鴨骨湯酶解液的美拉德反應(yīng)條件優(yōu)化

韓科研，黃繼超，劉冬梅，周興虎，黃 明,*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210095；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，江蘇 南京 210095；3.南京黃教授食品科技有限公司，江蘇 南京 211226）

我國(guó)鴨骨資源非常豐富，但是大部分鴨骨被丟棄或者被加工成骨粉、骨泥等低價(jià)值產(chǎn)品，鴨骨利用率很低[1]。鴨骨湯是將鴨骨高溫高壓蒸煮后得到的骨精華，主要富含膠原蛋白、氨基酸和一些風(fēng)味物質(zhì)，屬于一種有效利用鴨骨的高值化產(chǎn)品。工業(yè)生產(chǎn)上一般利用骨素或者肉湯酶解后進(jìn)行美拉德反應(yīng)[2]，以此來制備香氣濃郁的肉味香精[3]，而利用鴨骨湯制備香精的研究尚少見報(bào)道。

美拉德反應(yīng)作用主要體現(xiàn)在生香反應(yīng)[4]和改善顏色2 個(gè)方面，能夠改善整個(gè)肉品的色澤，從而使產(chǎn)品受到消費(fèi)者的喜愛。因此對(duì)于畜禽骨抽提物進(jìn)行美拉德反應(yīng)處理的研究主要集中于產(chǎn)物的顏色和風(fēng)味上[5-8]。美拉德反應(yīng)制備的香精顏色評(píng)定指標(biāo)主要表現(xiàn)在產(chǎn)物的褐變程度上，反應(yīng)過程中顏色由淡黃色變成深棕色[9]，顏色越深則表明褐變程度越大；美拉德反應(yīng)制備的肉味香精的風(fēng)味評(píng)價(jià)包括感官評(píng)價(jià)和儀器分析，其中感官評(píng)價(jià)是通過視覺、味覺等感覺器官所引起的反應(yīng)，常用于食品的風(fēng)味質(zhì)量評(píng)價(jià)上。但是，感官評(píng)定的數(shù)據(jù)具有一定的主觀性和模糊性，使得感官評(píng)定的結(jié)果具有不確定性和不穩(wěn)定性[10]，而模糊數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)研究和處理模糊現(xiàn)象，能夠建立一個(gè)反映其本質(zhì)特征和動(dòng)態(tài)的理論化評(píng)價(jià)模式，因此模糊數(shù)學(xué)的方法能夠有效避免單純感官評(píng)價(jià)少數(shù)評(píng)價(jià)員錯(cuò)誤信息，使得評(píng)價(jià)結(jié)果具有可靠性，從而得到更加準(zhǔn)確、客觀和科學(xué)的評(píng)價(jià)[11]。

為便于管理，牧草病害病情指數(shù)一般分級(jí)定為2級(jí)，其中發(fā)病率達(dá)30%，病情指數(shù)在10～30定為嚴(yán)重危害級(jí)別，用“++”表示；發(fā)病率在30%以下定為危害級(jí)別，用“+”表示。

目前關(guān)于美拉德反應(yīng)條件如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、pH值和水分含量對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的特性的研究較多[12-14]，但是不同的底物往往會(huì)使結(jié)果有所差異。本實(shí)驗(yàn)以高溫高壓蒸煮后的鴨骨湯為基本原料，通過加入風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行酶解后，添加一定量的L-半胱氨酸鹽酸鹽、硫胺素[15-16]和D-木糖，進(jìn)行美拉德反應(yīng)。pH值、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度是影響美拉德反應(yīng)的主要因素，因此本實(shí)驗(yàn)通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)結(jié)合來研究3 個(gè)因素對(duì)美拉德反應(yīng)液色澤和風(fēng)味的影響，并且通過Friedman排序檢驗(yàn)法和模糊數(shù)學(xué)處理數(shù)據(jù)的方法來確定最優(yōu)的反應(yīng)條件，使制備的反應(yīng)液具有較好的風(fēng)味和色澤，為工業(yè)上制備香精提供工藝參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鴨骨架購于山東新希望六和有限公司，經(jīng)過高溫高壓蒸煮得到鴨骨湯（蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為3.12 g/100 mL），再用風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行酶解后離心去除沉淀即得到酶解后的鴨骨湯，水解度為30.12%；風(fēng)味蛋白酶（分析純）南京瑞翼特生物科技有限公司；L-半胱氨酸鹽酸鹽（分析純） 上海百靈威化學(xué)技術(shù)有限公司；硫胺素（分析純） 青島生泉化學(xué)試劑有限公司；D-木糖（分析純）南京晶格化學(xué)科技有限公司；所用水為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

智能恒溫?cái)?shù)顯水箱 江蘇南京科爾儀器設(shè)備有限公司；FE-20型pH計(jì) 瑞士Mettler Toledo公司；HVE-50立式高壓滅菌鍋 日本Hirayama公司；酶標(biāo)儀 美國(guó)Molecular Devices公司；20、100、1 000 μL微量可調(diào)移液槍 德國(guó)Eppendorf公司；AUY120分析天平日本島津公司；HYQ-2121A旋渦混勻器 美國(guó)Crystal Industries公司；DSQⅡ型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）儀 美國(guó)Thermo公司。

1.3 方法

1.3.1 鴨骨湯酶解液美拉德反應(yīng)工藝

圖11顯示，交替作用進(jìn)行次數(shù)較少的情況下，交替進(jìn)行相比兩種因素分別進(jìn)行再疊加混凝土試樣的相對(duì)動(dòng)彈性模量差別不大。隨著交替循環(huán)的進(jìn)行，在相同的試驗(yàn)條件下，交替試驗(yàn)和兩種因素分別進(jìn)行再疊加之間出現(xiàn)的差值也在逐步擴(kuò)大。

首先將酶解后的鴨骨湯解凍，在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)和參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，建立骨湯酶解液的美拉德反應(yīng)基本體系。取一定量的骨湯酶解液作為反應(yīng)底物，加入4 g/100 mL的L-半胱氨酸鹽酸鹽、4 g/100 mL的硫胺素和12 g/100 mL的D-木糖，然后用10 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值，用4 層鋁箔紙包裹瓶口，穿刺一定量的小孔，并用8 層紗布再次封閉瓶口后用橡皮筋扎住。最后使其在一定的反應(yīng)溫度和時(shí)間進(jìn)行美拉德反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫于4 ℃冰箱保存。

1.3.5.2 評(píng)語集的確立

1.3.2 單因素試驗(yàn)

首先控制反應(yīng)時(shí)間60 min、pH 7.0，設(shè)置反應(yīng)溫度為80、90、100、110、120 ℃，分別進(jìn)行美拉德反應(yīng)，并確定最佳的反應(yīng)溫度；然后控制最佳反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間60 min，設(shè)置pH值為4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，分別進(jìn)行美拉德反應(yīng)，確定最佳的反應(yīng)pH值；選取最佳反應(yīng)溫度和pH值，設(shè)置反應(yīng)時(shí)間為30、45、60、75、90 min，分別進(jìn)行美拉德反應(yīng)，確定最佳的反應(yīng)時(shí)間。其中反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)時(shí)間的單因素試驗(yàn)結(jié)果以美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（Maillard reaction products，MRPs）吸光度和感官評(píng)定為指標(biāo)，其中感官評(píng)定通過Friedman排序檢驗(yàn)法來評(píng)判最佳反應(yīng)條件，將樣品隨機(jī)呈現(xiàn)給由8 名有感官評(píng)定知識(shí)背景的評(píng)價(jià)小組，要求評(píng)定員評(píng)定前12 h不吸煙、不飲酒，不吃刺激性食物，評(píng)定過程中禁止交談，評(píng)定員對(duì)樣品的總體風(fēng)味的可接受度進(jìn)行排序并計(jì)算序列和，再用Friedman排序檢驗(yàn)法進(jìn)行分析各樣品之間是否存在顯著差異，并采用多重比較和分組的方法確定樣品之間的差異度。

1.3.3 MRPs吸光度測(cè)定

[17-18]將MRPs稀釋10 倍，以蒸餾水為參照，使用酶標(biāo)儀測(cè)定在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度。

1.3.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)時(shí)間3 個(gè)因素的水平值，設(shè)計(jì)L9（34）正交表進(jìn)行美拉德反應(yīng)優(yōu)化試驗(yàn)，結(jié)束后將樣品稀釋5 倍，再次選擇10 名感官評(píng)定員進(jìn)行評(píng)定。

[17] JIANG Z, WANG L, WU W, et al. Biological activities and physicochemical properties of Maillard reaction products in sugar-bovine casein peptide model systems[J]. Food Chemistry, 2013, 141(4): 3837-3845. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.06.041.

1.3.5.1 因素集的建立

因素集是指感官評(píng)定的組成因素的集合，即指標(biāo)域U=（u1，u2，…，ui，…，um）。本實(shí)驗(yàn)由4 項(xiàng)指標(biāo)組成因素集，即U=（肉香味u1，烤香味u2，硫味u3，糊味u4）。

王勇培養(yǎng)接班人的意圖，從王棣的職業(yè)印記中可見一斑。他先后就職于海盛國(guó)際有限公司、山東西王特鋼有限公司、山東西王進(jìn)出口有限公司、香港西王糧油有限公司、西王糖業(yè)(香港)有限公司，涉及西王各大業(yè)務(wù)板塊。

通過了解發(fā)現(xiàn)，康師傅所在的食品加工業(yè)是一個(gè)從農(nóng)田到餐桌的系統(tǒng)工程，在生產(chǎn)中需要對(duì)上百種原料、上千家供應(yīng)商、每個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把關(guān)。為了確保消費(fèi)者舌尖上的安全，康師傅自成立之初就以零容忍的態(tài)度進(jìn)行食品安全管理，近年來，更是投入5億元打造了國(guó)際領(lǐng)先的食品安全中心。目前集團(tuán)共有近3000名食安專業(yè)人員，檢驗(yàn)項(xiàng)目逾1500個(gè)，全年質(zhì)量指標(biāo)檢驗(yàn)超過350萬次。集團(tuán)通過嚴(yán)格溯源管理體系，實(shí)現(xiàn)了從農(nóng)田到餐桌的全流程追溯化管理。

伴隨著信息化建設(shè)進(jìn)展，為確保培訓(xùn)過程精準(zhǔn)對(duì)接，該院還打造全過程住培信息管理平臺(tái)。早在2004年，齊魯醫(yī)院就開始研發(fā)應(yīng)用住培管理信息系統(tǒng)，至目前經(jīng)過五次改版升級(jí)，形成了醫(yī)院、?？?、師資和學(xué)員四級(jí)管理，功能模塊覆蓋培訓(xùn)全過程，進(jìn)一步提升了管理效率和精細(xì)化水平。

我們也可以看一下蠕蟲狀鏈對(duì)于柔性鏈的模擬,以便與自由旋轉(zhuǎn)鏈相比較,來了解其不一致之處.在存在鍵角的情況下,?最為柔性的?模型鏈就是自由旋轉(zhuǎn)鏈了.對(duì)于這種柔性鏈,因?yàn)長(zhǎng)?a,因此?1,蠕蟲狀鏈均方末端距表達(dá)式(15)中的后一項(xiàng)可忽略,則其均方末端距為

評(píng)語集定義為被評(píng)價(jià)的對(duì)象所處質(zhì)量級(jí)別的集合，將其表示為V=（v1，v2，…，vi，…，vm），其中，vi表示第i級(jí)評(píng)語。本實(shí)驗(yàn)確定MRPs的評(píng)語集為V=（極優(yōu)v1，優(yōu)v2，良v3，中v4，差v5，極差v6），具體評(píng)分見表1。

我省主要畜產(chǎn)品中，“食糧”的生豬產(chǎn)能相對(duì)過剩，草食牲畜肉牛和肉羊發(fā)展相對(duì)滯后。2017年，我省奶牛和生豬年末存欄量分別占全國(guó)比重為13%和5.1%，肉牛和肉羊所占比重僅為全國(guó)總量的1.6%和4.6%；全部畜產(chǎn)品中，以初級(jí)產(chǎn)品為主，加工產(chǎn)品比重低，低檔產(chǎn)品多，高端產(chǎn)品少。畜產(chǎn)品發(fā)展結(jié)構(gòu)不平衡一方面將影響我省糧食安全，另一方面，不利于我省畜牧業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

表1 MRPs感官評(píng)定等級(jí)Table1 Rating scales for sensory evaluation of MRPs

1.3.5.3 感官評(píng)定因素權(quán)重集的確立

因素權(quán)重是指感官評(píng)定的各個(gè)因素在被評(píng)價(jià)因素整體所占的比重，將其表示為X=（x1，x2，…，xi，…，xm），并且各元素總和為1。本實(shí)驗(yàn)對(duì)MRPs各因素的權(quán)重采用用戶調(diào)查法，選取10 名感官評(píng)價(jià)員對(duì)MRPs的肉香味、烤香味、硫味和糊味4 個(gè)因素在整體質(zhì)量因素的權(quán)重進(jìn)行打分，4 個(gè)因素總分為10 分，評(píng)價(jià)員認(rèn)為占的比重大，則評(píng)分越高。將結(jié)果統(tǒng)計(jì)后，每個(gè)因素所得總分?jǐn)?shù)除以所有因素總和100，即為該因素的權(quán)重。從表2可知，MRPs感官評(píng)定因素的權(quán)重因子為X=（肉香味0.43，烤香味0.41，硫味0.06，糊味0.10）。

表2 MRPs感官評(píng)定的因素權(quán)重得分Table2 Weighed sensory scores of MRPs

1.3.5.4 模糊矩陣及模糊變換

10 個(gè)感官評(píng)定員對(duì)MRPs的每個(gè)因素進(jìn)行等級(jí)評(píng)定及打分，統(tǒng)計(jì)各個(gè)因素在每個(gè)等級(jí)的票數(shù)分布，將各個(gè)等級(jí)的票數(shù)除以總?cè)藬?shù)就得到樣品的質(zhì)量評(píng)價(jià)模糊矩陣。采用模糊數(shù)學(xué)的方法處理MRPs的評(píng)定結(jié)果，根據(jù)模糊矩陣變換原理，各個(gè)樣品的結(jié)果為權(quán)重集X與所得模糊矩陣A合成，即結(jié)果Y=XA。最后比較各個(gè)樣品的結(jié)果，峰值最大的樣品即為其風(fēng)味質(zhì)量模糊感官評(píng)分最高者，則在此條件下的工藝即為最佳工藝條件。

1.3.6 最佳工藝的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

1.3.6.1 感官評(píng)價(jià)

取一定量的鴨骨架酶解液，在最佳工藝條件下進(jìn)行美拉德反應(yīng)，所得產(chǎn)物稀釋5 倍后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.6.2 揮發(fā)性成分的檢測(cè)

采用固相微萃取（solid phase micro extraction，SPME）結(jié)合GC-MS的方法[19-20]檢測(cè)揮發(fā)性風(fēng)味成分，待SPME頭（75 μm CAR/PDMS萃取頭）老化完成，取5 mL反應(yīng)液放置于20 mL樣品瓶中，在自動(dòng)進(jìn)樣器上進(jìn)行分析。

2.2.3.1 感官評(píng)價(jià)

MS條件：電子電離源；發(fā)射電流350 μA；電子能量70 eV；檢測(cè)器電壓350 V；離子源溫度200 ℃；接口溫度250 ℃。利用計(jì)算機(jī)比較離子圖和Manilib、Nsitdemo、Replib、Wliley 4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)譜庫進(jìn)行成分鑒定，以相似系數(shù)大于700作為定性依據(jù)，揮發(fā)性風(fēng)味成分的相對(duì)含量按照峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。

1.4 數(shù)據(jù)分析

排序檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算和分組以及正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)均采用SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)的影響

圖1 反應(yīng)溫度對(duì)MRPs褐變程度的影響（n=3）Fig. 1 Effect of temperature on browning degree of MRPs (n = 3)

從圖1可以看出，隨著溫度的升高，MRPs在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度增加，美拉德反應(yīng)在第3階段產(chǎn)生的類黑精物質(zhì)也越來越多，褐變程度呈顯著上升趨勢(shì)[21]，不同溫度結(jié)果之間在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度均有顯著差異。

Fig.3 shows that because it has adopted 2.2 mm large optical cavity structure,99.4% of the light field are limited in the waveguide layer,thereby it greatly reduced the scattering and absorption losses introduced by doped confinement layer.

表3 反應(yīng)溫度對(duì)MRPs影響的感官評(píng)定結(jié)果Table3 Sensory scores for flavor of MRPs obtained at different temperatures

反應(yīng)溫度對(duì)MRPs影響的感官評(píng)定結(jié)果見表3，利用SPSS軟件計(jì)算出統(tǒng)計(jì)量F值為25.3大于臨界值13.28（P=0.01），即樣品間差異極顯著，通過多重比較和分組的方法將樣品劃分3組：D、C，B，E、A。這說明在0.01顯著水平上，樣品D和樣品C的風(fēng)味最好，B次之，E和A的風(fēng)味最差，樣品A（80 ℃）肉香味很淡，而樣品E（120 ℃）焦糊味很重。D（110 ℃）和C（100 ℃）沒有顯著差異，但是樣品D（110 ℃）褐變程度最高，因此選擇110 ℃為最佳的反應(yīng)溫度。

以南通市濱海園區(qū)通州灣幼兒園為例，進(jìn)行該課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，該民用建筑的主體結(jié)構(gòu)類型為三層框架結(jié)構(gòu)，教學(xué)時(shí)為學(xué)生提供該項(xiàng)目的電子版圖紙、各個(gè)分部分項(xiàng)工程施工照片，具體實(shí)施步驟如下所示：

2.1.2 pH值對(duì)美拉德反應(yīng)的影響

6)當(dāng)層結(jié)穩(wěn)定度強(qiáng)出現(xiàn)急流和轉(zhuǎn)子時(shí),因急流兩側(cè)風(fēng)的垂直切變很大,導(dǎo)致該處可能出現(xiàn)飛機(jī)顛簸現(xiàn)象,該現(xiàn)象通常出現(xiàn)在大氣高層和中層;此兩處分別接近噴氣和螺旋槳飛機(jī)的巡航高度,故在航空飛行保障中對(duì)此必須加以重視。

圖2 pH值對(duì)MRPs褐變程度的影響（n=3）Fig. 2 Effect of pH on browning degree of MRPs (n = 3)

根據(jù)投票結(jié)果，可以得到最佳條件下的模糊矩陣：

[13] LAN X H, LIU P, XIA S Q, et al. Temperature effect on the nonvolatile compounds of Maillard reaction products derived from xylosesoybean peptide system: further insights into thermal degradation and cross-linking[J]. Food Chemistry, 2010, 120(4): 967-972. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.11.033.

表4 pH值對(duì)MRPs影響的感官評(píng)定Table4 Sensory scores for flavor of MRPs obtained at different pH values

2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)美拉德反應(yīng)的影響

圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)MRPs褐變程度的影響（n=3）Fig. 3 Effect of reaction time on browning degree of MRPs (n = 3)

從圖3可以看出，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，MRPs在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度逐漸增大，因此美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的類黑精物質(zhì)越來越多，褐變程度同樣呈顯著上升趨勢(shì)，不同反應(yīng)時(shí)間結(jié)果均存在顯著性差異（P＜0.05）。

反應(yīng)時(shí)間對(duì)MRPs影響的感官評(píng)定結(jié)果見表5。利用SPSS軟件計(jì)算統(tǒng)計(jì)量F值為23.3大于臨界值13.28（P=0.01），即樣品間差異極顯著，通過多重比較和分組的方法將樣品劃分2 組：C、B，D、A、E。這說明在0.01的顯著水平上，C和B樣品的風(fēng)味最好，D、A和E樣品的風(fēng)味最差，這可能是反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)可能使反應(yīng)過度，產(chǎn)生焦糊味。而C組的褐變程度要高于B組，因此選擇C組，即反應(yīng)時(shí)間60 min為最佳反應(yīng)時(shí)間。

表5 反應(yīng)時(shí)間對(duì)MRPs影響的感官評(píng)定結(jié)果Table5 Sensory scores for flavor of MRPs obtained different reaction times

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 水平表的確立

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定反應(yīng)溫度、pH值和反應(yīng)時(shí)間3 個(gè)水平值，利用SPSS軟件做L9（34）正交試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表6。

表6 美拉德反應(yīng)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table6 Orthogonal array design with experimental results

2.2.2 模糊感官評(píng)定結(jié)果

將得到的樣品1～9隨機(jī)打亂編號(hào)，10 名感官評(píng)價(jià)員分別對(duì)樣品的肉香味、烤香味、硫味和糊味4個(gè)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，將各個(gè)等級(jí)的票數(shù)分布進(jìn)行整理見表7。

表7 MRPs的感官評(píng)定票數(shù)分布Table7 Vote distribution for sensory evaluation of MRPs

把各樣品的各個(gè)等級(jí)總票數(shù)除以總?cè)藬?shù)即為該等級(jí)的比率，綜合各樣品的4 個(gè)因素的評(píng)價(jià)結(jié)果，即可得到模糊矩陣Aj，其中j為樣品的編號(hào)。各組樣品得到的模糊矩陣如下：

根據(jù)模糊變換原理，綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果Y=XA，以第1組的樣品感官評(píng)定結(jié)果為例：

上述結(jié)果說明，在實(shí)驗(yàn)1的條件下，制備得到的MRPs通過感官評(píng)定有3.2%的評(píng)定員認(rèn)為其等級(jí)為極優(yōu)，有9.2%的評(píng)定員認(rèn)為其等級(jí)為優(yōu)，有35.1%的評(píng)定員認(rèn)為其等級(jí)為良，有52.5%的評(píng)定員認(rèn)為其等級(jí)為中，無人認(rèn)為其等級(jí)為差和極差。根據(jù)同樣的算法就可以得到其他樣品的評(píng)定等級(jí)結(jié)果，具體情況見表8。

表8 各樣品的綜合感官評(píng)價(jià)Table8 Overall sensory scores of nine samples from orthogonal array design

從表8可以看出，樣品第1、2、3組評(píng)價(jià)等級(jí)在良和中之間，第4、5、6、8、9組評(píng)定等級(jí)均為優(yōu)，而第7組評(píng)定等級(jí)為極優(yōu)，峰值為0.581，因此實(shí)驗(yàn)第7組的結(jié)果最好，選擇為最佳的工藝條件，其條件為反應(yīng)溫度115 ℃、pH 7.0、反應(yīng)時(shí)間60 min。

2.2.3 最佳工藝的驗(yàn)證結(jié)果

GC條件：TR-5MS彈性石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，1 μm）；載氣為高純氦氣，載氣流速為0.9 mL/min；程序升溫：第1階段初始溫度為40 ℃，保持2 min，然后以5 ℃/min的速率升至60 ℃，再以6 ℃/min的速率升至120 ℃；第2階段以12 ℃/min的速率升至250 ℃恒定保持10 min。

取適量的酶解液，加入4 g/100 mL的L-半胱氨酸鹽酸鹽，4 g/100 mL的硫胺素和12 g/100 mL的D-木糖，用10 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值為7.0，在115 ℃的條件下反應(yīng)60 min，冷卻至室溫，將得到的MRPs樣品稀釋5倍，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見表9。

表9 MRPs最佳工藝感官評(píng)價(jià)票數(shù)Table9 Vote distribution for sensory evaluation of optimized MRPs

從圖2可以看出，隨著pH值的升高，MRPs在420 nm波長(zhǎng)處的吸光度越大，美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的類黑精物質(zhì)越來越多，褐變程度呈顯著上升趨勢(shì)，不同pH值結(jié)果均有顯著性差異（P＜0.05）。

經(jīng)過模糊矩陣變換后得到最佳工藝下的評(píng)價(jià)結(jié)果：

結(jié)果表明，在最佳工藝條件下MRPs評(píng)定等級(jí)為極優(yōu)（0.553），這與正交試驗(yàn)的結(jié)果一致，證明該條件為最佳條件。

2.2.3.2 揮發(fā)性風(fēng)味成分檢測(cè)結(jié)果

表10 MRPs中的主要揮發(fā)性風(fēng)味成分Table10 Main volatile compounds in optimized MRPs

續(xù)表10

由表10可知，MRPs中的揮發(fā)性風(fēng)味成分主要有醛類、醇、酮、烷烴、噻吩、噻唑、酯類等物質(zhì)，其中醛類占很大的比例[22-23]。它們共同構(gòu)成了MRPs的特征性風(fēng)味，使制得的MRPs具有濃厚的香氣。

3 討 論

美拉德反應(yīng)顏色物質(zhì)的產(chǎn)生主要發(fā)生在中間階段[24-25]，主要是一些不飽和棕色含氮聚合物和共聚物的生成[26]。在本實(shí)驗(yàn)中，溫度越高、pH值越大會(huì)導(dǎo)致美拉德反應(yīng)速率加快，褐變加劇，相關(guān)研究也有報(bào)道類似的結(jié)論[27]。反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)也會(huì)使褐變程度加劇，這可能是因?yàn)槌噬镔|(zhì)在一定時(shí)間范圍內(nèi)隨著時(shí)間延長(zhǎng)而累積。

風(fēng)味是評(píng)價(jià)食品質(zhì)量和可接受度的重要指標(biāo)[28]。美拉德反應(yīng)對(duì)于風(fēng)味物質(zhì)的形成是極為重要的，但同時(shí)脂類物質(zhì)的降解也是產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)的重要來源[29]。到目前為止，已經(jīng)有100多種揮發(fā)性風(fēng)味成分被定義為肉類及其產(chǎn)品的特征性風(fēng)味成分，包括特征性含硫化合物、醛類、酮類、酯類和烴類等物質(zhì)[30]。制得的MRPs中大量的糠醛主要由1,2-烯醇化反應(yīng)和戊糖環(huán)化產(chǎn)生[31]，雖然對(duì)風(fēng)味貢獻(xiàn)很小，但它會(huì)對(duì)MRPs總體風(fēng)味具有協(xié)同效應(yīng)；吡嗪、呋喃和酮類是產(chǎn)生烤香味的主要物質(zhì)；含硫化合物（2-甲基-3-呋喃硫醇）是典型的肉香味物質(zhì)[32]，因此使MRPs具有濃厚的香氣。

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)利用酶解后的鴨骨湯為原料，添加4 g/100 mL的L-半胱氨酸鹽酸鹽、4 g/100 mL的硫胺素和12 g/100 mL的D-木糖作為美拉德反應(yīng)前體物質(zhì)，通過單因素試驗(yàn)結(jié)合Friedman排序檢驗(yàn)法和正交試驗(yàn)結(jié)合模糊數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行優(yōu)化反應(yīng)條件，得到鴨骨湯酶解液進(jìn)行美拉德反應(yīng)的最佳工藝，即為反應(yīng)溫度115 ℃、pH 7.0、反應(yīng)時(shí)間60 min。采用的模糊數(shù)學(xué)的方法能夠有效避免單純感官評(píng)價(jià)少數(shù)評(píng)價(jià)員錯(cuò)誤信息，使得評(píng)價(jià)結(jié)果具有可靠性，揮發(fā)性成分的檢測(cè)結(jié)果也證明了MRPs具有濃郁的風(fēng)味，可以為高質(zhì)量鴨骨架衍生化產(chǎn)品的開發(fā)提供一定的參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] MORIMURA S, NAGATA H, UEMURA Y, et al. Development of an effective process for utilization of collagen from livestock and fish waste[J]. Process Biochemistry, 2002, 37(12): 1403-1412. DOI:10.1016/S0032-9592(02)00024-9.

[2] LIESKE B, KONRAD G. Protein hydrolysis-the key to meat flavoring systems[J]. Food Reviews International, 1994, 10(3): 287-312.DOI:10.1080/87559129409541004.

[3] VARAVINIT S, SHOBSNGOB S. Production of meat-like flavor[J].Science Asia, 2000, 26(26): 214-219.

[4] MARTINS S I F S, JONGEN W M F, BOEKEL M A J S V. A review of Maillard reaction in food and implications to kinetic modelling[J]. Trends in Food Science & Technology, 2001, 11(9/10): 364-733. DOI:10.1016/S0924-2244(01)00022-X.

隨著智能配電網(wǎng)建設(shè)的深入,電力企業(yè)已建有多個(gè)信息與自動(dòng)化系統(tǒng),以支持配電網(wǎng)的管理。典型的系統(tǒng)有客戶服務(wù)管理系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、用戶信息采集系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。圖1為一條饋線上典型的中低壓配電網(wǎng)示意。

[5] SUN W, ZHAO M, CUI C, et al. Effect of Maillard reaction products derived from the hydrolysate of mechanically deboned chicken residue on the antioxidant, textural and sensory properties of Cantonese sausages[J].Meat Science, 2010, 86(2): 276-282. DOI:10.1016/j.meatsci.2010.04.014.

[6] ROLDáN M, RUIZ J, DEL PULGAR J S, et al. Volatile compound profile of sous-vide cooked lamb loins at different temperaturetime combinations[J]. Meat Science, 2014, 100: 52-57. DOI:10.1016/j.meatsci.2014.09.010.

[7] WANG B H, LEI S, LI H, et al. Optimization of peach blossom cake formula based on fuzzy mathematics sensory evaluation and orthogonal experiment[J]. Food Science & Technology, 2015, 10: 46.

[8] PRASAD K, NATH N. Comparison of sugarcane juice based beverage optimisation using response surface methodology with Fuzzy method[J].Sugar Technology, 2002, 4(3/4): 109-115. DOI:10.1007/BF02942691.

[9] RIVAS-CA?EDO A, JUEZ-OJEDA C, NU?EZ M, et al. Volatile compounds in ground beef subjected to high pressure processing: a comparison of dynamic headspace and solid-phase microextraction[J].Food Chemistry, 2011, 124(3): 1201-1207. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.07.045.

[10] MADRUGA M S, ELMORE J S, DODSON A T, et al. Volatile flavour profile of goat meat extracted by three widely used techniques[J]. Food Chemistry, 2009, 115(3): 1081-1087. DOI:10.1016/j.foodchem.2008.12.065.

[11] MORALES F J, MAJSVAN B. A study on advanced Maillard reaction in heated casein/sugar solutions: colour formation[J]. International Dairy Journal, 1999, 7(11): 675-683. DOI:10.1016/S0958-6946(99)00014-X.

[12] CERNY C, BRIFFOD M. Effect of pH on the Maillard reaction of[13C5]xylose, cysteine, and thiamin[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2007, 55(4): 1552-1556. DOI:10.1021/jf062874w.

pH值對(duì)MRPs影響的感官評(píng)定結(jié)果見表4。利用SPSS軟件計(jì)算出統(tǒng)計(jì)量F值為18.5，大于臨界值13.28（P=0.01），即樣品間差異極顯著，通過多重比較和分組的方法將樣品劃分3 組：D，C，B、E、A。說明在0.01的顯著水平上，D樣品的風(fēng)味最好，C次之，B、E和A樣品的風(fēng)味最差，因此選擇pH值為7.0時(shí)為最佳的反應(yīng)pH值。這可能因?yàn)槊览路磻?yīng)在過低的pH值條件下，產(chǎn)生的H2S較多，而過高pH值條件下產(chǎn)生較多的NH3，因此兩者均不能產(chǎn)生良好的風(fēng)味。

[14] JISANG K, YOUNGSOON L. Study of Maillard reaction products derived from aqueous model systems with different peptide chain lengths[J]. Food Chemistry, 2009, 116(4): 846-853. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.03.033.

在自己所講授的課程中嘗試使用。但這也只是一種教學(xué)模式，不可千篇一律，照抄照搬，要根據(jù)每門課程的特點(diǎn)，遵循“宜翻則翻”的原則，并非所有有關(guān)高等教育翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)的研究都有積極的效果[12]。教師應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和課程的特點(diǎn)，完成教學(xué)任務(wù)，從而達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。

[15] WERKHOFF P, BRUENING J, EMBERGER R, et al. Isolation and characterization of volatile sulfur-containing meat flavor components in model systems[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2002, 38(3):777-791. DOI:10.1021/jf00093a041.

[16] RUTHER J, BALTES W. Sulfur-containing furans in commercial meat flavorings[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 1994, 42(10):2254-2259. DOI:10.1021/jf00046a032.

1.3.5 正交試驗(yàn)感官評(píng)定方法

[18] PALOMBO R, GERTLER A, SAGUY I. A simplified method for determination of browning in dairy powders[J]. Journal of Food Science,2010, 49(6): 1609. DOI:10.1111/j.1365-2621.1984.tb12855.x.

第三次：1953年“中央人民政府糧食部行軍糧票”“中國(guó)人民志愿軍后勤司令部大灶飯票”“中國(guó)人民志愿軍后勤司令部中灶飯票”。

[19] GUO X, TIAN S, DARRYLM S. Generation of meat-like flavourings from enzymatic hydrolysates of proteins from Brassica sp.[J]. Food Chemistry, 2010, 119(1): 167-172. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.05.089.

[20] MEINERT L, SCH?FER A, BJERGEGAARD C, et al. Comparison of glucose, glucose 6-phosphate, ribose, and mannose as flavour precursors in pork; the effect of monosaccharide addition on flavour generation[J].Meat Science, 2009, 81(3): 419-245. DOI:10.1016/j.meatsci.2008.08.018.

[21] WANG W Q, BAO Y H, CHEN Y. Characteristics and antioxidant activity of water-soluble Maillard reaction products from interactions in a whey protein isolate and sugars system[J]. Food Chemistry, 2013,139(1/2/3/4): 355-361. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.01.072.

[22] ELMORE J S, MOTTRAM D S, HIERRO E. Two-fibre solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry for the analysis of volatile aroma compounds in cooked pork[J]. Journal of Chromatography A, 2001, 905(1/2): 233-240. DOI:10.1016/S0021-9673(00)00990-0.

[23] XIE J, SUN B, ZHENG F, et al. Volatile flavor constituents in roasted pork of Mini-pig[J]. Food Chemistry, 2008, 109(3): 506-514.DOI:10.1016/j.foodchem.2007.12.074.

[24] HURRELL R F, FINOT P A, FORD J E. Storage of milk powders under adverse conditions. Ⅰ. losses of lysine and of other essential amino acids as determined by chemical and microbiological methods[J]. British Journal of Nutrition, 1983, 49(3): 343-354. DOI:10.1079/BJN19830043.

[25] PELLEGRINO L, RESMINI P, LUF W, et al. Assessment (indices)of heat treatment of milk[J]. Brussels, International Dirly Federation,1995(a): 409-453.

[26] AMES J M. The Maillard reaction[M]. New York: Springer Us, 1992: 99-153. DOI:10.1007/978-1-4684-9895-0_4.

[27] AJANDOUZ E H, DESSEAUX V, TAZI S, et al. Effects of temperature and pH on the kinetics of caramelisation, protein cross-linking and Maillard reactions in aqueous model systems[J]. Food Chemistry, 2008,107(3): 1244-1252. DOI:10.1016/j.foodchem.2007.09.062.

[28] ZHAO J, WANG M, XIE J, et al. Volatile flavor constituents in the pork broth of black-pig[J]. Food Chemistry, 2017, 226: 51-60. DOI:10.1016/j.foodchem.2017.01.011.

[29] MOTTRAM D S. Flavor formation in meat and meat products: a review[J]. Food Chemistry, 1998, 62(4): 415-424. DOI:10.1016/S0308-8146(98)00076-4.

[30] SHAHIDI F. Flavor of meat, meat products and seafood[M]. New York:Springer Us, 1998: 429.

[31] YAHYA H, LINFORTH R S T, COOK D J. Flavour generation during commercial barley and malt roasting operations: a time course study[J]. Food Chemistry, 2014, 145(4): 378-387. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.08.046.

[32] LOTFY S N, FADEL H H, EL-GHORAB A H, et al. Stability of encapsulated beef-like flavourings prepared from enzymatically hydrolysed mushroom proteins with other precursors under conventional and microwave heating[J]. Food Chemistry, 2015, 187(7): 7-13.DOI:10.1016/j.foodchem.2015.04.027.