谷氨酸發(fā)酵-美拉德反應(yīng)制備鮮味調(diào)味料的工藝研究

中圖分類號(hào)：TS201.24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.023

文章編號(hào)：1000-9973（2025）05-0168-07

Study on Preparation Process of Umami Seasoning by Glutamic Acid Fermentation-Maillard Reaction

XU Ming-rui1，DONG Qin-xin1，PU Jie¹ ， GAO Hong-liang2，YANG Xue-xia1 * （1.College of Biological Science and Medical Engineering，Donghua University，Shanghai 201620， China；2.School of Life Sciences，East China Normal University，Shanghai 2Oo24l，China）

Abstract： With glutamic acid fermentation broth as the substrate，umami seasoning is prepared by Maillard reaction. Fermentation broth containing 24.33g/L glutamic acid is obtained by Corynebacterium glutamicum fermentation. Maillard reaction is carried out with fermentation broth as the substrate. With browning degree，color，pH value，electronic tongue analysis and sensory evaluation as the indexes，the effects of Maillard reaction temperature （ （70～130°） ）and reaction time （ （30～150min） on the reaction processand taste characteristics of the products are investigated. The results show that with the increase of reaction temperature and reaction time，the browning degree and the total color difference of Maillard reaction products increase and the pH value decreases. The suitable temperature and time for Maillard reaction are 115^°°C and 120min . Electronic tongue analysis results show that Maillard reaction increases the umami of the products. Sensory evaluation results show that Maillard reaction increases the umami，aroma，mellow taste and aceptability of the products. The fermentation broth and Maillard reaction products are mainly composed of umami amino acids，and pyrazine compounds are the main volatile compounds that give the products fragrance. The products prepared by this process have prominent umami and increased flavor. This study has provided an idea for developing new umami seasoning.

Key Words： glutamic acid fermentation；Maillard reaction; electronic tongue；umami

鮮味調(diào)味料是以鮮味物質(zhì)為基礎(chǔ)的一類調(diào)味料，對(duì)提升食品的可接受性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、增強(qiáng)食欲具有積極作用[1]。谷氨酸鈉也稱味精，是開(kāi)發(fā)最早、應(yīng)用最廣、用量最大的鮮味物質(zhì)，目前仍是我國(guó)市場(chǎng)上的主要鮮味劑[2]。谷氨酸鈉主要采用微生物發(fā)酵生產(chǎn)，生產(chǎn)工藝包括發(fā)酵、分離提取、純化精制等步驟，存在工藝流程長(zhǎng)、能耗高、污染重等問(wèn)題[3]。同時(shí)，隨著消費(fèi)者需求的變化，單一的谷氨酸鈉已不能滿足人們的需求，需要開(kāi)發(fā)新型口感豐富的鮮味調(diào)味料。谷氨酸發(fā)酵液中含有大量谷氨酸，是開(kāi)發(fā)新型鮮味調(diào)味料的理想原料。盧慧芳等[4將谷氨酸發(fā)酵液直接噴霧干燥得到天然鮮味劑，相比于單一的谷氨酸鈉，產(chǎn)品的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)均得以提高。上官玲玲等[5以大豆分離蛋白酶解液為底物進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵，不經(jīng)過(guò)谷氨酸的分離提取，直接以富含谷氨酸的發(fā)酵液為鮮味調(diào)味料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單。

美拉德反應(yīng)是增加食品風(fēng)味的主要途徑之一。在美拉德反應(yīng)中，基化合物與氨基化合物之間通過(guò)聚合、脫水、氧化等復(fù)雜反應(yīng)產(chǎn)生一系列風(fēng)味和滋味物質(zhì)，使產(chǎn)品風(fēng)味飽滿濃郁[6-7]。高娟等[8]以羊肚菌酶解液為底物，通過(guò)美拉德反應(yīng)制備肉味調(diào)味基料，美拉德反應(yīng)后增加了酶解液的鮮味和咸味，降低了苦澀味、氨味等不良風(fēng)味，產(chǎn)物具有更豐富的香氣和顏色特性。侯鈺柯等[9探究了美拉德反應(yīng)對(duì)雞骨架酶解液風(fēng)味提升的效果，美拉德反應(yīng)后削弱了酶解液的苦味，降低了胺類等產(chǎn)生的不愉快氣味，豐富了整體風(fēng)味。在以豌豆酶解肽為底物進(jìn)行美拉德反應(yīng)中發(fā)現(xiàn)，美拉德反應(yīng)具有增強(qiáng)鮮味、咸味和醇厚味的作用[10]。金針菇酶解液經(jīng)美拉德反應(yīng)后產(chǎn)生了24種風(fēng)味化合物[11]。

富含氨基酸和糖類的食品原料是美拉德反應(yīng)的理想底物。谷氨酸發(fā)酵液中除含大量的谷氨酸外，還含有其他氨基酸、糖類及多種微生物代謝產(chǎn)物。如果以谷氨酸發(fā)酵液為原料進(jìn)行美拉德反應(yīng)，這些化合物是美拉德反應(yīng)的底物，在美拉德反應(yīng)中產(chǎn)生的多種風(fēng)味化合物有助于提升產(chǎn)品的滋味和風(fēng)味。以谷氨酸和葡萄糖為模型化合物的美拉德反應(yīng)已有研究[12-13]，但以谷氨酸發(fā)酵液為原料進(jìn)行美拉德反應(yīng)的研究相對(duì)較少。本研究將谷氨酸發(fā)酵與美拉德反應(yīng)相結(jié)合，探索新型鮮味調(diào)味料的制備。

1材料與方法

1.1 材料與儀器

葡萄糖、蔗糖、硫酸錳、磷酸氫二鉀、氫氧化鈉、氯化鈉、檸檬酸鈉、鹽酸（均為分析純）、L-谷氨酸鈉（生物試劑）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；尿素（分析純）：上海泰坦科技股份有限公司；七水硫酸鎂（分析純）：上海之臻化工有限公司；硫酸亞鐵（分析純）：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；玉米漿：濟(jì)南青玉元新材料有限公司；谷氨酸棒狀桿菌（Corynebacterium glutamicum）CICC21139：中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心。

種子培養(yǎng)基：葡萄糖 25g/L， 磷酸氫二鉀 1g/L， 硫酸 鎂 0.4g/L， 硫酸亞鐵 0.002g/L， 硫酸錳 0.002g/L. 尿素 5g/L 、玉米漿 20g/L，pH 值7.0。發(fā)酵培養(yǎng)基：葡萄糖 85g/L. 磷酸氫二鉀 1.5g/L， 硫酸鎂 0.6g/L， 硫酸亞鐵 0.002g/L， 硫酸錳 0.002g/L 尿素 5.5g/L. 玉米漿 1g/L pH 值 7.0 ZQLY-180F振蕩培養(yǎng)箱上海知楚儀器有限公司； FE28pH 計(jì)梅特勒托利多科技（中國(guó)）有限公司；SBA-40E 葡萄糖-谷氨酸分析儀山東省科學(xué)院生物研究所；TU-1810紫外分光光度計(jì)北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；Datacolor65O測(cè)色配色儀德國(guó)Datacolor公司；SA402B電子舌日本INSENT公司；Agilent1260全自動(dòng)氨基酸分析儀安捷倫科技（中國(guó)）有限公司；QP2020NX單四極桿型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀日本島津公司。

1. 2 實(shí)驗(yàn)方法

1. 2.1 谷氨酸發(fā)酵

將谷氨酸棒狀桿菌接種于裝有 30mL 種子培養(yǎng)基的 250mL 三角瓶中，于 32'C.180f/min 振蕩培養(yǎng)12h ，得到種子液。取種子液以 5% 接種量接種至發(fā)酵培養(yǎng)基中，以 180min 振蕩培養(yǎng)， 0～9h 培養(yǎng)溫度為32°C，9～36h 培養(yǎng)溫度為 34^°C 。

1.2.2 美拉德反應(yīng)

將谷氨酸發(fā)酵液的 pH 調(diào)整為7.5，以 8000r/min 離心 10min ，上清液用 0.22μm 濾膜過(guò)濾后用于美拉德反應(yīng)。考察反應(yīng)時(shí)間 30min 、反應(yīng)溫度（70，85，100，115，130°C ）對(duì)美拉德反應(yīng)的影響；考察反應(yīng)溫度（ 115°C ）反應(yīng)時(shí)間 （30，60，90，120，150min） 對(duì)美拉德反應(yīng)的影響。美拉德反應(yīng)在油浴鍋中進(jìn)行，反應(yīng)結(jié)束后立刻置于冰浴鍋中冷卻。

1.2.3 菌體生長(zhǎng)的測(cè)定

谷氨酸發(fā)酵結(jié)束后，取發(fā)酵樣品用紫外分光光度計(jì)測(cè) 620nm 處的光密度值（ OD_620nm） °

1.2.4葡萄糖和谷氨酸濃度的測(cè)定

取一定量的谷氨酸發(fā)酵液以 離心10min ，所得上清液和美拉德反應(yīng)液分別稀釋100倍，用SBA-40E葡萄糖-谷氨酸分析儀測(cè)定。

1.2.5褐變程度與中間產(chǎn)物的測(cè)定

將美拉德反應(yīng)液稀釋80倍，以去離子水作空白對(duì)照，測(cè)定 420nm 處的吸光度值表示褐變程度。將美拉德反應(yīng)液稀釋100倍，以去離子水作空白對(duì)照，在294nm 處測(cè)定吸光度值表示中間產(chǎn)物。

1.2.6 pH 的測(cè)定

樣品的 ΔpH 采用 ΔpH 計(jì)進(jìn)行測(cè)定。

1. 2.7 色差的測(cè)定

使用測(cè)色配色儀測(cè)定樣品的 L^* （亮度） ?a^* （紅綠值）、b^* （黃藍(lán)值），以去離子水作空白對(duì)照。色差 ΔE 按下式計(jì)算：

1.2.8 電子舌分析

待測(cè)樣品以 8 000r/min 離心 10min ，取上清液稀釋20倍，倒入電子舌專用杯中，采用電子舌傳感器經(jīng)過(guò)活化校準(zhǔn)后測(cè)定。采樣時(shí)間為 120s ，檢測(cè)速度為1次/s，檢測(cè)循環(huán)次數(shù)為4次（甜味5次）。去掉第1次不穩(wěn)定數(shù)據(jù)后求平均值。

1.2.9 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)小組由8名接受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人員組成（6名女生和2名男生）。將待測(cè)樣品稀釋20倍，添加1g/L 氯化鈉制成待品評(píng)的溶液。采用9分制打分法，按照表1中評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品進(jìn)行打分，取平均值。評(píng)價(jià)小組在室溫條件下進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.10游離氨基酸含量的測(cè)定

取 1mL 樣品，加入等體積的鹽酸和三氯乙酸的混合液 （0.1mol/L 鹽酸與 10% 三氯乙酸的體積比為 1：2） ，超聲波提取 20min ，以 12000r/min 離心 20min ，取上清液用全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定。

1.2.11 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定

頂空固相微萃取：取 6mL 樣品于 20mL 頂空瓶中。選用 100μm CAR/PDMS纖維頭， 250°C 老化 5min 。樣品在 80°C 下平衡 30min ，吸附 10min ，解吸 1min 。色譜條件：色譜柱為SH-I-5SilMS毛細(xì)管色譜柱 （30m× 0.25mm×0.25μm） ，載氣為高純氦氣，柱流量 1mL/min 進(jìn)樣口溫度 220°C 。進(jìn)樣方式：分流，初始柱溫 40°C ，保持 3min ，以 15^°C/min 升至 280°C ，保持 10min ，流速14mL/min 。質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源，電子能量 70eV 離子源溫度 200°C ，質(zhì)量掃描范圍 25～300amu 9

1.3 數(shù)據(jù)處理

每組實(shí)驗(yàn)平行3次，結(jié)果以平均值士標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Excel處理數(shù)據(jù)，采用Origin 2022、AdobeIllustrator 2022軟件繪制圖表，采用IBMSPSSStatistics27軟件進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1谷氨酸棒狀桿菌CICC21139發(fā)酵產(chǎn)谷氨酸

谷氨酸棒狀桿菌CICC21139發(fā)酵產(chǎn)谷氨酸的結(jié)果見(jiàn)圖1。

由 OD_620nm 可以看出，接種后菌體生長(zhǎng)迅速，很快進(jìn)入對(duì)數(shù)期， 17h 后進(jìn)入穩(wěn)定期。隨著菌體的生長(zhǎng)，葡萄糖被快速消耗，發(fā)酵 36h 時(shí)葡萄糖濃度從最初的84.0g/L 降到 36.7g/L 。在發(fā)酵前9h，谷氨酸含量很低，之后谷氨酸含量快速增加，發(fā)酵結(jié)束時(shí)谷氨酸含量達(dá)到 24.33g/L 。

2.2 美拉德反應(yīng)

谷氨酸發(fā)酵液中既含谷氨酸又含葡萄糖，兩種物質(zhì)均是美拉德反應(yīng)的底物。發(fā)酵液經(jīng)離心去除細(xì)胞，所得上清液進(jìn)行美拉德反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)主要考察了反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)美拉德反應(yīng)進(jìn)程和產(chǎn)物呈味特性的影響。

2.2.1反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)進(jìn)程和呈味特性的影響

美拉德反應(yīng)溫度分別為 70，85，100，115，130^°C 反應(yīng)時(shí)間為 30min 。以未進(jìn)行美拉德反應(yīng)的發(fā)酵上清液為對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

Fig.2EffectofMaillard reaction temperature on theintermediate product A_294nm ，browning degree A_420nm （a）and pH value （b）

注：不同小寫(xiě)字母表示差異顯著 （Plt;0.05） ，下圖同。

吸光度值 A_294nm 代表美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的中間化合物，是許多重要風(fēng)味物質(zhì)的前體物質(zhì)。由圖2中a可知，隨著反應(yīng)溫度的升高， A_294nm 逐漸升高，當(dāng)反應(yīng)溫度高于 115^°C 后， A_294nm 與 130^°C 時(shí)相比無(wú)顯著性差異。褐變是美拉德反應(yīng)進(jìn)入最終階段的標(biāo)志，用A_420nm 表示。隨著反應(yīng)溫度的升高， A_420nm 不斷增加，在 70°C 時(shí)為1.23，在 130^°C 時(shí)達(dá)到2.76，說(shuō)明提高反應(yīng)溫度促進(jìn)了褐變反應(yīng)。

由圖2中b可知，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的 pH 值呈下降趨勢(shì)，當(dāng)反應(yīng)溫度高于 100^°C 后， pH 值顯著降低。 130°C 時(shí)pH 值由最初的7.5降至6.3，這主要是因?yàn)楦邷叵逻€原糖容易降解產(chǎn)生小分子的酸及氨基酸的消耗等導(dǎo)致反應(yīng)體系的 pH 值降低[14]。在牡蠣酶解物與木糖的美拉德反應(yīng)體系中， pH 值隨著溫度的升高而降低，在 120^°C 下反應(yīng)120 min，pH值從8.00 降至6.49[15]。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的色澤見(jiàn)表2。

注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著 （Plt;0.05） ，同列相同小寫(xiě)字母表示差異不顯著 （Pgt;0.05） ，下表同。

由表2可知， L^* 隨著反應(yīng)溫度的升高逐漸降低，即亮度降低，深色物質(zhì)含量增加，與褐變程度變化一致。 a^* 、 b^* 和 ΔE 均隨著反應(yīng)溫度的升高而逐漸增大，表明紅色、黃色和褐變程度增加，反應(yīng)程度增大。研究表明，高溫美拉德反應(yīng)更易形成類黑素，使得產(chǎn)物的顏色加深[16]。

采用電子舌對(duì)樣品的滋味特性進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。電子舌測(cè)定時(shí)，酸味值和咸味值分別大于一13和一6、其他味道值大于0時(shí)認(rèn)為有該味道。

表3不同反應(yīng)溫度下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物電子舌分析

由表3可知，產(chǎn)物沒(méi)有酸味、澀味、苦味余味和豐富度。產(chǎn)物主要呈現(xiàn)鮮味、苦味和輕微的澀味余味和咸味。與對(duì)照相比，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的鮮味增加，這可能是反應(yīng)中生成新的鮮味物質(zhì)，使得鮮味提升[8。但美拉德反應(yīng)溫度對(duì)鮮味無(wú)顯著性影響 （Pgt;0.05） 。美拉德反應(yīng)溫度低于 100^°C 時(shí)，產(chǎn)物的苦味增加，反應(yīng)溫度高于 100°C 時(shí)，產(chǎn)物的苦味降低。美拉德反應(yīng)條件影響苦味變化，高溫會(huì)降低產(chǎn)物的苦味[17]。

對(duì)電子舌數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析（principal componentanalysis，PCA），結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，主成分1和主成分2的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為 71.1% ，表明該評(píng)價(jià)方法有一定的可行性，兩個(gè)主成分能夠反映樣品的整體情況。不同溫度下樣品呈現(xiàn)較明顯的區(qū)分，說(shuō)明不同樣品在滋味上有差異，電子舌能將不同的樣品區(qū)分開(kāi)。

感官評(píng)價(jià)是食品風(fēng)味分析中最直觀、常用的方法[18]。對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行了感官評(píng)價(jià)，主要包括鮮味、甜味、咸味、醇厚感、香味和可接受性6個(gè)方面，結(jié)果見(jiàn)圖4。

由圖4可知，與對(duì)照相比，美拉德反應(yīng)提高了產(chǎn)物的鮮味、香味、咸味和醇厚感。隨著反應(yīng)溫度的升高，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的鮮味、香味和咸味增加。甜味隨著溫度的升高變化不顯著。醇厚感隨著反應(yīng)溫度的升高而降低，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[19]。綜合鮮味、香味和可接受性，以 115^°C 為后續(xù)反應(yīng)的最適反應(yīng)溫度。

2.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì)美拉德反應(yīng)進(jìn)程和呈味特性的影響

美拉德反應(yīng)溫度為 115^°C ，反應(yīng)時(shí)間分別為30，60，90，120，150min ，以未進(jìn)行美拉德反應(yīng)的發(fā)酵上清液為對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖5。

由圖5中a可知， A_294nm 和 A_420nm 隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸升高，在反應(yīng) 120min 后 A_294nm 趨于穩(wěn)定， A_420nm 達(dá)到4.79，比對(duì)照高了約6倍。由圖5中b可知，隨著美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，產(chǎn)物的 pH 值下降。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的色澤見(jiàn)表4。

表4美拉德反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物色澤的影響

由表4可知， L^* 隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，表明深色物質(zhì)含量增加。 a^* 隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增加， 120min 時(shí)達(dá)到最高，表明產(chǎn)物的紅色增加。 b^* 在反應(yīng) 60min 時(shí)達(dá)最大值，然后開(kāi)始降低。美拉德反應(yīng)導(dǎo)致總色差 ΔE 增加， 150min 時(shí)達(dá)到最大值。

采用電子舌測(cè)定不同反應(yīng)時(shí)間下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的滋味特性，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5不同反應(yīng)時(shí)間下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物電子舌分析

由表5可知，產(chǎn)物中沒(méi)有酸味、澀味、苦味余味和豐富度。產(chǎn)物主要呈現(xiàn)鮮味、苦味和輕微的澀味余味。美拉德反應(yīng)增加了鮮味，但反應(yīng)時(shí)間對(duì)美拉德產(chǎn)物的鮮味、苦味和澀味余味沒(méi)有顯著影響。

對(duì)電子舌獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見(jiàn)圖6。

由圖6可知，主成分1和主成分2的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為 74.7% ，表明兩個(gè)主成分能夠反映樣品的整體情況。不同樣品在滋味上有差異，說(shuō)明電子舌能將不同反應(yīng)時(shí)間的樣品區(qū)分開(kāi)。

對(duì)不同反應(yīng)時(shí)間下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)圖7。

由圖7可知，與對(duì)照相比，美拉德反應(yīng)提高了產(chǎn)物的鮮味、香味、醇厚感。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的鮮味、醇厚感增加。不同反應(yīng)時(shí)間下產(chǎn)物的可接受性均優(yōu)于對(duì)照，反應(yīng)時(shí)間為 120min 時(shí)產(chǎn)物的可接受性更好。

2.2.3美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中游離氨基酸含量和揮發(fā)性成分分析

以感官評(píng)價(jià)較好的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（115℃反應(yīng)120min） 為對(duì)象，分析了其氨基酸組成及產(chǎn)物中揮發(fā)性成分。氨基酸是美拉德反應(yīng)的底物，氨基酸的種類和濃度均會(huì)影響美拉德反應(yīng)的進(jìn)程和產(chǎn)物風(fēng)味[20-21]美拉德反應(yīng)前后游離氨基酸含量見(jiàn)表6。

16種氨基酸，其中谷氨酸含量最高，分別為24338.43mg/L和 21667.27mg/L ，其他氨基酸含量較少。根據(jù)氨基酸的呈味特性，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中鮮味氨基酸含量最高，其次為甜味氨基酸，苦味和無(wú)味氨基酸含量相對(duì)較低。經(jīng)美拉德反應(yīng)后，鮮味氨基酸和甜味氨基酸含量均減少，分別減少了 10.79% 和 4.68% ?？辔栋被岷侩m增加，但因?yàn)榭辔栋被岷康?，所以其?duì)味覺(jué)的影響相對(duì)較弱，這與電子舌結(jié)果吻合。經(jīng)美拉德反應(yīng)后，氨基酸總量減少 10.19% ，表明部分氨基酸參與了反應(yīng)。在香菇柄酶解液的美拉德反應(yīng)中，美拉德反應(yīng)導(dǎo)致游離氨基酸含量減少 34.93%^[22] 。美拉德反應(yīng)中游離氨基酸含量的減少受參與反應(yīng)的還原糖類型的影響，戊糖比己糖的反應(yīng)活性強(qiáng)，更易導(dǎo)致氨基酸含量降低[23]。

美拉德反應(yīng)前后揮發(fā)性化合物的種類和含量見(jiàn)表7。

表7谷氨酸發(fā)酵液及其美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中揮發(fā)性化合物

由表7可知，主要的揮發(fā)性化合物為吡嗪類，在發(fā)酵液中該類化合物主要有10種，占揮發(fā)性化合物的 82.53% 0美拉德反應(yīng)后，吡嗪類化合物有7種，占揮發(fā)性化合物的 88.75% 。發(fā)酵液中主要以2，3，5-三甲基吡嗪為主，占47. 17% ;美拉德反應(yīng)后以2，5-二甲基吡嗪為主，占49.62% 。2，3，5-三甲基吡嗪的呈味閾值高，對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)小，2，5-二甲基吡嗪的呈味閾值低[24]。美拉德反應(yīng)后降低了2，3，5-三甲基吡嗪的含量，增加了2，5-二甲基吡嗪的含量，使得美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的風(fēng)味增強(qiáng)。

吡嗪類具有類似堅(jiān)果味、烤香、焦香等香味特征，在美拉德反應(yīng)中由氨基酸與還原糖通過(guò)Strecker反應(yīng)產(chǎn)生，在多種美拉德反應(yīng)體系中均能檢測(cè)到該類揮發(fā)性化合物[25-27]。吡嗪類具有較低的呈味閾值，是非常重要的揮發(fā)性化合物。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中烴類和酸類的含量低、呈味閾值偏高，對(duì)整體香氣的貢獻(xiàn)小。

3結(jié)論

采用谷氨酸發(fā)酵和美拉德反應(yīng)相結(jié)合以開(kāi)發(fā)新型鮮味調(diào)味料。谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵得到谷氨酸含量為24338.43mg/L 的發(fā)酵液，為美拉德反應(yīng)提供了前體物質(zhì)。反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間影響谷氨酸發(fā)酵液的美拉德反應(yīng)進(jìn)程和產(chǎn)物的呈味特性。美拉德反應(yīng)增加了產(chǎn)物的鮮味、香味、醇厚感、色澤，降低了 pH 值，適宜的反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間分別為 115°C.120min 。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中鮮味氨基酸和甜味氨基酸的含量高，苦味氨基酸的含量低，美拉德反應(yīng)后游離氨基酸含量減少。美拉德反應(yīng)導(dǎo)致2，3，5-三甲基吡嗪的相對(duì)含量減少，2，5-二甲基吡嗪的相對(duì)含量增加。谷氨酸發(fā)酵液經(jīng)美拉德反應(yīng)后鮮味突出，味道豐富。此工藝為開(kāi)發(fā)新型天然鮮味調(diào)味料提供了一定的參考。

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