Proteiinien eristäminen kvinoasta kasvipohjaisen palautusjuoman pohjaksi

Abstract

Palautusjuoma on harjoittelun jälkeen nautittava nestemäinen elintarvike. Sille ei ole virallista määritelmää, mutta sen tarkoituksena on sisältää tärkeitä ravintoaineita kuten aminohappoja ja hiilihydraatteja, jotka käynnistävät urheilusuorituksesta palautumisen. Palautusjuomat voidaan jakaa karkeasti juomajauheisiin ja valmiisiin juotaviin tuotteisiin. Kasvipohjaisen palautusjuoman pohjana voisi toimia kasviproteiiniuute.

Tämän työn tarkoituksena oli tutkia erilaisten uutto-olosuhteiden vaikutusta kvinoaproteiinien uuttumiseen. Uute, jossa olisi korkein proteiinisaanto, voisi toimia teoreettisen palautusjuoman pohjana. Muuttujina käytettiin liuotin/siemen (w/w) -suhdetta (10:1 ja 20:1), liuotinta (pH 6,71 ja 9; NaCl-pitoisuus [0 mol/l ja 0,03 mol/l]) ja liuottimen lämpötilaa (25 °C ja 40 °C). Uuttoaika oli kaikissa näytteissä 30 min. Proteiinisaantoon tilastollisesti merkitsevästi vaikuttavat muuttujat (p < 0,05) olivat liuottimen pH ja lämpötila. Tämän tiedon perusteella uutetta valmistettiin lisää kahdeksan litraa, jonka muuttujien arvoina olivat pH 9, NaCl-pitoisuus 0 mol/l, 40 °C liuotin/jauho (w/w) -suhde 10:1. Uute ultrasuodatettiin 20 kDa:n cut off -arvon kalvolla ja suodatuksesta otettiin talteen retentaatti ja permeaatti. Retentaattia sumutuskuivattiin 984 g ja kuiva-ainesaanto oli 0,84 %, eli 8,2 g jauhetta. Proteiinisaanto oli 29,8 %. Sumutuskuivauksesta saadusta jauheesta määritettiin proteiinipitoisuus, kuiva-ainepitoisuus ja vaahtoavuusominaisuuksia. Pakkaskuivatusta retentaatista tehtiin viskositeetti ja saponiinipitoisuusmääritykset. Lisäksi pakkaskuivatusta retentaatista ja permeaatista tehtiin SDS-PAGE elektroforeesi, jotta nähtäisiin, miten proteiinit jakautuivat ultrasuodatuksessa permeaattiin ja retentaattiin. Sumutuskuivatun kvinoajauheen proteiinipitoisuus oli 39,1 %. SDS-PAGE -määrityksestä saadun proteiiniprofiilin perusteella proteiinit jäivät retentaattiin ja ultrasuodatus onnistui hyvin. Retentaatti sisälsi kvinoalle ominaisia proteiineja: globuliineja (55 kDa) ja chenopodiineja (31–33 kDa).

Tämän tutkimuksen perusteella työssä käytetyistä hiotuista kvinoan siemenistä uuttui vain vähän proteiineja, mikä johti matalaan proteiinipitoisuuteen sekä uutteessa että jauheessa. Siemenet eivät soveltuneet matalan proteiinipitoisuuden vuoksi palautusjuoman raaka-aineeksi, mutta vaahdonmuodostusominaisuuksien perusteella kvinoa kuitenkin vaikuttaa lupaavalta raaka-aineelta elintarviketeollisuuteen, erityisesti leipomoteollisuuteen. Raaka-aine vaatii kuitenkin lisätutkimusta, ja tulevaisuudessa määrityksiä voisi mahdollisesti tehdä hiomattomista siemenistä, jolloin proteiinipitoisuus olisi lähtökohtaisesti korkeampi.