小麦面筋蛋白是生产小麦淀粉时的副产物,蛋白质含量超过75%,氨基酸种类齐全,是营养丰富、物美价廉的植物性蛋白源。随着小麦淀粉需求量的增大,小麦面筋蛋白的产量随之增大。然而,由于面筋蛋白中疏水性氨基酸较多,分子内疏水作用区域较大,导致溶解性较低,极大地限制了它的应用,目前仅用于饲料、面粉、食品等领域,造成资源极大的浪费,因此急需开辟新的应用途径。本文以小麦面筋蛋白粉为原料,利用生物酶解技术及美拉德反应技术,制备鲜味突出、味感醇厚兼具抗氧化活性的美拉德肽,并与目前研究已较为成熟的玉米蛋白、葵花籽蛋白酶解物美拉德肽进行色泽和风味的比较,开发出满足消费者不同需求的调味品,以明确不同美拉德肽的市场应用方向。主要研究内容如下:以固形物溶出率、水解度和感官评定为指标,确定小麦面筋蛋白制备最适前体肽的酶解工艺:选定内切酶为蛋白酶A,并与蛋白酶D分步水解。配制底物浓度为10%(w/v)的小麦面筋蛋白粉溶液,在95°C下加热30 min,冷却后调节pH至8.0,添加2200 U/g底物的蛋白酶A,60°C下反应3 h,降温至50°C,再加入400 U/g底物的蛋白酶D反应4 h。在此条件下制得的小麦面筋蛋白酶解液的固形物溶出率为88.50%,水解度达14.01%,且经过美拉德反应后,产物鲜味、醇厚味浓郁,有很好的整体风味。以最优条件下制备的小麦面筋肽(GP)为前体,采用酶解液GP-半胱氨酸-木糖反应体系制备美拉德肽。以感官评定为指标,考察反应参数对美拉德肽风味品质的影响,并确定最佳的美拉德反应参数为:外加反应物(半胱氨酸和木糖)总量为酶解液固形物总量的25%,半胱氨酸和木糖的比例为1∶1.5,调节初始pH为7.0,在120°C下反应120 min。在此条件下制得的美拉德肽鲜味突出,醇厚感明显,整体风味自然协调。利用偏最小二乘回归分析(Partial Least Squares Regression,PLSR)对美拉德反应条件、产物的挥发性风味成分和感官指标进行相关性分析,结果表明小麦面筋蛋白美拉德肽的关键风味物质为3-噻吩甲醛、2,5-噻吩二甲醛、4-氨基-1-甲基-1H-苯并三唑、2-乙酰基呋喃、3-甲基噻吩、硫代乙酸乙酯、2-乙酰基噻吩、2-甲基呋喃、正己醇、1-戊醇、2,5-二甲基噻吩、5-甲基-2-噻吩甲醛、1,4,6-三甲基-2(1H)-吡啶酮、1-亚乙基-1H-茚、3-庚酮、糠基硫醇、2-甲基-3-戊硫醇、庚酸、己酸、环硫乙烷、糠醛等化合物。对比小麦面筋蛋白酶解液及其美拉德肽的抗氧化活性,结果发现:达到相同的还原力时,美拉德肽的浓度仅为酶解液的1/50;对于DPPH清除能力,酶解液的浓度为20 mg/mL时清除率为91.88%,而美拉德肽的浓度仅为0.6 mg/mL时就可以达到95.47%。显而易见,美拉德反应生成的产物还原力和DPPH自由基清除能力均有大幅度提高。从pH和色泽、挥发性化合物、氨基酸、核苷酸、感官等方面,比较了小麦面筋蛋白、玉米蛋白和葵花籽粕蛋白的酶解物及其美拉德肽的风味特性。结果表明,小麦蛋白酶解物的美拉德肽(MGP)澄清度高、对焦香味贡献较大的吡嗪类含氮化合物含量高、鲜味、醇厚味和整体接受性好,这表明MGP适用于开发体系较澄清,肉香、鲜香味和醇厚味突出的食品;玉米蛋白酶解物的美拉德肽(MCP)色差值小、甜味氨基酸含量高、对甜香味贡献较大的呋喃类化合物含量高,这说明MCP适合添加到色泽较浅、增甜的食品中;葵花籽粕蛋白酶解物的美拉德肽(MSP)苦味氨基酸含量低、咸度高,这说明MSP适用于增咸体系中,可达到减盐的作用。利用电子舌可以客观测定酸、甜、苦、鲜、咸等味觉指标的强度,在相同NaCl浓度下比较了三个不同浓度的味精溶液和3%的MGP在酸、苦、鲜、咸味四个味觉上的区别,结果发现,1.00 g小麦面筋美拉德肽的鲜味相当于0.33 g的味精溶液,这对于进一步开发天然鲜味剂意义重大。