菌酶協(xié)同水解玉米漿制備植物蛋白調(diào)味液工藝優(yōu)化

王曉燕，劉曉蘭*，劉井權(quán)，鄭喜群，3

（1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.黑龍江省玉米深加工理論與技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 齊齊哈爾 161006；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江 大慶 163000）

玉米漿是濕法生產(chǎn)玉米淀粉的副產(chǎn)物，是價(jià)格低、產(chǎn)量高、品質(zhì)良好的植物蛋白質(zhì)資源，但其易變質(zhì)、難運(yùn)輸，導(dǎo)致未能進(jìn)行合理利用，造成優(yōu)質(zhì)資源的浪費(fèi)[1-2]。因此，需進(jìn)一步研究提高玉米漿的深加工利用的技術(shù)。如利用玉米漿生產(chǎn)植物蛋白調(diào)味液[3-4]，可以提高玉米漿附加值。

植物蛋白調(diào)味液（hydrolyzed vegetable protein，HVP）廣泛應(yīng)用于配制醬油、餐飲配料、休閑食品調(diào)味料等食品領(lǐng)域。目前，主要采用酸水解法、微生物發(fā)酵法和酶法生產(chǎn)HVP。酸水解法工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便且產(chǎn)品得率高，是生產(chǎn)HVP中最為普遍的傳統(tǒng)方法，但此法制備的產(chǎn)物含3-氯丙醇類(lèi)致癌物質(zhì)[5]，具有一定的食品安全隱患；微生物發(fā)酵法主要是通過(guò)發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的酶發(fā)揮作用，能有效降低生產(chǎn)成本，但微生物單獨(dú)作用產(chǎn)生的酶含量低，無(wú)法滿足實(shí)際生產(chǎn)需求；酶法的效率較高，酶解時(shí)間約為2 h～24 h[5-15]，水解反應(yīng)程度易控制，但成本較高，且易產(chǎn)生苦味物質(zhì)[5-6]，影響產(chǎn)品風(fēng)味。

菌酶協(xié)同是利用微生物發(fā)酵和酶解結(jié)合水解原料的工藝，經(jīng)微生物發(fā)酵工藝處理后，添加適量的蛋白酶制劑可以解決微生物產(chǎn)酶不足的問(wèn)題，微生物在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)味、產(chǎn)香，改善水解液的風(fēng)味，兩者協(xié)同作用水解蛋白質(zhì)原料，可以增加肽含量，提升水解液的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。同時(shí)，從安全性考慮，菌酶協(xié)同作用生產(chǎn)的水解液，不會(huì)產(chǎn)生3-氯-1，2-丙二醇等有毒致癌物質(zhì)，提高了食品安全性，且米曲霉種曲和酶制劑綜合使用，降低了原料成本。

本文以玉米漿為原料，選用米曲霉種曲和風(fēng)味蛋白酶為水解劑，綜合考慮水解液的氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量，確定菌酶協(xié)同水解玉米漿制備HVP的適宜工藝，并對(duì)其品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，為玉米漿在食品領(lǐng)域的利用奠定基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

米曲霉種曲：齊齊哈爾大學(xué)玉米深加工工程技術(shù)研究中心實(shí)驗(yàn)室自制；復(fù)配蛋白酶（酶活1.7×105U/g）、酸性蛋白酶（酶活5.0×104U/g）、木瓜蛋白酶（酶活1.1×105U/g）：南寧東恒華道生物科技責(zé)任有限公司；復(fù)合蛋白酶（酶活 6.9×104U/g）、風(fēng)味蛋白酶（酶活 1.6×104U/g）、堿性蛋白酶（酶活 7.6×104U/g）：丹麥 Novo公司；玉米漿（干基粗蛋白含量為44.17%）：龍江阜豐生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

全自動(dòng)氨基酸分析儀（日立L-8900型）：日立Hitachi公司；VELP-杜馬斯定氮儀（NDA701）：北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司；pH計(jì)（PB-10）：上海精密科學(xué)儀器有限公司；分析天平（FA1104）:上海上平儀器公司；紫外分光光度計(jì)（TU-1810）：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；立式壓力蒸汽滅菌鍋（YXQ-LS-30SII）：上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；智能磁力攪拌器（ZNCL-GS）：上海凌科實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 米曲霉種曲的制備

1.3.1.1 培養(yǎng)基比例

豆粕（g）∶麩皮（g）∶玉米漿（mL）∶水（mL）=3∶7∶1∶8[4]。

1.3.1.2 培養(yǎng)方法

接種量0.3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），淺盤(pán)（24cm×18cm×2.7cm）培養(yǎng)，厚度約為1.5 cm，培養(yǎng)溫度為30℃～32℃，培養(yǎng)時(shí)間為36 h（低溫時(shí)48 h）。

1.3.2 米曲霉種曲水解玉米漿制備HVP

1.3.2.1 水解原料

水解原料為玉米漿。

1.3.2.2 預(yù)處理

玉米漿混和均勻，50℃水浴30 min，按玉米漿質(zhì)量加入質(zhì)量分?jǐn)?shù) 2.1%的中和劑[Ca（OH）2∶NaOH=1∶6，質(zhì)量比]調(diào)節(jié)pH值為5.5～6.0，50℃中和反應(yīng)1 h[先加NaOH 反應(yīng) 20 min，再加 Ca（OH）2反應(yīng) 40 min]，得到預(yù)處理液。

1.3.2.3 水解

添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.86%的米曲霉種曲，溫度50℃，水解3 h，得到米曲霉種曲水解液。

1.3.3 菌酶協(xié)同水解玉米漿制備HVP

1.3.3.1 蛋白酶的篩選

前期探究米曲霉種曲水解玉米漿的工藝條件得出，水解的最適pH值為5.5～6.0，固定米曲霉種曲作為第一步水解劑，將第一階段水解液體系的溫度和pH值調(diào)至每種蛋白酶的適宜條件，固定加酶量2 000 U/g，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)研究蛋白酶種類(lèi)對(duì)玉米漿的水解效果。以可溶性蛋白含量和氨基酸態(tài)氮含量為指標(biāo)，篩選出1種適合與米曲霉種曲協(xié)同作用水解玉米漿的蛋白酶。不同種類(lèi)蛋白酶的反應(yīng)條件如表1所示。

表1 不同種類(lèi)蛋白酶的反應(yīng)條件Table 1 Reaction conditions of different proteases

1.3.3.2 菌酶協(xié)同水解玉米漿的條件優(yōu)化

依次優(yōu)化加酶量、溫度、pH值和水解時(shí)間。加酶量為 500、1 000、1 500、2 000、2 500 U/g；溫度為 50、55℃；pH 值梯度為 6.0、6.5、7.0、7.5和 8.0；水解時(shí)間為 1、2、3、4、5 h。水解結(jié)束后，轉(zhuǎn)移至沸水浴滅酶 15 min，4 000 r/min離心10 min取上清液進(jìn)行氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的測(cè)定。

1.3.3.3 正交法優(yōu)化確定最佳水解條件

根據(jù)1.3.3.2的試驗(yàn)結(jié)果，選取pH值（A）、水解時(shí)間（B）、加酶量（C）為自變量，氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，建立L9（33）正交試驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化菌酶協(xié)同水解玉米漿的工藝條件。采用層次分析法確定氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的權(quán)重系數(shù)，根據(jù)綜合評(píng)分進(jìn)行正交結(jié)果的極差與方差分析，確定米曲霉種曲和風(fēng)味蛋白酶協(xié)同水解玉米漿的最佳工藝參數(shù)。

1.3.4 粗蛋白含量的測(cè)定

取10mL玉米漿于稱(chēng)量瓶中，70℃條件下烘干10h，烘干后粉碎，稱(chēng)取樣品30 mg～50 mg于錫箔紙中，包成球形，放入杜馬斯定氮儀，讀數(shù)并記錄粗蛋白含量。

1.3.5 可溶性蛋白含量的測(cè)定

1.3.5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

利用Lowry法[16]測(cè)定可溶性蛋白含量，以牛血清白蛋白濃度為橫坐標(biāo)，640 nm吸光度為縱坐標(biāo)，作標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示，得到線性回歸方程y=0.002 8x+0.020 6，R2=0.996 5。

圖1 牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of bovine serum albumin

1.3.5.2 樣品可溶性蛋白含量的測(cè)定

樣品稀釋后取1mL，加入甲液5mL，混勻靜置10 min，再加乙液0.5 mL迅速混勻，30℃水浴保溫30 min，測(cè)定640nm吸光度，樣品可溶性蛋白含量計(jì)算公式如下。

式中：X為由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出的樣品稀釋液的蛋白濃度，μg/mL；N為樣品的稀釋倍數(shù)。

1.3.6 氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定

參考GB/T 18186—2000《釀造醬油》測(cè)定氨基酸態(tài)氮含量。

取5 mL樣品置于100 mL容量瓶定容，混勻取20 mL，置于200 mL燒杯中，加60 mL水，開(kāi)啟磁力攪拌器，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.05 mol/L）滴定至酸度計(jì)指示pH值8.2，加入10mL甲醛溶液（37%～40%），混勻。再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液繼續(xù)滴定至pH值9.2，記下消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積。同時(shí)取80 mL水，重復(fù)滴定步驟做試劑空白試驗(yàn)，計(jì)算公式如下。

式中：X為樣品中氨基酸態(tài)氮的含量（以氮計(jì)），g/100 mL；V1為樣品稀釋液消耗0.05 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；V2為空白試驗(yàn)消耗0.05 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL；V3為樣品稀釋液取用量，mL；C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，mol/L；0.014為1 mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（濃度為1.0 mol/L）相當(dāng)于氮的質(zhì)量，g。

1.3.7 呈味氨基酸含量的測(cè)定

采用酸水解法[17]測(cè)定，取適量20 mg左右樣品于安瓿管中加入6 mol/L鹽酸，氮吹5 min后封管，于105℃烘箱中水解24 h，測(cè)定樣品蛋白中呈味氨基酸含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件、Yaahp軟件處理，采用Origin軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 米曲霉種曲對(duì)玉米漿水解效果的影響

米曲霉是我國(guó)食品生產(chǎn)中常用的菌株，具有生長(zhǎng)速度快、酶系豐富[18]、適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，利用米曲霉制作種曲，制曲過(guò)程中產(chǎn)生豐富的酶系，其中蛋白酶可以將玉米漿中的蛋白質(zhì)分解為小肽、氨基酸等物質(zhì)[19]，再結(jié)合微生物自身代謝活動(dòng)，提高玉米漿中有機(jī)氮源的利用率，增加水解液的鮮味和香氣。因此，利用米曲霉種曲水解玉米漿是必要步驟。水解液的鮮味和香氣主要來(lái)自氨基酸態(tài)氮，可溶性蛋白含量越高越易吸收，它們直接影響植物蛋白調(diào)味液的品質(zhì)，因此研究米曲霉種曲對(duì)水解產(chǎn)物中氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

由圖2可知，玉米漿經(jīng)米曲霉種曲水解3h后，相比玉米漿原液，氨基酸態(tài)氮含量顯著提高了0.11 g/100 mL（p＜0.05），可溶性蛋白含量提高了 6.0 mg/mL，米曲霉種曲發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生蛋白酶，玉米漿中的蛋白質(zhì)被水解為具有一定空間結(jié)構(gòu)的小分子蛋白，增加了蛋白質(zhì)的溶解性。

2.2 菌酶協(xié)同作用對(duì)玉米漿水解效果的影響

2.2.1 蛋白酶的篩選

外加的蛋白酶可以解決微生物產(chǎn)酶不足的問(wèn)題，兩者協(xié)同作用水解玉米漿蛋白，能夠提高反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間，充分分解大分子營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，增加肽含量，提升水解液的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。由于不同蛋白酶的切割位點(diǎn)和專(zhuān)一性不同[20-21]，所以不同蛋白酶和米曲霉種曲協(xié)同作用的效果也會(huì)不同，因此，對(duì)蛋白酶的種類(lèi)進(jìn)行篩選。根據(jù)蛋白酶生產(chǎn)廠家提供的酶反應(yīng)條件，將體系的溫度和pH值調(diào)至各蛋白酶適宜條件，加酶量2 000 U/g，以氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量為指標(biāo)，比較6種蛋白酶對(duì)玉米漿的水解效果，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果篩選出1種蛋白酶進(jìn)行菌酶協(xié)同水解玉米漿試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3。

圖3 蛋白酶種類(lèi)對(duì)米曲霉種曲水解液水解效果的影響Fig.3 Effect of protease species on the hydrolysis of Aspergillus oryzae hydrolysate

由圖3可知，玉米漿經(jīng)過(guò)風(fēng)味蛋白酶酶解后可溶性蛋白含量和氨基酸態(tài)氮含量增加，且風(fēng)味蛋白酶作用效果高于堿性蛋白酶，風(fēng)味好，苦味小。經(jīng)過(guò)風(fēng)味蛋白酶酶解的水解液與米曲霉種曲單獨(dú)水解玉米漿相比氨基酸態(tài)氮含量增加了0.28 g/100 mL，可溶性蛋白含量增加了17.15 mg/100 mL。風(fēng)味蛋白酶為中性蛋白酶，綜合考慮選用風(fēng)味蛋白酶作為后續(xù)試驗(yàn)用酶。

2.2.2 加酶量對(duì)玉米漿水解效果的影響

加酶量是影響酶解反應(yīng)的因素之一，加酶量太少底物分解不充分，加酶量過(guò)多則阻礙反應(yīng)進(jìn)行[22]，并且成本較高。所以應(yīng)對(duì)蛋白酶添加量進(jìn)行優(yōu)化。調(diào)節(jié)米曲霉水解液pH值7.0，50℃水解3 h，不同的加酶量對(duì)水解液氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的影響，結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知，米曲霉種曲水解液的氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量與加酶量基本成正比。加酶量超過(guò)2 000U/g時(shí)，氨基酸態(tài)氮含量增加幅度減小，可溶性蛋白含量略微遞減，可能是反應(yīng)初期底物濃度較高，水解反應(yīng)快速進(jìn)行，氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量增加較快；水解反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后，底物濃度減少，酶和底物結(jié)合達(dá)到飽和[23]，氨基酸態(tài)氮含量增長(zhǎng)緩慢。風(fēng)味蛋白酶添加量2 000 U/g時(shí)，米曲霉種曲水解液的氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量與米曲霉種曲水解液相比分別增加0.26 g/100 mL和32.04 mg/mL，水解效果最好，因此，選擇加酶量為2 000 U/g。

2.2.3 溫度對(duì)玉米漿水解效果的影響

溫度對(duì)發(fā)酵和酶反應(yīng)的影響是多方面的，它會(huì)影響各種酶反應(yīng)的速率，影響微生物的代謝調(diào)控機(jī)制，進(jìn)而影響發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)特性和產(chǎn)物的生物合成。溫度過(guò)低，微生物生長(zhǎng)代謝緩慢，酶活力下降；溫度越高玉米漿黏度越小，流動(dòng)性增強(qiáng)反應(yīng)速度加快，溫度過(guò)高導(dǎo)致蛋白質(zhì)過(guò)度變性，微生物失活，影響氨基酸的生成率；適合的溫度可以促進(jìn)微生物生長(zhǎng)代謝和酶促反應(yīng)的進(jìn)行。因此，應(yīng)對(duì)水解溫度進(jìn)行優(yōu)化。

調(diào)節(jié)米曲霉水解液pH值7.0、加酶量2 000 U/g和水解3 h，不同的溫度對(duì)水解液氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 溫度對(duì)米曲霉種曲水解液水解效果的影響Fig.5 Effect of temperature on the hydrolysis of Aspergillus oryzae hydrolysate

在工廠常用操作溫度基礎(chǔ)上，對(duì)溫度條件進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)結(jié)果表明，55℃條件下水解液的氨基酸態(tài)氮含量為1.81 g/100 mL比50℃條件下的1.77 g/100 mL增加0.04 g/100 mL，可溶性蛋白含量增加2.57 mg/mL。溫度上升，玉米漿黏度下降，流動(dòng)性增強(qiáng)，可以更好地與風(fēng)味蛋白酶反應(yīng)，并且在55℃條件下，風(fēng)味蛋白酶能更好地發(fā)揮作用，但由于提高5℃所用的能源和成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水解液氨基酸態(tài)氮含量增加0.04 g/100 mL的價(jià)值，基于節(jié)約能源和成本考慮，選擇50℃為反應(yīng)溫度。

2.2.4 pH值對(duì)玉米漿水解效果的影響

加酶量2 000 U/g，50℃水解3 h，調(diào)節(jié)米曲霉種曲水解液的pH值，研究pH值對(duì)水解液氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 pH值對(duì)米曲霉種曲水解液水解效果的影響Fig.6 Effect of pH on the hydrolysis of Aspergillus oryzae hydrolysate

酶可以將玉米漿中的大分子物質(zhì)分解成小分子肽和氨基酸，促進(jìn)蛋白質(zhì)的吸收和有效利用，增加水解液氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量，同時(shí)改善風(fēng)味。過(guò)高或過(guò)低的pH值對(duì)酶活性和微生物生長(zhǎng)繁殖不利，影響微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)的吸收。酶只能在一定限度的pH值范圍內(nèi)才有活力，酶在最適pH值時(shí)活力最強(qiáng)，微生物在最適pH值范圍內(nèi)生長(zhǎng)繁殖最快。因此，優(yōu)化菌酶協(xié)同作用的pH值。由圖6可知，不同pH值條件下，水解液中氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量不同，隨著pH值的增加，氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量整體上呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，pH值7.0時(shí)氨基酸態(tài)氮含量最高為（1.80±0.01）g/100 mL，可溶性蛋白含量為（139.48±5.89）mg/mL。故選擇最適pH7.0。

2.2.5 水解時(shí)間對(duì)玉米漿水解效果的影響

時(shí)間影響水解產(chǎn)物的含量，水解時(shí)間過(guò)短，玉米漿中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能被充分利用，水解時(shí)間越長(zhǎng)，微生物發(fā)酵和酶解作用越充分，但達(dá)到一定時(shí)間后增長(zhǎng)較慢，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有害物質(zhì)大量積累，影響水解液質(zhì)量[4]。為了確定菌酶協(xié)同發(fā)酵玉米漿制備高含量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的水解時(shí)間，在米曲霉種曲水解液pH值7.0，加酶量2 000 U/g，50 ℃條件下，設(shè)定水解時(shí)間梯度為 1、2、3、4、5 h。

水解時(shí)間對(duì)水解液氨基酸態(tài)氮含量和可溶性蛋白含量的影響，結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7 水解時(shí)間對(duì)米曲霉種曲水解液水解效果的影響Fig.7 Effect of time on the hydrolysis of Aspergillus oryzae hydrolysate

經(jīng)過(guò)菌酶協(xié)同作用的水解液可溶性蛋白含量和氨基酸態(tài)氮含量均有增加，兩者水解5 h達(dá)到最大值，分別為（1.84±0.01）g/100 mL 和（144.19±1.39）mg/mL。氨基酸態(tài)氮含量是評(píng)價(jià)水解液的重要指標(biāo)，水解3 h時(shí)，水解液的氨態(tài)氮含量為（1.76±0.02）g/100 mL，時(shí)間超過(guò)3 h后水解液的氨基酸態(tài)氮含量增加幅度減小，水解5 h相比水解3 h增加0.08 g/100 mL，綜合考慮到節(jié)約時(shí)間和能源，選擇3 h為最適反應(yīng)時(shí)間。

2.2.6 正交分析

在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上，以可溶性蛋白含量和氨基酸態(tài)氮含量為指標(biāo)，固定溫度，利用正交試驗(yàn)對(duì)pH值、加酶量和水解時(shí)間進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，從而確定最佳水解條件。

2.2.6.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

菌酶協(xié)同水解玉米漿蛋白工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素水平見(jiàn)表2。

表2 因素水平Table 2 Factors and levels

2.2.6.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

菌酶協(xié)同水解玉米漿蛋白工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Design and results of orthogonal test

2.2.6.3 指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的確定

參考文獻(xiàn)[24]中層次分析法法確定權(quán)重系數(shù)，指標(biāo)成對(duì)比較的判斷優(yōu)先矩陣見(jiàn)表4。

表4 指標(biāo)成對(duì)比較的判斷優(yōu)先矩陣Table 4 Judgment priority matrix for comparison of index pairs

2.2.6.4 最佳水解工藝的確定

菌酶協(xié)同水解玉米漿蛋白正交試驗(yàn)直觀分析結(jié)果見(jiàn)表5，方差結(jié)果分析見(jiàn)表6。

表5 直觀分析結(jié)果Table 5 Results of intuitive analysis

表6 方差分析結(jié)果Table 6 Results of variance analysis

根據(jù)表5評(píng)分結(jié)果，用Yaahp軟件計(jì)算，得到氨基酸態(tài)氮含量可溶性蛋白含量的權(quán)重系數(shù)分別為0.777 8和0.222 2；組合一致性比例因子=0.021 4＜0.10，說(shuō)明指標(biāo)成對(duì)比較的判斷優(yōu)先矩陣具有一致性，權(quán)重系數(shù)有效。由表5、表6可知，各因素對(duì)菌酶協(xié)同水解玉米漿工藝作用的影響程度為A＞B＞C。方差分析結(jié)果表明，pH值對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響顯著（p<0.05）。根據(jù)極差分析確定的最佳工藝為A2B3C3，與正交試驗(yàn)中最優(yōu)組合一致，說(shuō)明正交試驗(yàn)結(jié)果可信。依據(jù)氨基酸態(tài)氮含量分析，A2B3C3工藝組合下達(dá)到1.82 g/100 mL，A2B2C1工藝組合下達(dá)到1.80 g/100 mL，結(jié)合成本因素，選擇A2B2C1為最佳工藝組合，即pH值7.0、水解時(shí)間3 h、加酶量1000U/g、溫度50℃。

2.3 植物蛋白調(diào)味液的呈味氨基酸組成

天然蛋白質(zhì)中的氨基酸及其鹽大多具有甜味或苦味，其中天冬氨酸、谷氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、丙氨酸和酪氨酸這6種氨基酸呈現(xiàn)出特殊鮮味[25]，是植物蛋白調(diào)味液風(fēng)味的重要組成部分。因此，對(duì)水解液的呈味氨基酸組成進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 呈味氨基酸組成Table 7 Analysis of flavoring amino acid composition

由表7可知，玉米漿原漿、米曲霉種曲水解液和菌酶協(xié)同水解液的呈味氨基酸含量分別為8.02%、8.99%和10.10%，玉米漿蛋白經(jīng)過(guò)順次水解，釋放更多的游離氨基酸，米曲霉種曲水解液和菌酶協(xié)同水解液的呈味氨基酸總量在氨基酸總量中的占比分別為48.30%和47.49%，其中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸含量增加量最大，酪氨酸和苯丙氨酸略有增加，它們可能是玉米漿水解物鮮味和甜味的主要來(lái)源。

2.4 植物蛋白調(diào)味液的衛(wèi)生指標(biāo)

食品安全是關(guān)乎人體健康的重要問(wèn)題，食品安全問(wèn)題多種多樣，其中致病菌會(huì)造成食品污染，重金屬危害人體健康，3-氯-1，2-丙二醇等產(chǎn)物會(huì)引發(fā)癌癥。所以基于食品安全角度出發(fā)，按照我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)規(guī)定的綠色食品標(biāo)準(zhǔn)NY/T1886—2010《綠色食品復(fù)合調(diào)味料》對(duì)植物蛋白調(diào)味液進(jìn)行檢測(cè)，衛(wèi)生指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 樣品衛(wèi)生指標(biāo)Table 8 Hygiene indicators of samples

由表8可知，菌酶協(xié)同水解玉米漿制備的植物蛋白調(diào)味液中未檢出3-氯-1，2-丙二醇、多氯聯(lián)苯、黃曲霉毒素等致癌物質(zhì)，不含有沙門(mén)氏菌等病原微生物，衛(wèi)生指標(biāo)符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)毒、無(wú)害。

3 結(jié)論

本文以粗蛋白含量為44.17%的玉米漿為研究對(duì)象，采用單因素法和正交試驗(yàn)對(duì)菌酶協(xié)同水解玉米漿制備水解液的工藝進(jìn)行優(yōu)化，綜合經(jīng)濟(jì)成本，得到最合適的工藝參數(shù)為pH值 7.0、水解時(shí)間3 h、加酶量1 000 U/g和溫度50℃。在此條件下，可溶性蛋白為（138.57±1.28）mg/mL，氨基酸態(tài)氮含量為（1.80±0.01）g/100 mL，菌酶協(xié)同水解工藝能夠顯著提高玉米漿的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。植物蛋白調(diào)味液呈味氨基酸含量占氨基酸總量的47.49%，風(fēng)味良好，符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)，為充分利用玉米漿蛋白提供新思路。