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- مقدمه. 2

1-1- آفتابگردان. 2

1-1-1- خصوصیات گیاهی.. 3

1-1-2- مواد مغذی آفتابگردان. 4

1-1-3- کاربردهای غذایی دانه آفتابگردان. 6

1-1-4- پروتئین‌ آفتابگردان. 7

1-1-5- ترکیبات فنولیک دانه آفتابگردان. 8

1-1-6- ویژگی‌های عملکردی.. 10

1-2- فرضیات… 13

1-3- هدف… 13

2- بررسی منابع. 16

2-1- پروتئین آفتابگردان. 16

2-2- ترکیبات فنولیک آفتابگردان. 17

2-3- استخراج پروتئین آفتابگردان. 17

2-4- ویژگی‌های عملکردی.. 20

3- مواد و روش‌ها 26

3-1- دستگاه‌ها و تجهیزات… 26

الف
3-2- مواد و محلول‌های شیمیایی.. 27

3-3- تهیه نمونه. 27

3-4- روغن گیری.. 27

3-5- خواص فیزیکی دانه آفتابگردان. 28

3-5-1- مشخصات ابعادی.. 28

3-5-2- چگالی ظاهری و چگالی حقیقی.. 29

3-6- ترکیبات شیمیایی.. 29

3-6-1- رطوبت… 30

3-6-2- چربی.. 30

3-6-3- خاکستر. 31

3-6-4- فیبر خام 31

3-6-5- پروتئین.. 32

3-7- تهیه ایزوله پروتئینی آفتابگردان. 32

3-7-1- بازده روش… 33

3-8- خواص عملکردی.. 34

3-8-1- حلالیت پروتئین آفتابگردان. 34

3-8-2- جذب آب و روغن.. 36

3-8-3- خواص کف کنندگی.. 37

3-8-4- خواص امولسیون کنند‌گی.. 37

3-8-5- تشکیل ژل. 38

3-9- ژل الکتروفورز SDS-PAGE.. 39

ب
3-10- ارزیابی کیفیت تغذیه‌ای پروتئین.. 40

3-10-1 آنالیز ترکیب اسید‌های آمینه. 40

3-10-2 شاخص اسیدآمینه ضروری.. 40

3-10-3- میزان کارایی پروتئین محاسبه شده (C-PER) 41

3-10-4 ارزش شیمیایی پروتئین.. 42

3-10-5- قابلیت هضم پروتئین بر اساس امتیاز تصحیح شده اسید آمینهPDCAAS. 42

3-10-6- شاخص تغذیه‌ای.. 43

3-10-7- ارزش بیولوژیک… 43

4- نتایج و بحث… 45

4-1- مشخصات ابعادی.. 45

4-2- ترکیب شیمیایی.. 45

4-3- استخراج پروتئین.. 46

4-4- ویژگی‌های عملکردی.. 47

4-4-1 حلالیت پروتئین.. 47

4-4-2- جذب آب و روغن.. 50

 

4-4-3- تشکیل کف… 53

4-4-4- خواص امولسیون کنندگی.. 55

4-4-5- تشکیل ژل. 58

4-5- الگوی الکتروفورز. 59

4-6- ارزیابی کیفیت تغذیه‌ای پروتئین.. 60

4-6-1- آنالیز ترکیب‌ اسیدهای آمینه. 60

ج
4-6-2- امتیاز اسید آمینه. 63

4-6-3- شاخص اسید‌های آمینه‌ ضروری.. 64

4-6-4- میزان کارایی پروتئین محاسبه شده (C-PER) 65

4-6-5- شاخص PDCAAS. 65

4-6-6- شاخص تغذیه‌ای و ارزش بیولوژیک… 65

4-7- نتیجه گیری.. 67

4-8- پیشنهادات… 68

4-8-1 پیشنهادات اجرایی.. 68

4-8-2- پیشنهادات پژوهشی.. 68

د
منابع. 70

 

فهرست جداول

 

جدول 3-1- مشخصات تجهیزات و دستگاه‌های مورد استفاده 26

جدول 3-2- آماده سازی نمونه‌ها برای سنجش پروتئین به روش برد‌فورد 35

جدول 3-3 موارد مورد نیاز جهت تهیه ژل. 39

جدول 4-1 متوسط ابعاد فیزیکی دانه آفتابگردان. 45

جدول 4-2 ترکیب شیمیایی نمونه‌ها‌ی آفتابگردان. 46

جدول 4-3 درصد جذب روغن آرد کامل، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان. 52

جدول 4-4 ظرفیت تشکیل امولسیون (میلی‌لیتر روغن به ازای هر گرم) و فعالیت امولسیون‌کنندگی آرد و ایزوله پروتئین آفتابگردان  56

جدول 4-5 حداقل غلظت تشکیل ژل آرد و ایزوله پروتئین آفتابگردان در pHهای مختلف… 58

جدول 4-6 ترکیب اسید‌های آمینه‌ ایزوله پروتئین آفتابگردان و الگوی FAO (میلی‌گرم اسیدآمینه به ازای 1 گرم پروتئین) 62

جدول4-7 امتیاز اسیدهای‌آمینه ضروری و امتیاز شیمیایی ایزوله پروتئین آفتابگردان. 63

جدول 4-8 برخی از شاخص‌های ارزیابی کیفیت پروتئین ایزوله آفتابگردان. 66

فهرست شکل‌ها

 

شکل 3-1 ابعاد سه گانه (قطرهای بزرگ، متوسط و کوچک) یک دانه. 28

شکل 3-2 مراحل اصلی استخراج پروتئین از آرد کنجاله آفتابگردان. 32

شکل 4-1 منحنی استاندارد جذب سرم آلبومین گاوی.. 48

ه
شکل 4-2 حلالیت ایزوله پروتئین آفتابگردان 49

شکل 4-3 جذب آب آرد، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان. 51

شکل 4-4 ظرفیت کف کنندگی و پایداری کف ایزوله پروتئین آفتابگردان. 53

شکل 4-5 پایداری امولسیون تشکیل شده توسط ایزوله پروتئین آفتابگردان. 57

شکل 4-6 الگوی الکتروفورز آرد کامل مغز، کنجاله و ایزوله پروتئین آفتابگردان. 59

شکل 4-7 کروماتوگرام ترکیب اسید‌های آمینه ایزوله پروتئین آفتابگردان. 61

 

فصل اول

 

مقدمه

1- مقدمه
1-1- آفتابگردان
آفتابگردان (.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).

به عقیده برخی از مورخین 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 كشاورزی 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