酶解紫苏蛋白结合美拉德反应制备鲜味肽的研究

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紫苏(Pefilla frutescens)又名白苏、香苏等,在我国有近2000年栽培历史,是一种传统的药食两用植物。紫苏叶中的萜类、黄酮及其甙类、花青素、紫苏醇等有很好的预防疾病、抗炎抗氧化等作用。紫苏籽油中含有的丰富α-亚麻酸有降血压、血脂、抑制血小板凝集、抗乳腺癌细胞的生长和代谢作用。除此之外,紫苏还具有消痰平喘、舒肝益脾、开胃下食、镇痛解毒等功效。紫苏饼粕(perilla seed meal PSM)是紫苏籽提取油脂后的副产品,其中蛋白质含量可达28%-45%,杂质很少,无对人体健康不利的物质,是一种优质的植物蛋白资源。但在紫苏油被提取后,大量紫苏饼粕被当作饲料和肥料,造成了对资源的极大浪费。因此探索紫苏饼粕蛋白进行酶解后,将滋味较好的肽类物质结合美拉德反应,可以达到制备风味良好的食品呈味基料的目的。  本课题研究包括以下四个部分:  (1)以紫苏饼粕蛋白为研究对象,在微波辅助的条件下,依次利用碱性蛋白酶和风味蛋白酶分步对紫苏饼粕蛋白进行酶水解,应用正交试验法确定了最佳的酶解条件。结果表明,第一步碱性蛋白酶最佳酶解条件为底物浓度3%、酶添加量1600u/gpr、pH10.0、微波功率400W、微波温度70℃、微波时间25min。第二步风味蛋白酶的最佳酶解条件为酶添加量1200u/gpr、pH65、微波功率400W、微波温度65℃、微波时间30min,分步酶解最终水解度为4486%。  (2)分步酶解所得紫苏肽经Sephadex G-15凝胶层析分离纯化后,分离出三个组分(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),利用反相高效液相色谱(RP-HPLC)表征分步酶解前后与分离纯化后前后成分的变化。结果表明,通过RP-HPLC表征,证明了微波辅助分步酶解相比于单酶酶解是一种快速高效的方法,且凝胶层析对分步酶解紫苏肽分离效果较好。经过电子舌滋味分析,分步酶解后紫苏肽的鲜味相比于单酶酶解有了明显改善。  (3)分步酶解紫苏肽与经凝胶层析分离纯化出的三个组分,通过Q-TOF LC/MS鉴定后,从肽的数量上看,分步酶解紫苏肽中共鉴定出61种肽,峰面积占物质总量84.44%,其中含有鲜味氨基酸-谷氨酸的肽占总肽的39.68%,因此可以初步推断紫苏肽鲜味较好的原因就在于此。组分Ⅰ中共鉴定出32种肽,峰面积占物质总量的65.43%,其中含有鲜味氨基酸-谷氨酸的肽占总肽的27.62%,保留时间绝大多数在6-11min之间。组分Ⅱ中共鉴定出44种肽,峰面积占物质总量的46.98%,其中含有谷氨酸的肽占总肽的3789%,相比于组分Ⅰ增加了10.27%,保留时间绝大多数在6-19min之间。组分Ⅲ中共鉴定出26种肽,峰面积占物质总量的73.35%,其中含有谷氨酸的肽占总肽的4524%,相较于Ⅱ高7.35%,且二肽三肽占绝大多数,保留时间基本在6-13min之间。从肽的分子量上看,组分Ⅰ中500Da以上的共占35.79%,Ⅱ减少到13.49%,而Ⅲ全部为400Da以下的肽段。最后经电子舌测定鲜味大小顺序为组分Ⅲ>Ⅱ>分步酶解物>Ⅰ,因此得出结论:通过凝胶层析色谱分离纯化后,可以进一步改善分步酶解后紫苏肽的鲜味,且分子量越小,鲜味越好。  (4)以鲜味最好的凝胶层析Ⅲ组分为原料,感官评价为指标,褐变程度作为反应进行程度,DPPH清除率为产物抗氧化性质,最后应用正交试验法确定确定最佳反应条件。结果表明,在反应时间为90min,温度120℃,2.5%糖添加量,pH值为7.0时,通过美拉德反应后的紫苏肽,鲜味提升,并且形成了良好的香气成分,具有一定的抗氧化效果,为今后将紫苏肽应用于食品调味基料作了良好的开端。
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