呈味肽应用于食品的研究进展

姜莉莉,李杏元

(黄冈职业技术学院，湖北 黄冈 438002)

呈味肽是食品中的重要呈味物质之一，不仅能够改善食品风味，还可以调节人体生理活动[1]。呈味肽主要由氨基酸合成以及酶水解获得，具有良好的营养功能、加工特性和生理活性，在食品呈味中占据重要地位，呈味肽的来源广泛，但其化学组成的关键成分都是肽。呈味肽不仅能够作为美拉德反应中的前体物质，产生香气，还能产生特定的滋味，这些特定的滋味主要是由于特征滋味肽与人体内的味觉受体作用，经大脑分析整合后产生的感应[2]。本文阐述了食品中呈味肽产生味觉的机理，综述了呈味肽在食品中的应用及研究进展，并对呈味肽的当前不足及未来研究方向做出展望，以期为食品的风味研究提供参考。

1 呈味肽的呈味机理

人体的味觉感受形成主要包括以下几个步骤：首先，在进食的过程中，食品中的呈味物质与口腔内的味觉受体作用；随后，味觉感受器官和口腔内的神经末梢被刺激，并将这种刺激传递到味觉中枢；最后，大脑分析整合所受到的刺激，最终产生味觉感应[3]。通常，滋味由甜、咸、苦、酸和鲜5种基本味觉组成，各种味觉感受的受体分布于口腔内的不同位置，呈味肽与受体结合后，可以起到加强味感的作用[4]。

2 呈味肽应用于食品的研究进展

2.1 甜味肽

甜味主要由蔗糖、葡萄糖、果糖及其他糖类引起，受TIR2、TIR3和GPCRs味觉受体调节。甜味肽具有TIR2和TIR3味觉受体，因而能产生甜味，甜味肽产生甜味的机制符合夏伦贝尔的AH/B生甜学说，人的甜味受体GPCRs内存在类似AH/B的单元，可与甜味肽AH/B结合，刺激味觉神经产生甜味。氨基酸残基电荷不同，产生的甜味也不相同，多肽表面侧链残基正电荷越少，甜味越低[5，6]。邱云等人利用还原氨化反应制得一种二肽甜味剂N-[3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)丙基]-α-L-天冬氨酰-3-环己基-L-丙氨酸-1-甲酯(Ⅲ)，并用HNMR、IR、HRMS和CNMR对二肽甜味剂进行表征，结果表明，制备得到的二肽甜味剂甜度为蔗糖的25000倍[7]。Xue等人研究了莫内林的表面电荷和甜味的关系，研究结果表明，随着表面负电荷的减少，产生的甜味增强[8]。

2.2 苦味肽

苦味一般难以被人们接受，但在某些特定的食品如咖啡、啤酒或干酪中，苦味是非常重要的感官标准。呈苦味的物质众多，苦味肽仅是其中的一类，苦味肽不仅能够呈现出苦味，还具有一定的生理功能，能够预防慢性疾病[9]。Gordon和Speck等人首次发现，在乳清培养发酵过程中，能够产生具有苦味的肽[10]。苦味肽在发酵食品和天然食品中广泛存在，特别是在含大量蛋白质的食品发酵过程中，能够产生大量苦味肽，包括二肽、三肽、六肽甚至几十个氨基酸组成的肽[11]。食品中的苦味通常不被人们接受，一般通过脱苦技术改良来提高其感官评定。Tamura等人利用羧肽酶对苦味肽进行结构修饰或者水解，最终将苦味肽分子转变为不含苦味的成分[12]。另一种常用的脱苦技术是色谱法，如在发酵的香肠中，肌原纤维蛋白水解，产生游离氨基酸和小分子肽，利用质谱联用的液相色谱技术进行多肽的分离，可以达到分离苦味肽的目的[13]。解铭从鳕鱼肉酶解液中分离鉴定出高纯度苦味多肽HWPWMK和AVVLII，并利用β-环糊精、活性炭和活性干酵母实现了苦味多肽的脱苦工艺[14]。

2.3 酸味肽

酸味的产生主要是氨基酸残基电离出的氢离子与味觉细胞相互作用，形成刺激，并最终呈现出酸味味觉。磷脂是酸味的主要受体通道，酸味的产生与酸味肽的结构有极大关系，酸味肽电离出的H+作为定位基，而A-作为助味基[15]。酸味的强度受阴离子的种类影响，阴离子不同，酸味的强度也不同，这主要是由于不同阴离子对味觉细胞具有不同的吸附方式，磷脂膜和氢离子的亲和力发生变化。目前关于酸味肽的研究较少，通常肽的酸味和鲜味有关。Kirimura等人最早发现肽的酸味与鲜味存在一定联系，如Glu-γ-Glu、Glu-γ-Ala和Glu-γ-Gly等γ-谷氨酰肽具有酸味[16]。Roudot等人研究发现，Ala-Glu、Gly-Asp和Glu-Leu 等含谷氨酸二肽不但具有显著的鲜味，还能呈现出一定的酸味[17]。

2.4 鲜味肽

鲜味肽是一类能引起鲜味的小分子肽，通常可经氨基酸合成或从食物中提取得到。鲜味肽的定味基为带负电的功能团-COOH，助味基为亲水的-OH和α-L-NH2等，肽的鲜味主要来源于含碱性或酸性的氨基酸。鲜味肽是组成鲜味物质的重要部分，具有较高的风味特性和营养价值，在赋予食物美味口感的同时，还能增强食物的鲜味和醇厚味，此外，鲜味肽还能与其他物质协同增鲜，并且能减弱苦味的强度。Kim等人利用水杨苷研究鲜味肽对苦味物质的掩盖和减弱能力，通过对苦味受体hTAS2R16的细胞进行Ca2+的信号进行测定，发现5种来源于大豆的典型鲜味肽(Glu-Asp、Glu-Gly-Ser、Glu-Ser、Asp-Glu-Ser和Glu-Glu)均能明显减弱Ca2+信号，其中Glu-Glu的抑制效果超过了hTAS2R16的特异性拮抗剂，表明鲜味肽能通过苦味受体减弱食物的苦味[18]。Park等人从鱼露中分离出17种肽，并利用固相或者液相合成了二肽、三肽及四肽，在无盐的情况下，这些肽类表现出苦味、酸味、鲜味和无味，当加入0.3%的氯化钠后，几乎每种多肽都呈现咸鲜味[19]。Tamura等人将鲜味二肽Lys-Gly和其他味道的多肽混合，结果产生了类似于BMP的更强烈鲜味，表明鲜味肽能够与其他多肽发生相互作用，增强鲜味[20]。Zhuang等人对比了XAD-16、HP-20、SP-825和HP-2MGL 4种大孔树脂分离、纯化酱油中鲜味肽的能力，最后发现XAD-16对肽具有较好的解吸率和吸附率，富集鲜味肽的效果最好，并且用蒸馏水洗脱后的组分鲜味效果最为明显[21]。

2.5 咸味肽

咸味主要来自于阳离子，阴离子仅对咸味起修饰作用。传统的咸味主要由食盐NaCl获得，但Na+的摄入可能会引起高血压和心血管疾病，因此产生了许多食盐替代品，其中咸味肽是最好的替代品之一。Toelstede等研究了Gouda奶酪滋味组分发现含L-精氨酸的肽类组分存在增强咸味的功能[22]。Zhu等在研究无盐酱油的过程中发现了3种咸味肽，分别是Phe-Ile、Ala-Phe和Ile-Phe，这些肽类不仅具有咸味，还能起到降低血压的作用[23]。目前发现的咸味肽主要为小分子二肽类，这些二肽类物质不仅具有咸味，还具有鲜味和轻微的酸味[24]。吴迪等人以NaCl感官评定浓度为指标，利用二次回归正交旋转组合设计研究酶水解海洋蛋白产生咸味肽的最佳工艺条件，结果表明，产生咸味肽的最佳工艺条件为温度50 ℃，pH为6.3，加酶量为1.0%，酶解时间为3 h，在保证风味度的前提下，得到最优感官评定的咸味浓度为60 mmol/L[25]。赵颖颖等人研究了鸟胺牛磺酸咸味肽的添加量对低钠肉糜的热凝胶特性的影响，结果表明，在50%咸味肽和2.5%离子强度替代比例下，pH值在一定范围内的变化能够显著影响肉糜热凝胶的质构，但对保水性影响并不明显，使用咸味肽对肉糜的质构和保水性会产生不利影响，但将pH值调节到偏中性的范围，可以在一定程度上降低咸味肽的不利作用[26]。

2.6 浓厚感肽

除酸、甜、鲜、咸和苦5种基本味觉外，近年来，厚味作为一种新的感官被纳入到味觉中，用来描述食物浓厚饱满的特性[27]。浓厚感肽源于日语kokumi，浓厚感不属于基本味觉，浓厚感肽本身虽然不呈现味觉，但可以增加味感的持续性和复杂性[28]。目前浓厚感肽的研究以小分子γ-谷氨酰肽为主，Dunkel等从莱豆中提取出γ-L-Glu-L-Val和γ-L-Glu-L-Leu等水溶性多肽，具有延长舌头对味觉感知，增强口感和持续性的作用[29]。

3 结论与展望

通常，食品中存在多种呈味肽，产生的滋味是多种呈味肽的综合效应，从而使食物达到鲜美浓郁、回味悠长的味感。将呈味肽应用于食品中，不仅可以提高食品的味觉感知度，增进食欲，还可以改善食品品质；另外，呈味肽具有特殊的生理功能，能够预防慢性疾病。目前，对部分特征滋味肽的研究还较少，进一步研究发掘更多的特征滋味肽很有必要。我国自然资源丰富，应充分利用天然蛋白质资源开发多种呈味肽，一方面提升加工技术，引进可控酶解技术、微生物仿生水解技术等高新技术；另一方面转变市场观念，不仅要关注呈味肽在调控食品口味方面的优势，还要注意呈味肽对需要低钠、低糖食品的特殊人群的利用价值。