马铃薯蛋白凝胶的相关热力学、流变和结构特性

　　马铃薯蛋白和马铃薯淀粉复合物及凝胶的热力学、流变和结构特性 中国农科院供图

　　中国农业科学院农产品加工研究所薯类加工与品质调控创新团队研究发现，通过控制马铃薯蛋白和马铃薯淀粉的比例，有助于制备质量更好的马铃薯蛋白-马铃薯淀粉凝胶。近日，相关论文发表于Starch-Stärke。

　　马铃薯是世界上仅次于水稻、小麦和玉米的第四大粮食作物。我国是世界上最大的马铃薯生产国，其产量占全球马铃薯总产量1/3以上。除鲜食外，大量马铃薯被用来生产淀粉。马铃薯淀粉容易形成凝胶，从而有助于食品良好质构的产生。而马铃薯淀粉加工浆液富含马铃薯蛋白等有用成分。马铃薯蛋白具有很高的营养价值，具有作为优质食品配料的巨大潜力。

　　论文通讯作者木泰华研究员介绍，蛋白质与淀粉复合物能够在热处理后形成凝胶，所获得的凝胶结构取决于蛋白质和淀粉之间的相互作用。了解热凝胶过程中蛋白质和淀粉之间的相互作用，将有助于更好地设计食品凝胶的结构和功能，并开发出质量更好的最终产品。然而，目前关于马铃薯蛋白和马铃薯淀粉复合物及凝胶的热力学、流变和结构特性的研究尚未见报道。

　　该团队研究发现，随着马铃薯蛋白含量的增加，马铃薯蛋白—马铃薯淀粉凝胶的储能模量对频率扫描的依赖程度从0.20降低到0.08，分子间相互作用强度从1.49增加到2.22，表明马铃薯蛋白-马铃薯淀粉凝胶中的物理相互作用（如氢键和疏水键）减弱，而共价相互作用（如二硫键）和分子间相互作用强度增加。

　　他们还证实，马铃薯淀粉阻止了热诱导马铃薯蛋白二级结构的变化。随着马铃薯淀粉含量的增加，马铃薯蛋白的无规则卷曲含量由22.55%降至9.64%。与此同时，随着马铃薯淀粉含量的增加，马铃薯蛋白—马铃薯淀粉凝胶形成了更加均匀的网络结构。

　　该结果将加深马铃薯蛋白和马铃薯淀粉分子间相互作用的基础理论认知，为促进马铃薯蛋白和马铃薯淀粉在凝胶食品中的应用提供理论依据。