谷氨酰胺转氨酶交联对大豆蛋白酶解物美拉德反应产物感官性质的影响

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美拉德反应广泛存在于食品加工过程中,可以显著改善食品的香气、滋味和色泽。美拉德肽是指相对分子质量在1000-5000肽段范围的美拉德反应产物,具有增强食品鲜味、醇厚味和持续性等作用。目前,采用超滤或控制水解度等方式来提高美拉德肽产率的方法,得率较低且成本昂贵。本文采用谷氨酰胺转胺酶交联大豆蛋白酶解物多肽来提高美拉德肽的产率,比较交联前后美拉德反应产物在相对分子质量分布、游离氨基酸分布、挥发性风味化合物和感官评定等属性的不同。该交联方法操作简单、节能环保,制备的美拉德反应产物醇厚味、持续性、鲜味以及整体接受性显著增强,苦味降低且兼具抗氧化效果,因而具有广阔的商业应用前景。研究内容如下:首先,对酶交联反应条件进行了优化。以游离氨基浓度为指标,对酶交联反应的时间、温度、pH、酶/多肽的比例进行优化,并进行相关性分析。设计正交实验,得到制备交联度最大的肽的实验条件:多肽浓度10%(w/v)、酶/多肽比例为1.2%(w/w)、反应pH为8、反应温度为45oC和反应时间5h,此时游离氨基浓度为72.92mM/L。其次,采用单因素实验对交联肽的美拉德反应条件进行优化。以感官评定为指标,得到制备美拉德反应产物风味最佳的实验条件为:多肽/木糖/L-半胱氨酸的比例为1/0.10-0.15/0.10-0.15(w/w/w),反应温度120oC,反应pH7-7.5,反应时间2h。再次,分别比较了交联前后多肽的美拉德反应产物在色泽、相对分子质量分布、游离氨基酸分布、挥发性风味化合物、感官评定以及抗氧化特性的不同。结果表明:通过谷氨酰胺转胺酶的交联作用,交联肽的两种美拉德反应产物中相对分子质量在1000-5000范围的肽段含量相比未交联肽的两种美拉德反应产物分别提高了8.71%和14.88%;交联肽的两种美拉德反应产物的苦味氨基酸和强苦味氨基酸含量比未交联肽的两种美拉德反应产物分别减少了9.90%、7.05%和5.50%、3.65%,而鲜味氨基酸含量分别增加了42.47%、17.10%。交联肽浅色型美拉德反应产物中2-甲基-3-呋喃硫醇、糠基硫醇、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫化物等对肉香味的形成具有重要贡献的挥发性风味化合物的含量相比未交联肽浅色型美拉德反应产物显著增加;交联肽深色型美拉德反应产物中醛类、吡嗪、吡啶、吡咯和呋喃类等重要风味化合物的含量与未交联肽深色型美拉德反应产物相比分别增加了36.65%、44.08%、41.10%、8.40%和25.98%。同时,基于电子鼻采集的数据进行主成分分析,交联前后的美拉德反应产物风味之间存在显著性差别;抗氧化能力未因交联反应的影响而降低;感官评定的结果为交联肽的两种美拉德反应产物的持续性、醇厚味、鲜味以及整体接受性相比未交联肽的两种美拉德反应产物显著增强,苦味降低。最后,利用偏最小二乘法(PLSR)对上述实验结果进行相关性分析。结果表明:醇厚味、持续性和相对分子质量在1000-5000范围的肽段的含量呈显著正相关;肉味与含氮化合物和含硫化合物等挥发性风味化合物的含量呈显著正相关性;抗氧化能力含氮化合物、含硫化合物、呋喃类化合物以及酮类、醛类和酸类的含量都呈显著正相关性。
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