酶解—超滤蚕蛹蛋白制备呈味基料的研究

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蚕蛹作为我国优势传统行业-丝绸加工的主要副产物,是一种理想的优质蛋白资源。蚕蛹蛋白酶解产物有鲜甜味,营养丰富,且具有多种生理活性。蚕蛹蛋白生产技术的不足和产品本身的缺陷(如蚕蛹的腥臭味残留)以及市场的推广等问题,限制了它在食品、医药和工业等方面的应用。本文以缫丝蚕蛹为原料,通过酶解制备呈味肽和呈味基料,对提高蚕蛹蛋白的利用价值,满足调味料市场多样化的需求具有重要意义。具体研究内容和结果如下:(1)以水解度(DH)为指标,选取Alcalase2.4L、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、复合蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶等六种酶对脱脂蛹粉进行单酶酶解,确定其最佳酶解工艺。在单因素试验的基础上,以酶解液中氨基氮含量和美拉德反应产物的呈味为评价指标,确定了Alcalase2.4L和风味蛋白酶的组合酶解为制备呈味肽的最佳方式,酶解液氨基氮含量达43.17mg/g,总肽氮含量为47.13mg/g,蛋白回收率67.72%,酶解液感官评价值最高,并且美拉德反应产物香气最为浓郁,腥味被掩盖。(2)在考察pH值、时间、温度、底物浓度、加酶量对酶解液风味的影响基础上,采用三因素三水平的中心组合设计确定了蚕蛹蛋白肽的最佳酶解工艺条件为:温度为50℃,底物浓度为25%,pH值为7,酶与底物比为8%(Alcalase2.4L和风味蛋白酶质量比为1:2)。8h时蚕蛹蛋白酶解液的DH为25.11%,肽得率最高为28.72%,蛋白回收率为53.83%;酶解液感官评价较好,鲜味浓郁,腥味中等,无明显苦味;酶解液中肽类氨基酸含量高,以肽类形式存在的鲜甜味氨基酸占总鲜甜味氨基酸含量的77.90%,因此推测蚕蛹蛋白酶解液中呈鲜甜味的组分有可能是呈味肽;同时酶解液中小分子肽含量(5000Da以下占87.95%)较高,因此选择8h酶解液作为热反应香精的前体物质。(3)在单因素试验的基础上结合正交实验结果,以呈味和褐变值为评价指标,确定美拉德反应制备肉味香精的最佳作用条件为:酶解液30mL,1.5g D-木糖、1.2gL-半胱氨酸盐酸盐、0.9g硫胺素,pH值7.0,温度110℃,时间60min。此条件下的美拉德反应液具有最强的特征香味。同时GC-MS分析技术对反应产物进行风味分析,共鉴定出46种风味化合物,包括醛酮类11种(5.96%)、吡嗪类5种(16.39%)、噻唑类8种(45.13%)、呋喃类化合物4种(13.31%)、酸类6种(14.66%)及其他化合物11种(4.54%)。其中噻唑类、吡嗪类、酸类及含硫化合物是Maillard反应产物的重要挥发性成分。(4)利用截留分子量分别为30k Da、10k Da、5k Da、1k Da的超滤膜对蚕蛹蛋白酶解液进行超滤分离得到五种组分,研究膜超滤对解产物风味的影响,其中包括膜通量、得率、感官评价、肽的分子质量分布、氨基酸组成。结果表明,1kDa截留液的鲜味及醇厚感最强,Maillard反应产物肉香最浓,得率也是最高的;与原酶解液相比,肽类氨基酸中鲜味氨基酸比例增加,疏水性氨基酸及苦味氨基酸的比例降低,小于5kDa肽段得到有效富集,其含量由87.65%提高到96.72%。
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