呈味肽应用于食品的研究进展
2020-11-27郑宝良
郑宝良
天津朗诺宠物食品有限公司 天津 301600
1 呈味肽的种类
呈味肽是指能够改善或掩盖食品感官特性的寡肽类,其分子量一般低于5000Da。目前,已知的呈味肽主要有咸味肽、酸味肽、甜味肽、苦味肽、鲜味肽以及浓厚感肽。风味的不同主要是因为组成肽的氨基酸种类及其排列组合不同[1]。
1.1 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。甜味肽的研究相对较为成熟,常见的甜味肽有阿斯巴甜(Aspartame)、阿力甜(Alitame)、纽甜(Neotame)等。
1.2 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。研究表明苦味肽的苦味与其中的疏水性氨基酸引有关,且其强弱与氨基酸的排列顺序有关,如亮氨酸、苯丙氨酸等疏水性基团位于C 端则呈强苦味。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,可以抑制血管紧张素转化酶的活性,具有降血压、抗血栓和降低胆固醇等功效[2]。
1.3 酸味肽
目前对酸味肽的研究较少,其主要有γ- 谷氨酰肽如Gluγ-Gly、Glu-γ-A1a、G1u-γ-G1u 等,酸味肽中的氨基酸残基电离出的氢离子通过TRP 离子通道进入味蕾细胞,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。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[3]。
1.4 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,研究发现,一些碱性肽盐如Orn-Tau·HCl、Lys-Tau·HCl、Orn-Gly·HCl 与Lys-Gly·HCl 等具有咸味,可替代部分食盐应用于低盐食品的开发中,如制备低盐或无盐酱油等。咸味肽在针对糖尿病、高血压患者等特殊人群的低钠食品中有着重要的利用价值,是呈味肽今后的研究热点之一。
1.5 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。在各种蔬菜、肉禽、乳品、水产以及酒类产品中都具有良好的应用效果[4]。
1.6 浓厚感肽
除酸、甜、鲜、咸和苦5 种基本味觉外,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。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-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。
2 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。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。例如方便面、速冻食品、调味料、肉制品与酱腌菜等方便食品的调味中,既可降低盐的咸感、味精的干涩感,还能增强产品的鲜味、厚味,增强各种味道的协调性[5]。
3 呈味肽的制备方法
目前呈味肽主要是通过降解蛋白质和微生物发酵法制备,此外还有化学合成法、酶合成法、基因工程法。
3.1 蛋白质降解法
蛋白质降解法是生产呈味肽的主要方法,在蛋白质的降解中,最常用的是酶降解法。选择适当的蛋白质为底物,采用蛋白酶酶解,即可得到大量具有各种生理功能的呈味肽。
3.2 微生物发酵法
采用微生物发酵底物生产呈味肽,其通过微生物发酵产生可分解蛋白底物的酶,进而将蛋白质分解为呈味肽,该方法生产成本较低,便于工业化生产和大规模推广。
3.3 化学和酶合成法
化学合成法和酶合成法主要根据呈味肽的氨基酸组成和空间结构,以氨基酸和小肽为原料合成,然而该方法不易控制,产率低,同时也不容易分离出所需要的目标产物,目前在实际生产中的应用有限。
3.4 基因工程法
基因工程法是将分离得到的带有目的基因的DNA 片段以适当的载体导入受体细胞,通过受体细胞的表达获得所需要的风味肽。基因工程法效率高,产量大,但该技术目前还不成熟,有待进一步研究。
4 结语
呈味肽是一种低聚肽,通常从食品中提取或由氨基酸合成,分子量在500-1500Da,具有良好的加工特性和呈味功能,部分呈味肽还具备生理活性,具有非常高的营养价值和保健功效。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