霍红红
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沙棘Hippophae rhamnoides L.为胡颓子科沙棘属植物,广泛分布于欧亚大陆。我国是沙棘属植物分布面积最大、种类最多的国家,占世界沙棘总面积的95%以上[1]。青藏高原是沙棘的发源地和主产区,现有野生沙棘林近1000 万亩,而青海省内有400 万亩,素有“世界沙棘看中国,中国沙棘看青海”的美誉。沙棘富含有200 种活性物质,这些活性物质包含了8 种人体必需氨基酸、维生素C、E、类胡萝卜素、多酚、黄酮等其他一些对身体有益的脂肪酸等[2]。
沙棘种子富含蛋白质,但在提取完籽油后,沙棘种子通常作为饲料处理。随着人们生活水平的提高,安全且健康的食物越来越得到人们的青睐。沙棘蛋白属于天然优质蛋白质,具有良好的开发前景[3]。本研究以提取完籽油后的沙棘种仁为原料,经过两种不同的方法得到蛋白初产品,检测并分析其蛋白含量及氨基酸组分,为沙棘蛋白的综合开发及利用提供理论依据,为市场提供安全健康的原料。
材料由青海康普生物科技有限公司提供,采自青海省西宁市大通县。沙棘种仁粉是以沙棘种仁为原料经脱油粉碎加工处理的产品。沙棘蛋白粉为沙棘种子经过超临界二氧化碳萃取后的材料经过碱溶酸沉后的产品。
Phs-3C 型精密pH 计、LD4-2A 型低速离心机、DZG-401电热真空干燥箱、78HW-1 型恒温磁力搅拌器、XA-1 型固体样品粉碎机、KDY-9810 型凯氏定氮仪、LGJ-50 真空冷冻干燥机、835-50 型氨基酸分析仪。
(1)沙棘蛋白含量测定。蛋白含量的测定采用半微量凯氏定氮法。
(2)沙棘蛋白的氨基酸组成分析。称取50mg 蛋白样品,用6mol/LHCL(色氨酸用NaOH)100ºC 水解22 小时后,采用氨基酸自动分析仪进行分析。
(1)沙棘蛋白氨基酸含量的确定。首先将每百克食物中氨基酸毫克数(mg/100g)换算为每克蛋白质中氨基酸毫克数(mg/g蛋白质)。换算公式为:氨基酸含量(mg/g 蛋白质)=氨基酸含量(mg/100g)/蛋白质含量(mg/100g)。
(2)氨基酸评分(AAS)。以FA0/WHO1973 年提出的人体氨基酸模式作为评分标准,按照下面公式计算计算沙棘三种样品的AAS:AAS=被测食物每克蛋白质中氨基酸含量(mg)÷人体氨基酸模式中每克蛋白质中氨基酸含量(mg),数值<1.0,则表示该氨基酸组分含量较低,不能满足人体需求。数值≥1.0,表明该氨基酸组分能满足人体吸收需求。
(3)限制氨基酸的确定。根据AAS 的计算结果找出评分值最低的必需氨基酸,即为该食物蛋白质的限制氨基酸。
经检测沙棘种仁中蛋白含量为28.0%。碱溶酸沉法提取的蛋白样品1 经过碱溶酸沉后的产品中蛋白含量为74.5%,总膳食纤维含量达到了22.0%,而样品2 醇洗后碱溶酸沉的蛋白含量为64.7%,总膳食纤维含量为30.5%。
经过分析,二种沙棘蛋白的氨基酸组分见表1。为方便比较,参考崔彦明的大豆氨基酸分析结果。与大豆蛋白比较,沙棘氨基酸种类丰富,除了人体必需的8 种氨基酸外,半必需氨基酸和非必需氨基酸种类齐全。蛋白含量方面,沙棘蛋白与大豆蛋白的氨基酸组分的含量接近。
表1 二种沙棘蛋白提取物及大豆样品中氨基酸的组分比较
通过对二种沙棘蛋白的必需氨基酸的转换,得到了每克蛋白质中的氨基酸含量,再通过该含量与人体氨基酸模式含量比较(表2),得到了沙棘蛋白的氨基酸评分(AAS)。经过比较,沙棘蛋白中的蛋氨酸+胱氨酸的数值最小,属于第一限制氨基酸;赖氨酸属于其次,属于第二限制氨基酸。
沙棘为我国西北地区重要的植物资源,富含多种功效成分,具有重要的生态价值和应用价值。而沙棘蛋白的提取原料来自于提取完沙棘籽油后的残渣,一般会作为动物的饲料。本研究通过分析沙棘蛋白的含量及氨基酸组分,有效开发了沙棘资源的利用价值,延长了其产业链,促进了当地的经济发展。
沙棘蛋白含量分析,沙棘原料中的蛋白含量高,且可以通过碱溶酸沉的方法获得蛋白质含量≥60%以上的成品。沙棘蛋白氨基酸的分析结果表明,其氨基酸种类丰富,含量较高,属于优质的蛋白质。在提取蛋白中,膳食纤维具有增强肠胃蠕动的功效,改善中老年人消化不良的效果。所以,沙棘蛋白不但能均衡膳食营养,而且也能改善消化功能,可以开发成饼干,代餐粉等功效产品。
表2 二种沙棘蛋白样品的必需氨基酸的含量及评分