李迎楠，劉文營(yíng)，張順亮，喬曉玲，陳文華，曲 超，成曉瑜

（中國(guó)肉類(lèi)食品綜合研究中心，國(guó)家肉類(lèi)加工工程技術(shù)研究中心，北京 100068）

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牛骨咸味肽氨基酸分析及在模擬加工條件下功能穩(wěn)定性分析

李迎楠，劉文營(yíng)，張順亮，喬曉玲，陳文華，曲 超，成曉瑜*

（中國(guó)肉類(lèi)食品綜合研究中心，國(guó)家肉類(lèi)加工工程技術(shù)研究中心，北京 100068）

摘 要：以牛骨為原料酶解制備咸味肽，牛骨咸味肽中重金屬含量均處于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的安全范圍之內(nèi)，其氨基酸含量為56.25 mg/100 mg， 其中甘氨酸含量最高。以咸味質(zhì)量濃度值為指標(biāo)，考察 不同處理?xiàng)l件對(duì)咸味肽穩(wěn)定性的影響，結(jié)果表明： 咸味肽加熱溫度在50 ℃以下、加熱時(shí)間在20 min以?xún)?nèi)穩(wěn)定性較好，添加可食用糖對(duì)咸味肽穩(wěn)定性影響不明顯，添加有機(jī)酸則會(huì)降低咸味肽的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：牛骨；咸味肽；重金屬；氨基酸；穩(wěn)定性

李迎楠, 劉文營(yíng), 張順亮, 等. 牛骨咸味肽氨基酸分析及在模擬加工條件下功能穩(wěn)定性分析[J]. 肉類(lèi)研究, 2016, 30(1): 11-14. DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.003. http://rlyj.cbpt.cnki.net

LI Yingnan, LIU Wenying, ZHANG Shunliang, et al. Amino acid composition and stability analysis of salty peptides derived from bovine bone under simulated processing conditions[J]. Meat Research, 2016, 30(1): 11-14. (in Chinese with English abstract) DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.003. http://rlyj.cbpt.cnki.net

隨著生活水平的提高，人們對(duì)低鹽飲食愈加重視，高血壓、心臟病等諸多疾病均與過(guò)多攝入食鹽有關(guān)[1-2]。這使得能夠降低鈉離子攝入量同時(shí)保證食物咸度的食鹽替代物的開(kāi)發(fā)具有一定的必要性[3]，咸味肽作為呈咸味的多肽，能夠在一定程度上替代食鹽用于食物烹調(diào)中，且可以較好地被人體吸收利用，其開(kāi)發(fā)與應(yīng)用前景廣闊。

咸味肽最早是Tada等[4]偶然發(fā)現(xiàn)的，研究表明 Orn-β- Ala HCl和Orn- Tau HCl具有與NaCl相同的咸味強(qiáng)度；Seki等[5]在此基礎(chǔ)上研究發(fā)現(xiàn)多肽呈咸味的特性與其溶液pH值有很大關(guān)系；Zhu Xiaolin等[6]在對(duì)無(wú)鹽醬油研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)3 種具有咸味的二肽；彭增起等[7]從大豆蛋白中分離純化得到咸味肽，經(jīng)分析得到咸味多肽的氨基酸序列為 Gly-Lys；張順亮等[8]對(duì)分離制備的咸味肽分析顯示，該咸味肽分子質(zhì)量為849.38 D。目前，針對(duì)咸味肽的研究多集中于咸味肽的合成、提取及結(jié)構(gòu)分析等，對(duì)咸味肽在應(yīng)用方面的研究，尤其是針對(duì)咸味肽在加工應(yīng)用過(guò)程中穩(wěn)定性的研究具有重要意義。

本研究利用食品級(jí)生物酶試劑對(duì)牛骨進(jìn)行酶解制備咸味肽，對(duì)牛骨咸味肽中重金屬含量及氨基酸成分進(jìn)行了測(cè)定分析，考察加熱溫度、加熱時(shí)間及添加不同種類(lèi)的可食性糖、酸對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響，為咸味肽開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)支持。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

牛骨購(gòu)于北京市豐臺(tái)區(qū)牛街清真市場(chǎng)。

復(fù)合動(dòng)物蛋白酶（食品級(jí)，酶活力8.9×104U/g）、風(fēng)味蛋白酶（食品級(jí)，酶活力4.2×104U/g） 諾維信（中國(guó)）投資有限公司；檸檬酸、醋酸、蘋(píng)果酸、乳酸、琥珀酸、乳糖、麥芽糖、果糖等均為食品級(jí)。

1.2儀器與設(shè)備

數(shù)顯恒溫水浴鍋 北京中興偉業(yè)有限公司；CL-25型蠕動(dòng)泵中空纖維超濾膜組件 北京旭邦膜設(shè)備有限責(zé)任公司；L-8900氨基酸自動(dòng)分析儀 日本日立集團(tuán)。

1.3方法

1.3.1 牛骨咸味肽制備

參考文獻(xiàn)[8]方法，取新鮮牛骨，去肉破碎后加熱至110 ℃，并保溫15 min；除去油脂后取下層骨渣進(jìn)行酶解，酶解溫度為60 ℃，料液比為1∶1（m/V），添加復(fù)合動(dòng)物蛋白酶15 mg/g，酶解2 h；添加風(fēng)味蛋白酶10 mg/g，酶解4 h后終止反應(yīng)；將酶解液真空抽濾，用截留分子質(zhì)量為10 kD的超濾膜過(guò)濾，凍干后即為牛骨咸味肽。

1.3.2 牛骨咸味肽重金屬含量分析

參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定產(chǎn)物中鉛[9]、汞[10]、鎘[11]、鉻[12]和總砷含量[13]。

1.3.3 牛骨咸味肽氨基酸成分分析

準(zhǔn)確稱(chēng)取咸味肽100 mg，依次加入15 mL鹽酸（6.0 mol/L）、1 mL巰基乙酸（體積分?jǐn)?shù)1%），真空條件下置于110 ℃反應(yīng)22 h，將水解液過(guò)濾并定容至50 mL。準(zhǔn)確吸取濾液1 mL，置于燒杯中真空蒸干，用1 mL鹽酸（0.02 mol/L）溶解殘留物，過(guò)濾后上機(jī)分析[14]。

氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)試條件為：磺酸型陽(yáng)離子樹(shù)脂離子交換柱（4.6 mm×60 mm，3 μm）；反應(yīng)溫度：135 ℃；柱溫：57 ℃；茚三酮反應(yīng)液流速：0.35 mL/min；分離緩沖液流速：0.40 mL/min；進(jìn)樣量：20 μL；波長(zhǎng)：570、440 nm；分析時(shí)間：30 min。

1.3.4 感官評(píng)價(jià)

由15 人組成感官評(píng)定小組，訓(xùn)練時(shí)以質(zhì)量濃度為0、1、2、3、4、5 mg/mL的NaCl溶液為參照物，訓(xùn)練完畢后評(píng)定咸味肽溶液，并作出咸度判斷[15]，以咸味肽溶液所對(duì)應(yīng)的NaCl溶液質(zhì)量濃度作為咸味質(zhì)量濃度值。為減小心理因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，實(shí)驗(yàn)中采用盲評(píng)方式。

1.4不同處理?xiàng)l件對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

1.4.1 加熱溫度對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

分別取20 mL咸味肽溶液（10 mg/mL）于燒杯中，分別于40、50、60、70、80 ℃條件下水浴加熱15 min，然后冰水浴迅速冷卻，室溫下對(duì)溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.4.2 加熱時(shí)間對(duì)咸味肽穩(wěn)定性的影響

分別取20 mL咸味肽溶液（10 mg/mL）于燒杯中，于40 ℃水浴分別加熱10、15、20、25、30 min，然后冰水浴迅速冷卻，室溫下對(duì)溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.4.3 添加可食性糖對(duì)咸味肽穩(wěn)定性的影響

分別取20 mL咸味肽溶液（10 mg/mL）于燒杯中，分別添加質(zhì)量濃度為2 mg/mL的乳糖、麥芽糖、果糖、葡萄糖和蔗糖，充分振蕩混勻后，室溫下對(duì)溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.4.4 添加有機(jī)酸對(duì)咸味肽穩(wěn)定性的影響

分別取20 mL咸味肽溶液（10 mg/mL）于燒杯中，分別添加質(zhì)量濃度為2 mg/mL的蘋(píng)果酸、乳酸、琥珀酸、醋酸和檸檬酸，充分振蕩混勻后，室溫下對(duì)溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

2　結(jié)果與分析

2.1牛骨咸味肽成分分析

2.1.1 咸味肽重金屬含量分析

表1　咸味肽中重金屬含量Table 1 Heavy metal contents of salty peptides　mg/kg

由表1可知，咸味肽中所檢測(cè)的重金屬含量均低于 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中污染物含量的限量[16]，其含量依次為：鉛＞鎘＞總砷＞汞＞鉻。咸味肽中的重金屬可能來(lái)自于牛飼料中的殘留，也可能是骨本身對(duì)重金屬的蓄積作用[17-18]。

2.1.2 咸味肽氨基酸成分含量測(cè)定結(jié)果

氨基酸與生物的生命活動(dòng)關(guān)系非常密切，氨基酸在合成大腦蛋白及神經(jīng)遞質(zhì)方面起著重要作用，衡量多肽風(fēng)味的一個(gè)重要指標(biāo)是產(chǎn)品中氨基酸的含量[19]。

多肽的呈味特性與其氨基酸組成有很大關(guān)系，對(duì)食品的風(fēng)味有一定的影響。由表2可知，咸味肽含有較豐富的氨基酸種類(lèi)，其氨基酸總量為56.25 mg/100 mg，其中甘氨酸含量最高，其次是谷氨酸、脯氨酸、丙氨酸；未檢出胱氨酸和色氨酸。從現(xiàn)代醫(yī)學(xué)角度來(lái)看，部分氨基酸在抑菌消炎、促進(jìn)脂肪代謝、增強(qiáng)人體免疫功能、延緩機(jī)體疲勞、促進(jìn)人體發(fā)育和提高中樞神經(jīng)組織功能等方面具有一定作用[20-23]。

表2　咸味肽中氨基酸含量測(cè)定結(jié)果Table 2 Amino acid contents of salty peptidesmg/100 mg

2.2不同處理?xiàng)l件對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

2.2.1 加熱溫度對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

圖1　加熱溫度對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effect of temperature on t he stability of salty peptides

咸味肽中主要的呈味物質(zhì)為氨基酸，其咸味與其氨基酸的解離程度以及是否有對(duì)應(yīng)陰陽(yáng)離子有關(guān)[24]。由圖1可知，高溫加熱可能會(huì)改變氨基酸的解離程度，使咸味肽的咸味質(zhì)量濃度降低，咸味質(zhì)量濃度在加熱溫度大于50 ℃條件下降較為明顯。當(dāng)加熱溫度小于50 ℃時(shí)，咸味肽的咸味質(zhì)量濃度略高于未處理時(shí)對(duì)照組，因此，咸味肽加熱溫度在50 ℃以下較為適宜，此時(shí)咸味肽的穩(wěn)定性較好。

2.2.2 加熱時(shí)間對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

圖2　加熱時(shí)間對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effect of heating time on the stability of salty peptides

由圖2可知，經(jīng)一定時(shí)間的加熱，咸味肽的咸味質(zhì)量濃度略高于對(duì)照組。多肽的活性與其氨基酸組成及空間構(gòu)型有關(guān)[25]，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，多肽的空間構(gòu)型可能受到一定程度的破壞，咸味肽的咸味質(zhì)量濃度會(huì)受到不同程度的影響。因此，咸味肽加熱時(shí)間應(yīng)控制在20 min左右，此時(shí)咸味肽的穩(wěn)定性較好。

2.2.3 添加可食性糖對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

圖3　添加可食性糖對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響Fig.3 Effect of sugar addition on the stability of salty peptides

由圖3可知，加入可食性糖后，咸味肽的咸味質(zhì)量濃度變化不明顯，可能是由于可食性糖的加入，在一定程度上提升了咸味肽的咸味口感，其中乳糖、果糖咸味質(zhì)量濃度值相對(duì)較高。因此，添加可食用糖對(duì)咸味肽的咸度質(zhì)量濃度影響較弱，可以根據(jù)需要選擇添加合適的可食用糖。

2.2.4 添加有機(jī)酸對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響

圖4　添加有機(jī)酸對(duì)牛骨咸味肽穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effect of organic acid addition on the stability of salty peptides

由圖4可知，加入可食性有機(jī)酸后，咸味肽的咸味質(zhì)量濃度較對(duì)照組有大幅度的下降（P＜0.05）。有機(jī)酸的刺激性酸味在某種程度上會(huì)掩蓋咸味，使得到的咸味肽咸味質(zhì)量濃度下降。在所有的有機(jī)酸中，乳酸和醋酸的影響程度相對(duì)較小，蘋(píng)果酸影響最為明顯。因此，可以根據(jù)有機(jī)酸對(duì)咸味肽穩(wěn)定性的影響選擇合適的有機(jī)酸種類(lèi)。

3　結(jié) 論

3

牛骨咸味肽的氨基酸種類(lèi)比較齊全，總量高達(dá)56.25 mg/100 mg，其中甘氨酸的含量最高。通過(guò)考察不同處理?xiàng)l件對(duì)咸味肽穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)各處理?xiàng)l件對(duì)咸味肽的咸味質(zhì)量濃度值均有不同程度的影響。

咸味肽加熱溫度不高于50 ℃、加熱時(shí)間不長(zhǎng)于20 min較為適宜，添加可食用糖對(duì)咸味肽穩(wěn)定性影響不明顯，可以根據(jù)需要適量添加，但添加有機(jī)酸則會(huì)使得咸味肽的穩(wěn)定性降低。在咸味肽加工過(guò)程中，控制加工條件是維持咸味肽穩(wěn)定的重要措施，有關(guān)多因素對(duì)咸味肽的影響及其機(jī)理仍需要更深入地研究。

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Amino Acid Composition and Stability Analysis of Salty Peptides Derived from Bovine Bone under Simulated Processing Conditions

LI Yingnan, LIU Wenying, ZHANG Shunliang, QIAO Xiaoling, CHEN Wenhua, QU Chao, CHENG Xiaoyu* (China Meat Processing and Engineering Center, China Meat Research Center, Beijing 100068, China)

Abstract:Salty peptides containing heavy metals within the safe range according to the Chinese National Standards and 56.25 mg/100 mg amino acids with glycine being the most abundant amino acid were prepared by the enzymatic hydrolysis of bovine bone. The effects of heating conditions and the addition of individual sugars or organic acids on the stability of salty peptides were assessed by determining changes in sensory evaluation of salty taste using NaCl as the reference. The peptides remained stable when exposed to a temperature below 50 ℃ for less than 20 min. The stability was not significantly affected by the addition of sugar but reduced by the addition of organic acid.

Key words:bovine bone; salty peptides; heavy metal; amino acid; stability

DOI:10.15922/j.cnki.rlyj.2016.01.003

中圖分類(lèi)號(hào)：TS251.94

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-8123（2016）01-0011-04

*通信作者：成曉瑜（1972—），女，教授級(jí)高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)槿馄犯碑a(chǎn)物綜合利用。E-mail：chxyey@aliyun.com

作者簡(jiǎn)介：李迎楠（1989—），女，工程師，碩士，研究方向?yàn)槿馄犯碑a(chǎn)物綜合利用。E-mail：liyingnan_love@126.com

基金項(xiàng)目：“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD28B09）

收稿日期：2015-07-11

引文格式：