研究背景
向日葵籽及其衍生产品 (油脂、蛋白粉) 具有重要营养价值,但不同品种间品质差异显著,尤其食用型与油用型葵花籽的综合对比特征尚未明确。中国农业科学院郭芹教授团队在 Foods 期刊发表研究型论文,比较了四种食用型 (KBK、F9、F10、601) 与四种油用型 (NLY1、NLY2、562、S06) 葵花籽的原料指标、理化特性及加工特性,为产业原料筛选与加工利用提供了科学依据。
研究主要内容
本研究选取4个食用向日葵品种 (KBK、F9、F10、601) 和4个油用向日葵品种 (NLY1、NLY2、562、S06),从原料指标、理化性质及加工特性三方面开展综合分析,具体包括:
种子宏观与微观结构差异 (细胞形态、油与蛋白分布)
油脂脂肪酸组成及粕蛋白氨基酸组成
粕蛋白的基础结构 (SDS-PAGE、FTIR) 及功能特性 (溶解性、起泡性、乳化性等)
研究过程与结果
原料差异:食用型葵花籽颗粒扁平 (长度>2 cm),壳仁间隙大,适合烘烤调味;油用型颗粒小 (约1 cm),壳仁贴合紧密,利于榨油。
成分特征:油用型脂肪含量 (51.9%~59.4%) 显著高于食用型(41.21%~46.76%),但蛋白质含量 (18.46%~22.27%) 低于食用型 (25.53%~28.53%)。
关键发现:油用品种NLY1的油酸含量达79.30%,属高油酸品种,适合特种油脂加工;食用品种KBK的蛋白乳化性最佳 (4.63 m²/g)。
1. 微观结构解析
通过扫描电镜 (SEM) 和共聚焦显微镜 (CLSM) 观察到:
细胞形态:食用型细胞较大 (70~80 μm),蛋白体与淀粉颗粒分布密集;油用型细胞较小 (30~60 μm),截面被油脂全覆盖,呈现分散的小油滴。
2. 脂肪酸与氨基酸组成
油脂特性:不饱和脂肪酸占比66.89%~89.79%,油酸 (18.72%~79.30%) 与亚油酸 (10.11%~51.72%) 为主,NLY1油酸含量突出。
蛋白营养:葵花粕蛋白中必需氨基酸占比31.34%~34.01%,谷氨酸含量最高 (8.88~11.86 g/100 g),其次为天冬氨酸 (3.92~4.86 g/100 g) 和精氨酸 (4.03~4.80 g/100 g)。
3. 蛋白结构与功能
结构基础:蛋白以11S球蛋白和2S白蛋白为主,二级结构以β-折叠为主导,游离巯基 (-SH) 和二硫键 (S-S) 品种间差异显著。
功能筛选:油用品种562的起泡性最佳 (50.9%),而NLY1蛋白溶解度更优,凸显品种特异性。
图文赏析
图1. 图形摘要。
图2. 不同用途和品种向日葵种子的外观和微观结构。(A) 葵花籽外观;(B) 葵花籽的微观结构。
图3. 不同用途和品种葵花籽油脂肪酸和氨基酸组成。(A) 脂肪酸;(B) 脂肪酸比;(C)氨基酸;(D) 氨基酸比值。注:不同上标字母表示差异有统计学意义 (p<0.05)。
研究亮点
跨品种比对:关联食用型与油用型葵花籽的原料-加工特性,为品种定向应用提供依据。
质量控制指标:通过相关性分析筛选出“长度、蛋白含量、C18:1 (油酸)、天冬氨酸”可作为品质评价主要指标。
功能特性筛选:明确不同品种蛋白的功能优势,为向日葵蛋白在食品加工中的精准应用提供数据支持。
研究总结
该研究揭示了葵花籽品种间的显著差异,强调系统开展原料品质分析的紧迫性,为提升产品品质与产业效益提供了理论支持。未来可针对不同加工需求建立专用品种筛选体系,推动葵花籽产业链优化。
原文出自 Foods 期刊:https://www.mdpi.com/2750496
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/foods
Foods 期刊介绍
主编:Arun K. Bhunia, Purdue University, USA
期刊主题涵盖食品研究相关各方面。目前已被 Scopus、SCIE (Web of Science)、PubMed 等数据库收录。
2024 Impact Factor:5.1
2024 CiteScore:8.7
Time to First Decision:14.9 Days
Acceptance to Publication:2.6 Days
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