綠豆蛋白多肽脫苦條件優(yōu)化

張津睿，翟愛華，2

（1. 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2. 國家雜糧工程技術(shù)研究中心，黑龍江大慶 163319）

綠豆蛋白是提取綠豆淀粉后的主要副產(chǎn)物[1]，綠豆蛋白中氨基酸組成均衡，是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。綠豆多肽是綠豆蛋白經(jīng)不同類型的蛋白酶水解而成的多肽混合物，其具有食品應(yīng)用所需的溶解性、吸水性和流動(dòng)性[2-3]；綠豆多肽值得關(guān)注的一些功能特性，如降血壓[4]、免疫活性[5]、抗氧化[6]等多樣的生物活性，對(duì)開發(fā)提高食品功能性的產(chǎn)品非常重要，因此適合多肽食品領(lǐng)域的應(yīng)用。

蛋白水解物大部分會(huì)產(chǎn)生苦味，將此類多肽稱為苦味肽。這種多肽的苦味是溶液中的疏水性氨基酸引起的，由于選用不同的蛋白酶其水解氨基酸的位點(diǎn)不同，獲得不同外露的疏水性氨基酸，因此在食用時(shí)不同程度地品嘗到苦味[7]。在蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶水解得到不同活性多肽液的研究很多，而開發(fā)出多肽的產(chǎn)品卻很少見，主要原因就是苦味較大，如何對(duì)活性多肽進(jìn)行脫苦，已成為開發(fā)活性多肽產(chǎn)品的主要技術(shù)問題[8-9]。脫苦方法是去除或改變蛋白水解物中的疏水氨基酸特性。掩蓋方法脫苦是目前比較常用的脫苦方法，主要是把苦味肽進(jìn)行包埋或隔離，使苦味肽不能接觸味蕾上的苦味感受器而達(dá)到脫苦的目的。不但達(dá)到脫苦作用，還不影響多肽食用后的活性作用。β - 環(huán)狀精是一種大分子的低聚糖，屬結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的包埋劑。使用β - 環(huán)狀糊精對(duì)綠豆蛋白多肽進(jìn)行脫苦試驗(yàn)，根據(jù)β - 環(huán)狀糊精添加量、包埋溫度和包埋時(shí)間的單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化，通過脫苦效果確定β - 環(huán)狀糊精脫苦的最

佳工藝條件[9-10]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

綠豆蛋白多肽液，國家雜糧工程技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)自制；β - 環(huán)狀糊精，孟州市華興生物化工責(zé)任有限公司提供。

DK-S24 型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

1.2 苦味評(píng)價(jià)方法

采用感官評(píng)定方法，確定超濾后酶解液的苦味，苦味值評(píng)價(jià)方法采用以奎寧為苦味基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行稀釋，當(dāng)濃度稀釋到剛好無苦味的濃度時(shí)，作為標(biāo)準(zhǔn)濃度C（C=3×10-6mol/L），以標(biāo)準(zhǔn)苦味濃度為基礎(chǔ)，按倍數(shù)增加奎寧用量設(shè)置苦味值?？辔吨荡_定由5 人組成的評(píng)定小組完成，結(jié)果取5 人評(píng)分值的平均值。

苦味評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 苦味評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3 脫苦單因素試驗(yàn)條件

綠豆蛋白多肽是通過中性蛋白酶和胰蛋白酶復(fù)合水解的混合多肽，經(jīng)無機(jī)陶瓷膜對(duì)其初步純化濃縮后的多肽混合液，多肽含量20 mg/100 mL。

1.3.1 β - 環(huán)狀糊精添加量對(duì)抗氧化肽脫苦效果的影響利用[9-10]

根據(jù)無機(jī)陶瓷膜處理的酶解液進(jìn)行濃縮，按肽的含量計(jì)算β - 環(huán)狀糊精百分含量，分別加入β - 環(huán)狀糊精0，1%，2%，3%，4%，在50 ℃的水浴中恒溫60 min，按照表1 苦味評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定β - 環(huán)狀糊精添加量對(duì)抗氧化肽脫苦效果。

1.3.2 包埋溫度對(duì)抗氧化肽脫苦效果的影響

取適量的抗氧化肽，β - 環(huán)狀糊精添加量2%，在水浴鍋中分別以20，30，40，50，60 ℃的包埋溫度恒溫60 min，按照表1 苦味評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定包埋溫度對(duì)抗氧化肽脫苦的效果。

1.3.3 包埋時(shí)間對(duì)抗氧化肽脫苦效果的影響

取適量的抗氧化肽，β - 環(huán)狀糊精添加量2%，在40 ℃的水浴中分別恒溫20，40，60，80，100 min，按照表1 苦味評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定包埋時(shí)間對(duì)抗氧化肽脫苦的效果。

1.4 抗氧化肽脫苦條件優(yōu)化

根據(jù)單因素結(jié)果設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，以β - 環(huán)狀糊精添加量、包埋溫度、包埋時(shí)間對(duì)抗氧化肽脫苦效果的影響，按照表2 所示L9（34）正交試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)，確定β - 環(huán)狀糊精脫苦效果達(dá)到最佳工藝參數(shù)。

β - 環(huán)糊精對(duì)抗氧化肽脫苦效果正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表2。

表2 β- 環(huán)糊精對(duì)抗氧化肽脫苦效果正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 β - 環(huán)狀糊精綠豆多肽脫苦條件單因素試驗(yàn)

2.1.1 β - 環(huán)狀糊精添加量影響多肽的脫苦效果

β - 環(huán)狀糊精添加量對(duì)脫苦效果的影響見圖1。

圖1 β - 環(huán)狀糊精添加量對(duì)脫苦效果的影響

由圖1 可知，β - 環(huán)狀糊精添加量對(duì)脫苦有一定的影響，主要表現(xiàn)在β - 環(huán)狀糊精大分子結(jié)構(gòu)將苦味肽包裹起來，在食用時(shí)阻隔與味蕾的接觸而達(dá)到消除苦味的效果。在β - 環(huán)狀糊精添加量2%時(shí)，基本能夠?qū)⒖辔峨陌_(dá)到飽和，再提高添加量，苦味基本不變，如果β - 環(huán)狀糊精使用過多還會(huì)降低多肽飲料的感官品質(zhì)或產(chǎn)生異味。因此，β - 環(huán)狀糊精添加量控制在2%的脫苦效果比較理想。經(jīng)包埋后多肽帶有的少量苦味可在后續(xù)飲料配方優(yōu)化中通過添加糖、酸等物質(zhì)進(jìn)行改善[7]。

2.1.2 包埋溫度影響多肽的脫苦效果

包埋溫度對(duì)脫苦效果的影響見圖2。

圖2 包埋溫度對(duì)脫苦效果的影響

由圖2 可知，包埋溫度為40 ℃時(shí)，苦味最低，因?yàn)榘駵囟鹊母叩蜁?huì)影響β - 環(huán)狀糊精的溶解度，當(dāng)溶解效果最大時(shí)，其包埋作用最好；當(dāng)包埋溫度升高到一定程度，β - 環(huán)狀糊精吸收的能量也會(huì)增大，影響了糊精的結(jié)構(gòu)，對(duì)苦味肽的吸附和包埋作用下降。因此，包埋溫度超過40 ℃以上，隨包埋溫度升高苦味值反而上升[8-9]。

2.1.3 包埋時(shí)間影響多肽的脫苦效果

包埋時(shí)間對(duì)脫苦效果的影響見圖3。

圖3 包埋時(shí)間對(duì)脫苦效果的影響

由圖3 可知，包埋的初期，苦味肽隨時(shí)間延長，β - 環(huán)狀糊精溶解度增大，內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)展開，苦味肽逐漸被吸附進(jìn)入β - 環(huán)狀糊精內(nèi)部空間，當(dāng)包埋時(shí)間在60 min 以后，苦味值趨于穩(wěn)定，說明包埋時(shí)間超過60 min，一定量的β - 環(huán)狀糊精隨著時(shí)間延長其的空間結(jié)構(gòu)包埋的苦味物質(zhì)達(dá)到飽和，也就是一定的空間結(jié)構(gòu)其容納量有限，因此選定最佳包埋時(shí)間為60 min[11-12]。

2.2 β - 環(huán)狀糊精脫苦效果條件優(yōu)化結(jié)果

通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，苦味值由5 位食品專業(yè)的學(xué)生對(duì)脫苦試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行品嘗評(píng)價(jià)，取5 位品嘗人員評(píng)分的平均值。

脫苦效果正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果見表3。

表3 脫苦效果正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果

對(duì)苦味值結(jié)果進(jìn)行極差分析，各因素間的影響程度按大小順序?yàn)锳＞B＞D（即β - 環(huán)狀糊精添加量＞包埋溫度＞包埋時(shí)間），β - 環(huán)狀糊精包埋法脫苦試驗(yàn)，影響脫苦效果最關(guān)鍵因素是β - 環(huán)狀糊精添加量；通過正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化的最佳脫苦條件組合是A2B2D3，即β - 環(huán)狀糊精添加量為2%，包埋溫度恒定在40 ℃，包埋時(shí)間控制在60 min，試驗(yàn)效果最佳。為了進(jìn)一步優(yōu)化β - 環(huán)狀糊精添加量，對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析。

β- 環(huán)狀糊精脫苦效果正交優(yōu)化方差分析見表4，不同β - 環(huán)狀糊精添加量處理的苦味值多重比較見表5，不同β - 環(huán)狀糊精添加量處理各水平苦味值均值多重比較（LSD 檢驗(yàn)法） 見表6。

由表4 可知，β - 環(huán)狀糊精添加量的因素間F值差異顯著，說明β - 環(huán)狀糊精添加量對(duì)脫苦效果有顯著影響，在包埋法的脫苦過程中β - 環(huán)狀糊精添加量是最重要的控制條件。在方差分析結(jié)果的基礎(chǔ)上還要通過顯著性因素進(jìn)行LSD 檢驗(yàn)法多重比較，優(yōu)化最佳的β - 環(huán)狀糊精添加量參數(shù)。由表5 和表6的多重比較結(jié)果可知，A2（2%）、A3（3%） 與A1（1%） 間水平差異顯著，所以在選擇最佳的β - 環(huán)狀糊精添加量時(shí)，最終確定添加量為2%，與正交試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)化的條件一致[13]。

表4 β - 環(huán)狀糊精脫苦效果正交優(yōu)化方差分析

表5 不同β - 環(huán)狀糊精添加量處理的苦味值多重比較

表6 不同β - 環(huán)狀糊精添加量處理各水平苦味值均值多重比較（LSD 檢驗(yàn)法）

3 結(jié)論

經(jīng)β - 環(huán)狀糊精脫苦條件優(yōu)化試驗(yàn)，確定β - 環(huán)狀糊精添加量是影響多肽脫苦的關(guān)鍵因素，通過顯著性因素進(jìn)行LSD 檢驗(yàn)法多重比較，優(yōu)化最佳的β -環(huán)狀糊精添加量為2%。