热预处理对蓝蛤酶解及酶解液呈味特性的影响

蓝蛤（Aloididae aloidi）又名“海沙子”、“小白蛤”、“纳米蛤蜊”等，是我国沿海的一种低值海洋贝类。由于个体小、出肉率低，蓝蛤资源并未得到充分利用，通常被用作对虾活饵料或以鲜食为主。与其他贝类相比，蓝蛤中丙氨酸含量居于贝类之首，是开发天然功能性海鲜调味料的理想原料。

蛋白质酶解技术具有条件温和、无有害物质产生和能提高营养、功能和免疫特性的优点。加热作为一种底物预处理方式可以解决目前传统酶解存在的时间长、效率低、风味不足等问题。酶解前对蛋白质进行热预处理可以导致蛋白质变性，伴随着蛋白质构象的改变暴露出可能隐藏的酶切位点，使得蛋白质更易被酶解，提高酶解效率。同时，加热处理通常伴随着美拉德反应、脂质氧化等热反应的发生，往往使许多风味前体物质发生降解并相互反应形成多种挥发性化合物，影响呈味物质的含量。不同热预处理温度和时间对水产类蛋白质的酶解特性以及对酶解物呈味物质的影响鲜见报道。

渤海大学食品科学与工程学院的李学鹏、刘晏玮和励建荣*等人以蓝蛤为原料，首先筛选出合适的蛋白酶种类，在此基础上探究酶解前不同热预处理温度和时间对蓝蛤的酶解特性及其呈味物质变化的影响，旨在为采用酶解技术开发利用蓝蛤等贝类蛋白质资源提供技术支撑和理论依据。

1. 不同种类蛋白酶对蓝蛤水解度、酶解液可溶性肽质量浓度及滋味特性的影响

结果显示，不同种类蛋白酶对蓝蛤蛋白的酶解效果不同，不同蛋白酶解液的水解度和可溶性肽含量从高到低依次是碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶。这种差异主要是由蛋白酶酶切位点的特异性引起的。

从图2可以看出，苦味、鲜味、丰富性的味觉值较高，是影响酶解液的主要味觉指标。各酶解液的鲜味差异不大。酶解液的苦味主要来自于疏水性氨基酸和苦味肽，肽的疏水性是影响苦味强度的重要因素。碱性蛋白酶水解液苦味值最高，为10.53。风味蛋白酶的苦味最弱。其他3 种蛋白酶的苦味值高于风味蛋白酶。丰富性可以反映酶解液口感饱满、协调程度，丰富性的强弱主要与水解液中可溶性肽、多肽、游离氨基酸、各呈味物质的含量等密切相关。碱性蛋白酶解液丰富性最强。虽然风味蛋白酶解液的水解度和可溶性肽含量最低，但丰富性适中。苦味限制了酶解产物的应用，因此选择苦味较弱、鲜味、丰富性适中的风味蛋白酶与其他4 种内切蛋白酶按质量比2∶1进行组合使用，以期获得呈味特性良好的水解液。

2. 双酶组合酶解对蓝蛤水解度、酶解液可溶性肽质量浓度及滋味特性的影响

结果显示，采用组合酶解的方式可以提高蓝蛤水解度和酶解液可溶性肽含量，即水解度达到39%，可溶性肽质量浓度达到21 mg/mL以上。采用组合酶解的方式，可以实现资源的最大化利用，实用性强。但不同的蛋白原料种类、组成及含量的差异，组合酶解后效果也不尽相同。以蓝蛤蛋白为原料，碱性蛋白酶与风味蛋白酶组合酶解水解度最大，可溶性肽含量最多。而木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、中性蛋白酶与风味蛋白酶组合时，水解程度差异不显著。

采用电子舌分析组合酶解后酶解液的呈味特性可以发现（图4），中性蛋白酶与风味蛋白酶组合使用，苦味值最低，丰富性高于木瓜蛋白酶、复合蛋白酶与风味蛋白酶组合，可能与释放的可溶性肽含量有关。综合水解度、可溶性肽、味觉值的苦味、丰富性指标，选择质量比2∶1的中性蛋白酶与风味蛋白酶组合为后续实验的蛋白酶。

3. 热预处理温度对蓝蛤酶解特性及呈味物质的影响

3.1 热预处理温度对蓝蛤水解度、酶解液可溶性肽质量浓度的影响

结果显示，随着预处理温度的升高，水解度、可溶性肽均呈现出逐渐下降后略有上升的变化规律。对照组水解度最大，主要原因可能是蓝蛤肌肉与消化腺内含有丰富的酶类，内源酶与外加蛋白酶协同发挥作用，促进了蛋白质的水解。随着预处理温度的升高，水解度逐渐下降，此时内源酶逐渐失去作用同时蛋白质发生变性，变性程度不同，蛋白质被水解的程度不同。

90 ℃和100 ℃的预处理后，蓝蛤肉水解度基本不变。这表明此时可能已达到蛋白质完全变性的程度，完全变性的蛋白质会发生高度凝集从而不利于酶解。但当采用121 ℃处理时，水解度和可溶性肽含量均增加，可能原因是高温高压处理使蓝蛤的蛋白质结构变得松散，有利于蛋白酶作用于肽键，促进了酶解。

3.2 热预处理温度对蓝蛤酶解液主要鲜味物质含量的影响

结果显示，对照组中谷氨酸含量最高，达到69.64 mg/100 g。随着预处理温度的升高，谷氨酸含量逐渐下降，90 ℃和100 ℃两个处理组之间无显著性变化，121 ℃处理时又略有上升。这与水解度的趋势一致。因为游离氨基酸的含量与蛋白质的水解有关，蛋白质的水解会释放出游离氨基酸，水解程度越大，释放出游离氨基酸越多。此外，加热还会使谷氨酸发生不同程度的降解，参与生成挥发性化合物的过程。

对鱼贝类等水产品的研究发现，ATP的分解有两种途径，第1种途径：ATP→ADP→AMP→IMP→HxR→Hx，第2种途径：ATP→ADP→AMP→AdR→HxR→Hx。结果显示，不加热处理下同时检测出了IMP和AMP，且AMP的含量显著高于IMP，因此推论出蓝蛤体内ATP的降解可能主要以第2种途径为主，第1种途径为辅。比较3 种核苷酸，AMP的含量均高于其他2 种核苷酸。

此外，不同热预处理温度对核苷酸类物质的影响不同。随着预处理温度的升高，5’-GMP的含量逐渐增加。随着预处理温度的升高，5’-IMP和5’-AMP的含量逐渐减少，90 ℃时预处理后未检测到5’-IMP。这2 种核苷酸热稳定性较差且受热易降解，它们的降解与损失可能与风味化合物的合成有关。尤其是5’-IMP极易损失，它也会在蒸煮过程中转化为肌苷和次黄嘌呤。121 ℃处理后5’-AMP有所增加，可能是高压的作用更利于该核苷酸的溶出。

3.3 热预处理温度对蓝蛤酶解液主要呈味特性的影响

采用电子舌评价酶解液整体滋味，经前期分析处理，提取出了苦味值、鲜味值和丰富性3 个主要呈味特性作为有效评价指标进行分析。从图6可以看出，随着预处理温度的升高，鲜味逐渐下降后略有上升，对照组鲜味值最大，达8.3。121 ℃热处理组鲜味值高于90 ℃和100 ℃处理组。这与核苷酸、谷氨酸的变化趋势基本一致。

分析酶解液的苦味值可知，对照组不加热处理的苦味重，随着预处理温度的升高，苦味逐渐下降。90 ℃和100 ℃处理苦味值增大甚至高于对照组，可能的原因是此条件下水解获得了分子质量适中的高苦味肽。

3.4 热预处理温度对蓝蛤酶解液色泽的影响

结果显示，酶解液总体呈现偏黄绿色，这是由蛋白酶决定的。随着预处理温度的升高，L*值逐渐增加，亮度逐渐增大，在不加热和50 ℃热预处理条件下，酶解液的色泽较暗，出现肉眼可见的棕褐色。70 ℃以上无显著性变化，此时样品色泽明亮、澄清透明。

通过分析不同热预处理温度下蓝蛤酶解液的酶解特性和呈味物质含量可知，随着预处理温度的升高，水解度、可溶性肽、呈味物质的含量均呈现下降后略有上升的趋势，但酶解液的整体滋味和色泽是影响感官接受度的重要指标。因此综合考虑，70 ℃为较佳的热预处理温度，此时酶解液鲜味、丰富度适中，苦味最低，色泽明亮。

4. 热预处理时间对蓝蛤酶解特性及其呈味物质的影响

4.1 热预处理时间对蓝蛤水解度、酶解液可溶性肽质量浓度的影响

结果显示，随着预处理时间的延长，水解度逐渐下降，但热处理20 min后水解度基本保持不变。采用70 ℃的热预处理温度已使蓝蛤体内的内源酶灭活，不能发挥作用，随着时间的延长，蛋白质变性、聚集程度增大，预处理20 min后蛋白质处于不可逆聚合状态，已达到深度变性，各次级键被破坏，蛋白质结构混乱，酶切位点被包埋，不利于蛋白酶的酶解。继续延长时间，水解度保持不变。可溶性肽含量的变化随时间的延长先下降后逐渐上升，处理时间在15 min之内可溶性肽含量逐渐下降，主要是随着水解程度的下降，可溶性肽的得率降低，处理时间超过15 min后可溶性肽含量又逐渐上升。

4.2 热预处理时间对蓝蛤酶解液主要鲜味物质含量的影响

结果显示，长时间的热处理不利于风味核苷酸的积累，随着热处理时间延长其含量逐渐下降，20 min后差异不显著。热处理时间的长短影响各核苷酸的含量变化，其增加或较少的原因与热预处理温度下的原因分析相一致。合理控制热处理时间对降低核苷酸损失是一种有效的方式。随着热预处理时间的延长，谷氨酸的含量呈现下降的趋势。

4.3 热预处理时间对蓝蛤酶解液主要呈味特性的影响

分析不同时间热预处理后酶解液的苦、鲜味、丰富性可知（图8），随着热预处理时间的延长，鲜味总体降低。酶解液的丰富性先减少，20 min后又增加。寡肽类物质与其他呈味物质的相乘作用可以增加样品整体的柔和度、浓厚感、持久性。

4.4 热预处理时间对蓝蛤酶解液色泽的影响

结果显示，随着热预处理时间的延长，酶解液L*值逐渐增大，热预处理10 min后与5 min时有显著差别，此时色泽明亮。可能是导致颜色变化的热敏性酶类物质在10 min处理后已失去活性，不能发挥作用。综合分析热预处理时间对蓝蛤水解度、可溶性肽、核苷酸、谷氨酸、整体滋味、颜色等各指标，确定蓝蛤热处理的较佳时间为10 min。

结 论

采用不同种类蛋白酶酶解蓝蛤蛋白，酶解液的水解度、可溶性肽含量及整体滋味存在较大差异，采用双酶组合酶解的方式可以有效提高水解度和可溶性肽含量，达到充分利用蓝蛤蛋白资源的目的。在中性蛋白酶与风味蛋白酶质量比2∶1的条件下，获得的酶解液可溶性肽含量较高，鲜味浓郁、口感醇厚、苦味最弱。

随着预处理温度的升高，水解度、可溶性肽和风味核苷酸含量逐渐下降，但121 ℃热处理后均略有增加；鲜味和丰富性逐渐下降后略有上升，苦味先下降后上升；亮度随着预处理温度的升高而增加。随着热预处理时间的延长，酶解液水解度、可溶性肽含量、呈味核苷酸及谷氨酸含量均呈下降趋势，鲜味和苦味均显著降低，丰富性先减少后增加。加热预处理一定程度上可以改善蓝蛤酶解液的整体风味和色泽，在蓝蛤酶解前，采用70 ℃加热10 min的热预处理方式，可以获得呈味特性较好的酶解液。

本文《热预处理对蓝蛤酶解及酶解液呈味特性的影响》来源于《食品科学》2020年41卷2期133-140页，作者：李学鹏，刘晏玮，谢晓霞，朱文慧，励建荣，张玉玉，李婷婷，于建洋，牟伟丽。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181206-086。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社在成功召开“2019年动物源食品科学与人类健康国际研讨会（宁波）”的基础上，将与青海大学农牧学院于2020年6月20-21日在西宁共同举办“2020年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。研讨会将就肉、水产、禽蛋、乳制品等动物源食品科学基础研究、现代化加工技术，贮藏、保鲜及运输，质量安全与检测技术，营养及风味成分分析，副产物综合利用，法律、法规及发展政策等方面的重大理论研究展开深入探讨，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。

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修改/编辑：袁月；责任编辑：张睿梅

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