水解植物蛋白的感官及化学研究[外文翻译].doc

1、 1 本科毕业论文外文翻译 译文： 水解植物蛋白的感官及化学研究 来源： Eur Food Res Technol (1999) 209:227236 Margit Dall Aaslyng Leif Poll Per Munk Nielsen Hanne Flyge 摘要： 脱脂生大豆酸水解产生九种蛋白水解产物，酶水解 4 小时 （ EVP4） 或 10小时 （ EVP10） ，然后加谷氨酸钠 （ MSG） 或加入木糖 水解 4 小时（ EVP4xyl），加入 木糖 水解 10 小时（ EVP10xyl） 或 加入 木糖和半胱氨酸 水解 10 小时(EVP10xylcys)或未溶解物质加热。

2、评估了水解产物对呈味物质和增味物质的影响。 呈味物质的效应主要是由于挥发性混合物，而增味物质效应更受氨基酸的影响。酸水解的产物不同于酶水解产物，尽管这些是在加谷氨酸钠和加热的条件下。由于产生吡嗪，加热使水解产物有苦味和麦芽味。加热物未溶解物质会产生苦味最低的水解产物。谷氨酸钠的加入最大程度上影响了水解产物的主要呈味物质。水解 4 小时足够于产生增味物质和热反应，但是不足以产生特定的呈味物质。 关键词： 风味增强剂、呈味物质、酶解、游离氨基酸、挥发性物质 引言： 植物水解蛋白是个好 的风味物质被全世界广泛地应用。它被用于各种汤水，肉汁和肉制品中，可以充当主要呈味物质，发挥自己的风味；也可以充当增

3、味物质，提升食品原有的风味。 一般用盐酸，在 110140 下，酸水解产生植物水解蛋白。另一种方法是，用蛋白水解酶，在中性，低温环境下，酶解植物蛋白。这两种水解方法的产物非常不同：水解植物蛋白的游离氨基酸含量更高，水解植物蛋白的碳水化合物被破坏，两种产物的挥发性气体组成不同。导致两种水解产物有不同的感官数据。 这些水解产物中引起感官性质的基础化合物具体成分并不知道。谷氨酸钠和游离氨基酸的数目是重 要的因素，挥发性物质的组成在感官实验中起着重要的作用。无论如何，这些物质对水解物质的总体风味的贡献和它们水解后能能通过不同处理方法而改变都还没得到很好的证实。 这个研究的目的是观察通过控制不同的反应条

4、件，水解大豆蛋白的水解产物2 的感官变化，和比较植物水解蛋白。研究的目的是深入了解决定水解产物感官性质的基础物质数目时候充当呈味物质，什么时候充当增味物质。 材料和方法： 化学药品 脱脂生大豆，风味蛋白酶 1000L，碱性蛋白酶 2.4L， D-（ +） -木糖， L-半胱氨酸， 4-甲基 -1-戊醇，谷氨酸钠，采样管 GR60/80MESH， 消 泡剂 B，肉提取物。 水解产物 所有的水解产物除了 EVP4 和 EVP10 被分为 a， b 和 c 三组。所有试验室的离心法是室温， 4000 转数 /分， 10 分钟用贝克曼离心机 J6-B 完成的。所有的水解产物将贮藏于 -18 。 HVP

5、. 研磨大豆 800（ 300g）加入 710ml 4M HCL， 125 下，在一个封闭的玻璃瓶中沸腾 6h。然后冷却至室温，用 4M NaOH 滴定至 pH5.5。最后将水解物离心。 EVP4 和 EVP10 这些水解产物在一个规模大的实验工厂。研磨大豆 用 水做成8%蛋白溶液，在 85 下巴氏杀菌 5 分钟。 加入 NaCl，风味蛋白酶，碱性蛋白酶。将混合物保持于 50 并不需要 pH 调整。 4h(EVP4)和 10h(EVP10)后，酶会在 85下加热 5 分钟灭活。全部水解产物的样品包括搅拌时来自 EVP10 的未溶解物。最后离心水解产物。用凯氏定氮法计算蛋白质含量， N6.5。

6、EVP4xyl 和 EVP10xyl. 在 EVP4， EVP10 中加入木糖，将 pH 调到 5.5。将混合物放在一个密封的玻璃容器里，在 125 下，加热 45 分钟。 EVPxylcys. 这个水解产物准备方法同于 EVPxyl10，但是不加木糖，加半胱氨酸。 EVP10un. 收集 EVP10，包括未溶解的物质，然后调节 pH至 5.5，在 125下加热 45 分钟。最后冷却，离心。 EVP4msg和 EVP10msg. 在 EVP4， EVP10 中加入谷氨酸钠达到在分析面下用高效液相色谱测得的 HVP 中的含量。 分析 所有分析中，每一组蛋白水解产物分析一次，做三次测量，除了凯氏定

7、氮分析，没一组分分析两次，给出 6 份水解产物复制品。用邻苯二醛来定水解度。3 用如逆相高性能液体色谱来定游离氨基酸。用 HP7695 净化捕捉器来分离和混合挥发气体。净化和捕捉的条件：样品 10ml，内部标准为 50 l 50ppm 4-甲基 -1-戊醇；泡沫减少剂 300 l 抗泡剂 B；捕捉 180mg 采样管 GR；以 40ml/min 流速度流动 60 分钟；样品温度 60 ； 220 下，解吸 1 分钟。用质谱和线性保留索引计算来确定挥发性化合物。这些样品在气相色谱，质谱仪中被分析： DB-蜡柱，30 米， 0.250nm 内径， 0.25um 胶片厚度；注射器温度 250 ， H

8、e 气作为载体，约 1ml/min；电子离子化检测器，扫描 10-425m/z；质谱温度 155 。温度控制程序是 40 10min 后，以 3 /min增至 155 后，以 25 /min 增至 230 并持有此温度 5 分钟。一系列正构烷烃（ C8 - C23）就可以通过分析 GCMS 被直接注射分析获得 LRI 值。通过比较它们的质谱于在 NIST/EPA/AIH 的质谱，随后，比较LRI 值与公布的值（见表 2），确定这些化合物。峰面积被内部标准分开，导致相对值。 感官上进行了所有样本的分析。调查呈味物质和增味物质水解产物的效应，所有的样品都通过两种方式被评价。在这两种评价中，一个由九

9、个专门训练的评审员组成的内部风味评审小组用来评价蛋白水解产物。菲斯 Biosystemes 是用于设计分析。评价等级是从 0-9。呈味物质在 室温下被评价。水解产物用自来水稀释至 1%蛋白液， Nacl的含量调整至于 1%HVP 相同的水平和 pH 调整至 5.5。样品（ 20ml）挑选根据随机拉丁方设计。该属性石肉汤，蔬菜，麦芽，大豆，盐和苦味物质。风味增强剂的评价是用肉提取物在 60 下完成的。 0.5%肉提取物溶液时用自来水制得的。这用于稀释水解物。水解物稀释到 0.4%蛋白液， Nacl 含量调整为与 HVP 水平相同（ 0.25%）和 pH 调整到 5.5。一个纯肉提取物溶液被选用除

10、了水解产物。这些样品（ 20ml）的选用根据拉丁方设计随即选择。该属性是肉汤，蔬菜，麦芽，肉， 大豆和盐。 统计评价 对数据进行分析采用 SAS 统计系统的单因素分析和矫正机的多变量数据分析。用一般线性模型分析游离氨基酸和水解产物作为固定效应，用 LSD 值比较水解产物，然后是主成分分析（ PCA），每个复制品都作为一个对象使用。这些对象进行标准化，模型被部分交叉验证，与所有三个复制品一起被拿出去。GC-MS 数据首相贝 PCA 分析。 110 种确定的化合物被减少到 66 种，通过消除这4 些，不会造成产物之间的歧视。这 66 种化合物和水解水解产物用 GLM 被分析作为固定效应。该数据集被

11、进一步减少到 40 种化合物由只包含化合物呈现显 著差异的产品或以前是明显地影响香气 EVP 和水解植物蛋白。这组数据进行了主成分分析，采用与游离氨基酸相同的条件。这两感官分析分别被进行。第一个分析是 GLM 包括水解产物，审评员，复制品和在模型中的双向互动。其次是混合模型包括用水解产物的相同效应作为固定效应，其余的随机效用。这个感官分析接着被主成分分析用交叉验证，如同游离氨基酸，但是没有标准化。这两种感官分析，用 PLS 回归化学特性，利用感官分析 y数据和 x数据第一个游离氨基酸，然后， 40 种挥发物质，最后，集合一系列游离氨基酸和挥发性物质，用 x 数据的标准化，不用 y数 据和相同的

12、交叉验证就像 PCA。 结论： 水解产物作为呈味物质被品尝的感官分析在图 .1a.可以看到。咸味属性被删除作为全部水解产物被调整到相同的 Nacl含量。这种相互作用水解 复制品对于任何属性并不显著，然而评审员 复制品和评审员 水解产物相互作用对所有的属性有显著性，除了苦味，评审员与水解产物之间没有相互作用。所有属性都有显著性当评审员的分析作为固定效应（ MLG），但是肉汤评估是不显著（ p=0.10）当为随机效应（混合模式）评估分析。在肉汤，蔬菜和大豆里 HVP 有最高分。肉汤里的 EVP4 分数 0.4-0.6 低 于 EVP10，蔬菜和麦芽，没有显著的不同。味精的加入使肉汤中的 EVP4

13、和 EVP10 达到同一水平。蔬菜，在 EVP10，大豆的味道同样也增加了 6-25%当加入味精，而苦涩下降到低于 1 分。麦芽没有改变。虽然味精的含量在同一水平作为 HVP 在 EVP4 和 EVP10 中，它们没有达到肉汤味道植物水解蛋白。加热后的 EVPs 是最苦涩和最具麦芽味的。加热同时也显著地降低了蔬菜风味。 EVP10un显著地少有苦味和麦芽味比起其它加热的水解产物。从主成分分析图 .2.可以看出，主成分 1（ PC1）（ 58%）区别于 EVPs 加入木糖或木糖和半 胱氨酸加热， EVP10un 和未加热的 EVPs。 PC（ 31%）区别于 HVP 和EVPs，略带趋势也区分于

14、 EVP 和没有味精与水解时间。麦芽味和苦味有高负荷到 PC1，并与相关的加热的 EVPs， EVP10un成为最不具苦味和麦芽味。大豆，蔬菜和肉汤有着高负荷到 PC2 和相关的 HVP。 EVP4msg 和 EVP10msg 比 EVP4和 EVP10 更接近于肉汤和蔬菜。大豆呈负相关对于加热的 EVPs 并有更好的相5 关性对于 EVPs 比起蔬菜和肉汤。 水解产物作为增味物质在肉提取液中的感官分析可以从图 .1b.中看出。咸味又被删除 。水解产物 复制品这种相互作用很多属性不显著比起评审员 水解产物和评审员 复制品的相互作用，它们对所有属性都很显著。有显著的不同在水解产物中发现对于所有属

15、性当评审员的分析作为固定效应和随机效应时。 HVP得高分而肉汤提取物得低分对于所有属性除了麦芽的属性，但是差异并不是总是显著。 EVP4 一般比 EVP10 不剧烈在肉味属性上，它们尝起来相当。味精的添加并没有显著增加肉汤和麦芽口味（ 17%到 30%在 EVP4 和 EVP10），在 EVP10 蔬菜和肉味增加了 25%。加热水解产物只显著地影响麦芽风味。在 PCA(图 .3)PCL（ 58%）区分于 HVP 和肉类提取物， EVPs 在中间。 EVP4msg 和 EVP10msg 比起 EVP4 和 EVP10 更接近于 HVP。 PC2（ 18%）区分于加热和未加热的 EVPs.加热的

16、EVPs 复制品之间的变化更大于加热条件之间的变化。在一个解释变量的坐标上（数据没有显示出），可见，肉汤，蔬菜，大豆和肉类由 PC1 解释，而麦6 芽基本被 PC2 解释。这与肉风味中的加热 EVPs 和更多具有肉汤和肉风味的植物水解蛋白有关。 表 1 显示了游离氨基酸的数量作为水解产物蛋白质含量。所有氨基酸有显著的不同在水解产物中（ P 0.001 )。虽然所有氨基酸总数的不同在于 HVP 和EVP10 之间，大型疏水氨基酸和含硫氨基酸的数量是相同的在两种水解产物中甚至更大在 EVP10 中。对于所有游离氨基酸的数量在 EVP10 更大于在 EVP4。加热水解产物会使谷氨酰胺的含量大大下降，

17、但谷氨酸的含量也未见上升。天冬酰胺数量的下降，但伴随着天冬氨酸的上升，这可能是由于去酰胺作用和。其它氨基酸加热后略有不同在这两个方向。 PCA表明，最大的总体变化在 HVP 和 EVP7 之间，其次是 EVP 和加入味精的 EVP 之间的变化，然而加热和未加热的 EVPs之间的不同很小（数据未显 示出）。 一共 110 种挥发性化合物进行鉴定。 40 种化合物解释了大部分的变化在表 2和 PCA 所显示在图 .4.PCL（ 37%）区分于 HVP 何 EVPs， PC2（ 29%）区分于加热和未加热的 EVPs。 HVP 的特点是呋喃（峰值 22， 29， 32-34， 37， 38），糠醛（

18、峰值 31），呋喃酮（峰值 26， 36）， s-化合物（峰值 1， 21， 39）和环酮（峰值19， 20），这些物质均在 PCA 坐标里。未加热的 EVPs 的特征是醇（峰值 28， 30），长链醛类（峰值 9， 13）和酚类（峰值 40）。 EVP4， EVP4msg， EVP10， EVP10msg全部位于 PCA 坐标上，这四种水解产物包含了几乎相同数量的挥发性物质尽管加了味精的在醛（峰值 3）和铜（峰值 6）略有增加在 EVP10。它们似乎也有关联， 2， 3-丁二酮（峰值 6）和两个呋喃（峰值 5 和 15）在 PCA。加热水解产物增加了斯特雷克醛（峰值 3， 35），酮（峰值

19、2， 4， 7， 10， 11， 17），呋喃（峰值 29， 34），糠醛（峰值 31），呋喃酮（峰值 36）和吡嗪（峰值 14， 16， 18， 23，25， 27）数量，而酚类（峰值 40）量减少。 EVP10un 有一个较低水平的吡嗪类8 化合物，它位于更接 近未加热的 EVP 在 PCA 坐标上。 EVP4xyl， EVP10xyl最相关于吡嗪（峰值 14， 16， 18， 23， 25）和酮（峰值 7， 10， 11， 12， 17），而同样对斯特雷克醛（峰值 3， 35）。 游离氨基酸和 40种挥发性的量相关性分别和一起通过 PLS进行感官分析。感官差异的差异可以从表 3.看出。在

20、呈味物质分析中，游离氨基酸解释了 31%的变化，挥发性物质解释了 63%。结合游离氨基酸和挥发性物质解释了 71%的变化。在 PLS中，用游离氨基酸或挥发性物质，第一个 PC区分于 HVP和 EVP，第二个 PC区分于水解时间， 而 PC3区分于水解后的条件（加热和加味精）。对于游离氨基酸和挥发性物质有一个合理的相关性在预测值和实测值之间对于大豆和蔬菜(c-corr. 0.9， v-corr. 0.60.75)，而在 PLS中，对于苦味，麦芽，肉汤风味相关性低，用游离氨基酸作为 x数据 (c-corr. 0.60.7， v-corr. 0.3)，使用挥发性物质作为x数据 (c-corr. 0.

21、70.8， v-corr. 0.5)。同时用游离氨基酸和挥发性物质作为 X数据提高了感官变化的解释，而不是单独的分析总结（表 3）。 PCL（ 39%， 20%）区分于 HVP和 EVPs， PC2（ 19%， 15%）区分于水解时间（图 .5a）， PC3（ 12%，19%）区分于加热的 EVP10水解产物， PC4（ 8%， 17%）区分于 EVP4的加热条件（图 .5c）。氨基酸甘氨酸，脯氨酸，天冬氨酸，进一步分离，丙氨酸，丝氨酸，赖氨酸，组氨酸，苏氨酸和精氨酸围绕着 HVP（图 5b）。 谷氨酸是 HVP进一步水解得到，更接近 EVPs，可能是因为 EVP4msg和EVP10msg。呋

22、喃，糠醛和呋喃酮（峰值 22， 26， 29， 31， 32， 33， 34， 36， 38），S-化合物（峰值 1， 21）和 环戊酮（峰值 19， 20）附近也聚集水解植物蛋白。大豆油低负荷相比牛肉汤和蔬菜，表明该属性是水解植物蛋白最重要的特性。挥发性物质和游离氨基酸之间的相关性，大豆更接近于肉汤和蔬菜。二乙基甲基吡嗪（峰值 23），苯 /苯乙酮（峰值 35）和二甲基二硫化物（峰值 8）位于牛肉汤附近。没有特殊的氨基酸于任何风味有关。预测值和实测值之间的相关性，大豆比较高(c-corr. 0.9， v-corr. 0.7)，位于中间的是蔬菜和牛肉汤，较低的是麦芽和苦味。 表 2 酸水解或酶

23、解植物蛋白中挥发性物质的相对含量 9 10 游离氨基酸的 PLS和风味增强剂的分析解释了 45%的感官数据的变化（表 3），而挥发性物质可以解释 49%的变异。结合游离氨基酸和挥发性物质解释 52%的变化。在所有三个分析 PC1区分于 HVP和 EVPs。在分析游离氨基酸 PC2区分于水解时间而在分析挥发性物质区分于加热和未加热 EVPs（数据未显示出）。在结合的分析（图 6a） PC2（ 12%， 8%）区分于水解时间，加热或未加热，加味精或未加味精之间。解释变量的坐标上可以看出，牛肉汤，蔬菜，大豆和肉基本被 PC1解释，而麦芽基本被 PC2解释（数据未显示）。在坐标（图 6b）吡 嗪（峰值 14，16， 18， 27），酮（峰值 7， 10， 12）和斯特雷克醛（峰值 3， 35），但是没有氨基酸聚集在麦芽风味。酮（峰值 2， 19， 20） ， s-化合物（峰值 1， 21， 39）和呋