中國農業科學院農產品加工研究所薯類加工與品質調控創新團隊研究發現,通過控制馬鈴薯蛋白和馬鈴薯淀粉的比例,有助于制備質量更好的馬鈴薯蛋白-馬鈴薯淀粉凝膠。近日,相關論文發表于Starch-St?rke 。
馬鈴薯是世界上僅次于水稻、小麥和玉米的第四大糧食作物。我國是世界上最大的馬鈴薯生產國,其產量占全球馬鈴薯總產量1/3以上。除鮮食外,大量馬鈴薯被用來生產淀粉。馬鈴薯淀粉容易形成凝膠,從而有助于食品良好質構的產生。而馬鈴薯淀粉加工漿液富含馬鈴薯蛋白等有用成分。馬鈴薯蛋白具有很高的營養價值,具有作為優質食品配料的巨大潛力。
論文通訊作者木泰華研究員介紹,蛋白質與淀粉復合物能夠在熱處理后形成凝膠,所獲得的凝膠結構取決于蛋白質和淀粉之間的相互作用。了解熱凝膠過程中蛋白質和淀粉之間的相互作用,將有助于更好地設計食品凝膠的結構和功能,并開發出質量更好的最終產品。然而,目前關于馬鈴薯蛋白和馬鈴薯淀粉復合物及凝膠的熱力學、流變和結構特性的研究尚未見報道。
該團隊研究發現,隨著馬鈴薯蛋白含量的增加,馬鈴薯蛋白—馬鈴薯淀粉凝膠的儲能模量對頻率掃描的依賴程度從0.20降低到0.08,分子間相互作用強度從1.49增加到2.22,表明馬鈴薯蛋白-馬鈴薯淀粉凝膠中的物理相互作用(如氫鍵和疏水鍵)減弱,而共價相互作用(如二硫鍵)和分子間相互作用強度增加。
他們還證實,馬鈴薯淀粉阻止了熱誘導馬鈴薯蛋白二級結構的變化。隨著馬鈴薯淀粉含量的增加,馬鈴薯蛋白的無規則卷曲含量由22.55%降至9.64%。與此同時,隨著馬鈴薯淀粉含量的增加,馬鈴薯蛋白—馬鈴薯淀粉凝膠形成了更加均勻的網絡結構。
該結果將加深馬鈴薯蛋白和馬鈴薯淀粉分子間相互作用的基礎理論認知,為促進馬鈴薯蛋白和馬鈴薯淀粉在凝膠食品中的應用提供理論依據。
相關論文信息:https://doi.org/10.1002/star.201600329