牦牛乳硬质干酪苦味肽的形成机制研究

Vary difference of bitterness exists in ripened cheese because of the different extent of protein hydrolysis. Traditional Plateau' yak milk hard cheese in Tibetan will be used as materials to isolate, purify and determine the composition of bitter peptides in yak milk hard cheeses using gel chromatography, reverse-phase gel chromatography, amino acid analysis and reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC) - electrospray ionization time-of-flight mass spectrometry (ESI-TOF/MS). The aims of the project were: to analysis the relationship of bitter peptides formation with rennet, fermentation agent, time and temperature of ripening, and other key factors in the main production of yak milk hard cheeses; to prove molecular weight distribution, amino acid composition and content, the proportion of free amino acids, peptides, amino acid sequence information and other indicators of bitter peptides; to clarify the bitter peptides formation mechanism and variation of yak milk hard cheeses; to explore control methods of bitter peptides during maturation of yak milk hard cheeses; to improve the scientific research level of yak milk cheese. The present project will provide theoretical foundation of improving scientific research level of yak milk cheese, increase value-added products and give guidance for industrial production.

成熟的硬质干酪存在苦味，主要原因是由于蛋白质水解的苦味肽所产生。本项目拟以青藏高原传统的牦牛乳硬质干酪为研究对象，以凝胶色谱、反相凝胶色谱、氨基酸分析、反相高效液相色谱与电喷雾电离飞行时间质谱联用等技术为手段，对牦牛乳硬质干酪苦味肽进行分离、纯化及组成测定，结合干酪生产主要工艺，在生化水平上解析凝乳酶、发酵剂、成熟时间、成熟温度等因素与牦牛乳硬质干酪苦味肽的形成关系，探明苦味肽分子量分布、氨基酸组成及含量、游离氨基酸比例、肽段的氨基酸序列信息等指标，阐明牦牛乳硬质干酪中苦味肽形成机制和变化规律，探索其成熟过程苦味肽的调控方法，为提高牦牛乳干酪科学研究水平及指导工业化生产提供理论依据。

成熟硬质干酪中存在苦味等滋味缺陷,其苦味主要是由成熟期间蛋白质不平衡降解所积累的苦味肽引起，而牦牛乳硬质干酪成熟期蛋白质降解、苦味、苦味肽的形成等尚无文献报道。为此，本项目研究了发酵剂、凝乳酶、成熟条件等对牦牛乳硬质干酪成熟过程中蛋白质降解、苦味的影响，并表征了苦味肽特征。主要研究结果如下：. （1）发酵剂干酪中蛋白降解程度为嗜热发酵剂＞混合发酵剂＞嗜温发酵剂。嗜热发酵剂干酪的苦味最重，混合发酵剂干酪的苦味次之，嗜温发酵剂干酪苦味最弱。嗜热发酵剂、嗜温发酵剂、混合发酵剂干酪苦味值与pH4.6SN、12%TCASN、S/Q等呈正相关性； LDH、ACP活性与PPN、pH4.6SN、12%TCASN和FAA呈极显著正相关性，因此，选用混合发酵剂能加快干酪成熟，其苦味得以改善。. （2）木瓜蛋白酶干酪凝块组织状态较差，蛋白质降解最强烈，其苦味程度较高。微生物凝乳酶干酪的蛋白质降解程度强于小牛皱胃酶，具有中等强度苦味，与小牛皱胃酶干酪产率相差0.02%。因此，在干酪成本较高，小牛皱胃酶紧缺情况下，选用微生物凝乳酶能加快干酪成熟，对干酪苦味影响较小。. （3）成熟温度能增加干酪中pH4.6SN、12%TCASN、5%PTASN、游离氨基酸含量，特别是15℃能在成熟早期较快增加12%TCASN、5%PTASN。15℃成熟干酪中LDH、Pep N、Pep X活性高于10℃成熟干酪酶活，5℃成熟干酪中LDH、Pep N、Pep X活性最低。提高成熟温度能加快干酪成熟和乳酸菌的自溶程度，但伴随着干酪苦味的增加，对减少苦味肽积累的作用有限。. （4）5℃提高到15℃时，干酪中苦味肽疏水性氨基酸含量、苦味程度分别呈增加和加重趋势。干酪苦味肽苦味程度与其疏水性氨基酸含量间呈正相关。鉴定出苦味肽共14种，主要是7～17个氨基酸残基和分子量小于2000Da的小肽，其中800～1500Da苦味肽占64.29%，92.86%苦味肽源自β-CN降解产物。. 该研究探明了影响牦牛乳硬质干酪苦味的因素，丰富了干酪和苦味肽理论；提出了通过选用混合发酵剂、微生物凝乳酶等降低干酪成本、有效控制其苦味的措施，这将有助于提升牦牛乳硬质干酪品质、促进青藏高原地区民族特色产品的生产和发展。