论文部分内容阅读
芸豆(Phaseolus vulgaris L.)是世界上种植面积仅次于大豆的食用豆类作物,几乎遍及世界各大洲。我国也是芸豆的主要生产国之一,分布极为广泛,在我国东北、华北、西北和西南的高寒、冷凉地区均有芸豆生产。芸豆一直是我国重要的出口农产品和优势农产品,出口总量逐年增加,出口价格也较其他大宗作物高。芸豆籽粒营养丰富,富含蛋白质、维生素、可溶性纤维、抗氧化剂,并且脂肪含量低,是现代保健功能食品开发的重要资源。因此,研究揭示不同品种芸豆蛋白的理化功能特性,对芸豆资源的开发利用具有一定的指导意义。前处理如脱皮、脱脂对豆类籽粒中淀粉、蛋白质的性质影响较大,探讨脱脂脱皮对植物蛋白提取率的影响以期为芸豆蛋白的工业制备和应用提供一定的理论基础。通过研究不同品种芸豆蛋白质及其组分的理化功能性质,探究蛋白质氨基酸组成、蛋白亚基含量及与功能性质的关系,从而为芸豆品种的筛选利用以及食品加工提供参考。研究得出以下主要结论:1.不同处理方法所得芸豆营养成分含量具有一定的差异。芸豆全粉、脱皮粉、脱脂粉、脱皮脱脂粉中,水分含量变化为9.19%~11.27%,脱皮粉及脱皮脱脂粉的水分含量相对较低;碳水化合物含量变化为60.68%~62.11%,脱脂粉及脱皮脱脂的碳水化合物含量相对较高;粗蛋白含量变化为22.14%~24.33%,脱皮粉和脱皮脱脂粉的粗蛋白含量相对较高;灰分含量变化为3.40%~3.86%,脱脂粉的灰分含量相对最高,脱皮粉的灰分含量最低;粗脂肪含量的变化为1.43%~1.54%,全粉与脱皮粉之间的差异显著。不同品种间芸豆营养成分具有一定差异,参试品种中YD04-08的粗蛋白含量较高,粗脂肪和碳水化合物的含量较低,YD04-04的碳水化合物的含量最高,粗脂肪和粗蛋白的含量最低。不同处理间芸豆蛋白的提取率具有显著性差异,变化范围为50.13%~64.67%,其中芸豆全粉的蛋白提取率最低,脱皮脱脂粉的提取率最高。不同品种间芸豆蛋白提取率具有一定差异,参试品种中YD04-03最高,为58.63%,YD04-07最低,为55.47%。2.相同的提取条件下,参试品种芸豆蛋白的提取纯度为72.32%~78.18%,其中YD04-07的纯度最高,YD04-06的纯度最低,均低于大豆蛋白的纯度(82.01%)。参试品种芸豆蛋白的等电点为4.0~4.4,其中YD04-03和YD04-07的等电点较低,在4.0附近,YD04-01的等电点较高,在4.4附近。大豆蛋白的等电点为4.2。参试芸豆蛋白的氨基酸含量比例相似,酸性氨基酸谷氨酸和天冬氨酸含量较高。含硫氨基酸是限制性氨基酸,不同品种芸豆蛋白的ST值(含硫氨基酸占总氨基酸的比例)不同,为1.36%~2.59%,其中YD04-07的ST值最高,YD04-04的ST值最低,高于大豆的ST值(1.89%)。不同品种芸豆蛋白的e/t值(必需氨基酸占总氨基酸的比例)不同,为50.93%~58.47%,高于大豆蛋白的e/t值(47.97%)。不同品种芸豆蛋白亚基的分子量分布略有差异,主要条带分布在47ku附近,在32、20ku附近及高分子条带附近存在少许条带。大豆蛋白条带与芸豆蛋白条带具有明显差别,大豆蛋白条带分布较为均匀,33ku处含量最高,其次为20ku、45ku、50 ku和80 ku附近。3.不同品种芸豆蛋白的功能特性具有一定差异。芸豆蛋白与大豆蛋白溶解性的变化趋势一致,均在等电点附近最低。芸豆的溶解性总体略低于大豆蛋白,参试品种中YD04-04黄芸豆和YD04-07黑芸豆的溶解性较差,YD04-01的溶解性较好;芸豆蛋白和大豆蛋白的乳化性和乳化稳定性无显著性差异,参试品种中YD04-04黄芸豆、YD04-07黑芸豆的乳化性和乳化稳定性相对较差。芸豆蛋白的起泡性和泡沫稳定性高于大豆蛋白,参试品种中YD04-04黄芸豆、YD04-07黑芸豆的起泡性和泡沫稳定性较差。不同品种芸豆蛋白的吸水性差异显著,为2.05~4.14g/g,其中YD04-01红芸豆蛋白的吸水性较高,YD04-04黄芸豆、YD04-07黑芸豆的吸水性较低;芸豆蛋白的吸水性低于大豆蛋白(5.39g/g)。不同品种芸豆蛋白的吸油性差异显著,为1.69~5.25 g/g,其中YD04-01红芸豆蛋白的吸油性较高,YD04-03的吸油性较低;与芸豆蛋白相比,大豆蛋白的吸油性较低,为2.68g/g。参试品种中YD04-04黄芸豆蛋白的最小凝胶浓度与大豆蛋白相似,均为14g/100ml,其他品种芸豆蛋白的最小凝胶浓度相似,均为10g/100ml。综上所述,脱皮处理能显著提高芸豆粗蛋白含量及芸豆蛋白提取率。与大豆蛋白相比,芸豆蛋白氨基酸比例较为合理,其吸油性、发泡性较好,是一种优异的植物蛋白资源。不同粒色品种芸豆蛋白理化功能特性存在一定差异,决定了其加工特性的不同,因此,食品工业上需根据其需要选用专用品种,农业生产上需结合芸豆的理化功能特性、食品开发和市场需求,选育和推广专用品种及配套栽培技术,促进芸豆产业发展。