小麦面筋蛋白是小麦淀粉加工过程的副产物,具有价格低廉,产量丰富,食用安全等特点。酶解小麦面筋蛋白开发生物活性肽不仅对人类的健康具有很多潜在益处,还有助于小麦产业链向高附加值产品延伸。然而一直以来,酶解产物苦味较重是小麦面筋蛋白活性肽工业化生产需要首先解决的关键性问题,也是困扰食品企业的一个技术难题。目前,国内外关于酶法脱苦的研究多集中于蛋白酶的筛选与复配、脱苦效果以及对产品食用品质的影响,有关不同蛋白酶调控酶解产物中苦味肽释放特征的研究几乎空白,酶解产物苦味强度变化的内在机制缺乏深入研究。本文以小麦面筋蛋白为原料,考察蛋白酶种类和水解度对小麦面筋蛋白酶解产物苦味特性的影响,并对不同蛋白酶酶解产物中的苦味物质进行分离鉴定,围绕小麦面筋蛋白酶解产物中苦味肽的含量和苦味阈值对苦味强度的影响进行系统研究,揭示不同酶促条件下酶解产物中苦味肽的变化规律,明确了不同酶解产物中苦味肽的主要区别。这些研究与发现为小麦面筋蛋白肽粉的品质调控提供试验依据和理论指导,将有助于拓宽酶法脱苦技术的新思路、新视野,进而科学、合理的设计出新的品质调控方法以满足产品感官的要求。采用市售常见的七种蛋白酶对原料进行不同程度的水解,对比不同蛋白酶和水解度下酶解产物的苦味值差异发现:内切蛋白酶酶解产物的苦味值显著高于兼具内外切活性的蛋白酶酶解产物,其中碱性蛋白酶在水解度为20%时苦味值最大,达到4.38。苦味强度是由苦味肽的释放含量和苦味阈值共同决定的。在内切蛋白酶水解过程中,随着水解度提高,苦味肽释放含量显著提高,促使酶解产物的苦味值也不断加大。酶解产物经乙醇分级沉淀、大孔吸附树脂纯化后,萃取组分的苦味强度显著提高,其中Alc-20的苦味值从4.38增加到7.8,说明本实验采用的苦味肽萃取方法简单有效。苦味强度越高说明萃取组分中苦味肽的苦味阈值越小。在内切酶水解过程中,苦味阈值一般随着水解度的提高而降低,但在内切酶和外切酶连续水解过程中,水解度过高时,外切酶能将疏水性氨基酸从多肽的肽链末端切除,生成游离氨基酸,多肽的苦味阈值会提高。苦味肽的苦味阈值的大小主要与氨基酸组成、分子量分布、疏水性等因素有关。通过检测不同蛋白酶和水解程度下酶解产物的氨基酸组成、分子量分布、表面疏水性,分析其变化原因和对苦味阈值的影响。首先发现深度酶解和连续酶解过程中,氨基酸组成引起苦味阈值的不同的原因主要是水解度的不同。其次,随着水解度增大,苦味肽中500-1000 Da区间的多肽所占比例的不断上升,其中苦味阈值最低的Alc-20M中相对分子质量处于500-1000 Da区间的多肽含量最高,为46.69%,说明苦味肽中500-1000 Da区间比例提高会造成苦味阈值减小。但酶切位点的不同对氨基酸组成和分子量分布没有较大影响。表面疏水性也会随着水解度的增大而显著提高,Alc-20M的表面疏水值最高,达到518.73。表明苦味肽的表面疏水性提高与苦味阈值下降有较强的相关性。同时,蛋白酶酶切位点的不同也会引起萃取组分的表面疏水性显著性差异。最后,通过HPLC-MS/MS对苦味肽进行序列鉴定,发现苦味肽基本上是一些氨基酸残基数低于16个的肽段组成,其分子量处于477.26-1754.85 Da之间,大部分都在1500 Da以下,其中82.54%的肽段的平均疏水性都大于5.86k J/mol。因此,苦味肽的主要物质为疏水性氨基酸含量高的小肽,导致其呈现较强的苦味。单酶水解过程中,随着水解度的提高,肽链末端的疏水性氨基酸和碱性氨基酸比例也会提高,造成苦味肽的苦味阈值下降。质谱鉴定的结果更加直观清晰地描述了小麦面筋蛋白酶解过程中释放苦味肽的组成规律和结构特征,且与上述氨基酸组成、分子量分布以及疏水性的结果相符。