马铃薯蛋白的研究进展_潘牧

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1 马铃薯蛋白的组成
马铃薯 贮 藏 蛋 白 中 约 含 25% 的 球 蛋 白 (Tu- berin)和40%的 糖 蛋 白 (Patatin),作 为 马 铃 薯 主 要 贮藏蛋白之一的马 铃 薯 球 蛋 白,主 要 分 布 在 马 铃 薯 块茎中,其 含 量 占 整 个 马 铃 薯 贮 藏 蛋 白 的 25% 左
采用 Sephadex G-50和 DEAE-Cellulose 52 阴 离 子 交换剂纯化技术对马铃薯粗球蛋白进行分离纯化, 可以得到相对分子量为 22-KD 的马铃 薯 球 蛋 白,经 氨基酸成分 分 析、X-粉 末 晶 体 衍 射、圆 二 色 谱 分 析 和红外 光 谱 分 析 等 结 构 分 析 表 明,含 硫 氨 基 酸 是 22-KD 马铃薯球蛋白 的 限 制 性 氨 基 酸,其 二 级 结 构 主要是无规则卷曲,占85%以上,β折叠和 α螺旋含 量接近,β转角含量最低 。 [5-8]
右。Thomas通过 Osborne法进 行 优 化 提 取 工 艺 后 制备得到的马铃薯 球 蛋 白 存 在 3 个 等 电 点,分 别 为 5.83、6.0 和 6.7。 马 铃 薯 球 蛋 白 易 溶 于 盐 ,亮 氨 酸 、 赖氨酸和缬氨酸等 氨 基 酸 含 量 较 高,其 必 需 氨 基 酸 含量明显高于 FAO/WHO 的必需氨基酸含量推 荐 值[4]。因此,马铃 薯 球 蛋 白 作 为 一 种 优 质 的 蛋 白 质 原料来源,在 食 品 加 工 业 中 具 有 很 好 的 应 用 前 景。
[摘 要]随着马铃薯加工业的发展,尤其在马铃薯淀粉加工业中,马铃薯蛋白经常 作 为 废弃 物 流失,造
成资源的极大浪费,而开发利用植物性蛋白质资源已 成 为研究 热点。从马铃 薯 蛋 白 的 组 成、分 离 提 取、酶 解
产物和开发利用等方面对马铃薯蛋白的研究进展进行了概述。
[关 键 词 ]马 铃 薯 蛋 白 ;营 养 价 值 ;分 离 提 取 ;酶 解 产 物
Abstract: With the development of the potato processing industry,especially in the potato starch processing industry,the potato protein usually run off as wastes,which causes great waste of resource. The development and utilization of vegetable protein has been being the research hotspot already.The composition,isolation and extraction,hydrolysate,development and utilization of potato protein are reviewed in this paper.
[收 稿 日 期 ] 2012-07-31;2012-09-04 修 回 [基金项目] 贵州省优秀科技教育人才省长专项资金项目“马铃薯蛋白深加工技术 的 研 究 与 开 发 ”[黔 省 专 合 字(2010)102];贵 州 省 地 方 特
色中小企业项目“马铃薯淀粉废水蛋白提取与污染控制设 备 技 术 研 发 ”[黔 财 企 (2011)63];贵 州 省 农 业 科 学 院 人 才 启 动 项 目 “马 铃 薯 淀 粉 加 工 废 水 中 蛋 白 提 取 技 术 及 利 用 研 究 ”[黔 农 科 院 人 才 启 动 项 目 (2011)003] [作 者 简 介 ] 潘 牧 (1980- ),男 ,博 士 ,从 事 农 产 品 加 工 研 究 。E-mail:panmu2000@163.com * 通 讯 作 者 : 雷 尊 国 (1963- ),男 ,高 级 农 艺 师 ,从 事 马 铃 薯 产 业 化 研 究 。E-mail:leizunguo916@sina.com
贵 州 农 业 科 学 2012,40(10):22~26 Guizhou Agricultural Sciences
[文 章 编 号 ]1001-3601(2012)10-0575-0022-05
马铃薯蛋白的研究进展
潘 牧1,彭慧元1,邓宽平1,雷尊国1,李怀奎2,牟时锋2
(1.贵州省生物技术研究所,贵州 贵阳 550006;2.贵州省威宁威力淀粉有限公司,贵州 威宁 553101)
和40%左右。当pH 值从1增加到10时,乳化性在 蒸馏水中 提 高 224%,在 1%NaCl和 1%CaCl2溶 液 中 仅 分 别 提 高 67% 和 41% ,这 是 由 于 盐 析 现 象 改 变 了蛋白质的乳化 性 质。 由 于 盐 的 存 在,表 现 出 盐 析 效果等,溶液中 pH 值 对 马 铃 薯 分 离 蛋 白 的 乳 化 活 性指数(EAI)和乳化稳定指数(ESI)影 响 较 小 。 [20-22] 马铃薯蛋白具有良 好 的 溶 解 性 和 乳 化 性,而 通 过 改 变 pH 值和添加盐的种类可以改变马铃薯蛋白的 溶 解性和乳化性,可以 作 为 优 质 的 植 物 蛋 白 质 原 料 来 源应用于食品工 业 中。 一 般 来 说,马 铃 薯 蛋 白 质 分 子的形状 可 以 决 定 马 铃 薯 蛋 白 质 凝 胶 的 类 型。 同 时,由 于 凝 胶 过 程 是 一 个 动 态 过 程,pH 值、加 热 温 度、离子强度和加热 时 间 等 外 界 环 境 也 可 以 对 马 铃 薯蛋白质的凝胶过程产生影响。马铃薯分离蛋白最 低凝胶点的蛋白质浓度 为 6%。 通 过 脆 度、硬 度、稠 度、黏聚性和黏着性 等 5 个 指 标 来 考 察 马 铃 薯 分 离 蛋 白 质 的 结 构 特 性,可 选 用 蛋 白 质 浓 度 12%、 pH7.0、加热 温 度 95℃、加 热 时 间 15 min 的 最 优 工 艺参数来制备凝胶 。 [23-28]
2 马铃薯蛋白的营养价值及功能性质
2.1 营养价值 研究表明[14],马 铃 薯 蛋 白 为 完 全 蛋 白 质,由 19
种氨基酸组 成,总 量 为 42.05%。 马 铃 薯 蛋 白 氨 基 酸组成合理,其中必需氨 基 酸 含 量 为 20.13%,非 必 需氨基酸含量为21.92%。马 铃 薯 蛋 白 质 的 必 需 氨 基酸含量占氨基酸总量的 47.9%,其 必 需 氨 基 酸 含 量与鸡蛋蛋白(49.7%)相当,明显高于 FAO/WHO 的 标 准 蛋 白 (36.0% )。 马 铃 薯 蛋 白 的 第 一 限 制 氨 基 酸 为 色 氨 酸 ,且 富 含 其 他 粮 食 作 物 所 缺 乏 的 赖 氨 酸 , 氨基酸评分为88.0,可与大豆蛋白 等 各 种 谷 类 蛋 白 互补。马铃薯蛋白 中 含 有 丰 富 的 蛋 白 质、粗 纤 维 和 碳水化合物,能 为 人 类 提 供 有 益 的 营 养 元 素。 马 铃 薯蛋白含有大量黏 体 蛋 白 质,黏 体 蛋 白 质 是 一 种 多 糖 蛋 白 的 混 合 物 ,能 预 防 心 血 管 系 统 的 脂 肪 沉 积 ,保 持 动 脉 血 管 的 弹 性 ,防 止 动 脉 粥 样 硬 化 过 早 发 生 ,并 可预防肝脏、肾脏 中 结 缔 组 织 的 萎 缩,保 持 呼 吸 道、 消化道的润 滑,膳 食 纤 维 为 蛋 白 样 品 的 11.7%,含 量 相 当 丰 富 ,经 研 究 证 实 ,黏 体 蛋 白 质 具 有 增 强 肠 道 功 能 、有 利 粪 便 排 出 ,降 低 血 胆 固 醇 、调 解 血 糖 ,控 制 体重和减肥,预防结肠癌 等 作 用 。 [15] 马 铃 薯 蛋 白 可 明显促进动物的 生 长 发 育,其 食 物 利 用 率、生 物 价、 蛋 白 质 净 利 用 率 、蛋 白 质 功 效 比 值 等 评 价 指 标 ,均 与 酪 蛋 白 接 近 ,且 动 物 发 育 正 常 。 因 此 ,马 铃 薯 蛋 白 质 的营养价值不亚于 酪 蛋 白,是 一 种 天 然 的 优 良 蛋 白 质 ,可 开 发 利 用 。 [16-19] 2.2 功能性质
Key words:potato protein;nutritional value;separation and extraction;hydrolysate
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是茄科茄属的 一个重要栽培品种,原 产 于 南 美 洲 的 秘 鲁 安 第 斯 山 区,由于 其 具 有 耐 旱、耐 寒、耐 瘠 薄、适 应 性 广、营 养 丰 富 、粮 菜 兼 用 和 加 工 用 途 广 等 特 性 ,成 为 世 界 上 仅 次 于 小 麦 、水 稻 和 玉 米 的 第 四 大 粮 食 作 物 ,广 泛 分 布 于100多个国家和地区 。 [1] 马铃薯蛋白作为马 铃 薯 淀粉加工的 副 产 物,其 氨 基 酸 组 成 合 理、营 养 价 值 高 、价 格 低 廉 。 随 着 马 铃 薯 加 工 业 的 发 展 ,尤 其 是 在 马铃薯淀粉加工业 中,马 铃 薯 蛋 白 经 常 作 为 废 弃 物 流 失 ,造 成 了 资 源 的 极 大 浪 费 。 目 前 ,植 物 性 蛋 白 质 资源在 世 界 蛋 白 质 资 源 供 应 量 中 占 主 要 地 位,达 71%,其产量占 世 界 蛋 白 总 产 量 的 80%,如 何 充 分 开发利用植物性蛋白质资源已成为研究的热点。马 铃薯蛋白是一种优 质 植 物 蛋 白 质 资 源,可 以 进 行 综 合研究与开发利用 。 [2-3] 因此,笔者等对马铃 薯 蛋 白 的研究进展进行了 综 述,以 期 为 同 类 研 究 及 对 马 铃 薯蛋白的进一步开发提供参考。
[中 图 分 类 号 ]S532
[文 献 标 识 码 ]A
Adv Mu1,PENG Huiyuan1,DENG Kuanping1,LEI Zunguo1,LI Huaikui 2,MOU Shifeng2
(1.Biological Technology Institute of Guizhou Province,Guiyang,Guizhou 550006;2.Guizhou Weining Weili Starch Co.,Ltd,Weining,Guizhou553101,China)