玉米生物活性肽脱苦工艺技术研究

郸城县财鑫糖业有限责任公司 陆启明

玉米生物活性肽脱苦工艺技术研究

郸城县财鑫糖业有限责任公司 陆启明

一、 脱苦工艺技术

水解物中的疏水基多肽会带来蛋白质水解物的苦味，当人体的味蕾与含有较多疏水基团的多肽接触就会形成苦味。苦味与蛋白的水解度有着直接的关系，夏伦贝格尔理论认为是呈味分子的疏水基会导致苦味，通常蛋白质的疏水基被包裹在分子内部，加上蛋白质本身体积较大，因此疏水基没有机会接触到感受器，因此苦味没有被体现出来。然而，当经过水解作用将蛋白质分解成小分子活性肽时，疏水性氨基酸残基就会暴露出来，形成了苦味。因此，玉米蛋白水解物在食品中的应用受到了限制 ，但在实际生产中我们一般都会尽量增加蛋白的水解度，以提高小分子活性肽的功能特性和收率，就必然会产生苦味。为了增加产品的食用性能，对蛋白水解液进行脱苦就成了必不可少的步骤。

目前，常用的脱苦方法主要有：吸附分离法、掩盖法、微生物脱苦法等。隋玉杰等人研究了玉米醒酒肽的脱苦及其对活性的影响，文中提到活性炭吸附法虽同步将脱色和脱苦完成，但是玉米肽和醒酒活性都遭到了较大的损失。在本文生物活性肽的生产工艺中也有脱色工序，也考虑到加大活性碳的使用，可减轻活性肽的苦味，但活性肽的收率和活性都有所降低。UriCogan等人研究发现，为了达到良好的脱苦效果，需要损失掉36%的苯丙氨酸、63%的色氨酸和30%的精氨酸。Hyung等人经实验发现，如果采用活性炭的方式实现给玉米降血压肽脱色，会直接降低血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性。因此，生产高醒酒活性玉米肽功能食品不宜采用活性炭吸附法脱苦。根据相关文献报道，有的直接利用微生物进行脱苦，如Michiko M等人将Erwinia Ananas细菌作用于胃蛋白酶水解的酪蛋白水解液，得到了明显的脱苦效果。对于含有L.caseiIFPL731细胞溶解物的标准奶酪体系，L.Parra等人发现，其亲水性多肽与疏水性多肽的比例在保温过程中逐渐增大，也能达到脱苦的目的，但都在小试验研究阶段，还没有在实际生产中应用。掩盖法在食品脱苦的应用最多，应用最多的是β-环糊精，β-环糊精存在一个立体手性疏水空腔，是一种环状的低聚葡萄糖，可利用范德华力、主-客间大小的匹配与客体分子形成包合物。在Masahiro Tamura等人的研究中发现，必须将用量增至15 g/100 mL时，其包埋效果才能得以体现。因此，对于环状糊精来说，只有加大用量才能收到比较好的脱苦效果，然而加大环糊精的用量，使寡肽的肽含量和蛋白含量降低，达不到新资源食品中玉米活性肽的质量指标。

针对以上脱苦方法的弊端，能够脱除苦味，就得需添加少量且能够掩盖活性肽苦味的掩盖剂，本文重点对添加量少的甜味剂，即以三氯蔗糖、新橙皮苷二氢查耳酮进行脱苦的可行性研究。

二、掩盖剂介绍

（一）三氯蔗糖

1976年，伦敦大学和英国泰莱公司（Tate&Lyie）共同研发了一种新型的甜味剂，并申请了专利，这就是三氯蔗糖（TGS）。我国《食品添加剂卫生标准》(GB2760-2014)规定三氯蔗糖可用于餐桌甜味剂，于1997年7月1日批准使用，规定在固体饮料内最大添加量为1.25%，其以蔗糖为原料，具有安全性高、甜度高、甜味纯正等优点，而且其甜度可达蔗糖的600倍，是目前最优秀的功能性甜味剂之一。耐高温、耐酸碱，温度和pH值对它几乎无影响，适于食品加工中的高温灭菌、喷雾干燥、焙烤、挤压等工艺。无热量、不致龋、pH适应性广，适用于酸性至中性食品，对涩、苦等不愉快味道有掩盖效果。

（二）新橙皮苷二氢查耳酮

新橙皮苷二氢查尔酮（简称NHDC）是一类黄酮类的衍生物，一般是从天然植物中（如柑橘类）提取的新橙皮苷经过氢化而得到的。作为功能性甜味剂，新橙皮苷二氢查尔酮具有风味改良和抑制苦味的作用，是一种绿色食品添加剂。该产品具有甜度高、热量小、甜味慢、时间长、稳定好、无毒性等优点。由于其甜度是蔗糖甜度的1500～1800倍， 同 时 NHDC 的 热能值极小（这是由于NHDC的糖苷基在体内发生水解时，几乎不参与代谢），可以作为低能量食品甜味剂。新橙皮苷二氢查尔酮甜味一般可以持续较长时间，甜味清爽且愉快，能有效降低人对苦味的敏感程度，而且甜度达到最大值的时间要比糖精和蔗糖都长。另外，新橙皮苷二氢查尔酮具有良好的稳定性和安全性，而且代谢速度很快，对身体不会产生负面影响。该甜味剂作为一种食品香料已被收录于我国GB2760-2007食品添加剂使用卫生标准（I1297），并被美国FDA列为公认的无毒化合物，其最大添加量为0.05%。1987年欧盟食品科学委员会确定了新橙皮苷二氢查尔酮的安全性，并将其列入食品添加剂和甜味剂的目录中。新橙皮苷二氢查尔酮可广泛应用于食品、饮料、糖果和保健品中。

三、 脱苦方法

（一）试验方法

将不同量的三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮分别添加到蛋白水解液经纳滤膜截留的多肽浓缩液中，三氯蔗糖添加比例分别为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%（浓缩液折干基计）；新橙皮苷二氢查尔酮添加比例分别为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%（浓缩液折干基计），混合均匀后分别进行喷雾干燥，得到固体生物活性肽粉，制成片剂和配制成质量分数为5%、10%的溶液进行苦味评价。

（二）苦味的评价方法

唐慧敏等人在研究国内外苦味评价方法中提到，目前，最常用的苦味评价方法主要有人群感官评价和电子舌传感器评价。根据本工艺研究和实验设备的情况，本文的脱苦研究主要采用人群感官评价。具体的苦味评价方法为：将制成片状的活性肽喝水口服和配制好的活性肽溶液提供给10名品尝者(男、女各5名，均为不吸烟者)，其对应的评分值和苦味程度分别为6 - 苦味极重、5 - 苦味较重、4 - 苦味一般、3 -苦味较弱、2 - 略有苦味、1 -无苦味、0-略带甜味。根据此评分标准，品尝活性肽的苦味并与标准比较进行评分，最后得出平均值来表示苦味程度。

四、 结果与讨论

采用一定浓度的三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮作为添加剂降低了苦味，使其达到消费者可以接受的水平。随着三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮用量的提高苦味包埋效果越来越好，但过多的三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮也造成活性肽带有甜味，改变了活性肽固有的气味。因此应选择苦味较轻、添加量较少的三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮作为最佳的脱苦配比工艺。

由图1、图2可知，若把活性肽制成片状，当三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮的添加量为0.2%、0.01%时，活性肽几乎没有苦味，又不改变生物活性肽的功能。若把玉米活性肽添加到液体食品中，本文分别选择了5%和10%的活性肽浓度进行脱苦试验，三氯蔗糖的添加量从0.2%～1.4%，新橙皮苷二氢查尔酮的添加量从0.01%～0.06%，通过试验得出，当活性肽浓度为5%，三氯蔗糖的添加量达到0.6%时活性肽不出现苦味，新橙皮苷二氢查尔酮添加量为0.03%不出现苦味；当活性肽浓度为10%，三氯蔗糖的添加量达到1.0%时，活性肽不出现苦味，新橙皮苷二氢查尔酮添加量为0.05%不出现苦味，说明活性肽的浓度越高，需要的三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮的添加量就越高，而添加过多的掩盖剂会带有甜味，因此，使用三氯蔗糖和新橙皮苷二氢查尔酮掩盖活性肽的苦味是可行的。

图2 新橙皮苷二氢查尔酮对玉米生物活性肽苦味的影响