大豆呈味基料酶法制备过程聚集物研究

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随着生活水平提高,人们越发注重调味品的安全性和营养性,因此利用天然蛋白资源制备呈味基料是目前调味品的大热趋势。大豆分离蛋白因营养价值高、风味独特且来源广泛,已成为制备高档呈味基料的优质蛋白原料。相较于酸水解法和碱水解法,生物酶解由于反应温和、营养损失少、安全性高已成为制备呈味基料的常用方法。在蛋白质酶解过程中,越来越多的小分子肽和氨基酸被释放,由于其亲疏水性的不同使得酶解体系中可能会产生聚集物,这些聚集物不仅会阻碍酶解进程,还会影响最终呈味基料的风味品质,限制其在市场上推广应用。本文以制备高品质大豆呈味基料为前提,系统研究聚集物质形成规律,并探讨改善聚集方案,以期开发出鲜味突出、风味品质更优的大豆呈味基料。以大豆分离蛋白为原料,以鲜味感官评价指标为基础,综合考察氨基酸组成、肽分子量分布、蛋白回收率、水解度等指标,优化大豆呈味基料的酶解工艺条件,获得高鲜味、高营养大豆呈味基料。实验结果表明大豆呈味基料最佳酶解工艺条件为:大豆分离蛋白经过高压热处理(121℃,0.1 MPa,2 h)后,料液比为1:10,调整酶解系统p H至7.0,加入0.50%胰酶、0.50%复合蛋白酶和1.00%风味蛋白酶(酶/蛋白,w/w),在55℃下酶解12 h,经灭酶冷却后再添加0.50%氨肽酶于55℃下继续酶解12 h,灭酶冷却后离心收集上清液,真空浓缩至固形物浓度50%,可获得鲜味突出的大豆呈味基料,其电子舌鲜味评分达到5.81±0.29。随后收集呈味基料浓缩过程中出现的聚集物进行分析,发现聚集物对呈味基料的品质会产生不利影响。经分析发现聚集物中含氮类物质含量高达92.10±0.51%,其中酪氨酸占比最高,为72.98%。系统地研究了大豆呈味基料在浓缩过程中,温度、p H、离子强度和固形物浓度对呈味基料中聚集物析出的影响。结果发现,聚集物具有热不稳定性,其析出率在65℃时达到峰值(1.40%);且碱性条件下较酸性析出更多的聚集物,并在p H 9.0时达到峰值(1.94%),当p H>10.0时,部分聚集体发生解聚,从而降低聚集物含量;在离子强度为1.00 M时,聚集物析出率达到峰值(1.16%),但在高离子强度(离子强度≥2.00 M)条件下,静电相互作用作为主导使得聚集物发生部分解聚;大豆呈味基料在固形物浓度小于25.0%时未出现聚集现象,随着固形物浓度增加,聚集物析出率持续增高,并在固形物浓度为70%时达到最高(1.37%)。Zeta电位、疏水性、巯基、粒径和红外光谱等实验证实了疏水性相互作用力在聚集物中起主导作用;通过研究不同变性剂对聚集物微观形态的影响,发现十二烷基硫酸钠(SDS)解聚效果最好,经过2.00 M SDS处理的聚集物溶液吸光度从未处理的2.41±0.42降至0.88±0.27,聚集物粒径由原来1222.80 nm降至97.90 nm,达到胶体范围。通过探究不同吸附剂(活性炭、珍珠岩、硅藻土)对呈味基料中聚集物存在影响,发现活性炭能通过吸附聚集物将其去除,但也会造成较高的蛋白损失率(34.80%),表明吸附剂难以应用于大豆呈味基料聚集物的去除中。研究发现不同多糖凝集剂(瓜尔豆胶、海藻酸钠、壳聚糖)均能起到抑制大豆呈味基料聚集物的形成作用,其中发现瓜尔豆胶的作用效果最佳,可使得聚集物析出率降至0.49%;且瓜尔豆胶和阿拉伯糖联合使用可进一步改善呈味基料聚集现象,当两者添加比例为1:40时(0.05%:2.00%,w/w),抑制聚集物析出效果达到最佳(0.26%),相比未处理,其聚集物析出率下降了77.39%。
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