劉桃妹

（通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司廣州分公司 化學(xué)部，廣東 廣州 510663）

風(fēng)味增強(qiáng)肽及其應(yīng)用研究

劉桃妹

（通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司廣州分公司 化學(xué)部，廣東 廣州 510663）

風(fēng)味增強(qiáng)肽是增強(qiáng)食品原有風(fēng)味的肽類物質(zhì)，由于具有安全及易吸收的特性而在食品工業(yè)得到廣泛應(yīng)用?；蛑亟M技術(shù)和酶解法被越來(lái)越多地應(yīng)用于風(fēng)味肽的制備，所得的風(fēng)味肽能增強(qiáng)食品風(fēng)味，提升食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在一定程度上能預(yù)防慢性疾病。隨著基因組學(xué)、分子生物學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展，風(fēng)味肽將在食品風(fēng)味及品質(zhì)調(diào)節(jié)方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。對(duì)風(fēng)味肽的分類、制備及其應(yīng)用進(jìn)行研究，有助于為風(fēng)味肽的廣泛應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

風(fēng)味增強(qiáng)肽；基因重組；酶解法；牛肉風(fēng)味肽

隨著生活水平的提高，人們對(duì)于食品風(fēng)味及食品安全的要求也越來(lái)越高。風(fēng)味增強(qiáng)肽由于其安全、無(wú)毒且能被人體吸收的優(yōu)勢(shì)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。隨著分子生物學(xué)技術(shù)和工業(yè)酶制劑技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)味肽將在食品領(lǐng)域有著越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

1 風(fēng)味增強(qiáng)肽簡(jiǎn)介

1.1 風(fēng)味增強(qiáng)肽類別

食品的風(fēng)味是先通過(guò)舌頭上的味蕾感知，再通過(guò)自由神經(jīng)末梢、水溶性物質(zhì)刺激味覺(jué)受體傳入大腦味覺(jué)中樞，大腦通過(guò)分析后產(chǎn)生的化學(xué)感應(yīng)。風(fēng)味增強(qiáng)肽是能增強(qiáng)食物本身的酸、甜、苦、辣等風(fēng)味特征的肽類物質(zhì)。根據(jù)風(fēng)味不同，可將肽分為甜味肽、苦味肽、鮮味肽、酸味肽和咸味肽。目前對(duì)甜味肽研究較多，如二肽衍生物阿力甜和阿斯巴甜等。這兩種肽由于甜度較高、熱量較低，因此被作為甜味添加劑加到各種食品中，適合肥胖癥患者食用?？辔峨膹V泛存在于許多天然食品和醬油、乳酪等發(fā)酵產(chǎn)品中。在發(fā)酵過(guò)程中蛋白質(zhì)降解會(huì)產(chǎn)生大量苦味肽，是啤酒和干酪等食品中非常重要的呈味物質(zhì)，一些苦味肽還能預(yù)防慢性疾病。

國(guó)內(nèi)外對(duì)于鮮味肽的研究也較為成熟。有研究表明，小肽對(duì)食物的風(fēng)味影響取決于其組成氨基酸的原有味感。例如，Gln、Asn、Glu和Asp相互結(jié)合或與Ala、Cys、Met、Gly、Thr、Ser相互結(jié)合形成的多元酸鈉鹽能增強(qiáng)食物鮮味。另有一些研究發(fā)現(xiàn)，從大豆水解蛋白中分離得到短肽，然后與木糖高溫反應(yīng)3.5 h可得到本身無(wú)強(qiáng)烈味覺(jué)的Maillard肽，將此肽加到鮮味溶液中能明顯增強(qiáng)口感和味覺(jué)持續(xù)性。還有一類研究是關(guān)于增強(qiáng)食物鮮味的風(fēng)味肽——牛肉風(fēng)味強(qiáng)化肽（BMP），最初由Yamasakiy等從牛肉的木瓜蛋白酶水解物中分離而得，是由八個(gè)氨基酸（Lys-Gly-Asp-Glu-Ser-Leu-Leu-Ala）組成的短肽，其分子量為847 Da，等電點(diǎn)為4.1。BMP是牛肉風(fēng)味的主要成分，能產(chǎn)生類似于美味肽的閾值和風(fēng)味。其他風(fēng)味的增強(qiáng)肽有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究。

目前，關(guān)于酸味肽的報(bào)道還比較少見(jiàn)。酸味肽主要為γ-谷胺酰肽類，肽的酸味通常與其鮮味相關(guān)，因此常把酸味肽看作鮮味肽的一部分。已知的咸味肽數(shù)量較少，常見(jiàn)的為二肽，如Orn-Gly.HCl和Lys-Gly.HCl等。咸味肽對(duì)于糖尿病患者及高血壓患者等特殊人群有十分重要的利用價(jià)值。

1.2 風(fēng)味增強(qiáng)肽呈味作用

蛋白質(zhì)因其分子量較大（大于6 kD），很難刺激味蕾細(xì)胞而呈味，但當(dāng)其酶解成為低分子肽和氨基酸后可直接刺激味蕾而呈現(xiàn)風(fēng)味，這種味感特質(zhì)即氨基酸或肽的醇厚感。低分子肽中的疏水氨基酸（如Leu、Gly、Phe和Pro等）是苦味受體的結(jié)合位點(diǎn)，因此會(huì)呈現(xiàn)苦味，疏水氨基酸側(cè)鏈暴露越多，苦味強(qiáng)度越大，如肽鏈中有一定量Pro或其羧基末端

含有芳香族及其支鏈氨基酸時(shí)，其苦味會(huì)明顯增強(qiáng)。但苦味肽整體呈中性，多數(shù)是分子量為5000～1500 Da的低聚肽，其中主要為酸性氨基酸，有很強(qiáng)的遮蔽苦味的能力，因此可掩蓋食品的苦味。咸味肽和酸味肽的呈味特性主要是因?yàn)槠潢?yáng)離子易被細(xì)胞膜上的味覺(jué)受體的磷酸基吸附而呈現(xiàn)相應(yīng)的風(fēng)味特征。鮮味肽的定味基是其分子兩端帶負(fù)電的羧基，而助味基則為具一定親水性的氨基或羥基等。鮮味肽必須具有帶正電分子基團(tuán)、帶負(fù)電分子基團(tuán)和含親水性殘基的分子團(tuán)，接到相應(yīng)的感受器位置才能令人感到鮮味。如牛肉風(fēng)味肽中的Lys-Gly可視為帶正電分子團(tuán)，Asp-Glu-Ser為帶負(fù)電分子團(tuán)，Ser-Leu-Ala則為含親水性殘基的分子團(tuán)，它們分別與鮮味受體結(jié)合，使牛肉風(fēng)味肽具有鮮味。

肽類因其具有氨基和羧基，因此能賦予食品細(xì)膩微妙的風(fēng)味，而且還可以與其他風(fēng)味物質(zhì)相互作用，增強(qiáng)食品原有風(fēng)味。氨基酸和肽是芳香化合物前體物質(zhì)，因此加熱后能增加食品的香氣。所以食品風(fēng)味肽在食品風(fēng)味調(diào)節(jié)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。如：Glu-Pro或Val-Glu等二肽通過(guò)其緩沖作用而增強(qiáng)食品原有風(fēng)味；將谷氨酸寡聚肽添加到蔬菜汁和果汁中能掩蔽苦味；面包、花生和可可發(fā)酵時(shí)釋放出的短肽能在焙烤時(shí)形成多種芳香族化合物，增加食物的香氣；γ-谷胺酰多肽作為蔥類風(fēng)味前體，能增強(qiáng)食品的蔥味；等等。

2 風(fēng)味增強(qiáng)肽的來(lái)源

運(yùn)用化學(xué)合成法、酶法水解蛋白和基因重組表達(dá)方法可制備風(fēng)味增強(qiáng)肽?；瘜W(xué)合成法具有快速、方便等特點(diǎn)，但不適用于較長(zhǎng)肽鏈的合成，且成本較高并存在一定的殘留毒性。酶法水解蛋白具有原料來(lái)源廣泛、制備方便的優(yōu)點(diǎn)，而基因重組表達(dá)法則具有產(chǎn)量高、針對(duì)性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。下面主要介紹利用酶法水解和基因重組表達(dá)法制備風(fēng)味肽。

2.1 酶法水解制備風(fēng)味增強(qiáng)肽

以蛋白為原料制備風(fēng)味肽時(shí)，由于蛋白水解物自然的特征味感和容易與其他呈味成分配伍的特點(diǎn)，可賦予食品多層次風(fēng)味，因此蛋白水解物成為制備高檔復(fù)合調(diào)料的重要原料。植物蛋白能消除動(dòng)物蛋白成本高、資源利用率較低及產(chǎn)品質(zhì)量很難標(biāo)準(zhǔn)化的弊端；因此植物蛋白有非常廣闊的應(yīng)用前景。大豆蛋白富含人體必需氨基酸，且其組分接近動(dòng)物蛋白，因此是生產(chǎn)食品風(fēng)味肽的重要原料。隨著酶技術(shù)的發(fā)展，采用復(fù)合蛋白酶酶解豆粕來(lái)制備調(diào)料能提高產(chǎn)品質(zhì)量，得到人們所需要的各種風(fēng)味肽，因此能增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

在蛋白酶解過(guò)程中，由于一般采用堿性蛋白酶進(jìn)行酶解，而堿性蛋白酶對(duì)疏水性氨基酸結(jié)合特異性較差，易形成相對(duì)分子量較低的苦味肽，應(yīng)用對(duì)疏水性氨基酸具有一定結(jié)合特異性蛋白酶（彈性蛋白酶、糜蛋白酶和Flavorzyme風(fēng)味蛋白酶等）進(jìn)行酶解物二次酶解，則能明顯降低苦味。當(dāng)切除苦味肽的疏水氨基酸后，苦肽的苦味明顯降低，而游離出的疏水氨基酸苦味也明顯降低。現(xiàn)階段Flavorzyme風(fēng)味蛋白酶已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于去除食品苦味，但由于其為一種外切酶，因此必須結(jié)合內(nèi)切酶使用，才能更好地發(fā)揮其去除苦味的功能。張建林等用中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、木瓜蛋白酶和堿性蛋白酶對(duì)鴨蛋蛋清進(jìn)行酶解，并對(duì)酶解產(chǎn)物進(jìn)行脫鹽處理并冷凍干燥得到蛋清肽，其中分子量低于3000 Da的肽含量達(dá)到47％左右，得到的蛋清肽有一定的ACE抑制活性，并表現(xiàn)出一定的抗氧化活性。蛋清肽可加到食品中，也可制成蛋清肽果凍和蛋清肽飲料等，使產(chǎn)品具有良好的口感和風(fēng)味，提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，并在一定程度上起到預(yù)防高血壓和延緩衰老的作用。

美拉德肽是還原糖與肽的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，能增強(qiáng)食品鮮味、持續(xù)感和醇厚感，因此對(duì)于風(fēng)味增強(qiáng)肽相關(guān)調(diào)料的開(kāi)發(fā)十分重要。劉平等以水解度和肽氮率為指標(biāo)，結(jié)合大豆肽美拉德反應(yīng)的感官評(píng)定確立了Alcalase酶與Flavourzyme酶雙酶分步酶解的工藝條件：底物濃度為6％的大豆分離蛋白，經(jīng)熱處理后于60℃下加入2000 U/g底物Alcalase酶水解時(shí)間3 h，再于50℃加入Flavourzyme酶繼續(xù)作用4 h。在此條件下所制得的大豆肽的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物具有較好的風(fēng)味增強(qiáng)特性，此時(shí)水解度和肽氮率分別達(dá)到12.43％、55.58％。

2.2 基因重組法表達(dá)風(fēng)味增強(qiáng)肽

基因重組法表達(dá)風(fēng)味增強(qiáng)肽由于其產(chǎn)量較高、特異性較強(qiáng)，受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。隨著DNA重組技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有許多研究者對(duì)BMP進(jìn)行重組表達(dá)。楊永清等將表達(dá)BMP的基因克隆至酵母表達(dá)載體pPICZ alpha中，然后在畢赤酵母工程菌株pichia pastoris中進(jìn)行搖瓶發(fā)酵，用甲醇進(jìn)行誘導(dǎo)，對(duì)分泌表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行濃縮后，用葡聚糖凝膠柱進(jìn)行純化，最后用C18反相HPLC對(duì)BMP進(jìn)行定量分析，得知其表達(dá)量為40 mg/L。白小佳等將不同拷貝數(shù)的BMP串聯(lián)基因整合到畢赤酵母基因組中，重組菌

在BMMY培養(yǎng)基中用甲醇誘導(dǎo)表達(dá)，結(jié)果表明不同拷貝數(shù)的BMP串聯(lián)基因均可高效表達(dá)，且誘導(dǎo)表達(dá)的目的產(chǎn)物產(chǎn)量隨著B(niǎo)MP拷貝數(shù)的增加而增加，從而為BMP的研究和大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。有專利報(bào)道通過(guò)人工合成BMP基因，然后將基因克隆至表達(dá)載體pMal-C2和具有信號(hào)肽識(shí)別序列的表達(dá)載體pNS2，最后分別在大腸桿菌、釀酒酵母中分泌表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)BMP的重組表達(dá)。曾松榮等在畢赤酵母中分泌表達(dá)了16拷貝牛肉風(fēng)味肽，并進(jìn)行了500 L發(fā)酵罐中試工藝，確定培養(yǎng)條件為30℃、pH 5.0，誘導(dǎo)條件為28℃、pH 3.0，誘導(dǎo)88 h后，目的產(chǎn)物16拷貝BMP的表達(dá)量達(dá)到172 mg/L，從而為BMP在食品風(fēng)味調(diào)節(jié)方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

3 風(fēng)味增強(qiáng)肽的應(yīng)用

風(fēng)味增強(qiáng)肽由于其安全、無(wú)毒及可被生物體快速吸收并維持生物體氮平衡的優(yōu)勢(shì)，被作為食品添加劑廣泛應(yīng)用。下面主要介紹美拉德肽和牛肉風(fēng)味肽的應(yīng)用情況。

3.1 美拉德肽的應(yīng)用

風(fēng)味增強(qiáng)肽以美拉德肽為主，它能較大程度地增強(qiáng)食品風(fēng)味，如增強(qiáng)食品的醇厚味、鮮味和持續(xù)感，同時(shí)也是醬類制品的核心呈味物質(zhì)。葡萄糖和不同氨基酸的美拉德反應(yīng)能產(chǎn)生不同的食品香味，如Gly、Asp、Tyr和Ala等氨基酸與葡萄糖反應(yīng)可產(chǎn)生焦糖香味，His、Pro和Lys能產(chǎn)生烤面包的香味，Val能產(chǎn)生巧克力香味，Phe則能產(chǎn)生紫羅蘭香氣。因此通過(guò)控制美拉德反應(yīng)條件，能賦予食品不同的香味。烤面包過(guò)程中主要是氨基酸與糖類的美拉德反應(yīng)賦予面包風(fēng)味和香味，因此通過(guò)調(diào)節(jié)還原糖和氨基酸的用量可控制面包的風(fēng)味及色澤。Kochhar等從可可豆中獲得能夠與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而生成具有獨(dú)特風(fēng)味的特殊肽，這些肽對(duì)于可可香精、肉味香精和面包香精等的制備十分重要。夏學(xué)進(jìn)等研究發(fā)現(xiàn)，雞肉蛋白酶解后生成分子量為2000～5000 Da的雞肉肽，與還原糖在適當(dāng)條件下加熱可獲得較強(qiáng)的雞肉味，且其肉味強(qiáng)度是采用傳統(tǒng)方法獲得肉香味的100倍左右。他們還發(fā)現(xiàn)在雞肉酶解產(chǎn)物中分子量為2800～3500 Da的肽段在美拉德反應(yīng)后急劇減少，可能此肽段已參與美拉德反應(yīng)。風(fēng)味前體物中肽的氨基酸組成及其肽鏈長(zhǎng)度等因素將顯著影響食品風(fēng)味特征。

3.2 牛肉風(fēng)味肽的應(yīng)用

牛肉鮮味肽最初可從牛肉的酶解液中分離得到，也存在于天然的牛肉中。BMP中的酸性和堿性氨基酸能增強(qiáng)食物的鮮味，使食物具有牛肉的風(fēng)味，因此在肉、禽、乳類和休閑食品增味方面均有良好效果。高應(yīng)瑞等對(duì)不同拷貝數(shù)BMP制備的牛肉香精風(fēng)味特性進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)，結(jié)果表明不含BMP的牛肉香精的牛肉風(fēng)味特征不明顯，而加入BMP能顯著增強(qiáng)其風(fēng)味特征，BMP拷貝數(shù)的增加并不能顯著增強(qiáng)牛肉風(fēng)味特征。鄭榮華等學(xué)者的研究表明，添加牛肉風(fēng)味肽可顯著提高咸肉的食用品質(zhì)，添加0.6％的牛肉風(fēng)味肽能獲得風(fēng)味及口感均較佳的咸肉食品。Wang等合成了牛肉風(fēng)味肽并測(cè)定其在不同pH值條件下的鮮味閾值，結(jié)果表明pH為6.5時(shí)其鮮味最強(qiáng)。BMP與食鹽、MSG、IMP和GMP有較好的協(xié)同作用，BMP能增強(qiáng)其他味覺(jué)（酸、甜、苦、辣）的風(fēng)味特征，因此BMP在肉類、蔬菜、乳類、酒類及水產(chǎn)類食品的生產(chǎn)中都有較廣泛的應(yīng)用。

4 結(jié)論

由于風(fēng)味肽能增強(qiáng)食品風(fēng)味，提高食品品質(zhì)，促進(jìn)食欲，還能預(yù)防疾病，且對(duì)人體相對(duì)安全，易于被人體吸收，因此正受到越來(lái)越多研究者的關(guān)注。基因重組法和酶解法被更多地用于制備風(fēng)味肽，得到的風(fēng)味肽被應(yīng)用于食品風(fēng)味的調(diào)節(jié)及其品質(zhì)的改善。隨著基因組學(xué)、分子生物學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展，風(fēng)味肽將在食品風(fēng)味及品質(zhì)調(diào)節(jié)方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

5 展望

風(fēng)味肽能賦予食品多種滋味，增強(qiáng)食品的風(fēng)味特征，將食品風(fēng)味肽制成調(diào)味品可改善食品品質(zhì)，還可促進(jìn)消費(fèi)者的食欲。呈味肽易于被人體吸收，能在一定程度上預(yù)防慢性疾病，如糖尿病、高血壓和肥胖癥等。

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于酸味肽和咸味肽的研究較少，因此，需要深入挖掘更多的風(fēng)味肽，可從以下幾方面著手：開(kāi)發(fā)天然資源中具有特殊功能的咸味肽和甜味肽等；借助計(jì)算機(jī)模擬短肽和味覺(jué)受體的作用，篩選出具有多種風(fēng)味的短肽，用化學(xué)合成法或酶法制備相應(yīng)短肽并加以驗(yàn)證；工業(yè)發(fā)酵技術(shù)、酶生物技術(shù)和微膠囊技術(shù)的發(fā)展。這些方面的研究進(jìn)展有助于提高風(fēng)味肽的制備效率及其品質(zhì)。

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［責(zé)任編輯：王東霞］

Flavor Enhancing Peptide and Its Application

LIU Tao-mei
（Chemistry Department，Standards Technical Services Company Limited Guangzhou Branch，Guangzhou 510663，Guangdong，China）

Flavor enhancing peptide is a kind of peptide which can enhance the original flavor of the food.Flavor enhancing peptides have been broadly applied in food industry because of their character of safety and high absorption.Gene recombination technology and protease digestion are increasing being used in the preparation of flavor enhancing peptide，which can enhance flavor and nutrition value of food and prevent chronic disease to some extent.With the development of genomics，molecular biology and bioinformatics，flavor enhancing peptides would play more and more important role in the adjustment of food flavor and quality.This paper reviewed the classification，preparation and application of flavor enhancing peptide，thus laying theoretical foundation for the wider application of flavor enhancing peptide.

flavor enhancing peptide；genetic recombination；protease digestion；beefmeaty peptide

TS202.3

A

1006－8481（2014）03－0005－04

2014－01－10

劉桃妹（1984—），女，通標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司廣州分公司化學(xué)部。