呈味肽的分類及呈味效果定量評價方法綜述

劉 希，侯 莎

（1.佛山市海天（高明）調味食品有限公司，廣東佛山 528500；2.廣東海天創新技術有限公司，廣東佛山 528000）

食品中味覺是指其可溶性呈味物質溶解在口腔內，對味覺器官化學感受系統的刺激并產生的一種感覺，包括酸、甜、苦、咸、鮮、辣、澀以及濃厚等，提供這些基本味覺的物質則包括有機酸、糖類、核苷酸、氨基酸和肽等。其中，肽作為一種生物活性物質，具備有抗癌、抗氧化、降血壓、抗菌以及呈味等功能特性[1]。此外，可以增進、改善或掩蓋食品感官特性的小分子肽即為呈味肽[2]。呈味肽的分子質量一般低于5 000 Da，涵蓋了5種基本味覺并可能形成復合味感，對于發酵產品等的特征滋味產生具有重要作用，可賦予食品特殊風味[3]。本文主要總結現有的不同味感的呈味肽及特點和定量評價其呈味效果的分析方法。

1 呈味肽的分類

呈味肽的呈味作用主要取決于氨基酸序列、肽鏈長度以及排列結構[4]。根據其作用的不同可分為風味前體肽和特征滋味肽，風味前體肽是指本身具有微弱或不具備呈味效果，卻可以作為前體物質與食物中其他組分（如蛋白質、多糖等）發生化學反應（如美拉德、糖基化反應等），從而形成具有特殊味道的物質，本文對此不進行過多敘述；特征滋味肽即根據其呈味效果的不同分為酸味肽、甜味肽、苦味肽、咸味肽、鮮味肽和濃厚肽[5]。

1.1 酸味肽

目前關于酸味肽的報道主要為二至四肽，如Ile-Asp、Asp-Ala、Gly-Asp-Ser-Gly、Pro-Gly-Gly-Glu等[6]；而γ-谷氨酰肽類也有呈現酸味的報道，如 Glu-γ-Gly、Glu-γ-Ala 和 G1u-γ-G1u 等[7]；另外還有Gly-Asp、Ala-Glu和Glu-Leu等肽段會同時具備酸味與鮮味的感受體驗，說明酸味肽與鮮味肽兩者間具有一定的呈味關聯性，因此有部分研究者認為酸味肽可以歸作鮮味肽的一部分[5]。

1.2 甜味肽

目前甜味肽研究主要集中在它的二肽衍生物，如阿斯巴甜（L-天門冬氨酰-L-苯丙氨酰甲酯，Aspartame）和阿力甜（L-天門冬氨酰-D-丙氨酰胺）等，其中阿斯巴甜中的天冬氨酸不可被替代，苯丙氨酸可被疏水性氨基酸替代仍保持甜味。此外，也有很多新型的甜味肽從天然食品中被開發出來，如甜味賴氨酸二肽（N-Ac-Gly-Lys、N-Ac-Phe-Lys）、莫內林（MoneLLin）、索馬甜（Thaumatin）、潘塔亭（Pentadin）、Brazzein、Curculin、Miraculin、Mabinlin 和仙毛甜蛋白（Neoculin）等[8]。

1.3 苦味肽

苦味肽的氨基酸組成數量跨度較大，氨基酸數量少的有二肽與三肽，也有由幾十個氨基酸組成的苦味肽。其主要來源于發酵過程中蛋白質的過度水解。研究表明，肽的疏水性氨基酸如Arg、Ile/Leu、Gly、Phe和Pro等是苦味的重要來源，其疏水殘基是苦味受體的重要結合位點[9]；肽鏈上的疏水殘基暴露越多，對應的苦味程度越強。同時，氨基酸序列和空間結構對苦味強度也具有重要的影響作用，疏水性氨基酸殘基必須在肽鏈的C-末端才會產生苦味，且C-末端芳香族及支鏈氨基酸越多，苦味越顯著[10]。目前開展研究的苦味肽較多，包括Gly-Phe、Gly-Leu、Iso-Phe、Phe-Leu、Gly-Leu-Leu、Leu-Arg-Pro、Iso-Glu-Trp、Phe-Phe-Phe、Arg-Pro、Gly-Arg-Pro、Arg-Pro-Gly及 Arg-Arg- Pro-Pro-Pro-Phe- Phe-Phe等，不同肽的苦味感官性質相差較大[11-12]。

1.4 咸味肽

目前研究報道的咸味肽主要是小分子二肽，如 Ala-Phe、Phe-Ile、Ile-Phe、Orn-Tau·HCl、Lys-Gly·HCl和 Orn-β-Ala 等[13]。此外，還有一些二肽如γ-Glu-Tyr 和γ-Glu-Phe不但具有咸味，還有一定的酸味、鮮味等多種味感[13]。

1.5 鮮味肽

鮮味肽的呈味強度與其相對分子質量和結構相關，一般鮮味肽中都包含有谷氨酸/谷氨酰胺、天冬氨酸/天冬酰胺等親水性氨基酸，包括Glu-Asp、Glu-Ser和 Glu-Glu等 二 肽，Asp-Cys-Gly和Glu-Gln-Glu等 三 肽，Asp-Asp-Asp-Asp和Leu-Tyr-Glu-Arg等四肽，LPEEV和EQQQQ 等五肽，Arg-Pro-Leu-Gly-Asn-Cys和Glu-His-Ala-Met-Leu-Asn等六肽，Ala-His-Ser-Val-Arg-Phe-Tyr和Pro-Val-Ala-Arg-Met-Cys-Arg等七肽，以及KGDEESLA和AQALQAQA等八肽，還有其他一些九肽、十一肽乃至十五肽[14]。

1.6 濃厚肽

濃厚感本身不是一種基本味覺，而是增強口感的飽滿度、多樣性和持續性。目前研究發現的濃厚感肽主要包括γ-谷氨酰肽，如γ-Glu-Glu、γ-Glu-Gly、γ-Glu-Gln、γ-Glu-Met和 γ-Glu-Val-Gly 等，還有其他一些美拉德反應肽，能促進發酵食品的濃厚感[15]。此外，從萊豆中提取的多肽γ-L-Glu-L-Leu、γ-L-Glu-L-Val和 γ-L-Glu-L-Cys-β-Ala等具有味覺增效作用，延長味感在舌面上的風味[16]。總結來說，濃厚感肽一般具有Glu、Asp或Cys等氨基酸，與其他呈味組分有協同或增效作用。

2 呈味效果定量評價方法

食品中的呈味肽能夠改善或者掩蓋食物的感官特性，使其變得更加豐富可口、醇厚濃郁，對食品的風味來說非常重要。但呈味肽種類繁多，呈味效果也各有差異，如何較為合理、準確地定性定量分析其在食品體系中的呈味效果十分必要。目前的分析方法既可以對單一物質的呈味強度進行評價，也可以對混合物質的味覺作用效果進行分析，主要包括感官分析法和儀器分析法。

2.1 感官分析法

感官分析是指利用人的味覺器官來分析呈味物質的感官特性，由味蕾感覺不同化學物質的刺激信號，從而表達出不同物質的味覺強度，其可分為定量描述法和模糊數學法。

2.1.1 定量描述法

定量描述法是評價呈味效果最傳統的方法，指設計樣品的感官評價指標和標準，由選定的評價人員對樣品的某個感官指標特性進行評分操作，然后由鑒評組織者統計評分數據,通過對評分結果的統計分析產品的感官品質[17]。該方法的操作流程具體如下。①組建感官評價小組。選定感官評價員，通過特定的培訓與考核者方可采用線性標度對樣品的感官特性強度進行評價。②感官描述詞的確定。根據樣品屬性，定義感官語言和參比樣（如谷氨酸鈉、蔗糖及檸檬酸等）。③感官評分標度的設定。標度是指用來判斷樣品某項特性的量化指標，一般會選取待評估特性的兩個極端，以間隔分數的形式表示其強度順序[18]。鄧莉等[19]通過8名訓練有素的感官人員評價不同雞肉多肽美拉德反應產物的鮮味、醇厚感、持續性等指標的強度，由弱到強在0～9分評分。定量描述法操作簡單，是目前感官評價中使用最為普遍的方法，但該方法存在一些不足，如容易受到感官評價員自身的主觀因素的干擾，進而出現結果離散度較大、重復性欠佳的情況。當待評估樣品量多時，此問題體現得更為突出。

2.1.2 模糊數學法

模糊數學法是指用于感官評價的數學方法，這種方法的優勢在于能夠將復雜的感官因素抽象化為具體數字，從而有利于食品感官質量的評價。模糊數學法的評價過程包括：①依據不同的食品特點確定評價的論域，包括樣品質量特性的評定論域X（如色澤、香氣、滋味和體態）和等級評定的評語論域Y（如非常好、較好、一般和較差），其中評語論域Y可以用文字或是分數表示；②確定各項特性的權重，根據各項指標對樣品質量影響程度的不同，強制決定其重要性的比例，權重總和為1；③評價和結果統計，由評議員對樣品的質量特性進行單因素評價，對統計的評價結果進行模糊矩陣分析，從而確定最佳的食品感官質量[20]。劉通訊等[21]通過模糊數學法評價不同種類的酵母抽提物和大豆呈味肽添加對醬油風味的影響，采用調查的方法確定各質量因素的權重（色澤0.1、氣味0.2、體態0.2及滋味0.5），最終得出各添加物的最佳配比。模糊數學評價法可以構建感官因素與評價指標間的數學關系，評價結果更為科學和客觀，可以減少評價主體間的感官誤差。但該方法應用時有很強的程序性，考驗實施者的數學方法基礎，且各指標的權重分配方案的正確與否直接關系到評價結果的正確性。

2.2 儀器分析法

儀器分析法是借助電子舌、電子鼻、液相色譜以及質譜聯用等分析儀器對樣品的呈味效果或感官因素來進行定性或定量測定的一種方法。但在大多數情況下，研究人員會采用儀器分析法和感官評價法進行綜合測定，同時驗證二者測定結果的相關性。因此，嚴格來說，與傳統的感官評價手段相比，此類方法應為結合型評價方法。

2.2.1 電子舌技術

電子舌技術是一種基于多通道生物傳感器測定樣品溶液，并利用傳感和仿生技術模擬人類以最好的方式感受滋味，從而客觀評價感官特性的方法，分為進樣操作器、傳感器陣列和信號處理系統3個功能組件。一般來說，這是基于生物感官的工作原理，大量味覺受體對同一物質產生化學刺激反應，但親和力各有不同的信號轉導機制[22]。因該智能感官技術具有檢測速度快、樣品前處理簡單、操作方便以及重現性好等特點，在國內外食品行業中應用廣泛。某些情況下，研究者僅單獨使用電子舌進行分析。例如，劉源等[23]采用電子舌技術對呈味肽的呈味特性進行研究，從而找出暗紋東方鲀熱加工過程中可能存在的呈味肽；曾晨等[2]利用電子舌設備對以東海大黃魚干為原料提取的呈味肽凍干粉（復溶為水溶液后再進行檢測分析）進行數據采集，結合利用主成分分析方法獲得具有不同呈味特征的呈味肽樣品，再進一步用于酶解工藝的設計優化。

目前電子舌越來越多的與傳統感官分析結合，且通過感官評價驗證了其可行性和準確性[24]。古汶玉等[25]利用感官評價和電子舌分析技術相結合的方式，對魚露分離鑒定后、再進行固相合成的兩種肽Gly-Pro 和Val-Hyp的單體呈味和二肽與谷氨酸鈉或氯化鈉相互作用的呈味特性進行了細致研究，得出了這兩種呈味肽在不同體系條件下的呈味效果。但值得注意的是，電子舌技術的數據分析相對復雜，需結合主成分分析、質量控制模型和判別因子分析等。另外，傳感器老化和表面污染引起的信號漂移的補償、高檢測限、長再生時間和低重復性是特定傳感器組存在的問題，其校準也通常費時費錢[22]。

2.2.2 其他儀器分析

除了以上方法，儀器分析法還包括超濾、凝膠色譜、液相色譜等分離技術，并結合質譜分析方法或核磁共振技術，通過對復雜食品體系中的呈味肽進行分離、鑒定，在過程中需結合感官評價鑒別各呈味肽的呈味特性。滋味稀釋分析法是典型的將儀器分析與感官分析有效結合起來的評價方法，具體來說就是對食品中的呈味物質進行提取、富集后獲得風味混合物，再進一步利用超濾、液相色譜等技術對該風味混合物進行再分離純化，然后將純化后的各組分樣品采用逐級稀釋的處理，接著由選定的感官評價員按照一定的標準找出稀釋倍數較高的幾個組分，最終采用核磁共振等儀器分析技術來進行定量分析[26]。目前，這類方法主要用于分析樣品中的主要呈味肽段和最佳呈味組分等。例如，彭睆睆[27]通過超濾、凝膠和反相高效液相色譜等方法對面筋蛋白發酵液進行分離純化得到呈味肽，經過滋味稀釋分析法評價顯示該肽段具有鮮味作用，其呈鮮閾值為100 mg·L-1。張治文[28]采用高壓蒸煮提取，超濾、凝膠過濾色譜結合感官評價分離，以及超高效液相色譜結合飛行時間質譜鑒定雙孢蘑菇中的濃厚肽，發現Gly-Leu-Pro-Asp和Gly-His-Gly- Asp濃厚感呈味特性突出，在雞湯中濃厚感的閾值為3.75 mmol·L-1和2.08 mmol·L-1。此類儀器分析方法對定量評價單一或少數呈味組分的呈味效果有效可行且更為準確，但不能對呈味肽之間的協同作用進行合理分析且耗時較長。

3 結語

我國自然資源豐富，許多富含蛋白質的天然食物都是開發呈味肽的重要原料來源，而呈味肽本身具有多種滋味體現，其在食品中的呈味效果往往是多種滋味的綜合呈現，最終可以給食品帶來鮮美濃郁、豐富協調的風味體驗。目前已知呈味肽的種類繁多，如何合理有效地評價對食品風味的判定十分重要。總體來說，任何一種分析方法都有其科學合理性和應用局限性。感官評價分析時，對評價人員的味覺素質有較高要求，如何系統地培訓和考核需參照相關標準進行，但正因如此，研究中往往難以找到足夠多數量的評價人員，其結果不具備普遍性。儀器分析時，對呈味效果的協同作用分析相對欠缺，且對數據準確度的評估內容相對較少。因此，實際應用中需結合自身需求和儀器設備情況，選擇多種分析評價方法綜合評估肽的呈味效果，在一定程度上能彌補單一方法的不足。