小麦面筋蛋白作为小麦淀粉加工过程中的副产物,主要用于面制品和饲料工业,是一种物美价廉、食用安全的植物蛋白。小麦面筋蛋白复杂的分子组成和结构特性,且含有高比例的疏水性氨基酸,造成该蛋白的水溶性较差,极大地限制了其在食品工业中的应用。采用蛋白酶酶解小麦面筋蛋白制备生物活性肽的研究与开发,将有助于小麦产业链向高附加值产品延伸。但传统酶解工艺不够成熟,尚存在苦味较重、小肽含量较低等问题,制约了产品的开发利用。本文以小麦面筋蛋白为原料,围绕酶解技术在制备低苦味肽粉中的应用及其脱苦原理进行研究。首先分析了小麦面筋蛋白酶解产物的苦味特性,设计内切酶和端解酶连续水解,制备小麦面筋蛋白低苦味肽粉,并采用脱酰胺改性改善小麦面筋蛋白酶解产物的风味。为针对性优化小麦面筋蛋白-Proteax酶水解体系,探讨了小麦面筋蛋白酶解产物中苦味肽的释放机制,最终确定了分步酶解小麦面筋蛋白制备低苦味小肽的工艺。内切酶和端解酶连续水解,比单一的内切酶和端解酶有更强的水解能力,因此连续水解可以更有效的制备小肽。采用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶、胰蛋白酶、复合蛋白酶和Proteax酶酶解小麦面筋蛋白,通过滋味稀释分析评估单酶酶解产物的苦味强度,构建内切酶和端解酶连续水解方案。对比不同方案中酶解产物的肽氮含量、氨基酸组成、分子量分布和氨基酸序列对感官特性和电子舌分析的影响。研究结果表明连续水解制备的酶解产物,在苦味肽含量上的差异不大。氨基酸序列和分子量分布影响多肽的苦味阈值,决定酶解产物的苦味强度。与其它方案制备的酶解产物相比,Pro-m酶解产物具有最高的肽氮含量(61.54%)、小肽含量(53.26%)和最低的苦味值(1.33),并且其可溶性氮含量也高达82.82%。因此,确定以小麦面筋蛋白-Proteax酶水解体系为基本框架,开展后续工作。采用Glutaminase SD-C100S、Glutaminase和盐酸(HCl)对Pro-m酶解产物进行脱酰胺改性,促使酶解产物中谷氨酰胺转化为谷氨酸,发挥鲜味肽和游离谷氨酸增鲜抑苦的特性,改善酶解液的风味。对比分析脱酰胺改性酶解产物的风味特征、分子量分布和氨基酸组成,探讨脱酰胺改性酶解产物中呈鲜物质的主体成分以及其对苦味的抑制效果。研究结果表明,脱酰胺度增大,鲜味物质的含量上升,引起酶解产物鲜味增强、苦味降低。谷氨酸钠亲水性强,比鲜味肽有更强的唾液溶解性,能够更好的抑制苦味信号的传导。鲜味肽比谷氨酸钠有更久的受体作用时间,增强了鲜味的持续时间,会表现出一种更为柔和、协调的浓厚感。为针对性优化小麦面筋蛋白-Proteax酶水解体系,研究了小麦面筋蛋白酶解产物中苦味肽的释放机制。采用异丁醇萃取苦味释放特征发生明显变化的酶解产物,有效萃取酶解产物中苦味极强的苦味肽。系统地阐述了Proteax酶水解过程中苦味肽氨基酸序列、分子量分布、氨基酸组成的变化规律,并利用偏最小二乘回归法分析了异丁醇萃取物、感官属性、分子量分布与氨基酸组成之间的相关性。研究表明,相对于氨基酸序列的变化,苦味肽的氨基酸组成、分子量分布对苦味肽的苦味强度有一个更显著的影响。酶解反应在0-120 min时,苦味氨基酸在苦味肽(分子量处于180-500 Da、500-1000 Da和1000-3000 Da区间)中所占的比例逐渐增大。酶解反应在120-300 min时,苦味肽中苦味氨基酸的含量不再提高。萃取物中高分子量苦味肽的含量降低,尤其是苦味最强,相对分子量处于500-1000 Da区间的苦味肽。因此,小麦面筋蛋白-Proteax酶水解体系中苦味肽的苦味强度呈先升高后降低的趋势。采用Proteax酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶和胰蛋白酶分别水解小麦面筋蛋白,生成可溶性酶解产物和水不溶性聚集体。以水不溶性聚集体为原料,重复上述操作,收集聚集体酶解产物。对可溶性酶解产物和聚集体酶解产物进行苦味评定,发现采用同一种蛋白酶,在水解度大小一致的前提下,聚集体酶解产物比可溶性酶解产物产生更高的苦味强度。根据上述结论提出分步酶解技术,优化了小麦面筋蛋白-Proteax酶水解体系。即采用Proteax酶水解小麦面筋蛋白35 min,离心去除沉淀,加入Glutaminase SD-C100S,采用Design-Expert 8.0.6软件优化复合酶法水解工艺。酶解工艺以低苦味值为目标,复合酶法的最佳工艺参数为:酶解时间280.79 min,酶解温度53.09°C,pH6.94,苦味预测值为0.41。对结果进行验证,调整酶解参数为酶解时间280 min,酶解温度53°C,pH6.9。制备出苦味值仅为0.43的小麦面筋蛋白低苦味肽粉。