美拉德反应制备动物源副产物调味品的研究进展

　　摘 要：美拉德反应(Maillard reaction，MR)是游离氨基酸、多肽或蛋白质中的氨基与还原糖的羰基之间所发生的一系列复杂反应，能产生特殊的风味和色泽，可用于生产具有浓郁风味的香精调味料。以动物源副产物为原料，通过酶解-MR制备天然调味品，既符合现代消费者对于健康、营养的需要，还为高效利用副产物资源提供了有效途径。本文主要介绍用于制备调味料的常见动物副产物、酶解效果的评价指标、影响MR产物风味的因素，简述3 种辅助MR的物理方法及MR产物的生理活性，旨在为实现动物源副产物资源深度综合利用和可持续发展开拓新思路。

　　关键词：动物源副产物;酶解;美拉德反应;调味料;利用

　　引文格式：

　　人们对于肉类的需求正逐年增加，在肉制品加工过程中，大量骨、内脏、血液等副产物也随之产生[1-2]，这些副产物富含蛋白质、脂肪酸、矿物元素等优质营养素，其中蛋白质资源尤为丰富，如畜禽骨生产量占我国肉类总产量的10%，每年将产生870多万t畜禽骨副产物，其中蛋白质含量可达130 万t[3]。然而，由于生产设备和技术限制，大多数加工下脚料仅经过粗加工制成饲料或肥料等低附加值产品，更多的直接被丢弃。这不仅造成大量资源浪费，还会加重环境负担，造成污染[4]。因此，以动物副产物为原料生产调味料的研究越来越受到人们的关注。美拉德反应(Maillard reaction，MR)是游离氨基酸、多肽或蛋白质中的氨基与还原糖的羰基之间所发生的一系列复杂反应，能产生愉悦的风味和色泽[5-6]。采用植物蛋白水解物制备的香精香料无法模拟逼真的肉香味，利用动物蛋白质便可弥补这一缺陷，生产出风味优良的天然肉味或海鲜味香精。与天然香精相比，合成香精的香味较单一，需要复配使用才能达到消费者满意的风味效果，而且合成香精生产过程中使用的化学成分需要进行严格监管，防止不法生产者使用存在安全隐患的非法添加成分，危害人体健康。另外，研究表明，MR还可赋予产物多种功能活性[7-8]。由此可见，通过MR生产的天然调味料不仅能减少合成食品香精的用量，还可使调味料具备一定的生理活性，在安全、营养、环保方面表现出显著优势，符合消费者对于天然、绿色调味品的追求。

　　国外自20世纪60年代开始就有关于利用MR制备天然调味品的研究，我国在此方面的研究开展较晚、进度较慢。为缓解我国蛋白质资源紧缺的现状，开展合理利用动物源副产物蛋白质的研究便显得十分重要。本文主要综述酶解动物源副产物发生MR在制备调味品中的应用，包括用于制备调味料的常见副产物、酶解所用的酶类及评价指标、物理辅助MR的方法。

　　1 制备调味品的常见动物源副产物

　　2019年全球肉类产量约为3.372 亿t，我国作为全球最大的畜牧国家，贡献了约6 303 万t。全球渔业每年产量约26.4 亿t，其中仅产生的内脏废弃物就可达到30 万t[9]。

　　目前用于制备调味料的动物源副产物主要有骨骼、肝脏、血液等，其中以畜禽骨骼为原料的研究最多。

　　1.1 动物骨

　　动物骨骼中蛋白质含量丰富，还含有钙、磷、磷脂、磷蛋白等物质，对维护和促进大脑功能有重要

　　作用[10]，表现出很高的加工利用价值。然而，人們在日常生活中对畜禽骨的利用仅限于熬炖、煲汤，在食用鱼类时还会专门将尖锐的鱼骨刺挑出并丢弃。研究证明，采用合适的方式对动物骨骼进行处理，蛋白提取率可高达30%[11]。在提取过程中，蛋白质被分解或降解为低分子肽和多种游离氨基酸。以往对于动物骨骼的工业处理大多是经粗加工制成饲料、肥料等低附加值产品，为实现动物骨资源的高值化利用，如今的研究集中于以动物骨为原料制备骨素。骨素是以动物骨为原料，经加热浸提、分离油脂、浓缩一系列操作制得的初级骨提取物，因含有多种鲜味成分、保留有天然的香味，成为理想的调味基料，通过酶解-MR可进一步制备口感醇厚的天然调味料[12]。Xu Xinru等[13]研究发现，牛骨蛋白提取物中检测出的味觉活性肽在MR中可产生苯甲醛和4-乙基苯甲醛等独特的风味化合物，揭示了利用动物骨制备天然调味品的可行性。邹利[14]以酶解后的猪骨粉为原料，添加还原糖(葡萄糖和木糖)、L-半胱氨酸、硫胺素，在一定条件下进行MR，制备出香味纯正的猪肉香精。随着现代生活节奏的加快，使用动物骨制备的调味品可大大减少烹饪耗时，使得人们在追求效率的同时享受到天然、纯正的美味。

　　1.2 动物内脏

　　动物肝脏同样具有很高的蛋白质含量，然而肝脏腥味重、味道苦、胆固醇含量高，这些特点一定程度上限制了肝脏蛋白在制备调味品上的应用。因此，如何降低或消除动物肝脏的腥苦味、高效利用肝脏蛋白成为研究热点。研究表明，水解及MR可改善肝脏蛋白的不良风味，扩大利用范围。Chen Xiao等[15]从鸡肝中提取出蛋白，水解并发生MR，发现产生的风味物质可显著改善原有的腥苦味，降低胆固醇含量，为利用鸡肝蛋白制备调味料或食品添加剂提供了可能性。郭芳[16]利用活性炭对鲍鱼内脏蛋白酶解液进行处理，发现活性炭粉末可降低酶解液的腥苦味，使得后续酶解液经MR制备的海鲜调味料没有腥味和苦味，口感提升。由此可见，在以动物肝脏为原料制备调味品时，需要注重对肝脏脱腥去苦的研究，有利于进一步拓展动物肝脏在食品工业的应用。

　　1.3 动物血

　　动物血液的脂肪含量低，蛋白质含量高达17%～21%，富含多种必需氨基酸，有“液体蛋白”的美称。然而与动物肝脏相似的是，动物血液也存在腥味重的问题，使得其加工利用受到限制。Guo Shanguang等[17]在酶解猪血红蛋白时，根据末端疏水性氨基酸的特异性选择适合的酶，成功得到无苦味的水解产物。柳倩[18]将猪血蛋白酶解液与猪脂发生MR，发现猪血的腥味得到有效掩盖，可制备得到具有浓郁烤肉香味的猪肉味香精。Vasilchenko等[19]从鸡血蛋白中分离出2 种具有体外抗菌活性的多肽CHb-1和CHb-2，为今后利用动物血开发具有生物活性的肉味香精提供了可能性。此外，罗斌等[20]采用微胶囊技术及喷雾干燥法制备鸭血肉味香精，实现了鸭血香精的包埋保护及缓释，显著提高其稳定性，拓展了鸭血肉味香精在食品工业中的应用。

　　2 动物源副产物酶解

　　蛋白质由于分子质量较大难以被生物体直接吸收利用，因此通常先对蛋白质进行水解，释放出小分子多肽、游离氨基酸及核苷酸等呈味物质，制备出调味基料，再加以利用。近年来，使用酶法提取动物加工副产品中的蛋白质并生成小分子肽，已成为一种有效的蛋白质回收方法。蛋白质水解后可产生多种具有抗菌、抗氧化功能的活性肽，在食品、医疗行业中的应用前景十分广阔[21-23]。

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文章名称： 美拉德反应制备动物源副产物调味品的研究进展

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