CN116019215A - 一种香味功能性大豆蛋白调味料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种香味功能性大豆蛋白调味料及其制备方法与应用，具体是一种利用大豆进行蛋白酶酶解反应和美拉德反应制备多功能调味料的方法及应用，属于食品加工技术领域。本发明首先对大豆蛋白进行酶解，获得的酶解产物与不同来源的多糖进行美拉德反应，获得不同特征同时吡嗪含量高于130μg/g的香味功能性调味料，能够改善肉制品风味，同时具有抑菌及减缓产品氧化的功效。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用大豆蛋白酶进行酶解反应和美拉德反应制备香味多功能调味料及其制备方法与应用，属于食品加工技术领域。
背景技术
大豆蛋白作为优质的蛋白质来源，通过传统的蛋白酶分解的方法，可以获得丰富的多肽和游离氨基酸，这些通常被认为是重要的风味前体。
美拉德反应也称为非酶糖基化，是氨基(包括氨基酸、肽或蛋白质)和还原性化合物之间的反应。一般来说，美拉德反应是食品热加工过程中发生的主要食品蛋白质修饰反应之一。此外，美拉德反应是形成色素、香气、有效抗氧化化合物和抑菌化合物的有效手段，可广泛应用于食品工业。
在美拉德反应现在已经使用单糖或者混合单糖与大豆蛋白酶解液复配反应，很少人添加多糖进行反应，而且多糖在食品中常被当作益生元、脂肪替代品、稳定剂、增稠剂和乳化剂，有极大的开发利用价值。
因此，本发明公开使用多糖与大豆蛋白酶解液进行美拉德反应，研究产物的风味化合物和其生物活性的利用。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种香味功能性大豆蛋白调味料及其制备方法与应用，本发明方法利用蛋白酶降解法和美拉德反应分解和修饰大豆蛋白，更关键的是增加不同种类多糖参与美拉德反应，这样不仅可以赋予大豆蛋白鲜艳的色泽，还可以赋予大豆蛋白更加诱人的香味，与此同时大豆蛋白调味料被赋予了极强的抑菌性能，可以有效防止大豆蛋白调味料的腐败变质，这对于延长大豆蛋白调味料的货架期起到了重要的作用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明的第一个目的时，提供一种香味功能性大豆蛋白调味料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、大豆蛋白粉经蛋白酶酶解，得到大豆蛋白酶解液；
S2、取所述大豆蛋白酶解液，加入多糖，调节pH为8.0，置于高压蒸汽灭菌锅中控温反应，取出后迅速降温；
S3、将产物低温冰冻，再经冻干，得大豆蛋白调味料。
可选的，在本申请的一个实施方式中，步骤S1中，所述蛋白酶为复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按2:1的质量比组成。
可选的，在本申请的一个实施方式中，步骤S1中，所述酶解的反应条件为：温度45℃，pH为6，反应进行3h，再经沸水浴及冰水冷却。
可选的，在本申请的一个实施方式中，所述沸水浴的时间为15min。
可选的，在本申请的一个实施方式中，步骤S2中，所述多糖为黄芪多糖、平菇多糖中的一种或两种。
可选的，在本申请的一个实施方式中，所述大豆蛋白酶解液与多糖的质量比为10：1。
可选的，在本申请的一个实施方式中，步骤S2中，所述反应的条件为：温度110℃，pH为8，反应进行1h。
可选的，在本申请的一个实施方式中，步骤S3中，将产物置于-40℃冰冻3d，再经冻干。
本发明的第二个目的是，提供一种大豆蛋白调味料，根据权利要求1所述的方法制备得到，其特征在于，所述大豆蛋白调味料中的吡嗪含量高于130μg/g。
可选的，在本申请的一个实施方式中，所述大豆蛋白调味料中的吡嗪含量高于140μg/g。
本发明的第三个目的是，提供所述的大豆蛋白调味料在食品领域的应用，尤其是应用在肉制品中，用于减少肉制品保存中的微生物含量，减缓产品酸败和脂肪氧化。
可选的，在本申请的一个实施方式中，所述大豆蛋白调味料对大肠杆菌的抑制率在4h达到70％以上，对金黄色葡萄球菌的抑制率在4h达到70％以上。
有益效果：本发明首先对大豆蛋白进行酶解，获得的酶解产物与不同来源的多糖进行美拉德反应，获得不同特征同时吡嗪含量高于130μg/g的香味功能性调味料，能够改善肉制品风味，同时具有抑菌及减缓产品氧化的功效。
附图说明
图1为GC-MS测定美拉德反应产物吡嗪含量表。
图2为大豆蛋白调味料抑菌活性，其中，A为大豆蛋白调味料对大肠杆菌的抑菌活性，B为大豆蛋白调味料对金黄色葡萄球菌的抑菌活性。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明进一步说明，根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。
本发明中采用的多糖为黄芪多糖和平菇多糖。
实施例1：大豆蛋白调味料的制备
本实施例首先对大豆蛋白进行酶解，获得的酶解产物与不同来源的多糖进行美拉德反应，最终得到大豆蛋白调味料，再对其进行特性分析，具体过程如下：
S1、大豆蛋白酶解液的制备
取低温脱脂豆粕，用破碎机粉碎过筛，取20g大豆蛋白粉，等量蒸馏水，升温至45℃，调节pH为6，加入木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶2:1，置于恒温磁力搅拌器上进行酶解反应，转子转速设定为5000r/min，反应3h后，将酶解液放入沸水浴中加热15min使蛋白酶失活，冰水冷却后得到大豆蛋白酶解液。
S2、大豆蛋白酶解液美拉德反应产物的制备
称取10g大豆蛋白酶解液，加入1.0g多糖，加入50mL离心管中，在涡旋振荡器上混合均匀后调节pH为8，将离心管置于高压蒸汽灭菌锅中控温反应一定时间，取出后放入冰中迅速降温，再经冻干，得到美拉德反应产物即为大豆蛋白调味料，冷藏待用。
该步骤中，多糖的种类不同，可以实现不同多糖与大豆蛋白酶解液的美拉德反应产物的制备，具体设置如下：
①黄芪多糖-美拉德反应产物(G-MRPs)
取制备好的大豆蛋白酶解液，按照质量1：10的比例将黄芪多糖加入其中，其余步骤同S2，得产物即为CLPHM-H。
②平菇多糖-美拉德反应产物(P-MRPs)
取制备好的大豆蛋白酶解液，按照质量1：10的比例将平菇多糖加入其中，其余步骤同S2，得产物即为CLPHM-P。
③无多糖-美拉德反应产物(MRPs)
取制备好的大豆蛋白酶解液，不加多糖，作为空白对照组，其余步骤同S2，得产物即为CLPHM。
S4、GC-MS的测定
样品前处理：分别准备称量美拉德反应产物2g置于20mL顶空瓶中，压盖密封，置于顶空进样器中待测。
GC-MS条件：色谱条件为：TG-WAX(60m*0.25mm*0.32um)色谱柱；载气：氦气；载气流速：1.2mL/min；进样口温度250℃；分流比1:1；升温程序为40℃保持1min，以3℃/min升温至180℃，再以20℃/min升温至230℃，保持12min。顶空瓶平衡时间0.5min；平衡温度100℃；定量管温度120℃；传输线温度230℃。电子轰击离子源(EI)；电子能量70eV；传输线温度230℃；离子源温度260℃，四级杆温度150℃；离子扫描范围20–400m/z各组分通过和标准谱库检索，确定其结构。
上述产物经GC-MS的测定后，其中吡嗪含量如图1所示的表格。
GC-MS测试结果表明，加入多糖会增加MRPs的吡嗪含量，其中2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪和2-甲基吡嗪含量最高。2,5-二甲基吡嗪呈刺鼻的炒花生香气和巧克力，主要用于配制可可、咖啡、肉类、坚果和马铃薯等香精；2,6-二甲基吡嗪是韩国传统盐发酵沙枪酱的主要挥发性化合物，2-甲基吡嗪，2,5-二甲基吡嗪在加热的罐头炖肉中含量较高，对罐头炖肉的香气有积极作用。
产物CLPHM-H、CLPHM-P中的吡嗪总量分别高达167.944μg/g、141.816μg/g，相较于空白对照组的吡嗪总量为122.16，可以看出，经过多糖进行美拉德反应的产物中的吡嗪总量得到大大提升，说明了添加多糖进行美拉德反应，有利于提高蛋白调味料中共的吡嗪总量，对其有极大的促进作用。
实施例2：大豆蛋白调味料(平菇多糖美拉德反应产物CLPHM-P)在猪肉饼中的应用
大豆蛋白调味料鸡肉饼的制备：
将从超市购买的新鲜猪肉解冻与绞碎，添加2％氯化钠、0.3％五香粉和5％玉米淀粉，与实施例1所得的大豆蛋白调味料CLPHM-P按质量20：1的比例混合，搅拌均匀后腌制，入模成型，出模，真空包装，在4℃下低温贮藏12d进行指标测定。
大豆蛋白调味料猪肉饼感官评价：感官评价对肉饼的气味、色泽、黏度和肉质四个方面进行评价，感官评价小组由10名食品专业人员组成，评定人员在感官评价室进行感官评价，利用标度法对每项指标进行打分，样品的最终评分取感官评价小组的平均分，感官评价结果见表1所示。
大豆蛋白调味料猪肉饼性能测定：
①抑菌率的测定参考陈晓(鸡肝蛋白酶解物的美拉德反应条件优化及其产物特性，陈晓，硕士学位论文，2020，安徽农业大学)进行测定；
②活菌数：参考GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定方法》进行测定；
③酸价(AV)的测定：根参考5009.229—2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》进行测定；
④过氧化值(POV)的测定：参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》进行测定；
⑤硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance，TBARs)值测定：取10g样品置于锥形瓶中，加入50mL 7.5％的三氯乙酸(含0.1％ EDTA)，置微型振荡器上振摇30min，过滤后取5mL上清液于试管中，并加入5mL 0.02mol/L TBA溶液(2-硫代巴比妥酸)摇匀，在90℃水浴锅中保温40min，取出快速冷却至室温,1600r/min离心5min，将上清液转移到干净的试管中再加入5mL氯仿摇匀，取上清液分别测定532nm和600nm处的吸光度，并记录吸光度值。
保存2d、12d后各性能指标分别如表2、表3所示。
实施例3：大豆蛋白调味料(平菇多糖美拉德反应产物CLPHM-P)在鸡肉饼中的应用
大豆蛋白调味料鸡肉饼的制备：
将从超市购买的新鲜鸡肉解冻与绞碎，添加2％氯化钠、0.3％五香粉和5％玉米淀粉，与实施例1所得的大豆蛋白调味料CLPHM-P按质量20：1的比例混合，搅拌均匀后腌制，入模成型，出模，真空包装，在4℃下低温贮藏0、6、12、18、24d进行指标测定。
大豆蛋白调味料鸡肉饼感官评价：同实施例2。
大豆蛋白调味料鸡肉饼性能测定：同实施例2。
实施例4：大豆蛋白调味料(平菇多糖美拉德反应产物CLPHM-P)在鸭肉饼中的应用
大豆蛋白调味料鸭肉饼的制备：
将从超市购买的新鲜鸭肉解冻与绞碎，添加，添加2％氯化钠、0.3％五香粉和5％玉米淀粉，与实施例1所得的大豆蛋白调味料CLPHM-P按质量20：1的比例混合，搅拌均匀后腌制，入模成型，出模，真空包装，在4℃下低温贮藏0、6、12、18、24d进行指标测定。
大豆蛋白调味料鸭肉饼感官评价：同实施例2。
大豆蛋白调味料鸭肉饼性能测定：同实施例2。
实施例5：大豆蛋白调味料(平菇多糖美拉德反应产物CLPHM-P)在牛肉饼中的应用
大豆蛋白调味料牛肉饼的制备：
将从超市购买的新鲜牛肉解冻与绞碎，添加，添加2％氯化钠、0.3％五香粉和5％玉米淀粉，与实施例1所得的大豆蛋白调味料CLPHM-P按质量20：1的比例混合，搅拌均匀后腌制，入模成型，出模，真空包装，在4℃下低温贮藏0、6、12、18、24d进行指标测定。
大豆蛋白调味料牛肉饼感官评价：同实施例2。
大豆蛋白调味料牛肉饼性能测定：同实施例2。
实施例6：大豆蛋白调味料(平菇多糖美拉德反应产物CLPHM-P)在驴肉饼中的应用
大豆蛋白调味料驴肉饼的制备：
将从超市购买的新鲜驴肉解冻与绞碎，添加2％氯化钠、0.3％五香粉和5％玉米淀粉，与实施例1所得的大豆蛋白调味料CLPHM-P按质量20：1的比例混合，搅拌均匀后腌制，入模成型，出模，真空包装，在4℃下低温贮藏0、6、12、18、24d进行指标测定。
大豆蛋白调味料驴肉饼感官评价：同实施例2。
大豆蛋白调味料驴肉饼性能测定：同实施例2。
上述实施例2-6以添加CLPHM的相应产品为对照
表1保存12d肉饼感官分析
本发明制备的大豆蛋白调味料肉饼对不同肉类有不同影响，总体会产生浓郁香味和较淡调料味，具有正面影响，如猪肉、鸡肉、鸭肉、牛肉。部分会产生酸味和调料味较浓，如驴肉。
表2保存2d肉饼性能指标
表3保存12d肉饼性能指标
性能测试结果表明，用本发明制备的肉饼在保存12d后抑菌率有所提高。酸价是用来评价油脂氧化变质程度的一个重要指标，与对照组相比酸价降低。过氧化值(POV)可以反映氢过氧化物含量，代表脂质初级氧化的程度，与对照组相比过氧化值降低。脂质氧化产物丙二醛(MDA)能与硫代巴比妥酸反应生成有色化合物，进而可以衡量脂质二次氧化程度，与对照组相比硫代巴比妥酸反应物减少。结果表明添加大豆蛋白调味料能显著抑制脂肪和蛋白的氧化，有效减缓氧化进程。
实施例5：大豆蛋白调味料的抑菌性能
将不同的美拉德反应产物与液体LB培养基按1:3的比例混合(其中k组为不添加美拉德反应产物)。在培养基中加入5％的大肠杆菌或金黄色葡萄球菌的菌悬液，在37℃的摇床中孵育，每隔1h测定溶液在600nm下的吸光度，在8h内记录细菌的生长曲线。
如图2所示，不同多糖的MRPSs对大肠杆菌制效果不同。与空白对照相比，当培养4h时无多糖MRPSs抑菌率为36.51％，加入多糖的MRPSs抑菌率可以达到70％以上。此外不同多糖的MRPSs对金黄色葡萄球菌抑制效果明显，与空白对照相比，当培养4h时无多糖MRPSs抑菌率为37.51％，加入多糖的MRPSs抑菌率可以达到70％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种香味功能性大豆蛋白调味料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、大豆蛋白粉经蛋白酶酶解，得到大豆蛋白酶解液；
S2、取所述大豆蛋白酶解液，加入多糖，调节pH为8.0，置于高压蒸汽灭菌锅中控温反应，取出后迅速降温；
S3、将产物低温冰冻，再经冻干，得大豆蛋白调味料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述蛋白酶为复合蛋白酶，所述复合蛋白酶由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按2:1的质量比组成。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述酶解的反应条件为：温度45℃，pH为6，反应进行3h，再经沸水浴及冰水冷却；
所述沸水浴的时间为15min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述多糖为黄芪多糖、平菇多糖中的一种或两种；
所述大豆蛋白酶解液与多糖的质量比为10：1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述反应的条件为：温度110℃，pH为8，反应进行1h。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，将产物置于-40℃冰冻3d，再经冻干。
7.一种大豆蛋白调味料，根据权利要求1所述的方法制备得到，其特征在于，所述大豆蛋白调味料中的吡嗪含量高于130μg/g。
8.根据权利要求7所述的一种大豆蛋白调味料，其特征在于，所述大豆蛋白调味料中的吡嗪含量高于140μg/g。
9.根据权利要求7或8所述的大豆蛋白调味料在食品领域的应用，尤其是应用在肉制品中，用于减少肉制品保存中的微生物含量，减缓产品酸败和脂肪氧化。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述大豆蛋白调味料对大肠杆菌的抑制率在4h达到70％以上，对金黄色葡萄球菌的抑制率在4h达到70％以上。
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