利用高良姜改善鲣鱼肽风味与营养品质的研究

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高良姜是一种香气独特的药食同源植物,富含黄酮和活性多糖,其提取物具有强黄嘌呤氧化酶抑制(XOI)活性,在功能性食品领域运用的思路有待拓宽。鲣鱼是活性肽制备的优质原料,其酶解物已被报道具有降尿酸、降血压和抗氧化等活性。然而鲣鱼肽经深度酶解通常具有腥苦味明显的风味缺陷。本研究综合考虑高良姜和鲣鱼肽的物化性质,旨在探明利用高良姜改善鲣鱼肽品质的最适途径,优化得到高良姜风味富肽食品基料制备的最佳工艺,揭示高良姜对鲣鱼肽风味与营养品质的改良作用。研究结果可为高良姜、鲣鱼的精深加工提供理论与方法的指导,为鲣鱼肽等腥苦味明显的海洋鱼酶解物的品质改善提供有效策略,同时为植物基与动物基结合的健康食品基料的开发提供技术与方法指导。主要研究结果如下:(1)采用液氮粉碎-酶解处理、液氮粉碎-酶解-碱提2种高良姜前处理方式,结合鲣鱼酶解前、后添加高良姜的方式,设计8条制备途径,通过冷冻干燥、喷雾干燥方式制备得到16种高良姜风味富肽食品基料,以鲣鱼肽和高良姜提取物为参照,分析其蛋白回收率、基本成分、多肽组成、黄酮含量、挥发性物质组成、感官特性和XOI活性。结果表明:在鲣鱼肽制备过程加入高良姜,能引入多糖、黄酮类物质及具有独特香气的挥发性物质,降低鲣鱼肽的鱼腥味,并赋予其辛香/姜香、青草香、桉树香等特殊风味,提升鲣鱼肽的XOI活性;鲣鱼的酶解过程与高良姜的酶解、提取过程相互干扰,影响了鲣鱼酶解的蛋白回收率以及高良姜多糖类、黄酮类物质的释放;采用鲣鱼、高良姜分别单独酶解后混匀浸提的途径制备获得的高良姜风味富肽食品基料SS2,其蛋白回收率及多糖含量较高,黄酮、关键活性肽的含量最高,XOI活性最佳,香气和谐、柔和,辛辣感较突出,味觉体验独特,喜好度较高。分别制备鲣鱼肽喷雾干燥粉和高良姜提取物喷雾干燥粉,再将鲣鱼肽与高良姜提取物干混,是利用高良姜改善鲣鱼肽品质的最适途径。(2)综合蛋白回收率、XOI活性、感官品质等指标,鲣鱼肽的最佳酶解工艺为:鲣鱼糜以料液比1:2加入去离子水,调节p H至8.0,加入0.25%(w/w)的碱性蛋白酶Alcalase,于55℃酶解240 min,然后升温至95℃灭酶15 min。基于模拟胃肠道消化模型、Auto Dock Vina分子对接技术及纯肽活性验证,证明了最优制备工艺下鲣鱼蛋白酶解后所释放的XOI活性二肽具有较好的胃肠消化稳定性,验证了鲣鱼肽的营养品质。在“液氮粉碎-淀粉酶酶解-碱提”的工艺基础上,结合匀浆破壁、纤维素酶酶解、高温浸提三种手段,优化得到了得率高、溶解性好、具有强XOI活性的高良姜提取物的制备工艺:高良姜粉以料液比1:8加入去离子水匀浆破壁,加入1%(w/w)纤维素酶,55℃条件下酶解2 h;然后升温至95℃糊化30 min,加入1%(w/w)α-淀粉酶,95℃液化2 h,冷却后调节p H至8.0,于85℃下浸提1 h。以XOI活性与感官品质为导向,确定了鲣鱼肽喷雾干燥粉与高良姜提取物喷雾干燥粉的最优混合配比为7:3,该配比下制备得到的高良姜风味富肽食品基料C2风味品质最高,与SS2具有相似的风味品质,其XOI活性比SS2提高了67%。(3)基于肽谱分析和BIOPEP数据库比对,从鲣鱼肽及高良姜风味富肽食品基料SS2、C2中检测到51条与ACE抑制、DPP-IV抑制以及抗氧化等活性相关的二/三肽,大部分生物活性二/三肽含量经模拟胃肠道消化后能保持稳定或有所上升,提示其良好的胃肠消化稳定性和营养特性。通过体外结肠酵解和代谢组学分析,发现高良姜提取物能显著提高结肠发酵代谢物中琥珀酸、吲哚乳酸和吲哚-3-甲醛的含量,并显著降低石胆酸、脱氧胆酸、黄嘌呤和次黄嘌呤的含量,上述代谢物含量的改变,有望对降低嘌呤的肠道吸收、减少肠道炎症及癌症的发生、血糖的调控、免疫系统的调节以及肠道微生物的稳态等方面产生积极影响。利用高良姜改善鲣鱼肽的品质,能提高其在结肠发酵中改变这些与生理活性相关的代谢物的能力,赋予其更优的营养品质。
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