استخراج پروتین از کنجاله افتابگردان و بررسی خواص ان
استخراج پروتئین از کنجاله آفتابگردان و بررسی ویژگیهای عملکردی آن
چکیده استفاده از محصولات جانبی صنایع غذایی در حال افزایش بوده و رو به گسترش میباشد. در این میان کنجاله آفتابگردان با میزان پروتئین در حدود 43% بر اساس وزن خشک قابل توجه میباشد. در این تحقیق به مطالعه پروتئینهای آفتابگردان، ساختار، ویژگیهای عملکردی به عنوان تابعی از عامل محیطی pH و ارزش تغذیهای پرداخته شده است. از کنجاله آفتابگردان برای تهیه ایزوله پروتئینی استفاده شد. ایزوله پروتئین آفتابگردان با استخراج قلیایی و به دنبال آن رسوب در نقطه ایزوالکتریک تهیه شد. ایزوله پروتئینی تهیه شده با روش استخراج به کار برده شده دارای 2/77% پروتئین بر اساس وزن خشک بود. ویژگیهای عملکردی نظیر حلالیت پروتئین، جذب آب و روغن، فعالیت سطحی (تشکیل کف و امولسیون) و رفتار حرارتی (تشکیل ژل) ایزوله پروتئینی و همچنین آرد کنجاله آفتابگردان در pHهای مختلف بررسی گردید. نتایج نشان داد حلالیت ایزوله پروتئینی بیشتر از 60% بود و ویژگیهای عملکردی ایزوله پروتئینی تحت تاثیر pH قرار داشت. ویژگی تشکیل امولسیون ایزوله پروتئین آفتابگردان بسیار مناسب اما خاصیت تشکیل کف و ژل ایزوله ضعیف بود. گلوتامیک اسید و لوسین فراوانترین اسیدهای آمینه و لایزین به عنوان اولین اسید آمینه محدود کننده شناسایی شدند. شاخص PDCAAS ایزوله پروتئین آفتابگردان برای افراد 2-1 سال 28 و برای بزرگسالان 32 بود. کلید واژه: آفتابگردان، پروتئین، ویژگیهای عملکردی، ارزش تغذیهای
فهرست مطالب 1-1-3- کاربردهای غذایی دانه آفتابگردان6 1-1-5- ترکیبات فنولیک دانه آفتابگردان8 2-2- ترکیبات فنولیک آفتابگردان17 2-3- استخراج پروتئین آفتابگردان17
3-2- مواد و محلولهای شیمیایی27 3-5- خواص فیزیکی دانه آفتابگردان28 3-5-2- چگالی ظاهری و چگالی حقیقی29 3-7- تهیه ایزوله پروتئینی آفتابگردان32 3-8-1- حلالیت پروتئین آفتابگردان34 3-8-4- خواص امولسیون کنندگی37
3-10- ارزیابی کیفیت تغذیهای پروتئین40 3-10-1 آنالیز ترکیب اسیدهای آمینه40 3-10-3- میزان کارایی پروتئین محاسبه شده (C-PER)41 3-10-5- قابلیت هضم پروتئین بر اساس امتیاز تصحیح شده اسید آمینهPDCAAS42 4-6- ارزیابی کیفیت تغذیهای پروتئین60 4-6-1- آنالیز ترکیب اسیدهای آمینه60
4-6-3- شاخص اسیدهای آمینه ضروری64 4-6-4- میزان کارایی پروتئین محاسبه شده (C-PER)65 4-6-6- شاخص تغذیهای و ارزش بیولوژیک65
فهرست جداول
جدول 3-1- مشخصات تجهیزات و دستگاههای مورد استفاده26 جدول 3-2- آماده سازی نمونهها برای سنجش پروتئین به روش بردفورد35 جدول 3-3 موارد مورد نیاز جهت تهیه ژل39 جدول 4-1 متوسط ابعاد فیزیکی دانه آفتابگردان45 جدول 4-2 ترکیب شیمیایی نمونههای آفتابگردان46 جدول 4-3 درصد جذب روغن آرد کامل، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان52 جدول 4-5 حداقل غلظت تشکیل ژل آرد و ایزوله پروتئین آفتابگردان در pHهای مختلف58 جدول4-7 امتیاز اسیدهایآمینه ضروری و امتیاز شیمیایی ایزوله پروتئین آفتابگردان63 جدول 4-8 برخی از شاخصهای ارزیابی کیفیت پروتئین ایزوله آفتابگردان66 فهرست شکلها
شکل 3-1 ابعاد سه گانه (قطرهای بزرگ، متوسط و کوچک) یک دانه28 شکل 3-2 مراحل اصلی استخراج پروتئین از آرد کنجاله آفتابگردان32 شکل 4-1 منحنی استاندارد جذب سرم آلبومین گاوی48
شکل 4-2 حلالیت ایزوله پروتئین آفتابگردان49 شکل 4-3 جذب آب آرد، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان51 شکل 4-4 ظرفیت کف کنندگی و پایداری کف ایزوله پروتئین آفتابگردان53 شکل 4-5 پایداری امولسیون تشکیل شده توسط ایزوله پروتئین آفتابگردان57 شکل 4-6 الگوی الکتروفورز آرد کامل مغز، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان59 شکل 4-7 کروماتوگرام ترکیب اسیدهای آمینه ایزوله پروتئین آفتابگردان61
فصل اول
مقدمه 1- مقدمه1-1- آفتابگردانآفتابگردان (.Helianthus annuus L) گیاهی یک ساله متعلق به جنس هلیانتوس و تیره کامپوسیته یا آستراسه[1] میباشد. جنس هلیانتوس بیش از 60 گونه دارد. نام جنس آفتابگردان از کلمه یونانی Helios به معنی خورشید و Anthos به معنی گل گرفته شده است. خاستگاه این گیاه زراعی، بین شمـال مکـزیـک و نبراسکا است و سرخپوستان این منطقه اولین استفادهکنندگان آن بودند. گونه H.annuus در مقایسه با سایر گونهها، بیشترین سطح زیر کشت را در دنیا به خود اختصاص داده است (گونزالو پرز و وریکن، 2007). بهعقیدهبرخیازمورخین کشت آفتابگردان در آریزونا و نیومکزیکو آمریکای شمالی حدود 3000 سال قبل از میلاد آغاز شد. در اوایل قرن 16 میلادی این گیاه توسط اسپانیاییها از آمریکا وارد اروپا شده و در اسپانیا و فرانسه به عنوان گیاه زینتی از آن استفاده میشده است. در قرن 19 این گیاه از اروپا به روسیه انتقال یافت. پس از ورود آفتابگردان به روسیه، سطح زیر کشت این گیاه در آن کشور بهسرعت افزایش یافت. دانشمندان روسیه برای اصلاح آفتابگردان و افزایش میزان روغن آن تلاشهای فراوانی کردند به همین دلیل بیشتر ارقام تجارتی مربوط به این کشور میباشد (گونزالو پرز و وریکن، 2007). بنابر منابع وزارت جهاد كشاورزي کشت آفتابگردان در ایران به عنوان آجیل از 78 سال پیش در مناطق مختلف آذربایجان غربی از جمله خوی معمول بوده ولی به عنوان دانه روغنی از سال 1344 متداول شده است. در این سالها مقدار دو تن بذر آفتابگردان شامل آرماویرسکی و ونییمیک 8931 از شوروی سابق خریداری و به ایران حمل و در مازندران کشت شد. نتایج حاصل زیاد رضایت بخش نبود. در سال 1345، بیست تن بذر آفتابگردان رقم رکورد از رومانی وارد و توسط کارشناسان رومانیایی در گرگان و مازندران کشت گردید که نتیجه حاصل از آن بسیار خوب بود. این امر موجب آغاز زراعت دانه آفتابگردان به عنوان دانه روغنی در ایران از سال 1346 با سطح 1700 هکتار گردید (بانک اطلاعات زراعت وزارت جهاد کشاورزی، 1390). بر اساس آمار در سال 2005 آفتابگردان سومین منبع تهیه روغن خوراکی در جهان بوده است (بعد از سویا و کلزا). تولید در این سال 106× 31 تن و مناطق عمده کشت آن آرژانتین، کشورهای اتحادیه اروپا، روسیه، اکراین و چین بوده است (FAO، 2007). بر اساس گزارش وزارت جهاد کشاورزی سطح زیر کشت آفتابگردان در ایران در سال زراعی 88-87، برابر با 19 هزار هکتار و با عملکرد 1 تن در هکتار بوده که در این سال در مجموع 18 هزار تن دانه آفتابگردان تولید شد.
1-1-1- خصوصیات گیاهیآفتابگردان گیاهی دولپهای و یکی از اعضاه خانواده آستراسه (گل ستارهایها) با گل های ترکیبی است.این گیاه، يكساله با ساقه هاي قوي و محكم كه بلندي آن به 5/2-2متر نيز مي رسد. برگهاي آن پهن، نوك تيز و دندانه دار يا بي دندانه و پوشيده از كرك است. گلهاي آن به شكل طبق، دايرهاي شكل و بزرگ به قطر 50-40 سانتي متر بوده كه دور آن را زبانههاي زرد فراگرفته است. تا کنون گونههای دیپلوئید، تتراپلوئید و هگزاپلوئید آن شناخته شده است. آفتابگردانی که کشت میشود 34 کروموزومی (34=n2) است (گونزالوپرز، 2003). میوه آفتابگردان نوعی فندقه است که مترادف دانه محسوب میشود.رنگ دانه از سفید تا سیاه یا خاکستری خط دار و بسته به رقم تغییر می کند. گیاهشناسان دانهی آفتابگردان را به صورت یک میوه تکدانه ساده و خشک تعریف میکنند. دانه حاوی آندوسپرم است که به عنوان مغز شناخته میشود. پوستهای که پیرامون آن را فراگرفته پریکارپ نام دارد.هر چه درصد وزني پوسته كمتر باشد درصد وزني روغن بيشتر خواهد بود. مغز دانه آفتابگردان در حدود 50 درصد وزن دانه را تشكيل ميدهد. این گیاه در ابتدا به عنوان یک گیاه زینتی کشت میشد و بعدها برای اهداف غذایی و دارویی استفاده شد (گونزالوپرز و وریکن، 2007). آفتابگردان برای کشت در مناطق آب و هوایی مختلف بویژه در شرایط معتدل سازگار است.كاشت بذر در اوايل بهار انجام ميگيرد.طول دوره رشد آفتابگردان بسته به رقم و كليه عوامل محيطي از 90 تا 150 روز ميباشد.آفتابگردان ريشه توسعه يافتهاي دارد كه گياه را به خشكي مقاوم ميسازد، مشروط بر آنكه خاك عميق بوده و تراكم و ساختمان خاك، محدود كننده رشد ريشه نباشد. اگرچه آفتابگردان در یک محدوده نسبتا وسیع از شرایط آب و خاک میتواند رشد کند ولی شرایط بهینه آن، خاکهای زهکشی شده با توانایی بالا در نگهداری آب و pH خنثی (5/7-5/6) میباشد. آفتابگردان از نظر عکس العمل نسبت به طول روز بی تفاوت است و به نور فراوان نیاز دارد(گونزالوپرز و وریکن، 2007). دو نوع از این گیاه در جهان کشت میشود: ارقام روغنی، و انواع آجیلی. کمتر از 10% سطح زیر کشت، مربوط به ارقام آجیلی است و انواع روغنی سهم عمده مناطق زیر کشت را در اختیار دارند.ارقام روغنی، دانههای سیاه رنگی دارند و پوستهی آنها نازکتر و تا حدودی به مغز چسبیده است ولی در ارقام آجیلی، دانهها معمولا راه راه بوده، پوسته ضخیمتر است و به آسانی از مغز جدا میشود (سالونخه وهمکاران، 1992؛ گونزالوپرز و وریکن 2007).
[1] Asteraceae
فایل روب، ارائه دهنده ی فایل های کاربردی در زمینه های مختلف. جهت آشنایی و اطلاع یافتن از فایل های جدید فایل روب در کانال تلگرامی به آدرس لینک زیر عضو شوید.
|
برچسب های مهم