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当甜味蛋白遇上CPD,是否可以成为下一个代糖热门?

2018-11-02 15:01 食品商务网

目前,低糖减糖已经成为了消费者和商家共同的追求,随着健康意识的提升,以甜菊糖苷、罗汉果糖苷、赤藓糖醇等为代表的功能性甜味剂受到的市场关注和应用也越来越广泛。同时,越来越多的公司和企业也在积极寻找更多更好的甜味解决方案


前不久,在伦敦举办的“未来食品科技峰会”中,一家名为Amai(日语意思为“甜”)的生物科技公司,向大家展示了一种通过CPD(Computational Protein Design)技术生产出的甜味蛋白,它比糖更甜更便宜


比糖更甜的蛋白质?


甜味蛋白其实并不是一个很新鲜的话题,早在1968年,研究人员从植物果实中分离得到一种能将酸味变成甜味的蛋白质奇果蛋白开始,就引发了人们对天然甜味蛋白的研究和应用。

当甜味蛋白遇上CPD,是否可以成为下一个代糖热门?


目前,科学家发现的甜味蛋白很多种,以索马甜(Thaumatin)、莫奈林(Monellin)等最为人熟知。他们有的本身就具有甜味,比如Brazzein、 Thaumatin、 Monellin、 Mabinlin、 Pentadin等;有的具有味调节功能,可以使其他味感(如酸味)变为甜味,比如奇果蛋白(Miraculin)和 Neoculin;而有的兼有两种特性,比如curculin。以下列举了部分甜味蛋白的信息:


索马甜

索马甜是从西非热带雨林中的一种竹竽科多年生灌木中分离而来,无臭,味极甜,约为蔗糖的3000倍,加热可发生变性而失去甜味。在各种甜蛋白中,研究最多也较清楚的是索马甜,它甜味爽口,没有不良后味或苦涩味,且具有增强产品风味和掩盖不良味觉的作用。WHO/FAO组织下JECFA审查了其安全毒理性,同意将其作为一种安全的食品添加剂使用。索马甜在中国、美国、英国、日本、德国等国家和地区已被批准应用于食品、医药和化妆品领域。


莫奈林

莫奈林是从西非防己科植物的浆果中分离得到的。其甜度为等质量蔗糖的3000倍,甜味来得慢,去得也慢,持续时间较长,味觉延绵。温度和pH对其影响很大,其水溶液加热至55—60℃,甜味就会丧失;室温下pH小于2或大于9,甜味也会丧失。


奇果蛋白

奇果蛋白是第一个被发现的甜味蛋白,本身并无甜味,遇到酸性物质后可改变人的味觉,产生类似蔗糖的甜味;对于不同的酸,产生的甜度不同。奇果蛋白甜蛋白在100℃以下、pH3—12范围内比较稳定。


马槟榔甜蛋白

马槟榔甜蛋白是中国云南等省的高海拔地区白花菜科植物马槟榔的种子储存蛋白。马槟榔甜蛋白能引起持久甜味,甜度是等质量蔗糖的100倍。研究人员发现马槟榔有5种同工蛋白,分别为马槟榔Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ,其中马槟榔的热稳定性最高,其热稳定性在所有已知甜味蛋白中也是最高的,其甜味可在80℃下保持48小时。


甜味蛋白有诸多优点,与传统的糖类相比:


甜度高热量低

不使体内血糖升高;

不会引起口腔蛀牙等。


甜味蛋白的甜味机理?


甜味的产生和识别主要是通过口腔内味蕾受体细胞膜上的甜味受体(T1R2/T1R3)来实现的,甜味分子通过与T1R2/T1R3上的关键位点结合,导致T1R2/T1R3由紧密的收缩构象变为开放的展开构象,产生甜味味觉信号,并传至神经中枢,从而使机体感知甜味。


当甜味蛋白遇上CPD,是否可以成为下一个代糖热门?

图片来源:《甜味蛋白的研究进展》


甜味蛋白也可以使T1R2/T1R3受体从收缩构象变为开放构象,只不过结合位点与其它糖类有所差异。


CPD技术可以使甜味蛋白更便宜?


一直以来,甜味蛋白没有能够广泛使用,主要是由于产量低价格贵。以最常见的索马甜为例,天然索马甜的市场参考价格达到了700万/吨,差不多是蔗糖的1300倍


天然的甜味蛋白主要存在与一些特殊的热带水果当中,天然蛋白的开发和生产受到自然资源少产地偏僻的限制,加之采摘果实和运输等的不方便,增加了产品的成本,难以实现规模化生产,甜味蛋白的市场发展也受到了限制。

当然,现在随着基因工程技术的发展,将编码甜味蛋白的DNA或者mRNA利用微生物发酵等方法产生甜味蛋白,对于其规模化生产提供了另一种思路。


这家名为“Amai”的公司也声称其通过CPD技术设计了更优质的甜味蛋白序列,并通过酵母发酵生产,并声称得到了纯化的蛋白质,稳定性和风味更优,并声称因其终产品不含任何核酸物质,也没有转基因的担心。




展望


甜味蛋白是一种风味较好的甜味解决方案,但是其除了在天然和低成本之间很难共赢以外,稳定性也是限制其广泛应用的一个方面。


随着科技的发展,很多创新型公司也在努力通过多种技术,开发更优质的甜味蛋白,而使其获得全球范围内取得广泛应用,可能还有很长的路要走。


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责任编辑:小食
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