一种浅色美拉德肽风味盐的制备方法

技术领域

本发明涉及一种通过植物蛋白肽进行两阶段美拉德反应，从而制备浅色美拉德肽风味盐的技术，属于食品化学和食品添加剂技术领域。

背景技术

美拉德反应又称非酶褐变，广泛存在于食品加工和储藏过程中，直接影响着食品的风味、滋味、色泽和营养价值，是香精香料行业重要的研究热点之一。目前，大豆蛋白、玉米蛋白和谷朊粉蛋白等植物蛋白已经被开发成美拉德肽，经感官和仪器鉴定，具有醇厚的口味和丰富的香气。具有风味增强作用的核心呈味物质的美拉德肽，本身并不具有强烈味感，但当添加到鲜味食品体系中就具有显著的风味增强特性，如提升鲜味、咸味、醇厚味和持续感等。高盐食品的危害已逐渐为公众认知，国内外已纷纷开展减盐行动。目前，减盐方法都是以牺牲口味或者提高成本为代价，消费者难以改变长期形成的高盐饮食习惯；同时，消费者被动“高盐饮食”(加工食品和饭店美食)也是不容忽视的问题。故而不能从根本上解决高盐饮食带来的弊端。因此，急需寻找“减盐不减咸”的科学减盐策略，开发具有咸鲜口感及营养强化的产品，通过技术减盐替代工具限盐，在真正实现“自觉”减盐的同时，满足人体对口味和营养元素的需求。因此，具有增鲜减盐效果的植物蛋白美拉德肽风味盐有着巨大的市场空间。

通过植物蛋白的可控酶解、酶/糖肽交联分子量调控等技术能够实现美拉德肽的高效制备，通过两阶段变温美拉德反应可以实现浅色美拉德肽的水相定向制备，显著提高蛋白资源综合利用率、降低产品成本、提高产能。在此基础上开发兼具减盐、风味增强效果及天然抗氧化的浅色美拉德肽风味盐，可减少食品中盐和味精用量，减少合成抗氧化剂用量，提高食品安全质量。因此，浅色美拉德肽风味盐的工业化生产与产业化应用具有重要的经济价值和社会效益。采用浅色美拉德肽开发具有咸鲜口感及营养强化的风味盐产品，通过技术减盐替代工具限盐，为促进健康服务供给增长、提高食品健康领域发展与经济社会发展协调性提供重要源动力。目前，主要存在的问题美拉德肽颜色较深，所制成的美拉德肽风味盐的颜色也相对较深，直接用国家标准中的碘测定方法时，需要用硫代硫酸钠将蓝色的溶液滴定至无色，而风味肽盐本身的颜色会影响滴定终点的判断，从而造成测定偏差30％～50％的测定偏差；若通过活性炭进行脱色处理，其终点的判断不会受到色泽的影响，但是脱色操作使得测定值降低，降低了实验的可操性和准确性。因此，需要克服现有制备技术的缺点，寻找一种浅色美拉德肽风味盐的制备理论和技术体系，使得国标方法碘含量的测定不受风味肽本身色泽的影响，又能弥补浅色食品体系的应用缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够用国家标准测定碘含量的浅色美拉德肽风味盐的制备方法。本发明的制备方法简单、操作安全、成本低廉。

本发明的技术方案如下：

一种通过浅色美拉德肽制备浅色风味盐的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)取玉米蛋白、花生蛋白、谷朊粉蛋白、豌豆蛋白等植物蛋白中的一种或多种，按照一定的比例混合，加4～6倍的水进行溶解，在90℃～100℃进行高温灭酶处理10min～30min；原料用量以重量份数计；

(2)将步骤(1)中所得蛋白溶液调节pH至6～8，调节至酶最适反应温度，添加碱性蛋白酶、复合蛋白酶、中性蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一种或几种，进行第一步酶解，酶解3h～5 h后，调节至酶最适反应温度，添加风味蛋白酶和氨肽酶的一种或几种，进行第二步酶解，酶解2h～4h后，在90℃～100℃进行高温灭酶处理10min～30min，将所得反应液冷却后离心，取上清液进行真空浓缩，固形物的含量控制在20％～40％，最终得到酶解液；

(3)取木糖、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖等醛糖的一种或几种，或者果糖、木酮糖等酮糖的一种或几种，或者上述醛糖与酮糖的组合20～50份，添加到步骤(2)中所得酶解液500～1100份中，调节混合溶液pH至5～9；原料用量以重量份数计；

(4)将步骤(3)中所得溶液置于50℃～95℃反应釜中进行第一阶段美拉德反应，在反应 40～80min后，迅速升温，得到第一阶段美拉德反应液；

(5)在步骤(4)中所得反应液中加入酶解液的1.5％～3％(w/v)的半胱氨酸，混匀后重新调节溶液pH至5～9，在105℃～135℃进行第二阶段美拉德反应，反应80min～150min后，在反应釜外通冷水进行降温，终止反应得到浅色美拉德肽反应液；

(6)将步骤(5)所得的浅色美拉德肽反应液与加碘盐进行混合。

(7)将步骤(6)制得的混合液进行喷雾干燥，进口设定温度200℃～220℃，出口设定温度100℃～120℃，喷雾头压力0.2MPa～0.4MPa，蠕动泵转速设定为20rpm～30rpm。

将步骤(7)所得的浅色美拉德风味盐采用直接滴定法测定碘含量时，在用硫代硫酸钠滴定蓝色溶液褪色时，能够清晰地指出滴定终点。

将步骤(7)所得的浅色美拉德风味盐采用氧化还原滴定法测定碘含量时，在用硫代硫酸钠滴定蓝色溶液褪色时，能够清晰地指出滴定终点。

步骤(6)中所述浅色美拉德肽与加碘盐混合的比例为1:1～2:1。

所述的美拉德肽风味盐可采用国家标准的制盐工业通用的试验方法(直接滴定法)进行碘含量的测定，碘含量测定值与真实值之间的偏差小于10％。

所述的美拉德肽风味盐可采用国家标准的制盐工业通用的试验方法(氧化还原滴定法) 进行碘含量的测定，碘含量测定值与真实值之间的偏差小于12％。

本发明的有益效果：

(1)浅色美拉德肽风味盐是以精制食用盐为载体，科学适量添加以植物蛋白为原料酶解、热反应制备的浅色植物蛋白美拉德肽，经先进、独特的生产工艺精制而成的食用盐，具有增强食品的鲜味、醇厚味和持续感，使用过程中无需添加鸡精、味精，可满足消费者对咸味、鲜味和风味的追求。产品的开发依托生物工程技术，从植物蛋白中酶解制备小肽，再通过热反应生产美拉德肽，以高品质原盐为载体，进行二次精深加工，增加产品的鲜味度和调味功能。新产品与普通盐相比，可使食品的总体味感协调、细腻、醇厚浓郁，使用时无需再添加鸡精和味精，可满足消费者对咸味、鲜味和风味的追求，市场前景广阔。

(2)通过采取混合、喷淋、沸腾干燥等工艺，可实现原盐与植物蛋白美拉德肽半固态调味料的混合均匀，保持盐的形态不变，并具有较好的流动性。采用PLSR分析技术发现升温流化段、高温干燥段和低温冷却段风量、风温对物料沸腾高度、水分含量、粒径大小、盐粒风味物质保留率，以及结块程度和风味盐产量等指标的影响和贡献性大小，优化确定风味盐的干燥参数和工艺。半固态调味料和食用盐混合过程中，要保证全包裹。通过在干燥过程中的温度、风量、可控的物料运动速度，使添加物牢靠的包裹在沿提上。解决了风味添加物与盐结合过程中容易结块的关键技术难题。由于前段增加了散耙装置，形成均匀供料，分段控制物料上扬高度，控制在不同的温度下，使用不同的运行速度，使物料快速脱离运动，有效的避免了包裹破损的技术的关键技术。

(3)传统美拉德肽风味盐具有颜色深的缺陷，无法用国家标准中的制盐工业通用的碘测定方法，需要进行脱色处理，且测定结果不准确。浅色美拉德肽风味盐，色泽较浅，无需脱色就可以使用国标方法测定碘的含量。

附图说明

图1为本发明实施例1所述浅色植物蛋白美拉德肽生产工艺；

图2为本发明实施例1所述浅色植物蛋白美拉德肽风味盐生产工艺；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1：

(1)将玉米蛋白、花生蛋白、豌豆蛋白和谷朊粉按一定比例混合的25kg复合蛋白，溶解于250kg水中，在90℃下预处理30min以使复合蛋白热变性，冷却至62℃，调节混合溶液pH至7.8，添加300g碱性蛋白酶，在62℃下反应3h，降低反应釜温度到52℃，添加200g 风味蛋白酶，继续反应2h，反应结束后趁热离心，所得上清液进行浓缩，使其固形物含量为25％，即为复合蛋白肽；

(2)取上述所得到的复合蛋白肽20kg于具有在线控制系统的反应釜中，稀释至固形物 10％，加入0.75kg木糖，混合均匀，用NaOH溶液节反应液pH至7后，调节反应釜温度为85℃进行第一阶段低温美拉德反应，60min后，升温至118℃，用NaOH溶液迅速调节反应液pH至7后，添加0.5kg半胱氨酸进行二阶段高温美拉德反应，反应100min后，启动循环水浴冷却装置，使反应釜迅速降温，得到浅色美拉德肽反应液，生产的流程图如图1所示；

(3)测定反应之后美拉德肽的固形物含量，将其固形物稀释成为10％，将9.2kg加碘食盐与8kg固形物为10％的美拉德肽反应液进行混合，通过喷淋、沸腾干燥，在经过灭菌，筛选去掉杂质，在进行冷却操作，然后灌装，包装，经过金属探测，进行码垛后转入成品库，生产的流程图如图2所示；

比较例1:

深色美拉德风味盐是将复合蛋白酶解液经高温美拉德反应制备而成，而浅色美拉德风味盐是复合蛋白酶解液经低温再到高温两步反应制备而成，将配制盐的美拉德肽反应溶液稀释 100倍，然后对其褐变指数进行测定。测定结果为：复合蛋白深色美拉德风味盐的A

将深色美拉德肽和浅色美拉德肽制作成为100g加碘风味盐小样，干燥温度70度，干燥时间10分钟，原盐为加碘盐。肽均为复合肽。样品1是加碘食盐，样品2-4为浅色美拉德肽，样品5为深色美拉德肽，分别对比不同肽添加量、是否进行脱色处理对碘的含量的影响，测定结果如表1所示：

表1美拉德肽风味盐中碘含量的测定

由表1的实验结果可得，当未采用脱色处理时，同一个样品的直接滴定法和氧化还原法测定的碘含量数值相近。与脱色处理后的样品进行对比发现，当肽含量较低时，脱色处理对氧化还原法的结果影响较小，随着肽含量的增加，脱色处理后氧化还原法测定的碘含量数值较高，而未脱色的直接滴定法和氧化还原法测定的碘含量数值略低。以上结果表明，国标中的两种方法均可以测定出复合蛋白蛋白制备的浅色美拉德肽风味盐中碘的含量，其色泽对实验结果的影响较小。对比样品4和样品5可发现，未脱色深色美拉德肽风味盐的氧化还原法和直接滴定法测出的结果远小于浅色美拉德肽风味盐，对深色样品进行脱色处理的结果略低于浅色美拉德肽风味盐，这可能是活性炭吸附了一部分KIO

实施例2：

(1)将70kg谷朊粉溶解于300kg水中，在90℃下预处理30min以使谷朊粉热变性，冷却至62℃，调节混合溶液pH至7.9，添加1.36kg碱性蛋白酶，在62℃下反应3h，降低反应釜温度到49℃，添加200g风味蛋白酶，继续反应2h，反应结束后趁热离心，将所得上清液进行浓缩，使其固形物含量为30％，即为谷朊粉肽；

(2)取上述所得到的谷朊粉肽稀释至固形物为15％，取100kg于具有在线控制系统的反应釜中，加入2kg木糖，混合均匀，用NaOH溶液节反应液pH至7.8后，调节反应釜温度为80℃进行第一阶段低温美拉德反应，60min后，升温至120℃，用NaOH溶液迅速调节反应液pH至7.1后，添加1.5kg半胱氨酸进行第二阶段高温美拉德反应，反应100min后，启动循环水浴冷却装置，使反应釜迅速降温，得到浅色美拉德肽反应液，生产的流程图如图1所示；

(3)测定反应之后美拉德肽的固形物含量，将其固形物稀释成为10％，将9.2kg加碘食盐与8kg固形物为10％的美拉德肽进行混合，通过喷淋、沸腾干燥，在经过灭菌，筛选去掉杂质，在进行冷却操作，然后灌装，包装，经过金属探测，进行码垛后转入成品库，生产的流程图如图2所示；

比较例2:

制备深色美拉德肽和浅色美拉德的制作成为100g加碘风味盐小样，干燥温度70度，干燥时间10分钟，原盐为加碘盐。肽为均为复合蛋白肽。样品1是加碘食盐，样品2、3为浅色美拉德肽，样品4为深色美拉德肽，分别对比不同肽添加量、是否进行脱色处理对碘的含量的影响，测定结果如表1所示：

表2美拉德肽风味盐中碘含量的测定

由表2的实验结果可得，样品2、样品3的直接滴定法和氧化还原法的碘含量结果差距较小；对比样品2、样品3的两种方法可以发现，氧化还原法的测定结果略高于直接滴定法，对比样品4，其碘含量测定值明显偏小。样品1为各个样品的实际碘含量，与样品2、3对比发现，直接滴定法的偏差为6.33％，氧化还原滴定法的偏差<10％，而与样品4对比，其偏差为51％～53％。以上结果表明，两种方法均可以测定出谷朊粉制备的浅色美拉德肽风味盐中碘的含量，其色泽对实验结果的影响较小。

当未采用脱色处理时，同一个样品的直接滴定法和氧化还原法测定的碘含量数值相近。与脱色处理后的样品进行对比发现，当肽含量较低时，脱色处理对氧化还原法的结果影响较小，随着肽含量的增加，脱色处理的氧化还原法测定的结果逐渐偏大。

实施例3：

(1)将25kg花生蛋白溶解于250kg水中，在90℃下预处理30min以使花生蛋白热变性，冷却至62℃，调节混合溶液pH至7.8，添加300g碱性蛋白酶，在61℃下反应3h，降低反应釜温度到51℃，添加200g风味蛋白酶，继续反应2h，反应结束后趁热离心，所得上清液进行浓缩，使其固形物含量为25％，即为花生肽；

(2)取上述所得到的花生肽8kg于具有在线控制系统的反应釜中，加水稀释至固形物含量为10％，加入0.3kg木糖，混合均匀，用NaOH溶液节反应液pH至7.2后，调节反应釜温度为78℃进行第一阶段低温美拉德反应，60min后，升温至118℃，用NaOH溶液迅速调节反应液pH至7.2后，添加0.2kg半胱氨酸进行第二阶段高温美拉德反应，反应100min后，启动循环水浴冷却装置，使反应釜迅速降温，得到浅色美拉德肽反应液，生产的流程图如图 1所示；

(3)测定反应之后美拉德肽的固形物含量，将其固形物稀释成为10％，将9.2kg加碘食盐与8kg固形物为10％的美拉德肽进行混合，通过喷淋、沸腾干燥，在经过灭菌，筛选去掉杂质，在进行冷却操作，然后灌装，包装，经过金属探测，进行码垛后转入成品库，生产的流程图如图2所示；

采用GC-MS对花生蛋白制备的浅色美拉德肽风味盐进行检测分析，共检测出56种挥发性成分。结果如表3所示，包括4种醛类，6种醇类，8种酮类，3种酸类，4种酯类，5种含硫化合物以及其它25种化合物。由以上数据可得，由浅色美拉德肽制备的食用盐具有丰富的风味物质，能够应用于风味盐的开发。

表3花生浅色美拉德肽风味盐的挥发性成分

实施例4：

(1)将160kg豌豆蛋白溶解于1200kg水中，在90℃下预处理30min以使豌豆蛋白热变性，冷却至59℃，调节混合溶液pH至8.1，添加4.02kg碱性蛋白酶，在62℃下反应3.5h，降低反应釜温度到52℃，添加3.4kg风味蛋白酶，继续反应3.8h，反应结束后趁热离心，将所得上清液进行浓缩，使其固形物含量为27％，即为豌豆蛋白肽酶解液；

(2)取130kg上述所得到的豌豆蛋白肽酶解液，稀释至固形物为15％，加入6.80kg葡萄糖，混合均匀，用NaOH溶液节反应液pH至8.5后，调节反应釜温度为80℃进行第一阶段低温美拉德反应，60min后，升温至110℃，添加1.5kg半胱氨酸进行第二阶段高温美拉德反应，用NaOH溶液迅速调节反应液pH至8.53后，反应100min后，启动循环水浴冷却装置，使反应釜迅速降温，得到浅色美拉德肽反应液，生产的流程图如图1所示；

(3)分别将9.2kg加碘食盐与8kg固形物为10％的美拉德肽进行混合，通过喷淋、沸腾干燥，在经过灭菌，筛选去掉杂质，在进行冷却操作，然后灌装，包装，经过金属探测，进行码垛后转入成品库，生产的流程图如图2所示，将上述浅色美拉德肽风味盐进行电子舌测定，如下表所示：

如上表所示，样品1是0.5％的氯化钠，样品2是0.4％的氯化钠+0.3％美拉德肽，样品3 是0.4％的氯化钠+0.5％美拉德肽，比较三者的咸味值可得，样品2和样品3都可以达到大于 20％的减盐效果，且咸度值优于对照组，即达到了减盐20％不减咸的效果。

上述实施例和比较例中的实验用水为蒸馏水，木糖和半胱氨酸为食品级，其余化学试剂均为分析纯。美拉德反应产物的褐变指数通常用其在420nm处的吸光度值(A

注：W

A

A

m

m—样品的质量；

f'—相对修正系数，一般记为1。