新型甜味剂——甜味蛋白.pdf

2015年第1期
江苏调味副食品
总第140期
新型甜味剂甜味蛋白
张志国,唐越,孙晓燕,孙迪,陈媛
(齐鲁工业大学食品科学与工程学院,山东济南250353
摘要:甜咪蛋白具有高味、低热量、无毒安全等优点,有塑成为新型的保使型計味剂。到目前为止,人们已从植物中
获得8种天燃味蛋白。对这8种甜味蛋白的特性、研究进展、生产制备及应用等进行综合和分析,对甜味蛋白后期的开发和
利用有一定的指导意义。
关词:新型;計味剂;甜咪蛋白
中图分类号:TS202.3文献标志码:A文章编号:1006-8481(2015)01-000-04
甜味剂是赋予食品或饲料以甜味的食物添加是一条由191个氮基酸和N连接寡糖组成的单一
剂。按来源,可分为天然甜味剂和人工合成甜味多肽链,相对分子质量为24600,整个分子中碳水化
剂:按营养价值,可分为营养性甜味剂和非营养性合物占13.9%,肽链通过42与186位上的天冬酰
甜味剂。国内外经常使用的甜味剂有20多种,已成胺残基与碳水化合物链以糖苷键方式结合在一起,
为世界上消费量最大的一类食品添加剂;我国已批p约为9,由单体间以二硫健相连的两对二聚体构
准使用的约15种,主要用于饮料、糕点、蜜饯等食成。 Miraculin甜蛋白在100℃以下、PH3-12范围
品。随着有机化学的发展,人工合成的甜味剂逐渐内比较稳定;本身并无甜味,遇到酸性物质后可改
占据主导地位,但由于部分化学合成甜味剂被怀疑变人的味觉,产生类似蔗糖的甜味;对于不同的酸
有安全问题,因此世界上多个国家已先后禁止使用产生的甜度不同。据 Sarroch等报道,10°moML的
这部分甜味剂。鉴于此,寻找安全无毒、甜味纯正 Miraculin可诱发0.02mol/L的柠檬酸产生相当于
的甜味剂貝有极其重要的意义。1968年, Kurihara0.5mol/L的蔗糖甜味,0.1mg的 Miraculin即可产
和 Beidier从植物果实中分离得到一种能将酸味变生持久的增甜作用。据 Vicktoifa等报道,用≥
成甜味的蛋白质,后被命名为 Miraculin,引发了人0.1mol/L的Nal液在pH≤10时提取的 Miraculin
们对天然甜味蛋白的研究和应用;到目前为止,已可作为食品和药剂甜味蛋白质。 Miraculin作为-
发现的植物甜味蛋白有8种。
种天然非糖类的甜味剂,很有希望成为碳水糖类化
合物的替代品,成为新型保健食品的甜味剂。基于
1 Miraculin
Miraculin能变酸为甜的特殊性质,它可能是糖尿
Miraculin,中文被译为奇异果素、奇果蛋白等。病、肥胖病人食物中理想的甜味剂
1968年, Kurihara.等人发现西非植物 Richardelladu
2 Brazzein
lcifica Baehni的浆果中存在 Miraculin,并分离出Mi
raclin,
证实它是一种碱性糖蛋白。这种浆果被称
raizen,中文被译为布拉奇因、巴西甜蛋白,是
为奇异果是再恰当不过了,因其本身并没有甜味,Ding等人在1994年从非洲西部野生植物 Pentad
但在人的口腔内可将酸味转变成明显的甜味,且甜 iplandra Brazzeana Baillon的果实中分离提纯出的
味感觉可持续数小时;它还可改变产品整体的风味种甜味蛋白质。 Brazzein是由54个氨基酸残基组
特性,如可将醋风味转变成葡萄酒风味、将酸柠檬成的单链多肽,含有8个半脱氨酸,形成4对分子内
汁风味转变成带来甜味的柠懞汁风味。奇异果素二碗键。 Brgwzein的相对分子质量为6500,等电点
收稿日期:2014-05-19
作者简介:张志国(1974-),男,齐鲁工业大学食品科学与工程学院副教授,博士。
万方数据
为5,甜度是等质量蔗糖的2000倍。与其他甜味蛋
在各种甜蛋白中,研究最多也较清楚的是
白相比, Bravx%ein的分子量最小,水溶性最好,且水 Thaumatin,它甜味爽口,没有不良后味或苦涩味,且
溶液在80℃下经4h的热处理仍然保持甜味,有着具有增强产品风味和掩盖不良味觉的作用,是一种
良好的热稳定性和pH稳定性。
很有发展前途的天然食品甜味剂。世界健康组织
自从丁鸣等人在西非热带植物 Pentadiplandra食品添加剂专家委员会审查了其安全毒理性,同意
ravzzeana Baillon中发现并提纯出 Braz zein,人们对将其作为一种安全的食品添加剂使用,并没有对其
甜味蛋白 Brazzein的研究陆续开始。高广华等人利ADlI值出限定。 Thaumatin在美国、英国、日本、德
用二维核磁共振技术研究 Brazzein溶液的三维结国等国家已被批准应用于食品、医药和化妆品领
构,发现该甜味蛋白分子骨架CSaβ与蝎毒、昆虫防域。
的商品名为 Talin,它在商业开发中
卫素和植物抗菌蛋白y-硫素的分子支架基本相同。的成功,极大地推动了甜味蛋白的研究与发展。
Hellekant等人用大肠杆菌成功表达了 Brazzein。由
4 Monellin
于其独特的科研和产业应用价值,大量生产高纯度
的 Brazzein成为产业界的目标。
Monellin,中文被称为莫内林、莫奈林,是 Inglett
等人在1969年从西非防己科( Menispermaceae)植
nauman
物 Dioscoreophyllum Cummins说的浆果中分离得到
hematin,又称索马甜、奇迹蛋白、沙马江。的。该分子由94个氨基酸残基组成。值得注意
972年,Van等人从西非热带雨林中的一种竹竿的是,其分子中并不含胱氨酸、组氨酸及游离的
科多年生灌木' Thaumatococcus Daniellii Benth中分基,也不是一条单一的多肽链,而是由A、B两条链
离出 Thaumatin,为淡黄褐色至灰褐色粉末,无臭,组成,其中A链包含44个氨基酸,B链包含50个
味极甜,甜味阙值为1.1mg/kg,即在甜味阈值浓氨基酸,这两条链通过非共价相互作用结合在
度时甜度约为蔗糖的5500~8000倍;在低于甜味起,将 Monellin分子的A、B两条肽链拆分后其甜味
阈值1.1mg/kg的情况下,可增强食品风味,如加丧失,可见完整的天然结构是其甜味产生的必然条
0.5mg/kg的 Thaumatin,可使薄荷类香味國值下件。其相对分子量为10.7kD,等电点为9.0~-9.3,
降1/10~1/3。天然存在的 Thaumatin由一多基因甜度为等质量蔗糖的3000倍,甜味来得慢,去得也
家族编码,最少存在6~7种关系相近的蛋白,主要是慢,持续时间较长,味党延绵。温度和pH对其影响
Thaumatin I和 ThaumatinⅡ,提取物中 Thaumatin I很大,其水溶液加热至55~60℃,甜味就会丧失;室
约占96%,它们均由一条直链多肽链组成,含有氨温下pH小于2或大于9,甜味也会丧失。 Kondo等
基酸残基207个,分子量为22kD。 Thaumatin等电人将单链的 Monellin基因克隆到假丝酵母中,得到
点为11.5~12.5,属碱性蛋白,加热可发生变性而高效表达,表达量为每克湿菌体含10 mg Monellin。
失去甜味。在80~100℃条件下加热,甜感可下降由于天然的 Monellin对热和酸处理比较敏感,容易
50%以上;100℃以上短时间加热,对其甜度影响不引起蛋白变性,