分光光度计（Alpha-1506）：上海谱元仪器有限公司；脂肪测定仪（SoxTec-SER148/6）：意大利威尔普；电泳仪（BGverMINI）：北京百晶生物技术有限公司；高效液相色谱仪（LC-2010AT）：岛津公司。

1.3试验方法
1.3.1 基本指标的测定
水分的测定参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》第一法直接干燥法，灰分的测定参照GB 5009.4-2016《食品安全国家标准食品
中灰分的测定》第一法，蛋白质总量的测定采取GB 5009.5-2016《食品安全国家
标准食品中蛋白质的测定》第一法凯氏定氮法，脂肪的测定参照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》第一法索氏抽提法。

1.3.2 除脂后的大豆粉
粉碎机将大豆粉碎成均匀的细颗粒，粉碎粒径在0.8mm~3mm甚至更小的
细颗粒，粉碎过程中避免设备发热。

取粉碎的大豆样品，加入3~5倍体积的石油醚，并用磁力搅拌器充分搅拌30~60min，使样品充分分散于石油醚中，常温下静
止浸提12h以上。

滤纸过滤取滤渣水浴加热除去有机试剂后即为除脂后的大豆粉。

1.3.3蛋白质组分的提取及含量的测定
除脂后的大豆粉采用累进提取法[4]分别提取水溶、盐溶、醇溶、碱溶性蛋白质。

所得水溶性蛋白质提取液、盐溶性蛋白质提取液、醇溶蛋白质提提取液、碱
溶性蛋白质提取液分别采用双缩脲法，得出每种样品的不同的蛋白质组分的含量。

1.3.4 蛋白质组分分子量的测定
蛋白质分子量的测定采用SDS-PAGE法[5]。

具体步骤如下：
a. 样品预处理：蛋白质提取液与5×上样缓冲液按4:1（v/v）混合，100℃保温10min，12000 r/min离心2min。

b. 制胶：分离胶浓度为12%；浓缩胶浓度为5%。

c. 上样：样品上样量20μL，蛋白标准品（Marker）上样量5μL。

d. 电泳：恒压100V，待溴酚蓝指示剂迁移至离下端1cm处，停止电泳，约
需2~3min。

e. 固定：30min；染色：1h；脱色：直至蛋白区带清晰为止。

1.3.5 α-氨基氮含量的测定
α-氨基氮的测定参照QB 1686-2008。

1.3.6 游离氨基酸组成的测定
游离氨基酸组成的测定参照QB 4356-2012。

2结果与分析
2.1黄豆和黑豆中主要营养成分的比较
通过测定黄豆和黑豆中灰分、脂肪、蛋白质、α-氨基氮的含量可以看出，黑豆的灰分含量略高于黄豆，黑豆灰分含量为4.70%，黄豆灰分含量为4.30%，二者之间有显著性差异。

灰分含量的多少可以从一个方面反映食品营养价值。

这就在一个方面说明黑豆营养价值略高于黄豆。

黄豆和黑豆的脂肪含量分别为
17.80%和17.30%，二者没有显著性差异。

黄豆蛋白质含量为39.96%，黑豆蛋白质含量为42.36%，二者的蛋白质含量均很高，其中黑豆的蛋白质含量远大于黄豆。

从表1看出，黑豆中α-氨基氮含量高于黄豆，黑豆为17.43g/100g，黄豆为17.08g/100g，二者之间存在显著性差异。

综上所述，黑豆的灰分、蛋白质、α-氨基氮含量均高于黄豆，从这一方面说明黑豆具有较高的营养价值。

表1黄豆和黑豆中营养成分的比较
Table 1 The Comparison of nutritional ingredient between soybeans and black beans
营养成分黄豆黑豆
水分/%9.94±0.04a8.29±0.03b
灰分/% 4.30±0.01b 4.70±0.03a
脂肪/%17.80±0.07a17.30±0.36a 蛋白质/%39.96±0.10b42.36±0.14a α-AN/g/100g17.08±1.01a17.43±0.66b 注：以上指标均以干基计，每行中不同小写字母表示黄豆和黑豆之间差异达显著水平(p＜0．05)。

2.2 黄豆和黑豆中蛋白质组分含量的比较
分别对黄豆和黑豆中水溶、盐溶、醇溶、碱溶性蛋白质的含量进行测定，结果列于表2。

表2黄豆和黑豆中蛋白质组分含量的比较
Table 2 The Comparison of protein components between soybeans and black beans
黄豆黄豆/占总
蛋白比例/%黑豆黑豆/占总
蛋白比例/%
水溶蛋白/%
35.24±0
.14a
88.2123.48±0
.23b
55.43
盐溶蛋白/%
1.27±0.
04b
3.18 1.90±0.
07a
4.50
醇溶蛋白/%
0.88±0.
07a
2.200.59±0.
04b
1.39
碱溶蛋白/%
2.56±0.
14b
6.4116.39±0
.23a
38.69
蛋白
质总量/%
39.9510042.36100
注：每行中不同小写字母表示黄豆和黑豆之间差异达显著水平(p＜0．05)。

从表2看出，黄豆中水溶性蛋白质含量为35.24%，黑豆为23.48%，二者存在显著性差异。

水溶性蛋白质在黄豆总蛋白中所占比例明显比黑豆中高；黄豆中盐溶性蛋白质含量为1.27%，黑豆为1.90%，二者存在显著性差异；黄豆醇溶性蛋白质含量为0.88%，黑豆为0.59%，二者存在显著性差异；黄豆中碱溶性蛋白质含量为2.56%，黑豆为16.39%，二者存在显著性差异。

碱溶性蛋白质在黑豆总蛋白中所占比例高出黄豆中32.28%。

综上所述，黄豆蛋白主要以水溶性蛋白质为主，水溶性蛋白质含量占黄豆蛋白的88.21%。

黑豆蛋白中主要是水溶性蛋白质和碱溶性蛋白质，水溶性蛋白质占黑豆蛋白的55.43%，碱溶性蛋白质占黑豆蛋白的38.69%。

所以对于整豆加工的食品，黑豆蛋白质虽然含量较高。

但对于豆浆等水溶加工食品，黑豆利用率则相对较低。

2.3 黄豆和黑豆中蛋白质组分分子量的比较
本实验采用SDS-PAGE法分析了黄豆和黑豆中水溶、盐溶、醇溶、碱溶性蛋白质的分子量，结果如图1所示。

图1黄豆和黑豆的蛋白质电泳图谱
Fig1The protein electrophoresi between soybeans and black beans
从图1可看出，黄豆和黑豆中水溶、盐溶、碱溶性蛋白质的分子量均在14.3-97.2kDa之间，两者对应分子量的条带基本相同，但条带的粗细存在差异。

比较二者的水溶性蛋白质条带发现，黄豆中83.44kDa，74.58kDa和
36.91kDa的水溶性蛋白质条带明显比黑豆中的粗，这说明黄豆中分子量为
83.44kDa，74.58kDa和36.91kDa的水溶性蛋白质含量高于黑豆；比较二者的碱溶性蛋白质分子量发现，黑豆的碱溶性蛋白质的所有条带均比黄豆的粗，尤其是20.71kDa和36.29kDa的条带。

这说明黑豆中碱溶性蛋白质含量高于黄豆，尤其是20.71kDa和36.29kDa的碱溶性蛋白质含量；黄豆和黑豆的盐溶性蛋白质分子量分布基本一致；在同样的实验条件下，黄豆和黑豆中醇溶性蛋白质均未跑出条带，这可能是因为黄豆与黑豆中醇溶性蛋白质含量非常低（均低于1%）。

对提取液进行浓缩后，提取液中醇浓度降低，蛋白质析出，导致醇溶性蛋白质未跑出条带。

综上所述，黄豆的水溶性蛋白质含量高于黑豆，主要表现在83.44kDa，74.58kDa和36.91kDa的较大分子量的水溶性蛋白质含量较高。

而黑豆中碱溶性蛋白质含量高于黄豆，主要表现在20.71kDa和36.29kDa的较小分子量的碱溶性蛋白质含量高。

2.4 黄豆和黑豆中游离氨基酸组成的比较
图2黄豆和黑豆中游离氨基酸组成及含量
Fig2The composition and comtent of free amino acids between soybeans and black beans
黄豆和黑豆中18种游离氨基酸组成及含量的测定结果见图2。

黄豆和黑豆均
以Thr和Asp为主要氨基酸，黄豆中Thr（苏氨酸）和Asp（天冬氨酸）含量占
氨基酸总量的25%，27%；而黑豆中Thr含量更高，占氨基酸总量的33%，Asp次之，占氨基酸总量的20%。

黄豆中Pro（脯氨酸）、Met（蛋氨酸）含量较低，分
别为2.206mg/L、10.043mg/L，占氨基酸总量的0.19%、0.88%；而黑豆中除Pro、Met外，Val（缬氨酸）、Ile（异亮氨酸）含量也较低，占氨基酸总量均< 0.5%。

而黑豆中与黄豆相比，黑豆中的Asp、Glu（谷氨酸）、Ser（丝氨酸）、Thr、Gaba（γ-氨基丁酸）、Ala（丙氨酸）、Arg（精氨酸）和Phe（苯丙氨酸）的含
量较高，尤其是Glu、Thr，分别比黄豆中高116.021mg/L，197.996mg/L。

3结论
本实验对黄豆和黑豆中主要营养成分，特别是蛋白质四种组分的含量及分子量、游离氨基酸组成进行了比较，研究发现黑豆的蛋白质、灰分、α-氨基氮含
量均高于黄豆。

黄豆中蛋白质含量为39.95%，黑豆中蛋白质含量达到42.36%。

从蛋白质组成上看黄豆的水溶性蛋白质含量远高于黑豆，黑豆的碱溶性蛋白质高
于黄豆。

黄豆的蛋白质组分以水溶性蛋白质为主，占总蛋白的88.21%；黑豆以水
溶和碱溶性蛋白质为主，分别占到总蛋白的55.43%和38.69%。

黄豆中水溶性蛋
白质含量较黑豆中高主要表现为分子量为83.44kDa，74.58kDa和35.74kDa的较
大分子量的水溶性蛋白质含量较高。

黑豆中碱溶性蛋白质高于黄豆主要表现在分
子量为20.71kDa和36.29kDa的较小分子量的碱溶性蛋白质含量明显高。

研究还
发现Thr、Asp是黄豆和黑豆中主要游离氨基酸，且黑豆中的Glu、Thr含量明显
比黄豆中高，分别高出116.021mg/L，197.996mg/L。

参考文献：
[1] 赵博.大豆蛋白的研究进展[J].甘肃科技纵横，2021,50（12）：19-24.
[2] 刘顺湖，周瑞宝，盖均镒.大豆蛋白质及其组分含量对豆腐产量和品质
的影响[J].中国油脂，2007，2（32）:65-68
[3] .陆恒. 黑豆蛋白质的营养价值优势及利用对策[J]. 中国商办工业, 2003, 2:40-42.
[4] Jin Y.H., Zhang K.L.and Du J.H. Effects of wheat
proteincontent on endosperm composites and malt quality[J]. Brew, 2008, 4: 289-293.
[5] CelusI., BrijsK.and DelcourJ.A. (2006) The effect of malting and mashing on barley protein extractability[J]. J. Cereal. Sci.,2006, 44: 203-211.
1
[1]作者简介：庞庆芳（1978-），女，汉族，硕士研究生。