CN115886230B - 一种低钠减盐增鲜植物蛋白肽及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低钠减盐增鲜植物蛋白肽及其制备方法与应用，属于食品化学和食品添加剂技术领域。本发明以富含酰胺类物质的植物蛋白为原料，在双酶分步水解植物蛋白的基础上，在内切酶酶解之后，同时采用外切酶和谷氨酰胺酶进行酶解，使水解液脱苦的同时转化游离态酰胺类物质，得到鲜味增强型植物蛋白肽。经过谷氨酰胺酶修饰的植物蛋白肽产品中的鲜味氨基酸含量大幅提升，可以代替谷氨酸钠(味精)，在不额外添加钠离子的情况下提高食品的鲜味，并增强咸味感知，达到减盐20％不减咸的效果，健康有效地实现“减钠不减咸”的“科学减盐”目标。
Description
技术领域
本发明属于食品化学和食品添加剂技术领域，具体涉及到一种低钠减盐增鲜植物蛋白肽及其制备方法与应用。
背景技术
食盐作为人类赖以生存的营养物质之一，是日常烹饪中最常用的调味料，也是食品加工产业中的重要辅料。普通食盐的主要成分为氯化钠(化学式NaCl)，其中的钠离子是维护人体电解质平衡的必需元素，但长期的高钠饮食会增加高血压的发病风险，也是一系列心血管疾病的重要诱因。2022年新版《中国居民膳食指南》中对于钠盐的每日推荐摄入量更是进一步从原来的6g下调至5g，首次与世界卫生组织(WHO)的推荐摄入量齐平。为响应全民减盐的号召，部分地区曾推出“限盐勺”来提醒中国居民在烹饪过程中关注食盐的添加量，但这种限制食盐用量而牺牲滋味的方式效果并不理想。国标GB/T19420-2021中规定了一种低钠盐的生产标准，即可以添加国家允许使用的食品添加剂来降低食盐中的钠离子浓度，其中，食品添加剂的应用以氯化钾最为广泛。虽然同样具有咸味的钾离子可以在保证咸味的同时降低高血压发生风险，但钾元素的增加对肾病患者不利，并且很可能会和治疗心血管疾病的药物相互作用而加重患者病情，存在一定健康隐患。除了金属盐类的食盐替代物外，还可以通过添加滋味增强剂激活位于人体口腔和舌头上的味觉受体，补偿因为钠离子浓度降低而引起的味觉差异，其中鲜味与咸味感知的关系最为密切。目前我国生产和使用最多的一种食品鲜味剂是L-谷氨酸钠(味精)，虽然其成本低廉、鲜味突出，可以经济有效地降低食盐的添加量，但是味精中仍然含有钠离子，无法满足“减钠盐”的真正意义。
植物蛋白是一种纯天然的绿色农产品加工副产物，它来源广泛且价格低廉，其中富含酰胺类物质的蛋白种类繁多，具有极大的鲜味潜能。虽然通过酶解技术可以将蛋白质转化为小肽和游离氨基酸，增加植物蛋白利用率和感官品质，但水解得到的大量游离态酰胺类物质本身并不具备呈味能力。谷氨酰胺酶作为一种酰胺酶，它在生命体中起到重要的生物调节作用，主要催化L-谷氨酰胺水解形成L-谷氨酸和氨。国内外针对谷氨酰胺酶的研究主要集中于生命科学领域，近几年来才鲜有案例将其应用于食品加工产业。将谷氨酰胺酶应用于富含酰胺类物质的蛋白水解工艺，可以将水解得到的游离酰胺转化为相对应的游离鲜味氨基酸，大幅提升植物蛋白的呈味品质。植物蛋白肽中鲜味氨基酸的激增，尤其是谷氨酸，可能具有在不额外添加钠离子的基础上代替味精增加食品鲜味和咸味的能力。
现有公开的植物蛋白酶解技术中，内切酶的单步水解工艺、以及内切酶和外切酶组合式的分步水解工艺最为常见。首先，植物蛋白在90℃～100℃的高温条件下变性展开，内切酶在其最适温度和pH环境下识别并切断肽段内部的肽键，使得大分子蛋白不断转化为小分子肽和游离氨基酸，此时蛋白内部的呈味基团不断暴露，肽液品质随之提升，但其中不乏大量具有苦味的小肽。外切酶的复合使用可以识别并切断多肽链的末端肽键并释放一个氨基酸，从而把苦味肽降解为氨基酸，对蛋白水解液进行脱苦作用。对于富含酰胺类物质的植物蛋白来说，虽然部分含有酰胺基团的短肽能够提供一定的鲜味，但其鲜味强度明显低于其对应的游离态氨基酸。谷氨酰胺酶可以将体系中游离的酰胺类物质转化为相对应的鲜味氨基酸，大幅提高产物的鲜味强度。若能够将谷氨酰胺酶应用于食品加工工业，有望大幅提升产品品质，减少工业产能和经济效应。因此，在何种酶组合和工艺条件下获得最佳的转酰胺能力和增鲜减钠效果，是“科学减盐”道路上亟需填补的技术空缺。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种谷氨酰胺酶修饰制备低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)取一定量植物蛋白粉按照蛋白粉与水的固液重量比为1:5～1:20加水混合获得植物蛋白溶液，在90℃～100℃下加热20min～40min进行热变性处理；
(2)将步骤(1)所得植物蛋白溶液的pH调节至6.5～8.5，将溶液温度保持在内切酶最适温度50～70℃添加内切酶，内切酶与底物重量比为1.5％～3.5％，酶解2h～5h，第一阶段酶解结束；调节pH至6.0～8.0，将溶液温度调节至40℃～60℃后添加外切酶，外切酶与底物重量比为0.5％～1.5％，并同步添加谷氨酰胺酶共同酶解1h～3h；所述内切酶为复合蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一种或两种以上，所述外切酶为风味蛋白酶或/和氨肽酶；
(3)将步骤(2)所得溶液放在沸水中灭酶15min～30min，待酶解液冷却后，离心取上清得到植物蛋白呈味肽。
进一步地限定，步骤(1)所述植物蛋白粉中酰胺类氨基酸含量占植物蛋白粉中蛋白含量的25％以上。
进一步地限定，所述植物蛋白粉为谷朊蛋白粉、大豆蛋白粉、豌豆蛋白粉中的一种或两种以上。
进一步地限定，步骤(2)所述谷氨酰胺酶的用量与底物蛋白重量比为0.2％～1.5％。
优选地，步骤(2)所述谷氨酰胺酶的用量与底物蛋白重量比为0.5％。
进一步地限定，步骤(3)所得植物蛋白呈味肽中相对分子质量小于500的蛋白肽的质量分数为78％～82％。
进一步地限定，步骤(3)所得植物蛋白呈味肽在0.4％重量比的食盐溶液中添加量为0.3％重量比时，电子舌鲜味响应值可超过重量比0.1％味精水溶液对应鲜味值，电子舌咸味响应值可超过0.5％重量比的食盐溶液的咸味值，即达到减少钠盐20％不减咸的效果，并达到0.5％重量比的食盐溶液咸味值的两倍以上。
本发明还提供了上述方法制备获得的植物蛋白呈味肽。
本发明还提供了上述植物蛋白呈味肽在不额外引入钠离子的情况下提高食品的鲜味和咸味中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所述低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的制备工艺简单、产业化设备成熟，产品营养丰富、鲜味突出且成本较低，具体有益效果如下：
(1)相比于国内外关于植物蛋白酶解的内切酶的单步水解工艺、以及内切酶和外切酶组合式的分步水解工艺，本申请所述的制备方法可通过复合使用谷氨酰胺酶的分步水解工艺提升呈味肽品质，在不额外增加酶解时间的基础上大幅提高产品增咸增鲜能力，减少实际生产成本；
(2)植物蛋白作为农产品加工的副产品，蛋白表面含有大量疏水性基团，水溶性较差，在产业化应用中有很大局限。不仅如此，虽然富含谷氨酰胺的植物蛋白有极大的鲜味潜能，但其本身在游离状态下并不具有呈味特性。本发明所公开的技术方案可以使蛋白结构展开，释放蛋白内部亲水性基团，大幅提高植物蛋白粉的溶解性。此外，谷氨酰胺酶的使用可以通过转化游离态酰胺类物质来增加体系中游离态鲜味氨基酸含量(主要为谷氨酰胺转化得到的谷氨酸)，可以替代谷氨酸钠(味精)应用于食品体系，在不额外引入钠离子的情况下提高食品的鲜味，激活口腔即舌苔表面的滋味受体，增强咸味感知能力，克服摄入过多钠离子而带来的诸多弊端，响应2022年新版《中国居民膳食指南》进一步将每日食盐摄入量从6g下调至5g的减盐号召。
附图说明
图1为本发明实施例1-4与对比例所得植物蛋白呈味肽的生产流程图；
图2为本发明实施例2所述植物蛋白呈味肽中相对分子质量分布的高效液相色谱图；
图3为本发明实施例1-4和对比例2所述谷氨酰胺酶添加量增加时植物蛋白呈味肽形成的游离氨基酸含量及剩余谷氨酰胺含量变化图；
图4为本发明实施例2和对比例2所得植物蛋白呈味肽盐溶液的滋味特征分析结果图；
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
下述实施例和对比例中所用植物蛋白粉均为食品级市售植物蛋白粉，实验用水为蒸馏水，电子舌样品配制用水为去离子水。采用高效液相色谱仪对植物蛋白呈味肽产品中的游离氨基酸进行分析，其中所用化学试剂为色谱纯。为排除测定中肽结合氨基酸对游离氨基酸含量的干扰，首先需要对测试样品进行前处理，具体方法如下：取3mL液体样品，加10％的三氯乙酸溶液等体积稀释，混匀后静置1h。经双层滤纸过滤后取1mL澄清液10000r/min高速离心10min，取4μL上清液于液相瓶以备后续测定。经前处理后的样品通过安捷伦1100液相色谱仪，ODS HYPERSIL色谱柱(25cm×4.6mm×5μm)进行氨基酸含量测定，柱温设置为40℃，在338nm进行检测，流动相A：0.06mM乙酸钠，B：0.15mM乙酸钠/乙腈/甲醇(1/2/2，v/v/v)。梯度条件：0～27.5min，8％～60％ B，流速1.0mL/min。
采用凝胶渗透色谱法对植物蛋白呈味肽的相对分子质量分布特征进行分析，通过TSK gel 12000SWXL(300mm×7.8mm×5μm)色谱柱对样液进行分离后经过Waters 600高效液相色谱仪(配备2487紫外检测器和Empower工作站)进行检测，柱温设置为30℃，检测波长220nm，流速0.5mL/min，流动相为乙腈/水/三氟乙酸(40/60/0.1，v/v/v)。用于绘制标准曲线的相关标准品为细胞色素C(12400Da)、抑蛋白酶肽(6500Da)、杆菌肽(1450Da)、四肽GGYR(451Da)和三肽GGG(189Da)。
采用INSENT SA402B电子舌对植物蛋白肽盐溶液的滋味特征进行分析。为确保采集数据的可靠性和稳定性，在每次测量前都需要对电子舌进行自检、激活、校准和诊断。按0.4％重量比盐和0.3％重量比肽的配比调制植物蛋白肽电子舌测试样品(特殊配比会在下文中单独注明)，配比计算过程中均扣除了调节pH过程中消耗的钠离子浓度。将配置好的样液倒入电子舌专用测试杯中，电子舌检测条件如下：清洗时间5min，样品测试时间30s，测量回味30s。每个样品测定四次，第一轮测定后数据趋于稳定，故取后三次的电子舌响应值作为样品味觉信号强度。
采用SPSS 22.0软件进行数据处理，通过Duncan多重检验对数据进行显著性分析，置信区间为95％，即P<0.05时数据间存在显著性差异。
实施例1
取100g谷朊蛋白粉溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶和0.20g(酶/底物为0.2％重量份)谷氨酰胺酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
实施例2
取100g谷朊蛋白粉溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶和0.50g(酶/底物为0.5％重量份)谷氨酰胺酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
实施例3
取100g谷朊蛋白粉溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶和0.90g(酶/底物为0.9％重量份)谷氨酰胺酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
实施例4
取100g谷朊蛋白粉溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶和1.40g(酶/底物为1.4％重量份)谷氨酰胺酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
实施例5
取100g大豆蛋白粉溶解于600g水中，搅拌均匀，在90℃下加热20分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至7.5，并将溶液温度设置为60℃，添加1.50g(酶/底物为2.5％重量份)中性蛋白酶酶解2h，第一阶段酶解结束；调节pH至6.5，设定溶液温度至40℃，添加0.5g(酶/底物为0.5％重量份)氨肽酶和0.5g(酶/底物为0.5％重量份)谷氨酰胺酶酶解1h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理15min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到大豆蛋白呈味肽。
实施例6
取100g豌豆蛋白溶解于1500g水中，搅拌均匀，在100℃下加热40分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节8.5，并将溶液温度设置为60℃，添加3.5g(酶/底物为3.5％重量份)木瓜蛋白酶酶解5h，第一阶段酶解结束；调节pH至6.0，设定溶液温度至60℃，添加1.5g(酶/底物为1.5％重量份)氨肽酶和1.5g(酶/底物为1.5％重量份)谷氨酰胺酶酶解3h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理30min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到豌豆蛋白呈味肽。
对比例1
取100g谷朊蛋白溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至7.5，并将溶液温度设置为55℃(该酶解条件为碱性蛋白酶和谷氨酰胺酶同步酶解时筛选得到的最佳酶解温度和pH)，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶和0.50g(酶/底物为0.5％重量份)谷氨酰胺酶酶解3h，第一阶段酶解结束；重新调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
对比例2
取100g谷朊蛋白溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
对比例3
取100g谷朊蛋白溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
对比例4
取100g谷朊蛋白溶解于900g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理；冷却后将溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60℃，添加2.14g(酶/底物为2.14％重量份)碱性蛋白酶酶解3h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50℃，添加1.18g(酶/底物为1.18％重量份)风味蛋白酶酶解2h，第二阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，调节pH至7.0，设定溶液温度至55℃，添加0.50g(酶/底物为0.5％重量份)谷氨酰胺酶酶解2h，第三阶段酶解结束；将溶液放在沸水中高温处理20min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽，生产流程图如图1所示。
采用凝胶渗透色谱法对实施例和对比例获得的植物蛋白呈味肽中不同相对分子质量肽段分布特征进行分析，结果如表1所示，其中实施例2制备获得的植物蛋白呈味肽的相对分子质量分布高效液相色谱图见图2。结果显示，所有实施例所述植物蛋白呈味肽中分子质量小于500的肽段均达到78％以上，而对比例所述植物蛋白肽液该肽段含量明显较低(P<0.05)，说明实施例所述工艺下得到的植物蛋白呈味肽产品可以获得更多的游离氨基酸以及二、三小肽，它们是肽液鲜味及咸味的重要来源。
表1实施例和对比例获得的不同植物蛋白呈味肽中不同相对分子质量肽段分布特征
采用高效液相色谱仪对实施例和对比例获得的植物蛋白呈味肽产品中游离谷氨酸和游离谷氨酰胺含量进行分析，结果见表2，该结果反映了谷氨酰胺酶在不同水解工艺下的转酰胺能力。
表2实施例和比较例获得的植物蛋白呈味肽中游离谷氨酸和游离谷氨酰胺含量
采用INSENT SA402B电子舌对实施例和对比例获得的植物蛋白肽盐溶液的滋味特征进行分析，结果见表3，该结果反映了不同水解工艺制备得到的植物蛋白肽的减盐增鲜能力差异。
表3不同植物蛋白呈味肽盐溶液电子舌测定结果
由表3可知，实施例1-5所述经不同剂量谷氨酰胺酶修饰后的植物蛋白肽液的增盐增鲜能力均得到了明显提升，且均显著超过了0.1％味精所产生的电子舌鲜味响应值(P<0.05)，以及0.5％盐溶液所产生的电子舌咸味值的两倍以上(P<0.05)，意味着所有实施例样品均达到了远超20％重量份以上的电子舌减盐效果；相比于在第三个酶解阶段单独添加谷氨酰胺酶的对比例4所获得的谷朊蛋白肽液，实施例2在相同酶用量的条件下获得的谷朊蛋白肽液不但在增盐增鲜方面获得了更好的效果，而且在制备工艺上节约时间和成本；此外，对比例1-3获得的谷朊蛋白肽液的鲜味响应值明显低于0.1％味精的鲜味(P<0.05)，咸味值也相对较弱(P<0.05)，证实本发明所述工艺可以通过复合使用谷氨酰胺酶将体系中游离的谷氨酰胺转化为谷氨酸来提高植物蛋白呈味肽的鲜味和咸味。
对比例2同样采用2步酶解工艺，与实施例唯一的区别在于该方法未添加谷氨酰胺酶，故可以通过比较对比例2和实施例1-4在表1-3中的数据，反映出在谷氨酰胺酶添加量不断增加的情况下，本发明所述工艺下制备得到的谷朊蛋白呈味肽的氨基酸组成、增咸增鲜效果与谷氨酰胺酶添加量之间的量效关系。由图3可知，谷氨酰胺酶酶用量较小时，游离谷氨酸含量增幅较大，咸味值和鲜味值都显著增长(P<0.05)，但当添加量超过酶/底物重量比的0.5％后，体系中的游离谷氨酰胺逐步消耗殆尽，游离谷氨酸含量增幅变小，咸味值和鲜味值也没有随着游离谷氨酸含量的持续增长而增加(P>0.05)。综上，在本申请所述实施例中，谷氨酰胺酶与底物重量比为0.5％时(实施例2)产品具有最大程度的经济效应和咸鲜味修饰作用。
对比实施例2和对比例2、3在表1-3中的数据，可以反映出不同酶组合和工艺条件下制得的谷朊蛋白肽的水解程度差异、以及其增咸增鲜效果的优劣。实施例2和对比例2均采用2步酶解工艺，在对比例3单步酶解工艺的基础上，大幅提升呈味肽的水解程度及增咸增鲜效果(P<0.05)。特别地，实施例2在外切酶酶解阶段复合使用谷氨酰胺酶所制得的呈味肽液的水解度、谷氨酸含量和增咸增鲜效果均明显高于对比例2所述肽液(P<0.05)，说明复合使用谷氨酰胺酶可以有效的将体系中游离的谷氨酰胺转化为具有鲜味的谷氨酸从而提高呈味肽的鲜味和咸味。此外，还体现出外切酶和谷氨酰胺酶之间存在协同酶解作用，可以在酶解参数相同的情况下获得更高的水解度，释放更多的呈味小肽和游离氨基酸。
对比实施例2和对比例1、2、4在表1-3中的数据，可以反映出当谷氨酰胺酶酶用量相同时，不同谷氨酰胺酶添加时间下谷氨酰胺酶的转化能力、以及对应呈味肽的增咸增鲜效果。对比例2所述工艺中未使用谷氨酰胺酶，可以作为参考例来对比其他两种工艺条件的优劣。对比例1所述碱性蛋白酶酶解阶段所用参数为此酶解组合下，以电子舌咸味和鲜味响应值为筛选指标优化后的最佳酶解参数。如表2、3中数据所示，对比例1与对比例2的谷氨酸含量和电子舌结果差异均不明显(P>0.05)，这说明对比例1所述工艺，即在第一阶段与内切酶共同添加谷氨酰胺酶对植物蛋白进行水解时，谷氨酰胺的转化率微乎其微；此外，谷氨酰胺酶和内切酶的共同使用会大幅影响内切酶的水解效率(P<0.05)，原因可能为：一、谷氨酰胺酶和碱性蛋白酶的最适pH和最适温度区别相对较大，折中的酶解参数可能会削弱其在体系中的酶活力；二、谷氨酰胺酶本身也是一种蛋白，它可以和目标植物蛋白竞争性地与内切酶发生水解反应，削弱内切酶对目标肽键的水解作用，从而降低最终呈味肽液的水解程度和增咸增鲜能力。对比实施例2、对比例4和对比例2的结果可以看出，实施例2和对比例4所述肽液体系中的大部分谷氨酰胺都被转化成了具有鲜味的谷氨酸，其谷氨酸含量和电子舌结果都明显高于对比例1(P<0.05)，说明在外切酶酶解阶段同步添加谷氨酰胺酶可以较大程度地发挥谷氨酰胺酶的转酰胺作用，大幅提升呈味肽液的咸鲜味，且效果与单独增加一个谷氨酰胺酶酶解步骤所得的呈味肽液接近甚至更优。
由此可以得出结论：本发明所述复合使用谷氨酰胺酶的2步酶解工艺所制得的植物蛋白肽液的水解程度和增咸增鲜效果均显著高于对比例2所述的双酶酶解工艺以及对比例3所述的单酶酶解工艺；此外，在外切酶步骤同步使用谷氨酰胺酶具有协同酶解的作用，可以有效地避免内切酶和谷氨酰胺酶同步添加后发生的拮抗作用所导致的水解度、以及增咸增鲜能力下降的问题。虽然对比例4和实施例2所述呈味肽产品的咸鲜味增强效果相近，但对比例4所述的三步酶解工艺颇为繁琐，而本发明所述工艺可以更加便捷经济地得到效果更好的低钠增咸型呈味肽产品。
根据表2的游离氨基酸数据，将实施例2中谷氨酰胺酶转化得到的游离谷氨酸换算成相应摩尔数的谷氨酸钠(味精)，并将其添加进对比例2所述的未经谷氨酰胺酶修饰的呈味肽溶液当中，按0.3％重量份肽和0.4％重量份盐的配比制得样液，采用INSENT SA402B电子舌对样液、未经修饰的含肽盐溶液(含0.3％重量份的对比例2获得的植物蛋白呈味肽和0.4重量份的盐)和谷氨酰胺酶修饰后的含肽盐溶液(含0.3％重量份的实施例2获得的植物蛋白呈味肽和0.4重量份的盐)进行滋味特征分析，结果见图4。由图4结果可以看出经谷氨酰胺酶修饰后的含肽盐溶液的咸鲜味值明显高于未经修饰的参考例的电子舌响应值(P<0.05)，且与添加了相同摩尔数谷氨酸钠样液的咸鲜味值相当(P>0.05)，说明实施例2所述工艺制得的呈味肽可以在不额外增加钠离子的情况下增加食品的鲜味，并增强咸味强度，具有市场应用价值。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种谷氨酰胺酶修饰制备低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）取100 g谷朊蛋白粉溶解于900 g水中，搅拌均匀，在95 ℃下加热30分钟进行热变性处理，冷却；
（2）将步骤（1）所得溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60 ℃，添加2.14 g碱性蛋白酶酶解3 h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50 ℃，添加1.18 g风味蛋白酶和0.20 g谷氨酰胺酶酶解2 h，第二阶段酶解结束；
（3）将溶液放在沸水中高温处理20 min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽。
2.一种谷氨酰胺酶修饰制备低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）取100 g谷朊蛋白粉溶解于900 g水中，搅拌均匀，在95 ℃下加热30分钟进行热变性处理，冷却；
（2）将步骤（1）所得溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60 ℃，添加2.14 g碱性蛋白酶酶解3 h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50 ℃，添加1.18 g风味蛋白酶和0.50 g谷氨酰胺酶酶解2 h，第二阶段酶解结束；
（3）将溶液放在沸水中高温处理20 min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽。
3.一种谷氨酰胺酶修饰制备低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）取100 g谷朊蛋白粉溶解于900 g水中，搅拌均匀，在95 ℃下加热30分钟进行热变性处理，冷却；
（2）将步骤（1）所得溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60 ℃，添加2.14 g碱性蛋白酶酶解3 h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50 ℃，添加1.18 g风味蛋白酶和0.90 g谷氨酰胺酶酶解2 h，第二阶段酶解结束；
（3）将溶液放在沸水中高温处理20 min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽。
4.一种谷氨酰胺酶修饰制备低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）取100 g谷朊蛋白粉溶解于900 g水中，搅拌均匀，在95℃下加热30分钟进行热变性处理，冷却；
（2）将步骤（1）所得溶液pH调节至8.0，并将溶液温度设置为60 ℃，添加2.14 g碱性蛋白酶酶解3 h，第一阶段酶解结束；调节pH至7.0，设定溶液温度至50 ℃，添加1.18 g风味蛋白酶和1.40 g谷氨酰胺酶酶解2 h，第二阶段酶解结束；
（3）将溶液放在沸水中高温处理20 min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到谷朊蛋白呈味肽。
5.一种谷氨酰胺酶修饰制备低钠减盐增鲜植物蛋白呈味肽的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）取100 g大豆蛋白粉溶解于600 g水中，搅拌均匀，在90℃下加热20分钟进行热变性处理，冷却；
（2）将步骤（1）所得溶液pH调节至7.5，并将溶液温度设置为60 ℃，添加1.50 g中性蛋白酶酶解2 h，第一阶段酶解结束；调节pH至6.5，设定溶液温度至40 ℃，添加0.5 g氨肽酶和0.5 g谷氨酰胺酶酶解1 h，第二阶段酶解结束；
（3）将溶液放在沸水中高温处理15 min进行灭酶，待酶解液冷却后，离心取上清液得到大豆蛋白呈味肽。
6.权利要求1-5任意一项所述方法制备获得的植物蛋白呈味肽，其特征在于，所述植物蛋白呈味肽在0.4%重量比的食盐溶液中添加量为0.3%重量比时，电子舌鲜味响应值超过重量比0.1%味精水溶液对应鲜味值，电子舌咸味响应值超过0.5%重量比的食盐溶液的咸味值的两倍，即达到减少钠盐20%不减咸的效果。
7.权利要求6所述植物蛋白呈味肽在不额外引入钠离子的情况下提高食品的鲜味和咸味中的应用。
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