动物蛋白酶研究.doc

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1、动物蛋白酶解研究（I）北京工商大学宋焕禄天调食品配料有限公司廖国洪摘要本文主要目的是以美拉德（Maillard）反应产物（MRPs）的风味为判断依据，以水解度(DH)为动物蛋白酶解液——Maillard反应底物之一的特征性指标，根据MRPs的风味确定动物蛋白水解液的最佳DH或DH范围。实验的主要内容包括：1.以牛肉为酶解底物，对所用的几种蛋白酶进行酶活测定2.确定各酶的适宜加量和反应时间3.确定最佳酶组合及其最佳反应条件4.用最佳反应条件下制得的动物蛋白水解液进行Maillard反应，感官评定产物风味。关键词动物蛋白水解液水解度（DH）酶解Maillard反应1．概述1.1肉味香精研究进展肉味

2、香精研究及生产中有关肉味形成机理的报道很多。随着肉味香精的需求量日益增加，有关肉味香精的研究也不断深入和扩展。肉味香精中各种香味物质的形成主要是通过Maillard反应产生。参与反应的底物中氨基酸或多肽对风味物质的形成有重要影响。根据已有的研究结果，通常认为，Maillard反应产物中含硫化合物、杂环化合物和羰基化合物对肉味形成有重要影响[1]。这些风味物质的形成机理极其复杂。杂环化合物中以吡咯类、吡嗪类、噻吩类等化合物贡献较大[2]。对Maillard反应产物的一系列研究表明，它还具有抗氧化、抗诱变等多种性能[3]。此外，人们还从蛋白质结构及肽键顺序等方面对Maillard反应产物进行分析，

3、以期找到它们与产物风味之间的某种关系[4]。酶解法是一种新兴的动物蛋白水解液的生产方法。与已有的生产方法相比，酶解法有很多优点，因此对酶法生产动物蛋白水解液的研究很受重视。人们从酶解机理、酶解原料、酶及酶解液等多方面进行了大量深入研究。G.M.O′Meara和P.A.Munro以米氏方程和兰格缪尔等温吸附模型为基础，研究了瘦肉的酶解动力[5]，并对酶解反应的影响因素如pH值、温度、时间、酶/底物比及底物浓度分别进行研究[6]。研究者还试图从不同途径寻找更有效的酶，研究酶的性质、结构、作用特点、反应条件以及单、多酶水解效果的比较、不同底物水解效果的比较,等等[7]。人们还注意到，由于水解条件的变

4、化，得到的水解液有时会含有苦味，并影响到后面的Maillard反应产物的风味。研究认为，其原因是某种蛋白质含有疏水性氨基酸，它们常隐藏在蛋白质内部中，一旦水解暴露出来就会显出苦味[8,9]。生产动物蛋白水解液的原料由于价格问题，生产成本一直降不下来。近年来人们一直在寻找价廉易得的生产原料，已用于生产的有植物蛋白替代品、肉类生产副产物（骨头残肉、动物毛血等），但存在很多问题和欠缺，有待解决。1．2蛋白质水解液的生产方法1.2.1酸/碱法：酸/碱水解法较早用于生产,工艺条件比较成熟。该法主要是用浓酸或浓碱在加热条件下降解蛋白质,得到的水解液经过中和后即可用于生产。酸水解法的优点是水解很彻底,目前该

5、产品广泛用做为调味品的原料，缺点是某些氨基酸被破坏，且需控制水解液中的氯丙醇含量[10,11]。碱法水解不被推荐，因为不仅水解液味道很较，且其中氨基酸会发生消旋化。1.2.2酶水解法用蛋白酶在其适宜的作用条件下水解蛋白质,得到的水解液经过灭酶后就可以用于生产。酶解法的优点是作用条件温和,产物安全无毒,而且基础风味纯净。但是酶法生产的水解液水解度不高,这会影响到后来的Maillard反应产物的风味。酶解法目前应用非常广泛,并且越来越受到重视。1.1酶解法1.酶解机理[8]一般认为,蛋白质酶解时肽键水解断裂的过程如下:a.肽键断开-CHR-CO-NH-CHR′-+H2OE-CHR-COOH+NH2

6、-CHR′-b.质子交换-CHR-COOH+NH2-CHR′--CHR-COO-+NH3+-CHR′-c.氨基滴定NH3+-CHR′-+OH-NH2-CHR′-+H2O2.影响因素蛋白质酶解的影响因素包括温度、pH值、时间、酶量、底物浓度等。不同的酶对应有不同的最适pH值、最适温度及反应时间等条件要求。对同一种酶来说，底物不同则反应条件也不尽相同，由此得到的产物也各不相同。3.常用的蛋白酶类酶法生产蛋白质水解液常用的几种酶及其特性如下表所示:表1.几种蛋白酶的特性相关项酶类作用特性最适pH值最适温度(℃)标注活力FlavorzymeAlcalaseProtamexNeutrase中性蛋白酶内+

7、外肽酶5.0-7.0501000LAPU/g内肽酶6.5-8.555-752.4AU/g复合内肽酶5.5-7.555-601.5AU/g内肽酶5.5-7.050-600.5AU/g内肽酶5.5-7.037-505-20万U/g注：1U——40℃、pH3.0时1min内水解酪蛋白产生1μg酪氨酸的酶量。1AU——25℃下1min内水解变性血红蛋白产生1mmol酪氨酸的酶量。1LAPU——25℃下1m