马铃薯蛋白质营养价值的研究综述
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马铃薯蛋白质营养价值的研究综述
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摘要:马铃薯资源丰富,我国年产量约6000万吨,居世界前列。
现已有报道马铃薯蛋白粉的能量和蛋白质营养价值明显优于豆粕,是优质价廉的氮源,有广阔的发展前景。
目前,植物性蛋白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。
马铃薯植物蛋白是一种优质植物蛋白质资源,可以进行综合研究和开发。
当今世界已对此有颇多研究,本文对此进行研究综述。
关键词:马铃薯;蛋白质;营养价值
马铃薯(Solanum tuberosum L.)是茄科茄属的一个重要栽培品质,原产于秘鲁安迪斯山区,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。
马铃薯蛋白作为马铃薯淀粉加工的副产品,其氨基酸组成合理、营养价值高、价格低廉。
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资源已成为研究的热点。
1.马铃薯蛋白的组成【1】
马铃薯蛋白贮藏中约含25%的球蛋白(Tuberin)和40%的糖蛋白(Patatin),作为马铃薯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,缬氨酸等氨基酸含量较高,其氨基酸含量明显高于FAO/WHO的必须氨基酸推荐值。
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。
采用
Sephade 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、圆二色谱分析和红二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。
目前,国外对马铃薯糖蛋白的研究比较深入。
通过对马铃薯的不同器官和不同部位中可溶性蛋白质含量的分析表明,马铃薯糖蛋白存在于马铃薯块茎中,具有相同的免疫
特性,其分子量为40KD。
马铃薯糖蛋白含量占马铃薯块茎总可溶性蛋白含量的40%左右,与一般的贮藏蛋白不同,马铃薯糖蛋白还具有酶活性。
马铃薯的营养价值较高,便于进行分离纯化,易于进行分子水平上的研究。
同时,有研究表明,马铃薯贮藏蛋白也可以分为酸性组分和碱性组分,通过采用透析和等电点沉淀相结合的工艺方法,对马铃薯块茎蛋白组分进行提取分离,并对其蛋白的组成进行检测,马铃薯块茎酸性蛋白组分和碱性蛋白组分的得率分别为0.535%和0.741%,纯度分别为92.5%和89.2%;酸性蛋白组分沉降系数为5S,分子质量为82KD,碱性蛋白组分沉降系数为8S,分子质量为140KD。
SDS-PAGE电泳图谱表明,5S蛋白组分有1条亚基带,8S蛋白组分有4条亚基带。
5S蛋白组分的表面疏水性、吸油能力和乳化性显著高于8S蛋白组分,而8S蛋白组分的总巯基含量以及起泡性高于5S蛋白组分。
因此,可以分别依据这两种蛋白组分的功能性质,作为蛋白添加原料添加在相应的功能食品中。
2.马铃薯蛋白的营养价值
2.1马铃薯蛋白质的营养价值
马铃薯蛋白质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【2】。
以大豆蛋白为例,采用世界卫生组织、美国食品药物管理局和美国农业部采用的评价蛋白质方法和指标,即蛋白质消化率修正后的氨基酸得分(PDCAA S),得出大豆的值为满分(1.0),大豆蛋白为完全蛋白质,可满足2岁以上人体对各种必需氨基酸的需求,因此,马铃薯蛋白以大豆蛋白为对照,为评价马铃薯蛋白质的优劣做参考。
表1 待评食物的蛋白质相对于标准食物蛋白的贴进度
由1可以看出,马铃薯蛋白的贴进度(Close degree)高于大豆分离蛋白,
更接近1,。
因此,马铃薯蛋白具有更高的营养价值。
2.2马铃薯氨酸的营养价值
如表2所示,大豆分离蛋白的第一限制氨基酸蛋氨酸+胱氨酸,氨基酸
评分为48.3而马铃薯蛋白(PP)的第一限制氨基酸为色氨酸,氨基酸评分为88.0。
但赖氨酸含量丰富,可与大豆蛋白和各种谷类蛋白互补。
因此将PP作为一种食物强化剂加入到各种食物中会大大提高其营养价值。
表2 必需氨基酸化学评分和必需氨基酸评分
如表3所示,马铃薯蛋白的必须氨基酸指数、生物价分别比大豆分离蛋白高40.9%、49.5%,但营养指数比大豆分离蛋白低38.5%。
这是因为马铃薯蛋白样品的蛋白含量较低为42.05%,而大豆分离蛋白的蛋白含量高达81.5%,因此,可通过提高马铃薯蛋白样品的纯度来提高其营养指数。
现代营养学更多的强调蛋白质的氨基酸营养平衡,氨基酸不足或过剩同样能严重影响蛋白质的营养价值。
氨基酸比值系数分(SRCAA)采用各种必需氨基酸偏离氨基酸模式的离散度来评级氨基酸质量。
从表3可以看出,马铃薯蛋白的氨基酸组成更接近于FAO/WHO的氨基酸模式,其氨基酸比值系数分比大豆分离蛋白越高,说明马铃薯蛋白的营养价值可与大豆蛋白相媲美【3】。
表3 必需氨基酸指数、生物价、营养指数、氨基酸比值系数分
3.结语
我国是马铃薯生产大国,具有丰富的马铃薯蛋白资源。
马铃薯的营养价值高,生产成本低,是健康食品和保健食品的不二选择。
参考文献:
【1】:潘牧,彭慧元,邓宽平,雷尊国,李怀奎,牟世峰.马铃薯蛋白的研究进展.贵州农业科学.2012,40(10):22~26
【2】:刘素稳,张泽生,杨海延,王浩.马铃薯蛋白的营养价值评论.天津科技大学.2008,02:14
【3】:张泽生,刘素稳,郭宝芹,王浩.马铃薯蛋白在的营养评价.天津科技大学.2007.11:53。