酶解植物蛋白调味粉的制备及在调味品中的应用

通讯作者：杨雪娟（1987—），女，河北邯郸，工程师，硕士研究生，研究方向为食品调味料新产品开发。酶解植物蛋白调味粉的制备及在调味品中的应用杨雪娟*，郑姣姣（保定味群食品科技股份有限公司，河北保定071000）摘要：本文通过酶解工艺制备酶解植物蛋白调味粉，并对其分子量分布及在调味品中的应用情况进行了研究。结果显示：此工艺条件下制备的酶解植物蛋白调味粉中多为小肽类物质和游离氨基酸，在酱油、鸡精、鸡粉、汤料及美拉德反应制品中应用能提升产品浓厚感，使口感更加醇厚，整体风味更加协调自然，能够广泛应用在调味品领域中。关键词：酶解植物蛋白调味粉；制备；应用EnzymaticallyhydrolyzedvegetableproteinpowderpreparationandapplicationincondimentsYANGXuejuan*,ZHENGJiaojiao（BaodingWayCheinFoodIndustrialCo.Ltd.,Baoding071000,China）Abstract:Inthisarticle,throughenzymatichydrolysisenzymevegetableproteinseasoningpowderpreparation,andthemolecularweightdistributionandtheapplicationintheflavoringwerestudied.Resultsshowedthattheprocessundertheconditionofenzymatichydrolysisofvegetableproteinseasoningpowderpreparationofmostlysmallpeptidesandfreeaminoacid,inthesoysauce,chicken,chickenpowder,soup,andtheapplicationofmaillardreactionproductscanimproveproductstrongfeeling,makethemellowtastemore,overallmoreharmoniousnaturalflavor,canbewidelyusedinthefieldofcondiment.Keywords:Enzymaticallyhydrolyzedvegetableproteinpowder；Preparation；Application酶解植物蛋白调味粉（Enzymaticallyhydrolyzedvegetableproteinpowder，简称EVP）是以脱脂豆粕、大豆分离蛋白、谷朊粉、玉米蛋白粉等为主要原料，用酶法分解后得到产品，富含氨基酸、小肽、多肽等成分，是一种天然的调味料。目前对酶解产品研究较多的是小肽的制备工艺及功能特性，例如：蒲首丞等人对酶解蛋白制备生物活性肽进行了分析[1]，李艳红等人研究了酶解鹰嘴豆蛋白制备抗氧化肽[2]，崔凤杰等人使用酶法降解小麦蛋白制备了抗氧化肽[3]，杨文鸽等人研究了蚌肉酶解蛋白肽的相对分子质量分布及其营养作用[4]，李干红等人对芝麻蛋白酶解小肽的工艺及抗氧化特性进行了研究[5]，胡云红等人还对酶解蛋白液的喷雾干燥工艺条件进行试验[6]，研究表明小肽制品由于其存在抗氧化、护肝等功能特性，多应用在功能性食品、保健食品、化妆品等领域，而在调味品中的应用很少，故对其研究也很少。本文采用定向酶解工艺制备酶解植物蛋白调味粉，并对其分子量分布情况及在调味品中的应用，例如酱油、鸡精、鸡粉、汤料、美拉德反应中的应用情况进行了初步研究，为其今后在调味品中的应用提供了数据支持。1材料与方法1.1材料与设备低温脱脂豆粕购于秦皇岛金海粮油公司；谷朊粉购于河北华盛有限公司；蛋白酶购于诺维信酶制剂公司；蛋白酶购于日本天野酶制剂；氢氧化钠、酚酞、盐酸、甲醛、硝酸银等化学试剂均为分析纯；去离子水。恒温磁力搅拌器、电动搅拌器、真空循环抽滤泵保定阳光科教仪器有限公司提供；小型喷雾干燥机丹麦NIRO公司；酸碱度/氧化还原电位测定器上泰仪器（昆山）有限公司；凯氏定氮仪K-360型瑞士BUCHI。1.2试验方法1.2.1样品制备1.2.1.1豆粕酶解植物蛋白调味粉制备工艺低温脱脂豆粕和水（1:6，m/v）搅拌均匀，加热至95℃，并保温20min以上，而后降温至55℃，调节pH值至7.5，添加蛋白酶，酶解72h，灭酶，过滤得到豆粕酶解液，经喷雾干燥后所得粉体为豆粕酶解植物蛋白调味粉（以下简称豆粕EVP）。1.2.1.2谷朊酶解植物蛋白调味粉制备工艺谷朊粉和水（1:6，m/v）搅拌均匀，升温至50℃，添加蛋白酶，酶解24h，灭酶，过滤得到谷朊酶解液，经喷雾干燥所得粉体为谷朊酶解植物蛋白调味粉（以下简称谷朊EVP）。1.2.1.3喷雾干燥工艺参数条件转速（转/分）负压mmH2O入口温度℃出口温度℃湿度%实际显示125640180109401.2.2分析方法总氮测定，凯式定氮法，参考国标GB5009.5-2010进行[7]；氨基酸态氮，甲醛滴定法，参考国标GB/T5009.39-2003进行[8]；水分含量，热失重法，参考国标GB5009.3-2010进行[9]；食盐含量，硝酸银滴定法，参考国标GB5009.39-2003进行[10]；水解率，pH-stat法[11]。分子量分布测定：将酶解液8000r/min离心后，取上清液，采用Amersham蛋白质纯化系统，Superdexpeptide10/300预装柱：Vt=24.0，Vo=8.0，最大压力=1.8MPa，默认流速=0.5mL/min。分析条件如下：洗脱液：0.02mol/L磷酸盐缓冲液，0.25mol/LNaCl，pH值7.2；流速：0.5mL/min，室温；检测波长：0.5AUFS，214nm。采用Globin（Mr16,949）、GlobinⅠ（Mr8,519）、GlobinⅡ（Mr6,214）、GlobinⅢ（Mr2,512）、GSSH（Mr630）进行分子量测定[12]。2结果2.1酶解植物蛋白调味粉理化指标按照1.2.3中的分析方法分别对两种EVP产品进行相应理化指标的检测，检测结果见表1。表1.酶解植物蛋白调味粉理化指标Table1.Thephysicochemicalindexoftheenzymaticallyhydrolyzedvegetableproteinpowder项目水分（g/100g）氨基酸态氮（g/100g）总氮（g/100g）DH%豆粕EVP≤7.00≥4.00≥6.0066.67谷朊EVP≤7.00≥4.50≥8.5052.94由上述理化指标可以得出，两种EVP产品的水解率均较高，说明本试验的生产工艺是可行的，而由于谷朊EVP的酶解时间短，故水解率略低。2.2酶解植物蛋白调味粉分子量检测300119961003498277189AU0.0000.0100.0200.0300.0400.0500.0600.0700.080Minutes0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.0034.0036.0038.0040.0042.0044.0046.0048.0050.00图1.谷朊EVP分子量分布图Fig1.MolecularweightdistributionofglutenEVP对谷朊EVP中的分子量进行检测，得出其分子量分布图，将图中数据进行分析后见表2.表2.谷朊EVP分子量分布结果分析表Table2.ThemolecularweightdistributionofglutenEVPanalysistable分子量Da百分比%平均分子量Da30000.01266.43000-20000.062000-10000.451000-5003.03500-18671.5518624.90由图1和表2数据可以得出，经酶解工艺生产的谷朊EVP的分子量小于3000Da的占比为99.99%，表明产品中所含物质均为多肽、小肽、游离氨基酸等[13]；其中分子量在186~500Da之间的物质最多，占71.75%，表明产品所含化合物多为二肽、三肽等小肽类物质，还有大量游离氨基酸，而这些化合物正是产品醇厚感、浓厚感的来源[14]。产品的平均分子量约为266Da。300119961003498288189AU0.000.020.040.060.080.100.120.140.160.18Minutes0.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.0018.0020.0022.0024.0026.0028.0030.0032.0034.0036.0038.0040.0042.0044.0046.0048.0050.00图2.豆粕EVP分子量分布图Fig2.MolecularweightdistributionofsoybeanEVP对豆粕EVP中的分子量进行检测，得出其分子量分布图，将图中数据进行分析后见表3.表3.豆粕EVP分子量分布结果分析表Table3.ThemolecularweightdistributionofsoybeanEVPanalysistable分子量Da百分比%平均分子量Da30000.07306.53000-20000.262000-10001.581000-5007.43500-18675.5518615.11由图2和表3数据可以得出，经酶解工艺生产的豆粕EVP的分子量小于3000Da的比例为99.97%，表明产品中所含物质均为多肽、小肽、游离氨基酸等，与谷朊EVP中的占比接近；其中分子量在186~500Da之间的物质最多，占75.55%，较谷朊EVP的占比略高，这是由于豆粕EVP工艺中酶解时间长，水解率较高，从而利于酶制剂将原料中的蛋白大分子物质酶切为小分子物质。产品平均分子量约为306Da。2.3酶解植物蛋白调味粉在调味品中的应用2.3.1酱油制品中应用酱油是我国的传统发酵调味品，由于其独特的风味、色泽以及丰富的营养价值，已成为我国、日韩、东南亚各国乃至欧美人民饮食生活中不可或缺的调味品[15]。酱油起源于我国，是我国重要的出口商品之一。我国酿造酱油的年产量为500万吨，占全世界55％以上[16]。现代人们在调味料的使用上不单单只注重口感，更加注重天然、安全，故在酱油制品中加入天然的酶解产品EVP，满足了人们的需求，而且加入EVP后，能够提升产品的品质，增加浓厚感和醇厚感，协调整体风味和口感，消除异味。2.3.2鸡精、鸡粉中应用鸡精调味料是以鸡肉、鸡骨的粉末或其浓缩抽提物、谷氨酸钠、食用盐、呈味核苷酸二钠等为原料，添加或不添加香辛料或食用香精等增味、增香剂经混合、干燥加工而成，具有鸡的鲜味和鸡的香味的复合调味料。鸡精则含有丰富的氨基酸、肽类、核苷酸、有机酸等鸡肉浸出物成分，具有原味鸡汤天然的香气和风味，滋味鲜美，风味浓郁。用作家庭烹调及各种凉菜的调味料，也用于食品工业中方便食品、快餐的调味。是最受消费者欢迎的风味化调味料之一[17]。因此添加EVP后，能增加鲜香风味，使鸡肉香味浓郁、纯厚，鲜味突出，并可明显掩盖腥味，防止油腻，改善整体口感。2.3.3速食汤料中应用现代人们的生活节奏越来越快，所以许多速食食品应运而生，速食汤料就是其中之一。在国外，汤料应用更加广泛。在汤料中加入EVP后，能够有效提升汤料的鲜美度，增强汤料的醇厚口感，消除汤料中的异味。2.3.4美拉德产品中应用美拉德反应（Maillard反应），又称麦拉德反应、梅拉德反应、梅纳反应、羰胺反应，是一种广泛分布于食品工业中的非酶褐变反应。它指的是食物中的还原糖（碳水化合物）与氨基酸／蛋白质在常温或加热时发生的一系列复杂的反应，其结果是生成了棕黑色的大分子物质类黑精或称拟黑素。除产生类黑精外，反应过程中还会产生成百上千个有不同气味的中间体分子，包括还原酮、醛和杂环化合物，这些物质为