甘薯可溶性蛋白加工品质评价方法的研究

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甘薯(Ipomoea batatas Lam.)是旋花科甘薯属的一个重要栽培种,原产于南美洲,为世界第七大农作物。中国甘薯年产量为1.17亿吨,占世界甘薯产量85%以上。本文从北京密云、河北、江苏徐州、福建四产地收集了62种甘薯,在对其进行了营养成分分析(水分、粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、灰分、可溶性糖、还原糖、总胡萝卜素、多酚氧化酶活性)和可溶性蛋白的提取的基础上,比较了可溶性蛋白的成分及其功能特性,并通过对甘薯可溶性蛋白感官和理化品质指标的统计分析,提出了一套甘薯可溶性蛋白品质评价指标及其适宜加工蛋白品种筛选的方法。具体结果如下:地区间和品种间甘薯成分含量差别较大;根据甘薯各营养成分含量和食品加工用途,将其分成淀粉型、兼用型、食用型和色素型(胡萝卜素型和花青素型)。相关性分析发现,鲜薯干率与淀粉呈极显著正相关;而蛋白含量及其他成分含量间的关系,受当地栽培的环境条件的影响其相关性不同。分析62种可溶性甘薯蛋白中各成分(粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、水分、灰分、总糖)含量、提取率、分子构成和色泽,发现不同地区品种间提取的甘薯蛋白成分含量和提取率差异较大,密云和河北产区甘薯蛋白的平均提取率和纯度较高,分别是25.64%、30.55%和64.77%、56.21%;SDS-PAGE电泳分析发现,甘薯蛋白分子量组成相似,在未添加还原剂条件下都含有22kDa,31kDa及50kDa三种分子形式,添加还原剂后主要是分子量为25KDa的蛋白。甘薯可溶性蛋白溶解度较好,基本在80%以上;蛋白持水力与溶解度没有明显相关性而与溶液中所含蛋白量有正比关系,淀粉型和兼用型甘薯蛋白持水力和持油力优于其他类型蛋白;随着蛋白溶液浓度的增加,其乳化液的吸光值增加;胡萝卜素型甘薯蛋白的乳化性和稳定性明显好于其他类型的;起泡力及泡沫稳定性与蛋白溶液浓度成正比关系,蛋白起泡力的大小和稳定性与pH值变化有关;甘薯蛋白粉水溶性、持油力、乳化性、乳化稳定性明显高于大豆和花生蛋白粉,持水力、起泡性和泡沫稳定性略差于大豆蛋白,但优于花生蛋白。甘薯可溶性蛋白品质评价指标是:1)感官指标:色差色度(L*、a*、b*);2)理化指标:蛋白和脂肪含量;3)功能性指标:溶解度、泡沫稳定性、乳化性指数、持油力。品种筛选结果表明:干物质和蛋白含量较高以及粗纤维、粗脂肪和灰分含量较低的甘薯品种适合提取可溶性蛋白。按照上述方法,本研究筛选出了10个甘薯品种,其中Yz-1和Yz-2两品种的甘薯既适合淀粉的加工又能有效地提取甘薯蛋白。
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