密級(jí)： 論文編號(hào)： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 學(xué)位論文 甘薯可溶性蛋白加工品質(zhì)評(píng)價(jià)方法的研究 on on I 摘 要 甘薯（ 是旋花科甘薯屬的一 個(gè)重要栽培 種，原產(chǎn)于南美洲，為世界第七大農(nóng)作物。中國(guó)甘薯年產(chǎn)量為 噸，占世界甘薯產(chǎn)量 85%以上。本文 從 北京密云、河北、江蘇徐州、福建四 產(chǎn) 地 收集了 62 種甘薯， 在對(duì)其進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)成分分析（水分、粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分、可溶性糖 、還原糖、總胡蘿卜素、多酚氧化酶活性）和可溶性蛋白的提取的基礎(chǔ)上，比較了可溶性蛋白的成分及其功能特性，并通過(guò)對(duì)甘薯可溶性蛋白 感官和理化品質(zhì)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，提出了一套甘薯可溶性蛋白品質(zhì)評(píng)價(jià) 指標(biāo) 及其適宜加工蛋白 品種篩選 的 方法。具體結(jié)果如下： 地區(qū)間和 品種 間甘薯成分含量差別 較大；根據(jù)甘薯各營(yíng)養(yǎng)成分含量 和 食品加工用途 ，將其分成淀粉型、兼用型、食用型和色素型（胡蘿卜素型和花青素型）。 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，鮮薯干率與淀粉呈極顯著正相關(guān) ； 而蛋白含量及其他成分含量間的關(guān)系 ，受 當(dāng)?shù)卦耘嗟沫h(huán)境條件的影響其相關(guān)性不同。 分析 62 種可溶 性甘薯蛋白中各 成 分（粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、水分、灰分、總糖）含量 、提取率、分子構(gòu)成 和色澤，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)品種間提取的甘薯蛋白成分 含量 和提取率差異較大，密云和河北 產(chǎn) 區(qū)甘薯蛋白 的平均 提取率 和純度 較高 ，分別是 泳分析發(fā)現(xiàn)， 甘薯蛋白分子 量 組成相似，在未添加還原劑條件下都含有 2231 50種分子形式，添加還原劑后主要是分子量 為 25 蛋白。 甘薯可溶性蛋白溶解 度 較好，基本在 80%以上；蛋白持水力與溶解度沒(méi)有明顯相關(guān)性而 與 溶液中 所含蛋白量有正比關(guān)系，淀粉型和兼用型甘薯蛋白持水力和持油力 優(yōu) 于其他類型蛋白； 隨著蛋白溶液濃度的增加，其乳化液的 吸光 值增加 ； 胡蘿卜素型甘薯蛋白的乳化性和穩(wěn)定性明顯好于其他類型 的 ； 起泡力 及泡沫穩(wěn)定性與蛋白溶液濃度成正比 關(guān)系 ， 蛋白 起泡力 的大小 和穩(wěn)定性 與 甘薯蛋白粉水溶性、持油力、乳化性、乳化穩(wěn)定性明顯 高 于大豆 和 花生蛋白粉，持水力、起泡性和泡沫穩(wěn)定性略差于大豆蛋白，但優(yōu)于花生蛋白。 甘薯可溶性蛋白品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo) 是： 1） 感官指標(biāo)： 色差色度（ L*、 a*、 b*） ； 2） 理化指標(biāo)：蛋白和脂肪含量 ； 3） 功 能性指標(biāo)：溶解度、泡沫 穩(wěn)定性 、乳化性指數(shù)、持油力 。 品種篩選 結(jié)果表明：干物質(zhì)和蛋白含量 較 高 以及 粗纖維、粗脂肪和 灰分 含量 較 低的 甘薯 品種適合提取可溶性蛋白 。 按照 上述 方法， 本研究 篩選出了 10 個(gè)甘薯品種，其中 品種的甘薯既適合淀粉的加工又能有效地提取甘薯蛋白 。 關(guān)鍵詞 ： 甘薯 可溶性蛋白 功能性 品質(zhì)評(píng)價(jià) ,a is as 17 of 5 of In 62 of on of of By of of as as in of of on of be of of in by to In of 2310In 5in of C) SP 0%. HC no HC in SP of of HC HC in FC to in of on pH of In of ) *,a* b*; 2) 3) SP to of in of of of on 10 to be of 錄 第一章 緒論 . 1 薯的種屬和起源 . 1 薯資源、生產(chǎn)和利用情況 . 1 國(guó)甘薯資源和種植分布情況 . 1 薯生產(chǎn)和利用情況 . 1 薯品質(zhì)及品種篩選的研究現(xiàn)狀 . 2 薯蛋白的研究現(xiàn)狀 . 3 薯可溶性蛋白的研究 . 3 薯糖蛋白的研究 . 4 薯蛋白營(yíng)養(yǎng)和保健功能的研究 . 4 題背景、研究意義 . 5 題背景 . 5 究意義 . 6 要研究?jī)?nèi)容 . 7 同品種鮮薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀的研究 . 7 同品種甘薯可 溶性蛋白營(yíng)養(yǎng)成分分析 . 7 同品種甘薯可溶性蛋白的功能性比較 . 7 薯可溶性蛋白品質(zhì)評(píng)價(jià)方法的探討 . 7 第二章 不同地區(qū)品種間鮮薯營(yíng)養(yǎng)成分分析 . 8 言 . 8 料、儀器與方法 . 8 料及處理 . 8 要儀器 . 9 分、總灰分含量測(cè)定 . 9 蛋白、粗脂肪和粗纖維含量測(cè)定 . 9 淀粉和可溶性糖測(cè)定 . 10 胡蘿卜素、多酚氧化酶 (性和還原糖測(cè)定 . 10 率和淀粉率的計(jì)算 . 10 計(jì)分析 . 10 果與分析 . 11 云鮮薯營(yíng)養(yǎng)成分分析 . 11 北鮮薯營(yíng)養(yǎng)成分分析 . 14 州甘薯營(yíng)養(yǎng)成分分析 . 15 建甘薯營(yíng)養(yǎng)成分 . 17 同地區(qū)甘薯營(yíng)養(yǎng)成分比較分析 . 17 結(jié) . 18 三章 不同地區(qū)品種間甘薯可溶性蛋白粉成分分析 . 19 言 . 19 料、儀器與方法 . 19 要試劑與材料 . 19 要儀器 . 20 取工藝 . 20 白、纖維和脂肪含量測(cè)定 . 20 分、灰分和總糖測(cè)定 . 21 白提取率計(jì)算 . 21 . 21 果與討論 . 21 薯可溶性蛋白制品的特征 . 21 同地區(qū)品種間甘薯可溶性蛋白粉成分比較 . 23 . 24 結(jié) . 24 第四章 不同品種甘薯可溶性蛋白的功能特性比較 . 25 言 . 25 料與方法 . 25 要試劑與材料 . 25 器設(shè)備 . 26 解度測(cè)定 . 26 水和持油能力測(cè)定 . 26 化性及乳化穩(wěn)定性測(cè)定 . 27 泡力、泡沫穩(wěn)定性的測(cè)定 : . 27 度測(cè)定 . 27 蛋白酶抑制劑活性測(cè)定 . 28 果與討論 . 28 薯蛋白溶解度比較 . 28 同品種甘薯蛋白粉的持水力和持油力 . 29 薯可溶性蛋白的乳化性及乳化穩(wěn)定性 . 30 薯可溶性蛋白的起泡力及泡沫穩(wěn)定性 . 32 薯可溶性蛋白溶液的黏度 . 34 薯可溶性蛋白與大豆、花生蛋白功能性比較 . 35 薯可溶性蛋白溶液胰蛋白酶抑制劑活性 . 36 結(jié) . 36 第五章 甘薯可溶性蛋白加工品質(zhì)評(píng)價(jià)方法的探討 . 38 引言 . 38 材料、儀器與方法 . 38 V 料與儀器 . 38 法 . 38 結(jié)果與討論 . 39 薯可溶性蛋白品質(zhì)指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立 . 39 薯可溶性蛋白加工品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和優(yōu)質(zhì)蛋白粉篩選 . 41 薯可溶性蛋白品質(zhì)與甘薯成分的相關(guān)性研究及適宜加工品種篩選 . 42 小結(jié) . 44 第六章 主要結(jié)論 . 46 參考文獻(xiàn) . 47 附表 . 51 致 謝 . 55 作 者 簡(jiǎn) 歷 . 56 文縮略表 英文縮寫 英文全稱 中文名稱 of 合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織 際食品法典委員會(huì) 化需氧量 學(xué)需氧量 酚氧化酶 薯可溶性蛋白 化活性指數(shù) 化穩(wěn)定性指數(shù) 化穩(wěn)定性 泡力 沫穩(wěn)定性 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 1 第一章 緒論 薯的種屬 和 起源 甘薯 ( L.) ，古名金薯、朱薯 、玉枕薯，現(xiàn)又名紅薯、白薯、山芋、甜薯、地瓜等，為旋花科甘薯屬甘薯種，蔓生性一年生或多年生草本植物。甘薯的塊根有白色、紅色或淡黃色。 它起源于墨西哥尤卡坦半島和委內(nèi)瑞拉奧里諾科河口之間，主要包括中美洲和南美洲的部分國(guó)家和大小安的列斯島， 20世紀(jì) 60年代末，從秘魯智爾卡峽谷的洞穴中發(fā)掘出的甘薯塊根遺物，經(jīng)鑒定至今已有 8,000 10,000 年的歷史。 16世紀(jì)隨著陸路和航海交通的發(fā)展，甘薯在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的傳播， 16世紀(jì)中葉甘薯傳到中國(guó)， 17世紀(jì)后傳到日本及朝鮮等其它東亞國(guó)家（何明勛， 1996；中國(guó) 農(nóng)業(yè)百科全書， 1991）。 薯資源、生產(chǎn)和利用情況 國(guó)甘薯資源和種植分布情況 我國(guó)甘薯品種資源比較豐富，有地方品種、育成品種、國(guó)外引進(jìn)品種及甘薯近緣野生種，但分布很不均衡。因?yàn)槲覈?guó)甘薯分布范圍廣、南北薯區(qū)生態(tài)條件相差懸殊，在南方熱帶、亞熱帶氣候區(qū)，甘薯種植季節(jié)長(zhǎng)，多數(shù)品種能夠開花結(jié)實(shí)，自然變異率高，遺傳類型豐富，成為我國(guó)甘薯種質(zhì)資源的寶庫(kù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)有的地方品種中，僅廣東、海南兩省就占全國(guó)甘薯地方品種總數(shù)的 60%。種質(zhì)資源收集工作始于 30年代，截至到 90年代初共收集保存 2000余份 (中國(guó)甘薯品種志 ，1993)。 甘薯在我國(guó)種植分布廣，全國(guó)除青藏高原外，各地均有種植，尤以黃淮平原、四川和東南沿海各省山丘地帶較為集中 (聶凌鴻 ， 2003)。甘薯種植區(qū)主要分為 北方、長(zhǎng)江流域、南方三 大薯區(qū)。北方薯區(qū)包 括江蘇、安徽的北部和河南、山東、河北、山西、陜西以及北方各省區(qū) ；長(zhǎng)江流域薯區(qū)泛指除青海外的整個(gè)長(zhǎng)江流域，包括蘇、皖、豫的淮河以南，陜西南端，湖北、浙江兩省，湖南、江西、云南的北部，貴州的大部分和除川西北高原以外的四川盆地 ； 南方薯區(qū)包括廣東、廣西、福建、海南和江西、云南南部及臺(tái)灣大部 （中國(guó)甘薯品種志 ， 1993） 。北方甘薯種植面積約 250萬(wàn) 全國(guó)甘薯種植面積的 45左右，是我國(guó)最重要的甘薯種植區(qū)；南方甘薯種植總面積約 120萬(wàn) 全國(guó)種植面積的 20左右。我國(guó)甘薯的總種植面積占世界甘薯種植面積的 張立明，2003；馬代夫， 2004)。 薯生產(chǎn)和利用情況 據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（ 計(jì)，世界上共有 111個(gè)國(guó)家栽培甘薯，栽培面積主要分布在亞洲、非洲的發(fā)展中國(guó)家，其次為拉丁美洲，歐洲面積較少。我國(guó)已成為世界上最大的甘薯生產(chǎn)國(guó)，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 2 據(jù) 2002年 )統(tǒng)計(jì)，我國(guó)甘薯年種植面積 約 600萬(wàn)公頃，總產(chǎn) 分別占世界種植面積和總產(chǎn)的 世界各國(guó)甘薯的利用，一般可以分為食用為主 ， 飼用、食用、加工并重；加工為主，食飼兼用等幾個(gè)階段。發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家甘薯的消費(fèi)形式截然不同。日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣省近年來(lái)種植面積減少很多，因?yàn)楦适碜鳛榈矸?原料因廉價(jià)玉米淀粉的進(jìn)口而使其需求量迅速下降，甚至被擠出市場(chǎng) （程坷偉， 2005） 。 特別強(qiáng)調(diào)甘薯保健功能和優(yōu)質(zhì)鮮食用途，另外一些方便加工食品頗受歡迎 ， 美國(guó)一直將甘薯作為精美的食品食用，特別偏愛(ài)紅色薯肉的品種。許多發(fā)達(dá)國(guó)家還將甘薯莖葉作 為優(yōu)質(zhì)蔬菜食用，素有 蔬菜皇后 之美譽(yù) 。 在部分發(fā)展中國(guó)家甘薯主要作為糧食的用途日益俱增，非洲一些國(guó)家?guī)缀鯇⑷扛适碜鳛槭秤茫踔磷鳛槭澄锬芰康闹匾獊?lái)源。烏干達(dá)、布隆迪等國(guó)人均年消費(fèi) 100展中國(guó)家人均消費(fèi) 于發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)倍 (馬代夫 ， 2001)。 盡管我國(guó)的甘薯資源如此豐富，甘薯加工業(yè)歷史悠久，但甘薯加工業(yè)發(fā)展緩慢，大部分甘薯用做飼料和直接食用，只有少量用于加工。甘薯加工途徑很廣，可應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工、造紙等 10多個(gè)行業(yè)。僅甘薯食品就可達(dá) 400多種，例如：甘薯可以加工成甘薯脯、甘薯 甜醬、甘薯罐頭、甘薯泥、薯干、薯絲、薯酒、酒精、食醋、淀粉、粉絲、粉條、粉皮、果葡糖漿、飴糖、味精等 (寧在蘭 ， 2004)。甘薯因?yàn)槠涞矸酆扛撸鞍缀椭竞枯^少，很久以來(lái)一直作為淀粉、粉皮、粉絲生產(chǎn)的重要原料，而這所謂的 三粉 更是目前 我國(guó) 甘薯加工的主要產(chǎn)品。 薯 品質(zhì)及品種篩選 的 研究 現(xiàn)狀 甘薯的品質(zhì)是一個(gè)多因素構(gòu)成的綜合而復(fù)雜的概念，由于甘薯使用目的不同，品質(zhì)要求也不同。從生產(chǎn)和利用實(shí)際出發(fā)，甘薯品質(zhì)主要包括營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和加工品質(zhì)等，甘薯營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)主要指塊根內(nèi)淀粉、可溶性糖、胡蘿卜素和蛋白 等成分含量及其品質(zhì)；食用品質(zhì)可分為塊根蒸煮品質(zhì)、烘烤品質(zhì)和莖尖食用品質(zhì)；加工品質(zhì)指甘薯經(jīng)加工制成各種產(chǎn)品所反映出的加工適應(yīng)性，它由成品在加工工藝和成品質(zhì)量上對(duì)甘薯原料品質(zhì)的具體要求上所決定的。目前甘薯品質(zhì)研究主要集中于營(yíng)養(yǎng)與食用品質(zhì)、淀粉品質(zhì)和粉絲品質(zhì)等（陸國(guó)權(quán)， 2003）。 甘薯塊根營(yíng)養(yǎng)品質(zhì) 方面， 有關(guān)甘薯塊根品質(zhì)性狀間 的相關(guān)性研 究 有不少報(bào)道。研究最多的是干率與淀粉率，兩者之間 呈 極顯著正相關(guān)（胡建勛， 1997；陸國(guó)權(quán)， 2003） 。其他成分間， 淀粉與可溶性糖是顯著性負(fù)相關(guān)（郭小丁， 1988） ； 蛋白質(zhì)與氨基酸呈 顯著正相關(guān)，與可溶性糖呈顯著負(fù)相關(guān)（ 胡建勛， 1997），但也有顯著性正相關(guān)（ 陸國(guó)權(quán)， 2003） ； 不同地區(qū)由于品種、土壤、氣候條件和栽培技術(shù)的差別，甘薯品種的品質(zhì)存在差異 ， 北方薯區(qū)蛋白質(zhì)含量普遍高于南方屬區(qū) （陸國(guó)權(quán)， 2003）； 塊根中胡蘿卜素含量與 此 陸國(guó)權(quán)， 2003） 。 甘薯食用品質(zhì)方面，林汝湘等（ 1995）對(duì)我國(guó)南方 298份甘薯品種資源的研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)食味影響 的主要因素是 干率、淀粉，其次是 對(duì)這四個(gè)指標(biāo)與食味相關(guān)性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)除可溶性糖為極顯著負(fù)相關(guān)外，其他均為極顯著正相關(guān)； 李良等（ 1991）研究發(fā)現(xiàn)，甘薯蒸煮后的食味與淀粉含量、淀粉糖化酶活性間正相關(guān)，是主要評(píng)價(jià)指標(biāo)； 陸國(guó)權(quán)（ 2000）研究發(fā)現(xiàn)多酚氧化酶活性與甘薯蒸煮和烘烤后的色澤、甜度和食味總評(píng)有顯著負(fù)相關(guān)性，并強(qiáng)調(diào) 了篩選低多中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 3 酚氧化酶品種的重要性。 甘薯加工品質(zhì)方面，一些 研究 主要集中于 甘薯淀粉的加工和品質(zhì)評(píng)價(jià) 方面 ，而對(duì)其它加工用途 如甘薯蛋白、全粉 的 研究 報(bào)道很少。淀粉加工方面，多酚氧化酶的 活性對(duì)產(chǎn)品的色澤影響 研究較多 （姜紹通， 2001；陸國(guó) 權(quán)， 1998） ； 1999）測(cè)定了甘薯不同基因型制的淀粉特性以及與粉絲品質(zhì)的相關(guān)性；陸國(guó)權(quán)等（ 2003）通過(guò)多次品種試驗(yàn)及分析研究，建立了一個(gè)淀粉品質(zhì)篩選方法，指出淀粉 回復(fù)值與粉絲品質(zhì)有高度相關(guān)性，能夠反映出品種間的差異， 并通過(guò)此方法來(lái)篩選 加工 粉絲 的 優(yōu)質(zhì)品種 。 在甘薯品種篩選方面， 針對(duì) 鮮薯食用、食品加工、制粉、色素 和 飼料等不同 用途 篩選出一些地方品種，主要是南方薯區(qū)（郭小丁， 1988；陸國(guó)權(quán) ， 2003）研究較多，而北方薯區(qū) 適宜不同用途的甘薯品種不是太清楚 。 薯蛋白的研究現(xiàn)狀 薯可溶性蛋白的研究 蛋白在 甘薯塊根 干基中 含量為 2% 10%， 1931年 將其命名為 1985年 占?jí)K根可溶性蛋白質(zhì)的 60 80%， 而其它器官中則幾乎沒(méi)有，并將其命名為 在 1989年， 上兩種蛋白實(shí)際上是一種蛋白質(zhì)（ 25 (31 (22種不同的蛋白 ， 的含量是 的兩倍。 中賴氨酸氨基酸評(píng)分為 77， 中蛋氨酸氨基酸評(píng)分為 55。因此，對(duì)比于 ， 是氨基酸更加平衡的一種蛋白質(zhì)（ 985）。 基因在塊根的形成過(guò)程中高水平地被表達(dá)，伴隨著大量 生成，含量迅速增加，但作為一種貯藏蛋白，在塊根發(fā)芽階段， 利用作營(yíng)養(yǎng)源而逐漸減少，直至消失。一般情況下， 要分布在塊根中，其中又以塊根液泡的泡囊中為最多，占該蛋白總量的約 70%（ ,1988），莖中只有微量存在，葉和葉柄中幾乎沒(méi)有（ ,1985； C,1997）。 木泰華、孫艷麗等（ 2005）通過(guò) 酸沉結(jié)合膜濾的 方法，從 玉豐 甘薯汁液中快速地分離提取出可溶性甘薯蛋白，然后應(yīng)用生物化學(xué)方法，對(duì)冷凍干燥的甘薯蛋白粉末進(jìn)行了分析 ； 確定了獲得蛋白的最大沉淀率時(shí)的 三種不同的甘薯蛋白分子形式： 2231 50過(guò) 明這三條顏色帶 是糖蛋白。 薛友林等 （ 2006） 按照上述方法制取 了 四種甘薯 蛋白粉， 并 進(jìn)行了感觀色澤 色差 、常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分、氨基酸和金屬元素分析比較，發(fā)現(xiàn)不同品種甘薯提取的可溶性蛋白品質(zhì)有差異性，提出“ 55和“紅冬” 甘薯品種適宜提取蛋白；之后對(duì)“ 55薯可溶性蛋白 進(jìn)了功能性分析，發(fā)現(xiàn)中性條件下蛋白粉的溶解度在 85%以上 ，持油能力為 g，蛋白濃度為 8%（ w/v） 時(shí) 即可成褐色凝膠。 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 4 薯糖蛋白的研究 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)甘薯糖蛋 白的結(jié)構(gòu)研究還 較少。據(jù)報(bào)道，日本營(yíng)養(yǎng)學(xué)家從甘薯皮層提取液中分離 出 了一種分子量為 22000 的糖蛋白（ et 2000）。在國(guó)內(nèi)，程坷偉等用超濾的方法從生產(chǎn)淀粉的廢液中回收了糖蛋白（程坷偉， 2005），黃偉光使用 維素柱得到了甘薯糖蛋白純品（黃偉光， 2003）。李雅娜等使用 52 和 得到分子量為 62000 的糖蛋白純品（李雅娜等， 2003）。在闞健全 的 博士學(xué)位論文中，使用 使用 ，測(cè)其分子量大致分別為：500000、 290000、 110000 和 85000。其總糖含量分別為 蛋白質(zhì)含量分別為 : 通過(guò)對(duì)其經(jīng) 消除反應(yīng)前后的紫外光譜變化和氨基酸組成變化的檢測(cè)得知 :這四種糖蛋白都為 并進(jìn)一步對(duì)第一種糖蛋白的糖鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初步研究 。 可見(jiàn)，目前對(duì)甘薯糖蛋白結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果有很大的差異。造成這些差異的原因可能是：不同的分離提取方 法對(duì)甘薯糖蛋白的結(jié)構(gòu)影響很大，或者是由于甘薯糖蛋白 自身存在 許多種不同的結(jié)構(gòu)。 因此 ，對(duì)其具體結(jié)構(gòu)的研究還有 漫 長(zhǎng)的路要走。 薯蛋白 營(yíng)養(yǎng)和保健功能 的研究 甘薯蛋白營(yíng)養(yǎng)豐富，有很好的保健及藥用價(jià)值。本草綱目中介紹甘薯有主治補(bǔ)虛乏、益氣力、健脾胃、強(qiáng)腎陰的功效。甘薯蛋白與其 它 植物蛋白質(zhì)必需氨基酸組成做過(guò)比較（表 11985），發(fā)現(xiàn)甘薯蛋白含有豐富的 18 種氨基酸，其中人體必需的 8 種氨基酸的含量達(dá)39%，明顯高于大豆、花生、芝麻等許多植物蛋白，其生物價(jià)值（ 分為72，明顯高于馬鈴薯（ 67），大豆（ 64）和花生（ 59）。近年來(lái)，國(guó)際上對(duì)甘薯的營(yíng)養(yǎng)保健作用及藥用價(jià)值越來(lái)越重視，在不少發(fā)達(dá)國(guó)家甚至形成了食用甘薯熱，并對(duì)甘薯中的蛋白 的保健活性 進(jìn)行了 較 深入的研究。 表 he of 薯蛋白 甘薯蛋白 大豆 蛋白質(zhì) 花生 蛋白質(zhì) 芝麻 蛋白質(zhì) 蘇氨酸 (7 纈氨酸 ( 氨酸 (亮氨酸 (氨酸 (7 丙氨酸 ( 賴氨酸 (氨酸 (需氨基酸含量 薯蛋白除了基本的營(yíng)養(yǎng)功能外，還有其它一些保健功能。 2000）研究表明：,12苯基 苦基偕腙肼 (由基和羥基自由基。 士學(xué)位論文 第一章 緒論 5 苯酚類化合物、花色素苷等物質(zhì)的抗氧化活性。實(shí)驗(yàn)顯示出隨著 薯貯藏蛋白抗 2001）曾發(fā)現(xiàn) 一步研究表明這是由于 硫化合物互變而引起的，即游 離的 巰 基能還原脫氫抗壞血酸生成抗壞血酸，抑制 此 基，能將 ， 5二甲基1吡咯物 N氧化物 (制得羥基自由基吸收，生成 H，利用電子順磁共振光譜儀測(cè)定 研究發(fā)現(xiàn) 50g 10000g 別減弱到 1/4和 1/8。 在日本營(yíng)養(yǎng)學(xué)家的研究中，甘薯糖蛋白在鏈脲霉素 (導(dǎo)的胰島素缺乏糖尿病鼠中顯示出降血糖功效，同時(shí)還能像甲苯磺丁脲（ 樣增加血液胰島素水平。甘薯糖蛋白也對(duì)正常鼠有增加血液胰島素的活性。在飼喂葡萄糖給 薯糖蛋白抑制了血糖濃度的升高。在黃 db/薯糖蛋白都有降血糖，降低血胰島素濃度，和改善葡萄糖不耐性的活性，這一點(diǎn)與甲苯磺丁脲不同。噻唑烷酮類化合物 （ 括比格列酮（ 曲格列酮（ 遺傳糖尿病鼠有降血糖活性，但對(duì)鏈脲霉素誘導(dǎo)的胰島素不足糖尿病模型沒(méi)有此效果。因此，甘薯糖蛋白對(duì)胰島素不足糖尿病模型和胰島素抵抗糖尿病模型都有特殊的抗糖尿病活性 (000)。 也有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)甘薯糖蛋白 具有抗癌性， 可以殺死體外培養(yǎng)的人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞 對(duì)體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞沒(méi)有作用（劉棟， 2004）。 題背景、研究意義 題背景 我國(guó)是甘薯生產(chǎn)及產(chǎn)量的第一大國(guó)，種植面積占世界總種植面積的 65%以上（譚西貴， 2004），產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 80%以上，年產(chǎn)量在 噸以上（張立明， 2003）。甘薯在我國(guó)種植面廣，全國(guó)除青藏高原外，各地均有種植，尤以黃淮平原、四川和東南沿海各省山丘地帶較為集中（聶凌鴻， 2003）。在中國(guó)，甘薯 60%以上被用來(lái)作飼料用，只有 10%左右用來(lái)加工（馬代夫， 2001；聶凌鴻， 2003），甘薯利用情況如圖 1示： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 碩 士學(xué)位論文 第一章 緒論 6 在我國(guó)甘薯加工主要是用來(lái)生產(chǎn)淀粉和粉絲，雖然甘薯應(yīng)用在加 工中的比例不大，但是由于基數(shù)巨大，每年用來(lái)生產(chǎn)淀粉和粉絲的甘薯也是一個(gè)龐大的數(shù)目。在我國(guó)大大小小的甘薯淀粉和粉絲廠家星羅棋布，以甘薯生產(chǎn)的幾個(gè)大省如河北、四川、湖南、山東、江蘇等居多。而甘薯淀粉和粉絲廠的生產(chǎn)過(guò)程中每天都產(chǎn)生大量的廢水，每加 工 1 噸的甘薯淀粉，就要排出近 20 噸的廢水，而每噸廢水中含有 糖 和 蛋白等 物 質(zhì) （王國(guó)扣， 1997）。在甘薯淀粉生產(chǎn)的廢水中存在許多可溶性物質(zhì)如：蛋白質(zhì)、多糖、糖蛋白、色素、單糖、低聚糖等（管大安， 2000；汪志民， 1990），這些可溶性固形物又是造成甘薯淀粉 生產(chǎn)廢水污染環(huán)境的主要原因（造成水質(zhì)的 偏高）。由于這些廢水必須經(jīng)過(guò)處理后才能排放，每年甘薯淀粉廠處理廢水都要花費(fèi)大量的人力和物力。甘薯中廢液中蛋白具有很高的生物活性功能，比如增強(qiáng)免疫力、抗氧化、抗腫瘤等等。如果能把甘薯蛋白從廢水中提取出來(lái)，不僅可以得到一種具有生物活性蛋白，而且能夠減少由于蛋白 所造成