河蚌酶解液美拉德反應(yīng)前后風(fēng)味成分的分析

郭福軍，姜啟興，許艷順，夏文水

（江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，食品學(xué)院，江蘇無錫214122）

河蚌酶解液美拉德反應(yīng)前后風(fēng)味成分的分析

郭福軍，姜啟興，許艷順，夏文水*

（江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，食品學(xué)院，江蘇無錫214122）

重點(diǎn)研究了河蚌酶解液美拉德反應(yīng)前后風(fēng)味成分的變化。利用GC-MS聯(lián)用法分析、鑒定河蚌肉酶解液和酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的揮發(fā)性風(fēng)味成分，探討美拉德反應(yīng)對河蚌酶解液風(fēng)味的影響。經(jīng)NIST2005和Willey7數(shù)據(jù)庫檢索和文獻(xiàn)對照，兩個(gè)樣品都檢出50種成分，主要有醇類、醛類、酮類、酯類和含硫化合物等，他們的協(xié)同作用構(gòu)成了河蚌酶解液及其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的特征香氣；其中河蚌酶解液中含有較多的醛類化合物，而美拉德反應(yīng)之后則含有較多的醛類和酮類化合物，兩樣品中均檢測出較少的烴類物質(zhì)，歸一化含量分別為2.21%和0.58%。結(jié)果表明，美拉德反應(yīng)能夠明顯的改善河蚌肉酶解液的風(fēng)味，所制備的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物具有較好的應(yīng)用前景。

河蚌酶解液，美拉德反應(yīng)，GC-MS

河蚌，屬于軟體動(dòng)物門瓣鰓綱蚌科，是一種普通的貝殼類水生動(dòng)物，廣泛的存在于長江中下游各省市的河流湖泊等淡水水域中，是中國特有資源，又是培育珍珠的好材料。隨著我國珍珠市場需求量的日益增大，培育珍珠的過程中產(chǎn)生的河蚌肉產(chǎn)量也越來越多。據(jù)2011年《中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[1]統(tǒng)計(jì)，我國飼養(yǎng)河蚌總產(chǎn)量已經(jīng)超過95328t/年。河蚌肉[2]不僅肉質(zhì)鮮美，而且營養(yǎng)豐富，除含有豐富的蛋白質(zhì)（61%）、脂肪和多糖等營養(yǎng)成分外，還富含多種礦物質(zhì)以及銅、鐵、鋅、碘等微量元素及人體必需的氨基酸，其中，Ca和Se的含量分別高達(dá)14.30mg/g和2.10mg/g，第一限制氨基酸為含硫氨基酸，其氨基酸評分高于其他淡水產(chǎn)品，尤其是含有豐富的棕櫚油酸、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）等不飽和脂肪酸，具有很高的營養(yǎng)價(jià)值。然而由于河蚌肉易于腐敗變質(zhì)、難于運(yùn)輸與貯藏，使河蚌肉的消費(fèi)受到嚴(yán)重影響，造成河蚌肉的附加值降低以及極大的浪費(fèi)。目前國內(nèi)外酶解河蚌肉的研究較少，對河蚌酶解液美拉德反應(yīng)的研究更為罕見，本文利用木瓜蛋白酶和復(fù)合風(fēng)味蛋白酶對河蚌肉進(jìn)行酶解有效的保證了較高的蛋白利用率，針對酶解液存在的不良風(fēng)味，通過美拉德反應(yīng)增香等工藝，對其進(jìn)行深加工利用，生產(chǎn)高檔天然的肉香風(fēng)味料，具有很高的附加值。而風(fēng)味是影響食品可接受性的一個(gè)重要因素，因此，本實(shí)驗(yàn)擬用固相微萃取，結(jié)合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對河蚌酶解液和MRPs的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行分析與鑒定，探索風(fēng)味組成與食品感官屬性的關(guān)系，為河蚌肉類風(fēng)味調(diào)味品提供更多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[3-7]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

河蚌肉 蘇州珍妮日化有限公司提供，于低溫條件下運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室；木瓜蛋白酶（80萬U/g）、復(fù)合風(fēng)味蛋白酶（20萬U/g） 南寧龐博生物有限公司；無水葡萄糖、D-木糖、甘氨酸、L-谷氨酸等 均為食品級(jí)；氫氧化鈉、鹽酸等 均為分析純。

TDL-4-A型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；高壓滅菌鍋 上海博弈實(shí)業(yè)有限公司；膠體磨 上海貝工泵業(yè)有限公司；UV 1000型紫外-可見分光光度計(jì) 上海天美科技有限公司；pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；AB104-N型電子天平 上海第二天平儀器廠；EL3002型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；CS501型超級(jí)恒溫水浴 上海將來實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 河蚌肉酶解液的制備 先將河蚌肉預(yù)處理，脫膜清洗，切塊，過膠體磨打成肉糜。取一定質(zhì)量的肉糜與2倍質(zhì)量的蒸餾水混勻。加入0.8%的木瓜蛋白酶，采用pH-Stat控制pH，調(diào)整pH 6.5，50℃下先恒溫酶解2h，再加入1.2%的復(fù)合風(fēng)味蛋白酶，在相同條件下繼續(xù)酶解3h，酶解結(jié)束后立即置于90℃的水浴中滅酶10m in，滅酶后立即冷卻，4500r/m in離心15m in，去除上層油脂，取上清液得河蚌肉酶解液。

1.2.2 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備 取10g河蚌肉酶解液，糖的總添加量為1.5%，葡萄糖與木糖的比例為1∶2，氨基酸的總添加量為2%，甘氨酸與L-谷氨酸的比例為1∶3，調(diào)節(jié)pH為6，在高壓鍋內(nèi)于溫度為115℃條件下反應(yīng)30min。

1.2.3 感官分析方法 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的感官評價(jià)，采用評分法。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物冷卻后，取反應(yīng)液5m L，利用蒸餾水稀釋10倍，樣品按照順序進(jìn)行編號(hào)，評定員對各個(gè)樣品進(jìn)行綜合評定（包括色澤、芳香、味道，他們的權(quán)重分別為20%、40%和40%），對每項(xiàng)指標(biāo)芳香含肉香味、醬香味、回味、焦糊味、硫化物刺激味等，味道含苦味、腥味等，根據(jù)喜好、厭惡程度按照表1中的標(biāo)準(zhǔn)給分。每項(xiàng)指標(biāo)相加之和為該樣品總分，最后得分為各評價(jià)員對該樣品評分結(jié)果的平均值[8]。

表1 感官特性強(qiáng)度數(shù)字標(biāo)度Table 1 The digital scales of intensity of the sensory characteristics

1.2.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定 采用GC-MS測定美拉德反應(yīng)生成的MRPs的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。準(zhǔn)確量取10m L的美拉德反應(yīng)液，置于定空瓶中，將萃取頭（75μm CAR/PDMS，事先老化）插入樣品瓶頂空部分，吸附30m in（50℃水浴），完成后將萃取頭取出，并立即插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250℃解吸3m in。

色譜條件：DB-WAX彈性毛細(xì)管柱，30m×0.25mm× 0.25μm；載氣：氦氣（He）；流速：0.8m L/m in；程序升溫：柱初溫40℃先保持4m in，再以5℃/m in的速度升溫10m in，溫度為90℃，然后再以105℃/m in的速度升溫至240℃，保持6min。

質(zhì)譜條件：離子源：EI源；離子源溫度：200℃，四級(jí)桿溫度：150℃；檢測器電壓：350V；發(fā)射電流：200μA；電離電壓：70eV；掃描范圍：30～500amu；數(shù)據(jù)庫：NIST2005和willey7。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)NIST2005和W illey譜圖庫對GC-MS分析鑒定的揮發(fā)性成分進(jìn)行解析，將所有分析數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)檢索，并與有關(guān)文獻(xiàn)比較，再結(jié)合保留時(shí)間、質(zhì)譜等參數(shù)和方法確定揮發(fā)性成分的化學(xué)組成。利用譜圖庫工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按峰面積歸一化法，求得各化學(xué)成分在揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評定分析

表2 感官評分結(jié)果Table 2 The resultof the sensory evaluation

通過感官評定我們發(fā)現(xiàn)，金黃色的酶解液，在此條件下美拉德反應(yīng)之后，得到產(chǎn)物為紅褐色，澄清透明的液體，特征肉香味濃郁，醇厚，持久。感官評分也從酶解液的2.24上升到了美拉德產(chǎn)物的4.76，上升明顯，MRPs的氣味、芳香等各個(gè)指標(biāo)均達(dá)到了較理想的目標(biāo)，能夠被絕大多數(shù)人接受。

2.2 GC-MS總離子流色譜圖

河蚌肉酶解液和酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物揮發(fā)性成分的GC-MS總離子圖如圖1所示，各組分質(zhì)譜經(jīng)計(jì)算機(jī)譜庫檢索及資料分析，并鑒定揮發(fā)性香氣成分，都檢出50種成分，將揮發(fā)性成分按照結(jié)構(gòu)分類統(tǒng)計(jì)見表3。

2.3 河蚌肉酶解液及其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中揮發(fā)性成分的特點(diǎn)

經(jīng)GC-MS檢測，由NIST2005和willey7數(shù)據(jù)庫檢索和文獻(xiàn)對照，兩個(gè)樣品中都檢出了50中成分，包括醇類、醛類、酮類、酯類以及含硫化合物等，結(jié)果表明，河蚌肉酶解液和MRPs中均含有豐富的揮發(fā)性風(fēng)味化合物。

醛類物質(zhì)在河蚌肉酶解液及其MRPs中的含量是最大的，酶解液中檢測出了12種，MRPs中檢測出了13種，含量分別高達(dá)82.71%和38.54%。可見，河蚌肉酶解液中醛類化合物的含量本身就比較豐富，尤其是苯甲醛的含量達(dá)到了69.32%，這可能是河蚌肉中含有的大量的不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸在氧氣的作用下發(fā)生氧化降解而生成的各種小分子化合物形成的，它產(chǎn)生清香、果香和堅(jiān)果香的芳香特質(zhì)的氣味[9]，而經(jīng)過美拉德反應(yīng)之后含有的量明顯下降，特別是苯甲醛的含量下降到了22.73%，減少了原來含量的2/3，這可能是苯甲醛參與到美拉德反應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)化成為了其他的物質(zhì)，使得MRPs的風(fēng)味更加圓潤，更有層次感。具有提調(diào)香氣作用的苯乙醛、3-甲基丁醛的含量較美拉德反應(yīng)前均有一定程度的上升，酶解液經(jīng)過美拉德反應(yīng)之后少了反-2-辛烯醛和3-呋喃甲醛，多了2，4-壬二烯醛、癸醛和2-苯丙烯醛。其中己醛、庚醛和辛醛的含量均變化幅度較少，他們具有生的或脆水果的氣味。

圖1 河蚌酶解液美拉德反應(yīng)前后揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總離子流圖Fig.1 Total ion current（TIC）chromatogram ofvolatile compounds of hydrolysates before and after Maillard reaction

酮類化合物也在食品氣味中起著關(guān)鍵性的作用，河蚌肉酶解液中有5種酮類，含量為1.2%，而經(jīng)過美拉德反應(yīng)之后，酮類化合物的含量有明顯的增加，達(dá)到了28.20%，其中占據(jù)主要含量的是α-吡喃酮，它具有干草香氣，1-辛烯-3-酮等氣味較強(qiáng)烈的化合物的含量也有一定程度的增加，他們使得MRPs具有不同的水果香和花香。在貝類中發(fā)現(xiàn)的甲基酮（C3～C17），例如2-丁酮可能是由其碳鏈的β氧化，在經(jīng)過脫羧作用形成的，這些化合物具有明顯的清香和水果香味，而且隨著碳鏈的增長，有著更明顯的花香味。

表3 河蚌酶解液美拉德反應(yīng)前后揮發(fā)性成分Table 3 Comparison of volatile component of hydrolysates of FMM before and after Maillard reaction

續(xù)表

在河蚌酶解液中我們發(fā)現(xiàn)了8種醇類化合物，但其含量均較低，在經(jīng)過美拉德反應(yīng)之后，醇類化合物的種類增加了5種，且含量也由2.62%上升到了17.40%。例如1-辛烯-3-醇、（E）-2，4-己二烯-1-醇、正辛醇、苯甲醇等醇類通常具有芳香、植物香，由于醇類的高含量賦予了河蚌酶解液MRPs原生的柔和的甜瓜味，同時(shí)具有蘑菇味和脂味[10-11]。在揮發(fā)性醇類中，（E）-2，4-己二烯-1-醇在河蚌酶解液中含量為0.32%，而在美拉德反應(yīng)之后含量增加到了9.78%，（E）-2，4-己二烯-1-醇為C6醇，具有青香香氣，有杏仁糖樣的甜香和生杏仁、堅(jiān)果樣的香韻，并帶有蔬菜和稍有威士忌的香調(diào)；在味覺方面，具有水果和熱帶水果風(fēng)味，稍有青香和蔬菜韻味。

在河蚌肉酶解液和MRPs中都檢測到了2-乙基呋喃、2-甲基-3-甲硫基呋喃，在經(jīng)過美拉德反應(yīng)之后，2-乙基呋喃的含量有所上升，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的焦香香味，略有甜味，而2-甲基-3-甲硫基呋喃的含量也有所上升，其為MRPs的整體柔和的風(fēng)味的不可或缺的部分。

在兩個(gè)樣品中還檢測到了揮發(fā)性含硫化合物如二甲基二硫醚、二甲基三硫醚的存在，在河蚌酶解液中檢測到得二甲基硫在MRPs中未檢測出，可能是在美拉德反應(yīng)過程中生成了二甲基三硫醚等物質(zhì)。多數(shù)含硫化合物的氣味特征是洋蔥味、卷心菜味、或煮沸的硫磺味和臭雞蛋味，因其閾值低而影響整個(gè)食物的香味。

在河蚌酶解液中還檢測出了MRPs未檢測出的4種酯類化合物，這可能是在美拉德反應(yīng)中酯類化合物發(fā)生降解，生成了其他的物質(zhì)。

綜上所述，結(jié)合感官評分和GS-MS成分分析，發(fā)現(xiàn)美拉德反應(yīng)對河蚌肉酶解液的不良風(fēng)味有了較好的改善，達(dá)到了去腥增香的目的。

3 結(jié)論

河蚌肉酶解液中的揮發(fā)性風(fēng)味成分很豐富，共檢測出50種化合物，如醛類、醇類、酮類及含硫化合物等。美拉德反應(yīng)后得到的風(fēng)味料則含有較多的醛類、酮類等化合物，感官評定發(fā)現(xiàn)，美拉德反應(yīng)提高了香氣品質(zhì)，使得肉香更加濃郁。

通過比較美拉德反應(yīng)前后的揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化，并將結(jié)果進(jìn)行對照表明，河蚌肉酶解液的風(fēng)味主要以醛類化合物為主，而MRPs的風(fēng)味則增加了酮類、醇類化合物，使得風(fēng)味更加圓潤。如α-吡喃酮含量的增加，同時(shí)苯甲醛的含量的減少，使得MRPs的風(fēng)味更加豐富，更有層次感。

結(jié)果表明，通過美拉德反應(yīng)制得的產(chǎn)物的香味更加的濃郁，純正，具有獨(dú)特的肉香味，是醛類、酮類、醇類及含硫化合物等共同作用的結(jié)果，是一種富有營養(yǎng)的天然調(diào)味料，具有較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

[1]農(nóng)業(yè)部漁業(yè)局.2011中國漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[2]張緩，姜啟興，許艷順，等.采珠后河蚌副產(chǎn)物的營養(yǎng)成分分析及評價(jià)[J].食品工業(yè)科技，2012（19）：346-349.

[3]ROSA J，GUORUN O，ERIK C，et al.Volatile compounds suitable for rapid detection as quality indicatorsvof cold smoked salmon（Salmo salar）[J].Food Chemistry，2008，109（1）：184-195.

[4]錢敏，劉堅(jiān)真，白衛(wèi)東，等.食品風(fēng)味成分儀器分析技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品與機(jī)械，2009，25（4）：177-181.

[5]楊遠(yuǎn)帆，陳申如，吳光斌.魚露風(fēng)味成分的萃取及氣相色譜分離條件的優(yōu)化[J].食品科學(xué)，2008，29（6）：346-349.

[6]MASAYUKI A，KAZ UYA M，NOBORU O.Analysis of volatile compounds released during the grinding of roasted coffee using solid-phasemicroextraction[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（7）：1961-1969.

[7]張連富，隋偉.固相微萃取蝦味香精中風(fēng)味化合物的研究[J].食品科學(xué)，2007，28（5）：264-267.

[8]劉安軍，魏靈娜，曹東旭，等．美拉德反應(yīng)制備燒烤型蝦味香精及氣質(zhì)聯(lián)用分析[J].現(xiàn)代食品科技，2009，25（6）：674-680.

[9]SHAHIDE F.肉制品與水產(chǎn)品的風(fēng)味[M].第二版.李潔，朱國斌，譯.北京：中國輕工業(yè)出版社，2001：117-164.

[10]章超樺，平野敏行.鯽的揮發(fā)性成分[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào)，2000，24（4）：354-358.

[11]HANNE H，REFSGAARD F.Isolation and quantification of volatiles in fish by dynamic headspace sampling and mass spectrometry[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，1997，47（3）：1114-1118.

Analysis of volatile com ponents of hydrolysates of FMM before and after Maillard reaction

GUO Fu-jun，JIANG Qi-xing，XU Yan-shun，XIA W en-shui*
（State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi214122，China）

The change of volatile com ponents of hyd rolysates of freshwatermusselmeat（FMM）before and after Maillard reac tion had been mainly researched.Volatile com ponents in hyd rolysates and MRPs were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）to exp lore the effect of Maillard reac tion p rocessing on flavor com pounds.A total of 50 kinds of volatile com pounds in two sam p les were identified by their mass spectra w ith NIST2005 and Willey 7 database.Among these com pounds，most of them were alcohols，aldehydes，kotones，and sulfuric com pounds.The cooperation of these com pounds p rovides a specific flavor of hyd rolysates and MRPs.Kotones were the major components in hyd rolysate，whereas，aldehydes were the major com ponents in MRPs.Meanwhile，hyd rocarbon exhibited lower contents in two sam p les，and the contents of them in two samp les were 2.21%and 0.58%，respectively.Therefore，Maillard reaction could im p rove the flavor of hyd rolysates of FMM and the p repared MRPs have p rom ising app lication potential.

hyd rolysate of freshwatermusselmeat；Maillard reaction；GC-MS

TS254.9

A

1002-0306（2014）18-0171-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.028

2013－12－09 *通訊聯(lián)系人

郭福軍（1989-），男，碩士研究生，研究方向：水產(chǎn)品加工。