呈味肽的分类及呈味效果定量评价方法综述

刘 希，侯 莎

（1.佛山市海天（高明）调味食品有限公司，广东佛山 528500；2.广东海天创新技术有限公司，广东佛山 528000）

食品中味觉是指其可溶性呈味物质溶解在口腔内，对味觉器官化学感受系统的刺激并产生的一种感觉，包括酸、甜、苦、咸、鲜、辣、涩以及浓厚等，提供这些基本味觉的物质则包括有机酸、糖类、核苷酸、氨基酸和肽等。其中，肽作为一种生物活性物质，具备有抗癌、抗氧化、降血压、抗菌以及呈味等功能特性[1]。此外，可以增进、改善或掩盖食品感官特性的小分子肽即为呈味肽[2]。呈味肽的分子质量一般低于5 000 Da，涵盖了5种基本味觉并可能形成复合味感，对于发酵产品等的特征滋味产生具有重要作用，可赋予食品特殊风味[3]。本文主要总结现有的不同味感的呈味肽及特点和定量评价其呈味效果的分析方法。

1 呈味肽的分类

呈味肽的呈味作用主要取决于氨基酸序列、肽链长度以及排列结构[4]。根据其作用的不同可分为风味前体肽和特征滋味肽，风味前体肽是指本身具有微弱或不具备呈味效果，却可以作为前体物质与食物中其他组分（如蛋白质、多糖等）发生化学反应（如美拉德、糖基化反应等），从而形成具有特殊味道的物质，本文对此不进行过多叙述；特征滋味肽即根据其呈味效果的不同分为酸味肽、甜味肽、苦味肽、咸味肽、鲜味肽和浓厚肽[5]。

1.1 酸味肽

目前关于酸味肽的报道主要为二至四肽，如Ile-Asp、Asp-Ala、Gly-Asp-Ser-Gly、Pro-Gly-Gly-Glu等[6]；而γ-谷氨酰肽类也有呈现酸味的报道，如 Glu-γ-Gly、Glu-γ-Ala 和 G1u-γ-G1u 等[7]；另外还有Gly-Asp、Ala-Glu和Glu-Leu等肽段会同时具备酸味与鲜味的感受体验，说明酸味肽与鲜味肽两者间具有一定的呈味关联性，因此有部分研究者认为酸味肽可以归作鲜味肽的一部分[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-天门冬氨酰-L-苯丙氨酰甲酯，Aspartame）和阿力甜（L-天门冬氨酰-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从天然食品中被开发出来，如甜味赖氨酸二肽（N-Ac-Gly-Lys、N-Ac-Phe-Lys）、莫内林（MoneLLin）、索马甜（Thaumatin）、潘塔亭（Pentadin）、Brazzein、Curculin、Miraculin、Mabinlin 和仙毛甜蛋白（Neoculin）等[8]。

1.3 苦味肽

苦味肽的氨基酸组成数量跨度较大，氨基酸数量少的有二肽与三肽，也有由几十个氨基酸组成的苦味肽。其主要来源于发酵过程中蛋白质的过度水解。研究表明，肽的疏水性氨基酸如Arg、Ile/Leu、Gly、Phe和Pro等是苦味的重要来源，其疏水残基是苦味受体的重要结合位点[9]；肽链上的疏水残基暴露越多，对应的苦味程度越强。同时，氨基酸序列和空间结构对苦味强度也具有重要的影响作用，疏水性氨基酸残基必须在肽链的C-末端才会产生苦味，且C-末端芳香族及支链氨基酸越多，苦味越显著[10]。目前开展研究的苦味肽较多，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质相差较大[11-12]。

1.4 咸味肽

目前研究报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，还有一些二肽如γ-Glu-Tyr 和γ-Glu-Phe不但具有咸味，还有一定的酸味、鲜味等多种味感[13]。

1.5 鲜味肽

鲜味肽的呈味强度与其相对分子质量和结构相关，一般鲜味肽中都包含有谷氨酸/谷氨酰胺、天冬氨酸/天冬酰胺等亲水性氨基酸，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，还有其他一些九肽、十一肽乃至十五肽[14]。

1.6 浓厚肽

浓厚感本身不是一种基本味觉，而是增强口感的饱满度、多样性和持续性。目前研究发现的浓厚感肽主要包括γ-谷氨酰肽，如γ-Glu-Glu、γ-Glu-Gly、γ-Glu-Gln、γ-Glu-Met和 γ-Glu-Val-Gly 等，还有其他一些美拉德反应肽，能促进发酵食品的浓厚感[15]。此外，从莱豆中提取的多肽γ-L-Glu-L-Leu、γ-L-Glu-L-Val和 γ-L-Glu-L-Cys-β-Ala等具有味觉增效作用，延长味感在舌面上的风味[16]。总结来说，浓厚感肽一般具有Glu、Asp或Cys等氨基酸，与其他呈味组分有协同或增效作用。

2 呈味效果定量评价方法

食品中的呈味肽能够改善或者掩盖食物的感官特性，使其变得更加丰富可口、醇厚浓郁，对食品的风味来说非常重要。但呈味肽种类繁多，呈味效果也各有差异，如何较为合理、准确地定性定量分析其在食品体系中的呈味效果十分必要。目前的分析方法既可以对单一物质的呈味强度进行评价，也可以对混合物质的味觉作用效果进行分析，主要包括感官分析法和仪器分析法。

2.1 感官分析法

感官分析是指利用人的味觉器官来分析呈味物质的感官特性，由味蕾感觉不同化学物质的刺激信号，从而表达出不同物质的味觉强度，其可分为定量描述法和模糊数学法。

2.1.1 定量描述法

定量描述法是评价呈味效果最传统的方法，指设计样品的感官评价指标和标准，由选定的评价人员对样品的某个感官指标特性进行评分操作，然后由鉴评组织者统计评分数据,通过对评分结果的统计分析产品的感官品质[17]。该方法的操作流程具体如下。①组建感官评价小组。选定感官评价员，通过特定的培训与考核者方可采用线性标度对样品的感官特性强度进行评价。②感官描述词的确定。根据样品属性，定义感官语言和参比样（如谷氨酸钠、蔗糖及柠檬酸等）。③感官评分标度的设定。标度是指用来判断样品某项特性的量化指标，一般会选取待评估特性的两个极端，以间隔分数的形式表示其强度顺序[18]。邓莉等[19]通过8名训练有素的感官人员评价不同鸡肉多肽美拉德反应产物的鲜味、醇厚感、持续性等指标的强度，由弱到强在0～9分评分。定量描述法操作简单，是目前感官评价中使用最为普遍的方法，但该方法存在一些不足，如容易受到感官评价员自身的主观因素的干扰，进而出现结果离散度较大、重复性欠佳的情况。当待评估样品量多时，此问题体现得更为突出。

2.1.2 模糊数学法

模糊数学法是指用于感官评价的数学方法，这种方法的优势在于能够将复杂的感官因素抽象化为具体数字，从而有利于食品感官质量的评价。模糊数学法的评价过程包括：①依据不同的食品特点确定评价的论域，包括样品质量特性的评定论域X（如色泽、香气、滋味和体态）和等级评定的评语论域Y（如非常好、较好、一般和较差），其中评语论域Y可以用文字或是分数表示；②确定各项特性的权重，根据各项指标对样品质量影响程度的不同，强制决定其重要性的比例，权重总和为1；③评价和结果统计，由评议员对样品的质量特性进行单因素评价，对统计的评价结果进行模糊矩阵分析，从而确定最佳的食品感官质量[20]。刘通讯等[21]通过模糊数学法评价不同种类的酵母抽提物和大豆呈味肽添加对酱油风味的影响，采用调查的方法确定各质量因素的权重（色泽0.1、气味0.2、体态0.2及滋味0.5），最终得出各添加物的最佳配比。模糊数学评价法可以构建感官因素与评价指标间的数学关系，评价结果更为科学和客观，可以减少评价主体间的感官误差。但该方法应用时有很强的程序性，考验实施者的数学方法基础，且各指标的权重分配方案的正确与否直接关系到评价结果的正确性。

2.2 仪器分析法

仪器分析法是借助电子舌、电子鼻、液相色谱以及质谱联用等分析仪器对样品的呈味效果或感官因素来进行定性或定量测定的一种方法。但在大多数情况下，研究人员会采用仪器分析法和感官评价法进行综合测定，同时验证二者测定结果的相关性。因此，严格来说，与传统的感官评价手段相比，此类方法应为结合型评价方法。

2.2.1 电子舌技术

电子舌技术是一种基于多通道生物传感器测定样品溶液，并利用传感和仿生技术模拟人类以最好的方式感受滋味，从而客观评价感官特性的方法，分为进样操作器、传感器阵列和信号处理系统3个功能组件。一般来说，这是基于生物感官的工作原理，大量味觉受体对同一物质产生化学刺激反应，但亲和力各有不同的信号转导机制[22]。因该智能感官技术具有检测速度快、样品前处理简单、操作方便以及重现性好等特点，在国内外食品行业中应用广泛。某些情况下，研究者仅单独使用电子舌进行分析。例如，刘源等[23]采用电子舌技术对呈味肽的呈味特性进行研究，从而找出暗纹东方鲀热加工过程中可能存在的呈味肽；曾晨等[2]利用电子舌设备对以东海大黄鱼干为原料提取的呈味肽冻干粉（复溶为水溶液后再进行检测分析）进行数据采集，结合利用主成分分析方法获得具有不同呈味特征的呈味肽样品，再进一步用于酶解工艺的设计优化。

目前电子舌越来越多的与传统感官分析结合，且通过感官评价验证了其可行性和准确性[24]。古汶玉等[25]利用感官评价和电子舌分析技术相结合的方式，对鱼露分离鉴定后、再进行固相合成的两种肽Gly-Pro 和Val-Hyp的单体呈味和二肽与谷氨酸钠或氯化钠相互作用的呈味特性进行了细致研究，得出了这两种呈味肽在不同体系条件下的呈味效果。但值得注意的是，电子舌技术的数据分析相对复杂，需结合主成分分析、质量控制模型和判别因子分析等。另外，传感器老化和表面污染引起的信号漂移的补偿、高检测限、长再生时间和低重复性是特定传感器组存在的问题，其校准也通常费时费钱[22]。

2.2.2 其他仪器分析

除了以上方法，仪器分析法还包括超滤、凝胶色谱、液相色谱等分离技术，并结合质谱分析方法或核磁共振技术，通过对复杂食品体系中的呈味肽进行分离、鉴定，在过程中需结合感官评价鉴别各呈味肽的呈味特性。滋味稀释分析法是典型的将仪器分析与感官分析有效结合起来的评价方法，具体来说就是对食品中的呈味物质进行提取、富集后获得风味混合物，再进一步利用超滤、液相色谱等技术对该风味混合物进行再分离纯化，然后将纯化后的各组分样品采用逐级稀释的处理，接着由选定的感官评价员按照一定的标准找出稀释倍数较高的几个组分，最终采用核磁共振等仪器分析技术来进行定量分析[26]。目前，这类方法主要用于分析样品中的主要呈味肽段和最佳呈味组分等。例如，彭睆睆[27]通过超滤、凝胶和反相高效液相色谱等方法对面筋蛋白发酵液进行分离纯化得到呈味肽，经过滋味稀释分析法评价显示该肽段具有鲜味作用，其呈鲜阈值为100 mg·L-1。张治文[28]采用高压蒸煮提取，超滤、凝胶过滤色谱结合感官评价分离，以及超高效液相色谱结合飞行时间质谱鉴定双孢蘑菇中的浓厚肽，发现Gly-Leu-Pro-Asp和Gly-His-Gly- Asp浓厚感呈味特性突出，在鸡汤中浓厚感的阈值为3.75 mmol·L-1和2.08 mmol·L-1。此类仪器分析方法对定量评价单一或少数呈味组分的呈味效果有效可行且更为准确，但不能对呈味肽之间的协同作用进行合理分析且耗时较长。

3 结语

我国自然资源丰富，许多富含蛋白质的天然食物都是开发呈味肽的重要原料来源，而呈味肽本身具有多种滋味体现，其在食品中的呈味效果往往是多种滋味的综合呈现，最终可以给食品带来鲜美浓郁、丰富协调的风味体验。目前已知呈味肽的种类繁多，如何合理有效地评价对食品风味的判定十分重要。总体来说，任何一种分析方法都有其科学合理性和应用局限性。感官评价分析时，对评价人员的味觉素质有较高要求，如何系统地培训和考核需参照相关标准进行，但正因如此，研究中往往难以找到足够多数量的评价人员，其结果不具备普遍性。仪器分析时，对呈味效果的协同作用分析相对欠缺，且对数据准确度的评估内容相对较少。因此，实际应用中需结合自身需求和仪器设备情况，选择多种分析评价方法综合评估肽的呈味效果，在一定程度上能弥补单一方法的不足。