于明玉，鄭姣姣，李永歌，劉曉晨，楊雪娟，劉立新

(保定味群食品科技股份有限公司，河北 保定 071000)

水解植物蛋白調味粉(HVP)是以水解植物蛋白為主要原料，其較高的氨基酸含量可以豐富食品營養(yǎng)，增強食品鮮味[1]。1960年，Morton等人申請專利，應用美拉德反應原理，用糖、半胱氨酸和水解植物蛋白反應生成咸味、肉味香精[2,3]。肉香味作為大眾最喜愛的一種風味，其合成有多種途徑，利用美拉德反應將蛋白質水解物進行風味衍生是合成肉類風味的一種重要途徑[4]。酸水解植物蛋白相對于酶解植物蛋白具有更強烈的肉香味，故工業(yè)生產多采用酸水解植物蛋白作為制備調味粉的原料[5-8]。

HVP作為一種天然的調味粉被廣泛應用于湯料、醬料、罐頭食品、休閑食品的制作中。本文利用美拉德反應原理，將酸水解植物蛋白調味液、還原糖和鹽酸硫胺等進行微反應，采用Box-Benhnken設計建立數學模型，優(yōu)化研究了反應溫度、時間、pH值對HVP微反應的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

酸水解植物蛋白調味液(HVP)：取自保定味群食品科技股份有限公司第二分公司；D-木糖：山東福田藥業(yè)有限公司；鹽酸硫胺(VB1)：江西天新藥業(yè)有限公司；5'-呈味核苷酸二鈉：聊城希杰生物科技有限公司；L-丙氨酸：冀州市華陽化工有限責任公司；食用鹽：湖北鹽業(yè)集團有限公司；麥芽糊精：諸城東曉生物科技有限公司；氫氧化鈉、鹽酸均為分析純；去離子水。

KDM型調溫電熱套：保定市陽光儀器廠；JJ-1型精密增力電動攪拌器；小型噴霧干燥機：丹麥NIRO公司；

酸堿度/氧化還原電位測定器：上泰儀器(昆山)有限公司；BT100-2J型蠕動泵：保定蘭格恒流泵有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備

1.2.1.1 水解植物蛋白調味粉制備工藝

將原料稱量后倒入三頸瓶中，開啟攪拌器和電加熱套，調節(jié)pH值，攪拌均勻，加熱至預設溫度，保溫至預定時間，所得待噴液經噴霧干燥后的粉體即為水解植物蛋白調味粉。

1.2.1.2 噴霧干燥工藝參數

入口溫度設定為177 ℃，出口溫度為85～90 ℃，蠕動泵轉速為3～8 r/min。

1.2.2 分析方法

采用感官評價的方法，參照QBWC 0015S-2016進行評價，評價標準見表1。

1.2.3 單因素試驗設計

通過單因素試驗研究水解植物蛋白調味粉的生產工藝條件。選取反應時間、溫度、pH值3個因素進行單因素試驗，具體試驗條件見表2。

表2 單因素試驗條件Table 2 Single-factor experiment

注：A代表反應溫度93，96，99，102，105 ℃；B代表反應pH值4.9，5.1，5.3，5.5，5.7；C代表反應時間60，90，120，150，180 min。

1.2.4 響應面試驗設計

選取反應的溫度、時間、pH值為影響因素，采用Box-Benhnken設計對HVP的感官評分進行三因素三水平優(yōu)化試驗設計。響應面試驗設計因素及水平安排見表3。

表3 響應面設計因素及水平Table 3 Factors and levels of Box-Benhnken design

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 反應溫度對HVP感官品質的影響

不同溫度對HVP感官品質的影響見圖1。

圖1 溫度對HVP感官品質的影響Fig.1 Effect of temperature on sensory quality of HVP

隨著反應溫度的升高，感官評分呈現先升后降的趨勢，反應溫度為102 ℃時達到最大值，溫度繼續(xù)升高，感官評分反而下降，故最適溫度定為102 ℃。

2.1.2 反應pH值對HVP感官品質的影響

不同pH值對HVP感官品質的影響見圖2。

圖2 pH值對HVP感官品質的影響Fig.2 Effect of pH values on sensory quality of HVP

隨著pH值的增加，感官評分呈現先升后降的趨勢，pH值為5.3時達到最大值，pH值繼續(xù)增加，感官評分反而下降，故最適pH值定為5.3。

2.1.3 反應時間對HVP感官品質的影響

不同反應時間對HVP感官品質的影響見圖3。

圖3 反應時間對HVP感官品質的影響Fig.3 Effect of reaction time on sensory quality of HVP

隨著時間的增加，感官評分呈現先升后降的趨勢，時間為150 min時達到最大值，反應時間繼續(xù)增加，感官評分反而下降，故最適反應時間定為150 min。

2.2 響應面試驗結果

響應面試驗設計及結果見表4。

表4 響應面試驗設計及結果Table 4 Design and results of response surface methodology

2.3 模型的建立及顯著性分析

各因素經回歸擬合后，解得回歸方程為：

Y=+91.15-0.55A-0.76B-3.03C+(1.000E-002)AB+1.28AC-0.44BC-3.86A2-3.84B2-3.12C2。

水解植物蛋白調味粉感官評分回歸方程分析見表5。

表5 方差分析Table 5 Analysis of variance

由表5可知，感官評分整體模型的P值小于0.01，表明該二次方程模型極顯著，失擬項P值為0.6847，失擬項相對于其誤差是不顯著的。方程的相關系數R2為0.9978，調整后的R2為0.9950，表明模型可以預測99.50%的試驗結果，回歸擬合程度較好。這些結果證明所建模型足以表現出各條件參數之間的真實關系，可以用來預測水解植物蛋白調味粉的感官得分。溫度、時間、pH值對水解植物蛋白調味粉的感官品質影響均極顯著(P<0.01)。這3個因素對水解植物蛋白調味粉感官品質的影響順序為：時間>pH值>溫度。由交互項值大小可知，溫度與時間交互作用極顯著(P<0.01)，pH值與時間交互作用顯著(P<0.05)。

3個因素交互作用對水解植物蛋白調味粉感官品質的影響見圖4。由于AB交互作用不顯著，所以不在此列出。

圖4 交互因素對水解植物蛋白調味粉感官評分影響的響應面曲線圖Fig.4 Response surface plots for the effects of interaction factors on the sensory score of HVP

2.4 最佳工藝的預測與驗證

通過軟件Design-Expert 8.0求解方程，得出最佳反應條件為溫度101.53 ℃，pH值5.29，時間134.65 min，水解植物蛋白調味粉感官評分為91.99。為了驗證模型的有效性，同時為了方便實際操作，將反應條件修正為溫度101.5 ℃，pH值5.29，時間135 min，在該條件下進行3次平行試驗所得水解植物蛋白調味粉感官評分為92.13，與預測值間較接近，表明響應面分析法得出的最佳工藝參數合理可行。

3 結論

本文以溫度、時間、pH值為影響因素，通過Box-Benhnken設計對水解植物蛋白調味粉的感官評分進行三因素三水平優(yōu)化試驗，采用響應面分析法優(yōu)化了水解植物蛋白調味粉微反應工藝條件，得出最佳工藝參數為：溫度101.5 ℃，pH值5.29，時間135 min。在此條件下，水解植物蛋白調味粉感官品質最佳。

[1]何文嬌,羅奎.天然調味料——水解植物蛋白(HVP)[J].中國調味品,2013,38(9):4-5.

[2]宋煥祿，楊成對.雞肉酶解物-HVP-半胱氨酸Maillard反應體系產生肉香味化合物的研究[J].精細化工,2001,18(11):659-661.

[3]Morton I D,Akroyd P,May C G.Flavoring substances and their preparation[P].GB:836-694,1960-08-12.

[4]何其儻.熱加工香料發(fā)展之近況[J].食品工業(yè)(臺),1989,21(3):17-19.

[5]崔春,趙謀明,曾曉房,等.酸法和酶法水解植物蛋白的差異及原因探討[J].中國調味品,2006(7):9-13.

[6]武彥文,歐陽杰,張燕,等.酶法水解植物蛋白制備肉味香精的研究[J].食品工業(yè)科技,2003,24(3):53-55.

[7]陳英才.酸水解植物蛋白液(HVP)生產中的化學變化[J].廣州食品工業(yè)科技,2001,17(2):4-5.

[8]Margit Dall Aaglyng,Leif Poll,Per Munk Nielsen,et al. Sensory,chemical and sensometric studies of hydrolyzed vegetable protein produced by various processes[J].European Food Research and Technology,1999,209:227-236.