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黄花菜鲜味成分分析及鲜味肽的分离鉴定

张家伟

黄花菜鲜味成分分析及鲜味肽的分离鉴定

张家伟1
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作者信息

  • 1. 华南农业大学
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摘要

黄花菜(Hemerocallis citrina Baroni)富含多种营养成分且鲜味浓郁,有望成为制备植物型复合鲜味剂的理想原料,但关于其鲜味的物质基础研究和鲜味产品的开发极少。本文以祁东干黄花菜为研究对象,对其呈鲜物质和营养成分进行系统分析,挖掘黄花菜鲜味的主要来源;以黄花菜鲜味源蛋白为原料,通过优化酶的类型和酶解工艺,制备鲜味特征更明显的黄花菜复合鲜味剂;结合感官评价结果对鲜味组分进行分离纯化,采用超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱联用仪(UPLC-Q-Orbitrap-MS)鉴定鲜味肽,并运用分子对接模型,研究其与鲜味受体T1R1/T1R3间的相互作用,验证鉴定出来的鲜味肽的呈鲜特性。主要研究结果如下: (1)黄花菜鲜味成分分析 通过对黄花菜中水溶性成分分析显示,黄花菜中含有的游离鲜味成分有氨基酸、核苷酸、琥珀酸和甜菜碱等,氨基酸含量为0.640g/100g,其中鲜味氨基酸含量为0.150g/100g,占游离氨基酸总量的71%,而后三者的含量低于其呈味阈值,可见黄花菜中的鲜味来源为氨基酸。由于氨基酸来源于蛋白,经过测试显示黄花菜中蛋白含量约14.7%,高于常规植物的蛋白含量,其完全水解后可以得到8.229g/100g的氨基酸含量,较游离氨基酸提高了12.8倍,可见黄花菜有生产鲜味肽的物质基础。 (2)黄花菜鲜味肽酶解工艺研究 分别采用中性蛋白酶、风味蛋白酶和复合酶三种酶对黄花菜进行酶解,结果显示,相对于水提液而言,这三种酶解方法对黄花菜的水解度、蛋白回收率以及鲜味评分显著提高。得到最优的酶解条件为:中性蛋白酶加酶量0.3%和风味蛋白酶0.4%,酶解时间6.4h,酶解温度49℃,酶解pH=5.87。此条件下测得黄花菜酶解液的水解度为25.67%,蛋白回收率为41.4%,鲜味评分为7.60,多肽含量最高为3.520mg/mL,较水提液分别提高了3.5倍、3.4倍、2.6倍和1.4倍。表明使用优化后的酶解工艺能有效提升黄花菜蛋白的提取效率和黄花菜的鲜味。 (3)鲜味肽的分离鉴定和呈味机制分析 黄花菜酶解液中的多肽依次经过超滤法、凝胶色谱层析、反相高效液相色谱纯化和UPLC-Q-Orbitrap-MS分析获得25个肽段;这些肽段又通过生物活性数据库预测和感官增鲜阈值数据分析,进一步筛选得到GSAVGGMVAMEQM、ENTQAERSLLGM、TPSSSFKDAAK、EMVVSLEHVT、EVEFR、TPELLNR、SYEVRAP、SGNLWDA、EVVPSH、VDLFR、NPKIPSVLVAD、DPVFR和TVRVVT等13个鲜味最强的鲜味肽。获得的鲜味肽段与鲜味受体T1R1/T1R3之间分子对接和相互作用分析结果显示,鲜味肽与鲜味受体存在7个关键氨基酸残基结合位点,分别是Asp219、Thr175、Met151、Glu148、Ser217、Thr179和Glu217,鲜味肽的滋味增强作用的特殊氨基酸残基为Gln181和Thr179,鲜味增强作用氨基酸残基为Tyr182。鲜味短肽(六肽以下)的鲜味与氨基酸的性质关系密切,需要提高极性氨基酸(Glu,Asp,Arg,Tyr等)或芳香族氨基酸的含量来提高鲜味。鲜味长肽(六肽以上)需要考虑疏水相互作用,控制疏水氨基酸的数量,添加助味氨基酸(Gly,Ser)来提升鲜味。

关键词

食品添加剂/黄花菜/鲜味肽/酶解工艺/呈鲜特性

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授予学位

硕士

学科专业

食品加工与安全

导师

肖治理/孙远明

学位年度

2022

学位授予单位

华南农业大学

语种

中文

中图分类号

TS
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