CN102771749B

CN102771749B - 一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法

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Publication number: CN102771749B
Application number: CN2012102457690A
Authority: CN
Inventors: 周素梅; 刘丽娅; 孙梦颖; 钟葵; 佟立涛; 王延州; 林伟静
Original assignee: Institute of Food Science and Technology of CAAS
Current assignee: Institute of Food Science and Technology of CAAS
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2032-07-16
Also published as: CN102771749A

Abstract

本发明提供一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法，该方法包括以下步骤：按质量份数计，将10~20份的小麦面筋蛋白酶解产物、2~10份的还原糖、0.5~3份的氨基酸、0~3份的维生素和0~2份的无机盐加水混合，调节pH为3~9，在90~180℃下加热反应30~90分钟。本发明的方法通过对小麦面筋蛋白进行高效水解，所得到的酶解产物水解度高达30%以上，含有丰富的氨基酸和多肽，蛋白利用率达80%（w/w）以上，并控制加热反应体系的pH值、物料配比、反应温度和时间，制备出了肉香味浓郁柔和、咸鲜味突出、色泽好的热反应香精，其不仅具有理想的肉香风味，还可提高产品的淳厚感，该产品广泛用于清真食品、肉制品、方便汤料、膨化食品等，此外，该制备方法工艺简单，生产周期短。

Description

一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法

技术领域

本发明属于食品添加剂领域，涉及一种肉味香精及其制备方法，具体涉及一种利用小麦面筋蛋白制备的热反应肉味香精及其制备方法。

背景技术

热反应香精是利用氨基酸、多肽等蛋白质水解物与还原糖、脂类等在一定条件下加热发生美拉德反应（Maillard Reaction，MR）生成的风味物质。香料工业界从20世纪中叶起就开始采用热反应的方法合成增香调味品。自问世以来，热反应香精以其卓越的营养、美味、安全等特性，在餐饮业、肉制品、调味品、方便食品、膨化食品、速冻食品、罐头食品、焙烤食品和烹调菜肴中得到了广泛应用。

小麦面筋蛋白俗称谷朊粉（wheat gluten），是生产小麦淀粉的副产物。伴随着市场上对小麦淀粉需求量的不断增加，全球小麦面筋蛋白过剩的现象日益严重，对其进行精深加工显得尤为重要。同时，作为小麦生产和消费大国，高值化利用小麦面筋蛋白已成为制约我国小麦淀粉产业发展的技术难题之一。

水解植物蛋白由于富含氨基酸和多肽，被公认为是合成热反应香精的理想原料。但目前用于热反应香精制备的植物蛋白水解物多为豆粕、花生粕、玉米蛋白等通过化学或酶法得到的水解产物。国内专利公开了一种利用大豆分离蛋白制备美拉德风味肽的方法（CN 101457248A）。然而，迄今未见利用小麦面筋蛋白制备热反应香精的专利报道，相关领域的研究也较少。有文献报道了采用酸法降解小麦面筋蛋白制备肉味香精的方法（毛善勇，周瑞宝. 水解植物蛋白制备肉味香精的研究[J]. 中国油脂，2004，9（1）：62−64）。但从整体来讲，对小麦面筋蛋白的研究仍局限于小麦肽的制备方法、功能特性及其酶解产物在食品功能性配料中的应用等。所公布的专利也多的集中在这些领域，如：一种采用谷朊粉生物酶法生产抗氧化活性肽的方法（CN01168764A）、一种小麦面筋蛋白酶解物及其制备方法、用途（CN101156645A）、从谷朊粉中酶法制取小麦肽的工业生产方法（CN101297675B）、一种高乳化性小麦面筋蛋白的制备方法（CN1868300A）。

而研究表明，酸法水解蛋白过程中会产生具有致癌性的1,3-二氯-2-丙醇（1,3-DCP）和3-氯-1,2-丙二醇（3-MCPD），它们对人体的肝、肾和神经系统有极大的损害。而酶法降解反应条件温和，氨基酸不被破坏，其水解产物中只有氨基酸和多肽，不产生有毒有害物质。因此，通过筛选适宜蛋白酶，实现对蛋白质进行高效定向酶解，成为制备热反应香精中的关键技术。以小麦面筋蛋白为主要原料，通过将蛋白定向酶解技术和热反应技术集成制备热反应型香精，不仅对于拓宽小麦面筋蛋白的应用范围，增加附加值、推动小麦淀粉产业的发展具有重要意义，同时有利于促进中国食品添加剂行业的健康发展。

发明内容

针对上述技术现状，本发明目的是提供一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法，从而为有效开发和利用小麦面筋蛋白提供重要途径，而且克服了常规酸法水解小麦面筋蛋白制备肉味香精会产生有害物质的缺陷。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法，该方法包括以下步骤：

按质量份数计，将10~20份的小麦面筋蛋白酶解产物、2~10份的还原糖、0.5~3份的氨基酸、0~3份的维生素和0~2份的无机盐加水混合，调节pH为3~9，在90~180℃下加热反应30~90分钟。

在上述方法中，所述小麦面筋蛋白酶解产物的制备方法包括以下步骤：

按照100~300 g/L的浓度将小麦面筋蛋白加入水中，搅拌形成酶解底物，再加入一种或多种蛋白酶对酶解底物进行酶解反应；

优选地，所述小麦面筋蛋白酶解产物的制备方法包括以下步骤：

按照100~300 g/L的浓度将小麦面筋蛋白缓慢加入水中，并于25~65℃下搅拌30~90分钟形成均匀分散的酶解底物，再加入一种或多种蛋白酶对酶解底物进行酶解反应；

更优选地，所述小麦面筋蛋白酶解产物的制备方法包括以下步骤：

按照100~300 g/L的浓度将小麦面筋蛋白缓慢加入水中，并于25~65℃下搅拌30~90分钟形成均匀分散的酶解底物，再加入一种或多种蛋白酶对酶解底物进行酶解反应；酶解反应后灭活所述蛋白酶，分离、收集上清液，冷冻干燥得到小麦面筋蛋白酶解产物。

其中，优选地，所述小麦面筋蛋白的蛋白质含量≥70%。

其中，优选地，所述蛋白酶选自风味蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、中性蛋白酶和Umamizyme中的一种或多种。

其中，优选地，所述酶解反应的条件是所述酶解底物的pH为6.0~9.0；加酶质量为所述酶解底物质量的0.5~5%；所述酶解反应的温度为45~65℃；并在连续搅拌下进行酶解反应3~12小时。

其中，优选地，所述灭活蛋白酶的方法包括：当所述酶解底物的水解度达到30~100%时，升温至95~100℃，保持10分钟再冷却至室温。

其中，优选地，所述分离采用碟片式或管式离心机，离心速度为3000~8000 rpm，离心时间为10~30分钟。

在上述方法中，优选地，所述还原糖选自木糖、葡萄糖、核糖和乳糖中的一种或几种，优选为木糖或葡萄糖；所述氨基酸选自甘氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸中的一种或几种，优选为半胱氨酸；所述维生素为维生素B₁和/或维生素C；所述无机盐为NaCl。

上述方法还可以包括浓缩或干燥所述加热反应产物的步骤；

优选地，上述方法还包括采用真空薄膜蒸发器浓缩所述加热反应产物，或采用冷冻干燥或喷雾干燥干燥所述加热反应产物的步骤；

更优选地，上述方法还包括采用采用真空薄膜蒸发器浓缩所述加热反应产物，或采用冷冻干燥或喷雾干燥干燥所述加热反应产物，并于4~−5℃贮存所述加热反应产物的步骤。

另一方面，本发明提供了上述方法制备的热反应肉味香精。

本发明的有益效果在于利用一种或多种蛋白酶对小麦面筋蛋白进行高效水解，所得到的酶解产物水解度高达30%以上，其中含有丰富的氨基酸和多肽，蛋白利用率可达80%（w/w）以上。将该酶解产物与还原糖混合，并添加一定量的半胱氨酸、V_B1、V_C和NaCl等辅料，通过控制加热反应体系的pH值、物料配比、反应温度和时间，制备出了肉香味浓郁柔和、咸鲜味突出、色泽好的热反应香精，其不仅具有理想的肉香风味，还提高了产品的淳厚感。该产品可广泛用于清真食品、肉制品、方便汤料、膨化食品等。此外，本发明的制备方法还具有工艺简单，生产周期短的特点。

附图说明

图1显示了本发明实施例制备的热反应肉味香精的评分结果。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本发明。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本发明，其不以任何方式限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为市售购买产品。

本发明使用的原料小麦面筋蛋白的蛋白质含量≥70%。

本发明所用的酶制剂是丹麦诺维信公司的商业化风味蛋白酶Flavourzyme 1000L（1000 LAPU/g）液体制剂和复合蛋白酶Protamex（1.5AU/g）粉状制剂。

在酶解反应结束前，先要对酶解液的水解度和蛋白回收率进行测定，测定水解度达到30%以上、蛋白回收率达到80%以上时，再进行下一步骤。

其中蛋白回收率采用下式计算，蛋白含量采用凯氏定氮法测定（GB/T14771-2003）。

水解度的测定采用甲醛滴定法。具体方法如下：首先采用甲醛滴定法测定样品中的−NH₂或−COOH基团的含量，然后代入下式求得其水解度。

式中：

h—采用甲醛滴定法测定的酶解液中的−NH₂或−COOH基团的含量，mmol/g；

h₀—采用甲醛滴定法测定的水解前原料中的−NH₂或−COOH基团的含量，mmol/g；

h_tot—每克原料蛋白的肽键毫摩尔数（mmol/g），对于小麦面筋蛋白而言，h_tot=8.38 mmol/g。

实施例1：

称取小麦面筋蛋白，边搅拌边缓慢加入水中，并于室温下搅拌30 min，得到底物浓度为100 g/L的悬浮液。用1 mol·L^-1的NaOH或HCl溶液调节pH至6.0，预热至55℃后，加入风味蛋白酶，酶与底物质量比（E/S）为1：100。料液于摇床中55℃恒温振荡，反应12小时后，将酶解液置于95℃水浴中，保持10 min灭酶。之后用冰水浴迅速冷却，离心（3000 r/min，20 min）得上清液，冷冻干燥得到酶解产物。

取经冷冻干燥后的小麦面筋蛋白水解物15 g、木糖5 g、L−半胱氨酸1 g，加水溶解，配制成总固形物含量为21%（w/w）的溶液，搅拌均匀，调节pH为4.5，100℃下反应60 min。反应结束后，使反应液迅速冷却至室温，得到液体状热反应肉味香精。

实施例2：

称取小麦面筋蛋白，边搅拌边缓慢加入水中，并于室温下搅拌30 min，得到底物浓度150 g/L的悬浮液。用1 mol·L^-1的NaOH或HCl溶液调节pH至6.0，预热至55℃后，加入风味蛋白酶，E/S为1.5：100。料液于摇床中55℃恒温振荡，反应10小时后，将酶解液置于95℃水浴中，保持10 min灭酶。之后用冰水浴迅速冷却，离心（4000 r/min，15 min）得上清液，冷冻干燥得到酶解产物。

取经冷冻干燥后的小麦面筋蛋白水解物15 g、葡萄糖5 g、L-半胱氨酸1 g，加水溶解，配制成总固形物含量为21%（w/w）的溶液，搅拌均匀，调节pH为5，100℃下反应90 min。反应结束后，使反应液迅速冷却至室温，得到液体状热反应肉味香精。

实施例3：

称取小麦面筋蛋白，边搅拌边缓慢加入水中，并于室温下搅拌30 min，得到底物浓度100 g/L的悬浮液。用1 mol·L^-1的NaOH或HCl溶液调节pH至6.0，预热至55℃后，加入等比例的风味蛋白酶和复合蛋白酶，E/S为1：50。料液于摇床中55℃恒温振荡，反应6小时后，将酶解液置于95℃水浴中，保持10 min灭酶。之后用冰水浴迅速冷却，离心（5000 r/min，10 min）得上清液，冷冻干燥得到酶解产物。

取经冷冻干燥后的小麦面筋蛋白水解物15 g、木糖5 g、L-半胱氨酸1 g、V_C 0.25 g，NaCl 0.75 g，加水溶解，配制成总固形物含量为22%（w/w）的溶液，搅拌均匀，调节pH为4，100℃下反应60 min。反应结束后，使反应液迅速冷却至40℃左右，喷雾干燥得到粉状热反应肉味香精。

实施例4

将上述实施例制备的热反应肉味香精样品用去离子水调节浓度至50g/L。由9人组成感官评定小组，分别对稀释后的样品的风味、滋味和色泽进行感官评价。以未进行美拉德反应的小麦面筋蛋白酶解液作为对照品，将样品与对照品进行比较。评定人员评定某样品与对照品的感官评价结果相似，则该样品得0分；比对照品好，得正分；比对照品差则得负分。样品评分最好不超过3分，最低不小于−3分，评分标准见表1。某一样品的最后得分为各评定人员对该样品评分结果的平均值，评定结果见图1。评定结果表明本发明的肉味香精的三项评定指标——气味、滋味和色泽均具有优秀的表现。

表1　美拉德反应产物的气味、滋味和色泽的评分标准

Claims

1.一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法，该方法包括以下步骤：

称取小麦面筋蛋白，边搅拌边缓慢加入水中，并于室温下搅拌30min，得到底物浓度为100g/L的悬浮液；用1mol·L^-1的NaOH或HCl溶液调节pH至6.0，预热至55℃后，加入风味蛋白酶，酶与底物质量比为1：100;料液于摇床中55℃恒温振荡，反应12小时后，将酶解液置于95℃水浴中，保持10min灭酶；之后用冰水浴迅速冷却，3000r/min，离心20min得上清液，冷冻干燥得到小麦面筋蛋白酶解产物；

取经冷冻干燥后的小麦面筋蛋白酶解产物15g、木糖5g、L-半胱氨酸1g，加水溶解，配制成总固形物含量为21%（w/w）的溶液，搅拌均匀，调节pH为4.5，100℃下反应60min；反应结束后，使反应液迅速冷却至室温，得到液体状热反应肉味香精。

2.一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法，该方法包括以下步骤：

称取小麦面筋蛋白，边搅拌边缓慢加入水中，并于室温下搅拌30min，得到底物浓度150g/L的悬浮液；用1mol·L^-1的NaOH或HCl溶液调节pH至6.0，预热至55℃后，加入风味蛋白酶，酶与底物质量比为1.5：100；料液于摇床中55℃恒温振荡，反应10小时后，将酶解液置于95℃水浴中，保持10min灭酶；之后用冰水浴迅速冷却，4000r/min，离心15min得上清液，冷冻干燥得到小麦面筋蛋白酶解产物；

取经冷冻干燥后的小麦面筋蛋白酶解产物15g、葡萄糖5g、L-半胱氨酸1g，加水溶解，配制成总固形物含量为21%（w/w）的溶液，搅拌均匀，调节pH为5，100℃下反应90min；反应结束后，使反应液迅速冷却至室温，得到液体状热反应肉味香精。

3.一种利用小麦面筋蛋白制备热反应肉味香精的方法，该方法包括以下步骤：

称取小麦面筋蛋白，边搅拌边缓慢加入水中，并于室温下搅拌30min，得到底物浓度100g/L的悬浮液；用1mol·L^-1的NaOH或HCl溶液调节pH至6.0，预热至55℃后，加入等比例的风味蛋白酶和复合蛋白酶，酶与底物质量比为1：50；料液于摇床中55℃恒温振荡，反应6小时后，将酶解液置于95℃水浴中，保持10min灭酶；之后用冰水浴迅速冷却，5000r/min，离心10min得上清液，冷冻干燥得到小麦面筋蛋白酶解产物；

取经冷冻干燥后的小麦面筋蛋白酶解产物15g、木糖5g、L-半胱氨酸1g、维生素C0.25g，NaCl0.75g，加水溶解，配制成总固形物含量为22%（w/w）的溶液，搅拌均匀，调节pH为4，100℃下反应60min；反应结束后，使反应液迅速冷却至40℃，喷雾干燥得到粉状热反应肉味香精。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法制备的热反应肉味香精。