冯茵茵，高佳丽，李 丽，卢文静，李佳欣，孟 露，沙淑莉，肖 霄

（1.石家庄学院 化工学院，河北 石家庄 050035；2.河北泰斯汀检测技术服务有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引 言

黄豆含有丰富植物蛋白质，常用来做各种豆制品、榨取豆油、酿造酱油和提取蛋白质。不同产地黄豆的品质不同，但相关结构差异性研究未见报道。中红外（MIR） 光谱具有方便快捷的优点，且广泛应用在化合物结构研究领域。

本课题组采用MIR 光谱（包括一维MIR 光谱、二阶导数MIR 光谱、四阶导数MIR 光谱和去卷积MIR 光谱） 分别开展了不同产地黄豆的结构差异性研究，为黄豆的深加工，提供了有意义的科学借鉴。

1 材料与方法

1.1 材 料

（1） 黄豆，河北省秦皇岛市出产。

（2） 黄豆，山西省吕梁市出产。

（3） 黄豆，内蒙古省赤峰市出产。

以上均为市售。

1.2 仪 器

（1） Spectrum 100 型傅里叶中红外光谱仪，美国PE 公司。

（2） Golden Gate 型ATR-FTIR 变温附件，英国Specac 公司。

1.3 红外光谱数据获得

黄豆红外光谱实验以空气为背景，每次对于信号进行8 次扫描累加。黄豆的一维MIR 光谱、二阶导数MIR 光谱、四阶导数MIR 光谱和去卷积MIR 光谱数据的获得采用PE 公司Spectrum v 6.3.5操作软件。

2 结果与分析

2.1 黄豆的结构研究

2.1.1 黄豆一维MIR 光谱研究

在温度303 K 条件下，首先采用黄豆一维MIR光谱开展了不同产地黄豆的结构研究，以河北秦皇岛黄豆为例。黄豆一维MIR 光谱如图1 所示。

图1 黄豆一维MIR 光谱Fig.1 One-dimensional MIR spectrum of soybean

由图1（a） 可以看出：

（1） 在2 925.46 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆CH2不对称伸缩振动模式（νasCH2-河北秦皇岛-一维）。

（2） 在2 855.06 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆 CH2对称伸缩振动模式 （νsCH2-河北秦皇岛-一维）。

（3） 在1 744.08 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆 C=O 伸缩振动模式 （νC=O-河北秦皇岛-一维）；

（4） 在1 633.81 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆酰胺Ⅰ带（νamide-Ⅰ-河北秦皇岛-一维） 吸收模式。

（5） 在1 535.09 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆酰胺Ⅱ带（νamide-Ⅱ-河北秦皇岛-一维） 吸收模式。

（6） 在1 047.79 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆C-O 伸缩振动模式（νC-O-河北秦皇岛-一维）。

在温度303K 的条件下，其它产地黄豆的一维MIR 光谱数据见表1。

表1 黄豆的一维MIR 光谱数据Table 1 Data of one-dimensional MIR spectrum of soybean

2.1.2 黄豆二阶导数MIR 光谱研究

在温度为303 K 的条件下，进一步采用二阶导数MIR 光谱开展了不同产地黄豆的结构研究，以河北秦皇岛黄豆为例。黄豆二阶导数MIR 光谱如图2 所示。

图2 黄豆二阶导数MIR 光谱Fig.2 Second derivative MIR spectrum of soybean

由图2（a） 可以看出：

（1） 在2 959.20 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆CH3不对称伸缩振动模式（νasCH3-河北秦皇岛黄豆-二阶导数）。

（2） 在2 924.76 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆CH2不对称伸缩振动模式（ν秦皇岛黄豆- 二阶导数） 吸收模式。asCH2-河北秦皇岛黄豆-二阶导数）。

（3） 在2 853.87 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆 CH2对称伸缩振动模式 （νsCH2-河北秦皇岛黄豆-二阶导数）。

（4） 在1 744.15 cm-1和1 723.92 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆C=O 伸缩振动模式（νC=O-河北秦皇岛黄豆-二阶导数）。

（5） 在1 653.19 cm-1和1 629.19 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆酰胺Ⅰ带（νamide-Ⅰ-河北

（6） 在1 546.17 cm-1、1 535.87 cm-1和1 511.41 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆酰胺Ⅱ带（νamide-Ⅱ-河北秦皇岛黄豆-二阶导数） 吸收模式。

（7） 在1 048.11 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆C-O 伸缩振动模式（νC-O-河北秦皇岛黄豆-二阶导数）。

在温度为303K 的条件下，其它产地黄豆的二阶导数MIR 光谱数据见表2。

表2 黄豆的二阶导数MIR 光谱数据Table 2 Data of second derivative MIR spectrum of soybean

2.1.3 黄豆四阶导数MIR 光谱研究

在温度为303 K 的条件下，采用四阶导数MIR光谱开展了不同产地黄豆的结构研究，以河北秦皇岛黄豆为例。黄豆四阶导数MIR 光谱图如图3 所示。

图3 黄豆四阶导数MIR 光谱Fig.3 Fourth derivative MIR spectrum of soybean

由图3（a） 可以看出：

（1） 在1 750.07 cm-1、1 742.35 cm-1和1 734.33 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆C=O伸缩振动模式（νC=O-河北秦皇岛黄豆-四阶导数）。

（2） 在1 682.27 cm-1、1 674.41 cm-1、1 667.82 cm-1、1 659.62 cm-1、1 652.04 cm-1、1 644.75 cm-1和1 630.54 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆酰胺Ⅰ带（νamide-Ⅰ-河北秦皇岛黄豆-四阶导数） 吸收模式。

（3） 在1 553.48 cm-1、1 544.40 cm-1、1 536.00 cm-1、1 528.07 cm-1和1 509.47 cm-1频率处的吸收峰是河北秦皇岛黄豆酰胺Ⅱ带（νamide-Ⅱ-河北秦皇岛黄豆- 四阶导数） 吸收模式。

在温度为303 K 的条件下，其它产地黄豆的四阶导数MIR 光谱数据见表3。

表3 黄豆的四阶导数MIR 光谱数据Table 3 Data of fourth derivative MIR spectrum of soybean

2.1.4 黄豆去卷积MIR 光谱研究

在温度为303 K 的条件下，采用去卷积MIR光谱开展了不同产地黄豆的结构研究，以河北秦皇岛黄豆为例。黄豆去卷积MIR 光谱如图4 所示。

由图4（a） 可以看出：

图4 黄豆去卷积MIR 光谱（303 K）Fig.4 Deconvolution MIR spectrum of soybean(303 K)

其谱图的光谱信息过于复杂，相关官能团红外吸收频率归属困难。

在温度为303 K 条件下，其它产地黄豆官能团的去卷积MIR 光谱数据见表4。

表4 黄豆的去卷积MIR 光谱数据Table 4 Data of deconvolution MIR spectrum of soybean

由表4 可知，黄豆的二阶导数MIR 光谱的谱图分辨能力要优于相应的一维MIR 光谱、四阶导数MIR 光谱及去卷积MIR 光谱。

2.2 黄豆的鉴别研究

在温度为303K 条件下，采用二阶导数MIR 光谱开展了不同产地黄豆的结构差异性研究，黄豆官能团的二阶导数MIR 光谱数据见表5。

表5 黄豆官能团的二阶导数MIR 光谱数据Table 5 Data of second derivative MIR spectrum of soybean functional group

由表5 可知，不同产地的黄豆（νC-O-二阶导数）对应的吸收频率有较大的差异，这是因为不同产地由于水土环境的差异，黄豆中的大量碳水化合物（淀粉） 的种类及含量存在着一定的差异性。

3 结 语

黄豆官能团的的红外吸收模式包括νasCH3-黄豆、νasCH2-黄豆、νC=O-黄豆、νsCH2-黄豆、νamide-Ⅰ-黄豆、νamide-Ⅱ-黄豆和νC-O-黄豆。黄豆的二阶导数MIR 光谱的谱图分辨能力优于相应的一维MIR 光谱、四阶导数MIR 光谱和去卷积MIR 光谱。本文为研究不同产地黄豆结构差异性建立了一个方法学，具有重要的应用研究价值。