《Food Chemistry》：Integrating instrumental analysis and computational simulation to elucidate the effect of dual-enzyme hydrolysis combined with γ-glutamylation on the flavor characteristics of soybean meal
编辑推荐：
•双酶水解结合谷氨酰胺酶（DG）改善了大豆粕的风味。•DG进一步丰富了游离氨基酸和挥发性风味化合物。•鲜味和甜味氨基酸与大豆粕的鲜味和甘味呈正相关。•γ-谷氨酰化使潜在的鲜味肽增加了16.7%。•发现了T1R1/T1R3（Asp216, Ser147, Ala302）和CaSR（
- •
双酶水解结合谷氨酰胺酶（DG）改善了大豆粕的风味。
- •
DG进一步丰富了游离氨基酸和挥发性风味化合物。
- •
鲜味和甜味氨基酸与大豆粕的鲜味和甘味呈正相关。
- •
γ-谷氨酰化使潜在的鲜味肽增加了16.7%。
- •
发现了T1R1/T1R3（Asp216, Ser147, Ala302）和CaSR（Asp215, Gln179, Ser147）的关键残基。
引言
作为大豆油加工的主要副产品，大豆粕富含蛋白质，是食品工业中非常有前景的蛋白质来源（Wang, Han等人，2024年）。然而，大多数大豆粕都是高温处理后的，加工过程中产生的问题如蛋白质严重变性、溶解性差以及大量的抗营养因子的生成限制了其资源利用率（Cao等人，2024年）。鉴于其丰富的蛋白质、必需氨基酸和鲜味氨基酸，酶促水解和微生物发酵技术已成为将大豆粕蛋白质转化为小肽的有效方法，从而克服了这些挑战（Cao等人，2023年）。大豆粕的酶促水解产物不仅具有易于消化（Wang, Du等人，2024年）、抗氧化特性（Fan等人，2023年）和免疫调节作用（Zhou等人，2010年）等生理活性，还具有出色的风味特性（例如鲜味）。例如，Zhu等人（2025年）表明，通过物理预处理结合酶促水解制备的高温大豆粕酶解产物表现出良好的鲜味特性，微波预处理样品的鲜味和甜味氨基酸含量高达619.94 mg/100 mL。Yan等人（2024年）报告称，与传统非酶解大豆粕酸奶（SMY）相比，酶解处理减少了不良风味，同时增强了芳香化合物和氨基酸，使得大豆粕酸奶更受消费者欢迎。这些研究共同突显了大豆粕在风味基础材料领域的巨大应用潜力。
鲜味是评价食品风味质量的关键指标（Wu等人，2021年）。随着消费者对食品风味的需求增加，越来越多的鲜味剂被开发出来，从第一代鲜味剂味精（MSG）到第二代鲜味剂5’-肌苷酸二钠和5’-鸟苷酸二钠（IMP和GMP）以及酵母提取物。越来越多的研究证实，来自动物和植物蛋白质水解的肽具有优良的鲜味特性。例如，Cao等人（2024年）从发酵大豆粕中鉴定出四种鲜味肽（ME、EL、EA和EV）。这些肽与T1R1/T1R3的关键氨基酸残基（如Arg277、Ser276和Asp147）形成了氢键。目前，尽管已经从大豆粕中鉴定出一些鲜味肽，但由于制备方法和筛选技术的差异，仍有大量新的风味肽尚未被发现。因此，探索大豆粕中的新风味肽具有巨大的潜力。
“甘味”是一种以浓郁、持久和厚重为特征的风味感知。甘味物质主要包括含硫氨基酸、肽及其衍生物，γ-谷氨酰肽是食品中的典型甘味化合物（Li, Zhang, & Lametsch, 2020）。这些化合物通常没有明显的风味特征，甚至可能无味，但它们显著增强了食品的浓郁度、口感和连续性（Yang等人，2019年）。由于天然食品系统中γ-谷氨酰肽的含量极低，因此谷氨酰胺酶催化的合成成为获取更多γ-谷氨酰肽的有效策略。谷氨酰胺酶不仅催化γ-谷氨酰肽的水解产生谷氨酸，还能将γ-谷氨酰基转移到肽序列上，生成更多的γ-谷氨酰肽以提升风味（Yang等人，2019年）。值得注意的是，由于大多数食品系统中供体不足，直接应用谷氨酰胺酶并不能获得满意的效果。因此，通常需要外源性补充谷氨酰胺来获得更好的效果（Li, Liu等人，2020年）。先前的研究证实，钙感知受体（CaSR）被认为是参与甘味感知的关键受体，并经常被用作分子对接研究中的受体模型（Liu等人，2025年）。迄今为止，已从食品系统中发现了多种甘味肽，包括绿茶中的γ-Glu-Gln和γ-Glu-Cys-Gly（Lu等人，2022年），以及香菇中的γ-EEGLKGDF和γ-EVLKAVDE（Chen等人，2025年）。
酶促水解因其操作简单、成本低和环境可持续性而被广泛用于降解大分子蛋白质（Kadam & Aluko, 2026）。Weng等人（2021年）使用碱性蛋白酶来水解大豆粕以改善其风味。然而，单一蛋白酶的切割位点有限，对热变性的蛋白质降解效果较差，产生的小肽和游离氨基酸量较少。为了克服这一缺点，人们探索了多蛋白酶组合（Han等人，2026年）。尽管多酶组合可以有效提高蛋白质降解效率，但整体风味仍然相对单调。此外，过度水解也可能导致苦味的产生（Weng等人，2021年）。因此，同时实现高效水解和风味提升的方法仍然具有挑战性。双酶水解结合γ-谷氨酰化可以高效降解蛋白质，并通过γ-谷氨酰化生成额外的风味活性化合物来提升风味。这种双酶水解结合γ-谷氨酰化的策略可以实现高效的蛋白质水解，并在此基础上通过γ-谷氨酰化反应生成额外的风味物质，从而改善风味。然而，这种组合策略在高温大豆粕的风味改善方面很少有报道。
因此，本研究重点关注两个方面的深入研究。首先，本研究采用双酶水解结合γ-谷氨酰化来进一步改善大豆粕的风味，并通过感官评估、电子舌评价、游离氨基酸分析和GC–MS系统地评估了风味改善效果。其次，本研究聚焦于大豆粕水解物中的风味肽，利用LC-MS/MS、肽组学、虚拟筛选和分子对接技术来筛选风味肽并阐明其风味机制。这项研究的成功实施不仅为大豆粕的风味改善提供了技术解决方案，也为基于大豆粕的调味产品的开发提供了理论基础。
部分摘要
材料与化学品
高温大豆粕由中国吉林楚才农产品开发有限公司提供。来自B. amyloliquefaciens的L-谷氨酰胺酶（100 U/g，GGT活性）从Amano Enzyme有限公司（上海）获得。碱性蛋白酶和风味酶购自诺维信公司（上海）。谷氨酸购自北京化学工业公司（北京）。所有其他化学品和溶剂均为分析级。
大豆粕及其酶解产物的水提取物制备
制备了8%（w/v）的大豆粕悬浮液
SM-W、SM-E和SM-G的感官评估和电子舌分析
感官评估和电子舌评价是目前评估物质风味的有效方法。如图1a所示，SM-W在鲜味、甜味、咸味和甘味方面的得分最低，而在苦味方面的得分最高，表明其具有明显的苦味且整体风味较差。经过双酶水解后，SM-E的风味特性显著改善。与SM-W相比，SM-E在鲜味和甜味方面的得分显著提高
结论
大豆粕富含蛋白质和多种氨基酸，使其成为开发风味基础材料的优良原料。本研究证明，双酶水解结合γ-谷氨酰化通过调节游离氨基酸、挥发性化合物和风味肽来改善大豆粕的风味。具体而言，这种处理方法增加了鲜味氨基酸的含量（从147.76 mg/100 mL增加到165.99 mg/100 mL），同时降低了苦味氨基酸的含量（从181.59 mg/100 mL降低到154.65 mg/100 mL）
CRediT作者贡献声明
Shi Lin Zhang：撰写 – 初稿、软件、方法学、研究、数据管理。Yu Hui Li：软件、研究、数据管理。Jin Zhi Song：监督、软件、数据管理。Tie Hua Zhang：验证、监督、资源管理。Zhou Yong Dong：撰写 – 审稿与编辑、验证、监督、资源管理、项目协调、资金筹集。
利益冲突声明
作者声明，在他们所知范围内，此处披露的工作与作者的其他职业或个人承诺之间没有利益冲突。
致谢
本研究得到了吉林省科学技术厅科技发展计划的财政支持（资助编号：20240303055NC）。
Shi Lin Zhang|Yu Hui Li|Jin Zhi Song|Tie Hua Zhang|Zhou Yong Dong
