利用动物源蛋白制备天然调味料的工艺研究

利用动物源蛋白制备天然调味料的工艺研究

0序言酶分解技术在食品中的应用是一种新兴的技术。由于其丰富的产品、稳定的品质、不受限制的特点以及天然的味道，它已越来越受消费者喜爱。1天然调味料的功能现阶段一般将原料经过预处理、酶解、浓缩、干燥、造粒等工序而制成的既含有氨基酸、肽合物、有机酸、糖类、核酸相关物的天然营养成分,又含有畜肉制品、鱼肉制品、蔬菜制品等天然香味的调味料。其工艺路线为:原料→预处理→酶解→灭酶→过滤→脱苦、除醒→浓缩或干燥→成品。2肽类食品的调味剂高蛋白含量的原料经酶解后,其蛋白质被分解为氨基酸和肽类,与从细胞释放出的还原糖、脂质在一定条件下充分反应,产生类似烹调的效果,形成各自特有的香气,这种香气自然而稳定,因此在食品加工时能赋予食品良好的风味。3解型天然调味料的特点总的来说“美味无厌味,美味无腻味”是酶分解型天然调味料典型的特点。与蛋白的酸法或碱法水解比较,酶法水解效率高,而且条件温和,在营养成分的保留上具有不可比拟的优点。3.1化学调味料的特点味精等的化学调味料虽然味道强烈,但味道单调,不圆滑,后味令人厌恶。天然调味料的特点是赋予食品多层次、圆润的味道,使食品具有调和味道。这是化学调味料无法达到的。同时可以缓和化学调味料尖锐的呈味性和由于食品素材或制造工艺引起的过苦、过甜、过酸、过焦等味道。因而,与化学调味料相比,酶解天然调味料更自然、丰富,品质更稳定。3.2酶解型的经济效益我们知道,抽提型调味料如鸡精的成本就要8元/kg,相比之下酶解型因其选用的原料一般为蛋白质丰富的动植物副产品,其价格低廉,因而经济效益也就更高。3.3该工艺简单，易于控制由于酶技术的应用,使天然调味料的生产工艺简单化,反应更容易控制,生产周期也大大缩短。4原材料4.1原料的刺激性一般选用蛋白质含量高的动物及其副产品。其中,应用较多的是以下几类:4.1.1蛋白质及氨基酸猪血是一种可以大量获得的营养价值很高的工业副产品,其中蛋白质含量18.9%,比鸡蛋高6.2%,比大米高12.7%。血蛋白属于完全蛋白质,是一种非常理想的蛋白质资源。猪血蛋白质中含有17种氨基酸,其中有8种必需氨基酸。将猪血酶解后,其氨基随总量85.5%,其中8种必需氨基酸含量36.1%,水解率达到99.5%。陈一资等人用复合酶将猪血酶解成氨基酸调味料,并为保健食品、医药和饲料工业开辟了氨基酸来源的新途径。猪皮是屠宰加工肉制品过程中的一种副产品。鲜猪皮约含水分70%~75%、蛋白质21%~23%、脂肪1%。猪皮中的蛋白质以胶原蛋白为主,约占80%以上,是优质的蛋白。通过生物酶水解可以将猪皮中的蛋白质水解为链长10左右的低聚肽,它们是一种功能性肉类提取物,这些肉类提取物可以应用于肉制品如火腿肠、香肠及方便面的调味包等中,从而大大提高产品的附加值。骨是肉类产品的副产品,其数量占肉类原料量的9%~14%。每年伴随大量肉的消费,同时也产生了大量的皮骨。骨中含有人体所需的多种营养物质,有较高的蛋白、磷脂质和各种氨基酸,并且含有丰富的钙、磷、铁等矿物质和B族维生素,以往的研究往往只重视骨中钙的开发,而忽视了骨中宝贵的蛋白质资源。以猪骨为例,其蛋白质含量是猪肉的68.6%,脂肪含量是猪肉的63.5%,是一种高蛋白低脂肪的食物。4.1.2需要的微量元素一般选用的主要是鸡肉,鸡肉是高蛋白低脂肪的食物,且含有磷、氮、硫等各种人体需要的微量元素,吸收率也高。特别是鸡肉中赖氨酸的含量比猪肉还高13%,对以谷物为主食的我国人民,无疑是一种极好的补充赖氨酸的天然食物。曹东阳、姚秀玲等研究利用酶法水解鸡肉其水解产物的水解度为40.5%,蛋白回收率为81.0%。4.1.3低聚肽和烘烤“大日本制药”公司1995年上市的“海鲜鲑味”调味料,是以大麻哈鱼为原料,经酶分解制成的肽类调味料,与一般鱼酱相比,色泽很浅,鱼臭几乎感觉不出。低聚肽存在70%以上,营养非常丰富。另外,该公司还将开发肉类抽提物、水产抽提物的酶分解型产品。1995年Beak和Cadwal1ader曾用10种商品酶对小龙虾加工过程中的副产物进行水解、制备香味自然的调味品。烤蟹是我国沿海省份大宗出口的高营养和高经济价值水产制品,其生产过程副产大量下脚料鲤鱼头,约占活蟹的6%左右。经鱼头中富含蛋白质等营养成分,极具开发利用价值。4.2植物原料4.2.1氨基酸的提取啤酒酿造后残留于发酵槽和贮槽的泥状酵母是啤酒工业的副产品之一,啤酒酵母合有丰富的蛋白质、核酸以及发达的酶系和多种生理活性物质,人体必需的8种氨基酸以理想的状态存在,消化率高,尤其合有较多米、面中缺乏的赖氨酸,另外其B族维生素谷胱甘肽、矿物质含量更为丰富,在发达国家已作为健康食品广为利用。赵郁、陈兵等利用酶法成功提取啤酒酵母中的氨基酸,满足了人们的需要。1997年,彭小平、杨宁以啤酒酵母为原料,采用酶工程等技术,经脱苦、自溶等工序而制成的一种天然调味料—酵母抽提物。其产品富含18种氨基酸,具有强烈的增鲜效果及浓厚的肉香味,其质量达到国外同类产品的先进水平。4.2.2豆浆多糖和多糖脱脂大豆粕由大豆浸油后经高温脱溶所得。目前,高温豆粕主要用作饲料,在食品方面应用极少,而且只限于酿造食品。豆粕中约含45%~50%的蛋白质、10%~15%的低聚糖、20%~25%的多糖和纤维素,有很高的开发和利用价值。豆粕经酶水解后,除其功能特性可得到明显改善外,其水解产物含有鲜味及甜味的氨基酸,因此可用作调味液或调味液增强剂加到酱油等各种复合调味液或方便食品汤料中,并用于饼干和面包的调味。4.2.3油蛋糕菜籽饼粕中蛋白质含量丰富,营养价值与脱脂豆粕不相上下,其生物效价和利用率甚至超过脱脂豆粕。5蛋白质及肽整合剂目前的研究一般采用木瓜蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶以及风味酶。木瓜蛋白酶又称木瓜酶,是一类硫基蛋白酶,广泛地存在于番木瓜的根、茎、叶和果实内,其中在未成熟的乳汁中含量最丰富。它具有较强的蛋白酶水解和合成能力,是一种典型的分解天然蛋白质及肽的蛋白酶。由于其价格便宜,在酶解型天然调味料中的应用极为普遍。张立彦等人利用木瓜蛋白酶水解蟹腿肉,水解率达到70%以上,为生产调味料奠定了基础,同时也大大节约了资源。由于不同的酶其对蛋白质作用的位点有所不同,因而,研究者大都采用多酶法及多种酶共同作用,使蛋白质利用率更高。邓尚贵、彭志英等在双酶法的基础上利用碱性蛋白酶、中性蛋白酶以及风味酶对青鳞鱼下角料进行水解,得到的鱼露营养丰富,味道鲜美。曾少葵、章超桦、吴晓萍等利用海鳗加工的下脚料——海鳗头经枯草杆菌中性蛋白酶和木瓜蛋白酶同时水解,制得的浓缩水解液通过脱苦加工后,开发出的制品,营养丰富,具有浓郁的海鲜风味。华南理工大学的许学书、王宏、周家春等人通过酶法水解将小梅鱼制成营养型高档调味剂。结果表明温度、pH、酶的种类、酶的组合、酶添加的顺序对产物的分布有影响。6疏水侧链的净化方法由于经酶解后的水解液其短肽中含有大体积的疏水侧链,加上原料本身所有的低分子的醛和挥发性有机酸等物质,因而大都具有苦腥味,因此需除去,目前的研究大都采用以下方法。6.1脱苦除腥工艺将活性炭加入到水解液中搅拌,在一定温度下放置一定时间即可。裘迪红、周涛利用活性炭对鲐鱼水解液进行脱苦除腥。其工艺参数为每升水解液活性炭用量为10g,时间为40min,温度为40℃。6.2脱苦除腥液法将一定的β-CD在一定的温度下配置成饱和溶液,缓慢滴入水解液,从而达到脱苦除腥的目的。杨兰、刘通讯利用粉末状活性炭0.3%(W/V)与β-CD0.5%(W/V)对鸡肉蛋白水解液联合脱苦,效果非常明显。6.3萃取乙醚的方法在一定的水解液中放入相应量的乙醚,摇荡后静置分层,萃取液经加热除去乙醚。由于其操作比较复杂,在研究中大都认为不便使用。6.4发酵母菌法利用酵母发酵来除去苦、腥味。邓尚贵、章超桦在对水产品蛋白水解液的脱苦研究中认为,酵母法是最简单