关键词：
花生蛋白
肽美拉德反应中间体
荧光光谱
挥发性化合物
减盐增鲜
游离氨基
摘要：
近年来随着居民健康意识的提升,人们日益认识到过度使用钠盐可能对身体造成危害,因此寻找有效的食盐替代品已成为亟待解决的民生问题。作为一种优质的植物蛋白,花生蛋白的特点是营养价值高、来源广泛,具有较好的鲜味特性,其酶解产物中含有大量的呈味氨基酸和呈味肽,是开发减盐产品的理想原料。本文采用双步酶解技术制备花生蛋白酶解液,从电子舌分析结果可知其表现出明显的增咸效果,基于此结果,进一步利用其作为原料制备了稳定的花生肽美拉德反应中间产物。在制备过程中,对游离氨基含量、褐变前体和味觉特性进行了监测,采用联合喷雾干燥-真空干燥的脱水方法提高了中间产物的转化率。采用紫外光谱分析、荧光光谱分析等手段分析表征真空干燥过程中的花生肽美拉德反应中间产物。考察了美拉德中间产物的热加工风味形成能力,并通过组合不同特性产物以拓宽其食品加工适应性。具体研究内容如下:
选用蛋白质含量50.11%(w/w)的花生蛋白粉为底物原料,复合蛋白酶Ⅰ与氨肽酶双酶复合酶解,优化了减盐花生肽的酶解制备条件:花生蛋白浓度为8%(w/w),复合蛋白酶Ⅰ添加量为2000 U/g底物,在60℃,p H为8.0的条件下酶解4 h,氨肽酶添加量为350 U/g底物,在50℃,p H为7.0的条件下酶解3 h。在此工艺条件下制备的花生蛋白肽的多肽含量为39.28 mg/m L,游离氨基酸仅占总氨基酸的7.50%,约82.81%的肽的相对分子质量小于1000,即花生蛋白肽的主要组分为小肽。电子舌分析表明,70mmol/L盐溶液中添加0.1%(w/w)花生肽,其增咸率即能达到20%。
以半胱氨酸为示踪剂,采用二阶段变温美拉德反应初步确定了不同糖源(木糖、核糖、葡萄糖)花生肽美拉德反应中间产物的制备条件:均为80℃低温水浴热反应60min。这些反应条件下得到的不同糖源的花生肽美拉德反应中间产物中,花生肽-葡萄糖体系美拉德反应程度最低,花生肽-木糖和花生肽-核糖美拉德反应中间产物有着相似的滋味效果,而核糖成本较高,综合考虑选择花生肽-木糖美拉德反应中间产物作为后续研究对象。
由于花生肽-还原糖中间产物的增咸效果相对于花生肽有一定上升,采用电子舌分析了低温反应过程中(70℃、80℃和90℃)花生肽美拉德反应中间产物的呈味特征变化,结合褐变程度测定,结果发现70℃和80℃热反应时,花生肽美拉德反应中间产物增咸率在反应前期分别上升7.53%和8.90%,而后持续下降但整体增咸率仍能够保持在20%以上,增鲜效果未出现显著变化。70℃反应速度最慢,相比而言90℃美拉德反应进程加快,反应向高级阶段进行,但产物色泽深,呈味效果差,增咸率显著下降,增鲜效果不佳。因此,在本研究中选择80℃作为低温热反应温度。
采用水浴、喷雾干燥和真空干燥相结合的方法,高效制备了花生肽-木糖美拉德反应中间产物,并探究了制备过程中花生肽-木糖美拉德反应中间产物的表征手段和滋味变化规律。研究发现,在水浴过程中低转化率下中间产物的形成和降解处于动态平衡,同时褐变前体也在不断积累。随着真空干燥时间延长美拉德反应进入到高级阶段,真空干燥45 min时荧光强度达到最大(703.25 a.u.),而后降低至695.10 a.u.,褐变强度显著增加,是原先的2倍以上。电子舌分析发现,真空干燥过程中花生肽美拉德反应中间产物增咸增鲜效果减弱,但是香气形成能力增强,相比未经过真空干燥的产物,真空干燥45 min后得到的产物在热加工反应中挥发性化合物的总量和种类显著增加,总量从212.93 ng/g增加到564.91 ng/g,种类增加了11种。研究表明,具有较高荧光强度的低温美拉德反应产物,积累了更多的美拉德反应中间产物,有更好的风味形成能力。确定了规模化制备花生肽-木糖中间产物的条件:80℃水浴210 min后,产物经25℃真空浓缩至可溶性固形物含量为30%,再进行喷雾干燥,最后于100℃下真空干燥45 min。
进一步以减盐花生肽及其不同阶段的花生肽-木糖美拉德产物为原料,以挥发性物质总量和增咸率为指标,分别研究其在100℃～120℃下热加工风味形成能力。结果表明,温度越高,肽和中间产物体系中挥发性物质生成速度越快,热加工过程中中间产物的挥发性物质总量增速最快;随着热加工进行,不同温度下增咸率整体均呈下降趋势,其中花生肽的咸味特征最优,其增咸率能保持在20%以上;完全美拉德产物反应程度高、头香浓郁,但在热反应中香气损失且其呈味能力最弱。选择火锅作为实际应用体系,通过组合具有不同热加工特性的产物:减盐花生肽、能形成新鲜风味的中间产物以及拥有既成风味的完全美拉德产物,以不同比例(1:1:1,1:3:1,1:2:2,1:4:4)复配得到系列产品,结果表明总固形物含量占火锅汤料0.3%(w/w),复配比例为1:3:1的产品风味形成能力和呈味效果最佳
