微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精工藝優(yōu)化

張崟，唐歡，張龍翼，黃偉民，李茜雅，夏虎，郭思亞

(成都大學(xué)肉類(lèi)加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都　610106)

畜禽及魚(yú)骨中含有大量的蛋白質(zhì)、礦物元素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是一種具有較高潛在利用價(jià)值的肉類(lèi)加工副產(chǎn)物[1,2]。我國(guó)是肉類(lèi)生產(chǎn)大國(guó)，僅2016年因畜禽肉類(lèi)生產(chǎn)和消費(fèi)而產(chǎn)生的畜禽骨多達(dá)1725～2588萬(wàn)噸[3]。如此多的畜禽骨，如果不將其充分利用，不僅會(huì)造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)[4]。目前，在畜禽及魚(yú)骨的回收利用方面，主要的難題是難以使其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分溶出[5]。最近的研究結(jié)果表明：采用高壓輔助酶解有利于促進(jìn)骨中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶出[6]，這為畜禽骨的進(jìn)一步利用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[7]。肉味香精是具有肉香味特征的多種香味物質(zhì)的混合物，廣泛地應(yīng)用于方便面、米線、膨化休閑食品及熟肉制品中[8]。近年來(lái)，隨著食品工業(yè)的蓬勃發(fā)展，肉味香精的需求量逐漸增大，國(guó)內(nèi)外對(duì)肉味香精的研究也逐漸成為呈味物質(zhì)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)[9]。

目前，已經(jīng)有通過(guò)美拉德反應(yīng)制備肉味香精的相關(guān)報(bào)道。胡勝梅[10]以豬肉酶解液、植物水解蛋白、辛香料等為原料制備了肉味香精。武彥文等[11]以豆粕粉等物質(zhì)為原料，通過(guò)美拉德反應(yīng)制備了肉味香精。李瓊等[12]以豬骨素等物質(zhì)為原料制備了天然肉味香精。周曉茹等[13]以豬脂、氨基酸、糖類(lèi)物質(zhì)等為原料制備了肉味香精前提物質(zhì)。齊景凱等[14]以牛骨蛋白質(zhì)水解液、氨基酸、糖類(lèi)物質(zhì)等為原料制備了肉味香精。但近年來(lái)，采用微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精的研究報(bào)道較少。為了進(jìn)一步提高畜禽及魚(yú)骨中蛋白質(zhì)的利用價(jià)值，為畜禽及魚(yú)骨在食品加工中的綜合利用提供了理論依據(jù)，本文探討了利用微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精的工藝。

1　材料與方法

1.1　儀器與材料

1.1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)備

THZ-82型水浴恒溫振蕩器常德澳華儀器有限公司；LXJ-IIB型離心機(jī)上海安亭科學(xué)儀器廠；101型電熱鼓風(fēng)干燥箱、SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵北京科偉永興儀器有限公司； LM-02AF22型高壓鍋珠海雙喜電器股份有限公司；IKA RV8型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上海圣科儀器設(shè)備有限公司。

1.1.2實(shí)驗(yàn)材料

木瓜蛋白酶(5×106U/g)北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；木糖成都市科龍化工試劑廠；葡萄糖、蔗糖成都金山化學(xué)試劑有限公司；風(fēng)味蛋白酶萬(wàn)達(dá)食品添加劑總店。

1.2　實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1微骨粉及其酶解液的制備

參考文獻(xiàn)[6]中的微骨粉制備方法制備微骨粉。稱(chēng)取7.5 g微骨粉，加酶10%的風(fēng)味蛋白酶、125 mL(3∶50)水，在59.6 ℃恒溫水浴振蕩鍋中酶解5.8 h。靜置至室溫，先用濾紙對(duì)酶解液進(jìn)行過(guò)濾，再用真空泵抽濾。

1.2.2微骨粉酶解液的感官評(píng)價(jià)

邀請(qǐng)6位經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的感官評(píng)價(jià)員，對(duì)酶解液的酸味、甜味、苦味、鮮味、醇厚感、焦糊味及肉香味進(jìn)行感官評(píng)分。將美拉德反應(yīng)液稀釋至100 mL，每位感官評(píng)價(jià)員每次取1 mL 滴入口中，進(jìn)行風(fēng)味評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1　感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Standard of sensory evaluation

1.2.3微骨粉酶解液反應(yīng)單因素實(shí)驗(yàn)

1.2.3.1微骨粉酶解液反應(yīng)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

取微骨粉酶解液100 mL，按糖與游離氨基氮摩爾比(糖氨比)1∶1加入木糖，在120 ℃條件下進(jìn)行熱反應(yīng)。熱反應(yīng)進(jìn)行時(shí)間分別為50，60，70，80，90 min，將熱反應(yīng)后的剩余溶液稀釋至100 mL，對(duì)酶解液的酸味、甜味、苦味、鮮味、醇厚感、焦糊味、肉香味進(jìn)行評(píng)分。

1.2.3.2微骨粉酶解液反應(yīng)糖氨比對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

取微骨粉酶解液100 mL，按糖氨比0.8，0.9，1，1.1，1.2加入木糖，在120 ℃條件下進(jìn)行70 min熱反應(yīng)，將熱反應(yīng)后的剩余溶液稀釋至100 mL，對(duì)酶解液的酸味、甜味、苦味、鮮味、醇厚感、焦糊味、肉香味進(jìn)行評(píng)分。

1.2.3.3微骨粉酶解液反應(yīng)溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

取微骨粉酶解液100 mL，按糖氨比1∶1加入木糖，分別在110，115，120，125，130 ℃條件下進(jìn)行70 min熱反應(yīng)，將熱反應(yīng)后的剩余溶液稀釋至100 mL，對(duì)酶解液的酸味、甜味、苦味、鮮味、醇厚感、焦糊味、肉香味進(jìn)行評(píng)分。

1.2.4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，以肉味值和醇厚感為響應(yīng)值，選取微骨粉酶解液反應(yīng)時(shí)間、糖氨比和反應(yīng)溫度為影響因子，采用3因素5水平、5中心的中心旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)響應(yīng)面法，對(duì)微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精工藝進(jìn)行優(yōu)化。各實(shí)驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表2。

表2　優(yōu)化實(shí)驗(yàn)因素及水平Table 2 Factors and levels of optimal experiments

1.2.5數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2016對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪圖。利用SAS 9.0進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合優(yōu)化。

2　結(jié)果與討論

2.1　蒸發(fā)溫度及酶解液用量確定

2.1.1蒸發(fā)溫度

美拉德反應(yīng)是制備肉類(lèi)呈味物質(zhì)的常用方法，常見(jiàn)的反應(yīng)溫度為100～140 ℃。酶解液在美拉德反應(yīng)過(guò)程中會(huì)有水分蒸發(fā)，選擇合適的蒸發(fā)溫度有利于確保美拉德反應(yīng)的進(jìn)行。為了確定酶解液的水分蒸發(fā)溫度，以水分殘留量為指標(biāo)，對(duì)相同體積酶解液在不同溫度下的水分蒸發(fā)量進(jìn)行比較，所得結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1　反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)效果的影響Fig.1 Effect of reaction temperature on the result of Maillard reaction

由圖1可知，隨著蒸發(fā)溫度增加，酶解液的蒸發(fā)時(shí)間呈縮短趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)溫度為120 ℃時(shí)，180 min可使酶解液的水分蒸發(fā)量趨于穩(wěn)定；當(dāng)反應(yīng)溫度為130 ℃時(shí)，90 min可使酶解液的水分蒸發(fā)完；當(dāng)反應(yīng)溫度為140 ℃時(shí)，50 min可使酶解液水分蒸發(fā)完。

由于美拉德反應(yīng)過(guò)程需要一定的時(shí)間[16]。酶解液中的水分過(guò)快蒸發(fā)，會(huì)縮短反應(yīng)時(shí)間，導(dǎo)致呈味物質(zhì)產(chǎn)生量不足，甚至?xí)霈F(xiàn)較重的焦糊味；酶解液中水分蒸發(fā)量過(guò)慢，容易導(dǎo)致整個(gè)反應(yīng)過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，不利于工業(yè)化應(yīng)用。比較圖1中100，120，130，140 ℃的蒸發(fā)溫度下酶解液的水分殘留量可知，蒸發(fā)溫度為120 ℃時(shí)的水分蒸發(fā)速度較合適，可以為美拉德反應(yīng)提供一定的時(shí)間。因此，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，選擇酶解液蒸發(fā)溫度為120 ℃。

2.1.2酶解液用量

為了分析酶解液用量對(duì)水分蒸發(fā)速率的影響，取酶解液體積分別為100，200，300 mL，在120 ℃條件下，以反應(yīng)液的水分殘留量為指標(biāo)，對(duì)水分蒸發(fā)情況進(jìn)行分析，所得結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2　酶解液用量對(duì)美拉德反應(yīng)效果的影響Fig.2 Effect of enzymatic hydrolysate dosage on the result of Maillard reaction

由圖2可知，隨著酶解液用量增加，酶解液的蒸發(fā)速率呈減小趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為20 min時(shí)，100，200，300 mL酶解液的水分殘留量分別為65%，70%，75%；當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為40 min時(shí)，100，200，300mL酶解液的水分殘留量分別為30%，40%，50%。

由于美拉德反應(yīng)過(guò)程會(huì)受到水分活度的影響，水分含量較低時(shí)容易發(fā)生美拉德反應(yīng)[17]。通過(guò)比較圖2中相同時(shí)間下不同體積酶解液的水分蒸發(fā)量可知，酶解液的用量增大會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)。比較圖2中100，200，300 mL酶解液的水分殘留量可知，酶解液體積為100 mL時(shí)，酶解液的水分蒸發(fā)速率較快。從控制反應(yīng)速率和反應(yīng)效率考慮，酶解液體積為100 mL較適合美拉德反應(yīng)需要。因此，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，酶解液用量取100 mL。

2.2　糖的種類(lèi)對(duì)反應(yīng)效果的影響

為了確定糖的種類(lèi)對(duì)反應(yīng)效果的影響，以反應(yīng)液的不同風(fēng)味為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)添加不同糖的酶解液，在不同反應(yīng)時(shí)間下的感官品質(zhì)進(jìn)行比較，所得結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3　糖的種類(lèi)對(duì)美拉德反應(yīng)效果的影響Fig.3 Effect of sugar category on the result of Maillard reaction

由圖3可知，添加木糖的酶解液隨反應(yīng)時(shí)間增加，肉香味呈先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì)，在70 min時(shí)達(dá)到最大值3.5；添加葡萄糖的酶解液隨反應(yīng)時(shí)間增加，肉香味呈先增長(zhǎng)后降低的趨勢(shì)，在50 min時(shí)肉香味達(dá)到最大值2.5；添加蔗糖的酶解液隨反應(yīng)時(shí)間增長(zhǎng)，肉香味呈逐漸降低的趨勢(shì)。

糖類(lèi)物質(zhì)是美拉德反應(yīng)呈味的關(guān)鍵物質(zhì)之一，直接影響反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)[18]。還原糖更易于發(fā)生美拉德反應(yīng)，而且五碳糖的美拉德反應(yīng)速率是六碳糖的10倍[19]。木糖是五碳糖，葡萄糖是六碳糖，蔗糖是非還原糖。這可能是導(dǎo)致圖3中添加木糖的酶解液反應(yīng)產(chǎn)生肉香味的最大值較其他糖高的主要原因。此外，通過(guò)比較圖3中各種糖類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)后產(chǎn)生的焦糊味、苦味以及酸味、鮮味、甜味及醇厚感可知，添加木糖更有利于酶解液通過(guò)美拉德反應(yīng)呈香。因此，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中選擇木糖為糖源。

2.3　酶解液與木糖美拉德反應(yīng)工藝優(yōu)化

在前期確定酶解液蒸發(fā)溫度、酶解液用量及糖種類(lèi)的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步獲得更優(yōu)的采用酶解液通過(guò)美拉德反應(yīng)制備肉味香精工藝，在建立反應(yīng)時(shí)間、木糖濃度及反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)效果影響的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面法對(duì)酶解液與木糖的美拉德反應(yīng)工藝進(jìn)行優(yōu)化。

2.3.1反應(yīng)時(shí)間對(duì)美拉德反應(yīng)呈味效果的影響

反應(yīng)時(shí)間對(duì)酶解液美拉德反應(yīng)呈味效果的影響見(jiàn)圖4。

圖4　反應(yīng)時(shí)間對(duì)肉味香精風(fēng)味的影響Fig.4 Effect of reaction time on the flavor of meat flavor

由圖4可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，反應(yīng)產(chǎn)物的肉香味呈現(xiàn)先增加而后降低的趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為70 min時(shí)，所得反應(yīng)產(chǎn)物的肉香味高于其他反應(yīng)時(shí)間。結(jié)合圖4中反應(yīng)產(chǎn)物的酸味、焦糊味、醇厚感、苦味隨反應(yīng)溫度的增加而增加，鮮味和甜味隨反應(yīng)溫度的增加而降低的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)以60 min和80 min分別作為反應(yīng)時(shí)間的上限值和下限值。

美拉德反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，而且是在高溫下進(jìn)行的。隨著反應(yīng)時(shí)間增加，在高溫下會(huì)有更多的游離氨基與糖分子中的羰基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而在生成一些醛酮類(lèi)呈味物質(zhì)的同時(shí)，還會(huì)生成一些大分子化合物。這些大分子化合物會(huì)產(chǎn)生一些負(fù)面的呈味效果。這可能是圖4中，隨著反應(yīng)時(shí)間增加，反應(yīng)產(chǎn)物的肉香味呈現(xiàn)先增加后降低，苦味、焦糊味、醇厚感及酸味增加，而鮮味和甜味呈現(xiàn)下降趨勢(shì)的主要原因。

2.3.2木糖濃度對(duì)美拉德反應(yīng)呈味效果的影響

木糖濃度對(duì)美拉德反應(yīng)呈味效果的影響見(jiàn)圖5。

圖5　木糖濃度對(duì)肉味香精風(fēng)味的影響Fig.5 Effects of xylose concentration on the flavor of meat flavor

為了便于評(píng)價(jià)糖濃度對(duì)美拉德反應(yīng)效果的影響，用糖濃度與酶解液中游離氨基的摩爾比(糖氨比)表征糖濃度。糖氨比越高，木糖濃度越大。由圖5可知，隨著木糖濃度增加，產(chǎn)物的肉香味呈現(xiàn)先增加而后降低的趨勢(shì)。當(dāng)糖氨比為1時(shí)，所得產(chǎn)物的肉香味高于其他糖氨比。產(chǎn)物的鮮味變化類(lèi)似肉香味，產(chǎn)物的其他風(fēng)味受木糖濃度的影響較小。因此，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中，以0.9和1.1分別作為木糖濃度上限值和下限值。

美拉德反應(yīng)中起關(guān)鍵呈味效果的因素是游離氨基氮與糖分子中的羰基。在控制糖氨比對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物呈味效果影響時(shí)，由于保持了相同的反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度條件，所以影響反應(yīng)產(chǎn)物呈味效果的關(guān)鍵因素只有木糖和酶解液中游離氨基氮的摩爾比。這可能是導(dǎo)致圖5中反應(yīng)產(chǎn)物的肉味和鮮味隨糖濃度與酶解液中游離氨基的摩爾比呈現(xiàn)先增加而后降低，反應(yīng)產(chǎn)物的其他風(fēng)味物質(zhì)的變化相對(duì)較弱的原因。

2.3.3反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)呈味效果的影響

反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)呈味效果的影響見(jiàn)圖6。

圖6　反應(yīng)溫度對(duì)肉味香精風(fēng)味的影響Fig.6 Effect of reaction temperature on the flavor of meat flavor

由圖6可知，隨著反應(yīng)溫度升高，產(chǎn)物的肉香味呈現(xiàn)先增加而后降低的趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)溫度為120 ℃時(shí)，所得產(chǎn)物的肉香味高于其他反應(yīng)溫度；反應(yīng)溫度為115 ℃和125 ℃時(shí)，所得產(chǎn)物的肉香味相似。反應(yīng)產(chǎn)物的甜味、鮮味及醇厚感的變化趨勢(shì)同肉香味。結(jié)合反應(yīng)產(chǎn)物的酸味、焦糊味及苦味隨反應(yīng)時(shí)間增加而增加的結(jié)果，在優(yōu)化試驗(yàn)中，選擇116 ℃和123 ℃分別作為反應(yīng)溫度的上限值和下限值。

溫度是影響美拉德反應(yīng)產(chǎn)物呈味效果的重要因素之一，美拉德反應(yīng)速度隨反應(yīng)溫度的上升而加快[20]。在低溫條件下，美拉德反應(yīng)緩慢，呈味物質(zhì)生成量較少；而在高溫條件下，美拉德反應(yīng)迅速，生成更多的大分子化合物。這可能是導(dǎo)致圖6中隨著反應(yīng)溫度升高，產(chǎn)物的肉香味、甜味、鮮味及醇厚感呈現(xiàn)先增加而后降低，產(chǎn)物的酸味、焦糊味及苦味隨反應(yīng)時(shí)間增加而增加的主要原因。

2.4　酶解液美拉德反應(yīng)工藝優(yōu)化

2.4.1實(shí)驗(yàn)方案及優(yōu)化結(jié)果

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇反應(yīng)時(shí)間60 min和80 min、糖氨比0.9和1.1、反應(yīng)溫度116 ℃和123 ℃分別作為優(yōu)化限制，以反應(yīng)產(chǎn)物的酸味、甜味、苦味、鮮味、醇厚感、焦糊味及肉香味為響應(yīng)值，對(duì)微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精工藝進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3　優(yōu)化方案及結(jié)果Table 3 Optimization program and results

2.4.2擬合顯著性分析

對(duì)表3中所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行顯著性分析，所得分析結(jié)果見(jiàn)表4。

表4　擬合顯著性分析Table 4 Fitting significance analysis

注：表中X1代表反應(yīng)時(shí)間，min；X2代表糖氨比；X3代表反應(yīng)溫度，℃。

通過(guò)比較表4中各響應(yīng)值的主模型和失擬項(xiàng)的P值發(fā)現(xiàn)，醇厚感的P主模型=0.0409<0.05，P失擬項(xiàng)=0.3739>0.05；肉香味的P主模型=0.0041<0.05，P失擬項(xiàng)=0.8379>0.05。結(jié)合醇厚感和肉香味的擬合相關(guān)系數(shù)R2分別為0.90,0.96可知，所得醇厚感和肉香味的擬合模型(式1、式2)具有較好的顯著性，能較好地反映反應(yīng)時(shí)間、糖氨比和反應(yīng)溫度與產(chǎn)物的醇厚感及肉香味之間的關(guān)系。因此，為了進(jìn)一步驗(yàn)證所得模型的可靠性，后期將重點(diǎn)對(duì)醇厚感和肉香味的擬合模型進(jìn)行分析和驗(yàn)證。

比較表4中各項(xiàng)對(duì)醇厚感及肉香味的P值可知，對(duì)于醇厚感，PX22=0.0083<0.01；對(duì)于肉香味，PX2=0.0007<0.05，PX1X2=0.0297<0.05，PX1X3=0.0313<0.05，PX22=0.001<0.01。由此可見(jiàn)，在一次項(xiàng)方面，糖氨比(X2)對(duì)產(chǎn)物的肉香味有顯著影響；在二次項(xiàng)方面，糖氨比(X2)對(duì)產(chǎn)物的肉香味和醇厚感均有顯著影響；在交互性方面，反應(yīng)時(shí)間(X1)、糖氨比(X2)、反應(yīng)溫度(X3)的交互性均對(duì)產(chǎn)物的肉香味有顯著影響。因此，糖氨比(X2)是影響產(chǎn)物的肉香味及醇厚感的關(guān)鍵因素，應(yīng)重點(diǎn)控制；而反應(yīng)時(shí)間(X1)和反應(yīng)溫度(X3)對(duì)產(chǎn)物的肉香味有一定影響，可作為次要控制因素。

醇厚感=-383.281+1.259501X1+108.8251X2+4.849466X3-0.001042X12-0.463389X1X2-0.005664X1X3-41.6667X22+0.043329 X2X3-0.018707X32；

(式1)

肉香味=-209.503-0.72368X1+165.5646X2+2.647882X3-0.001528X12-0.400889X1X2+0.011274X1X3-46.52778X22-0.431112X2X3-0.012472X32。

(式2)

注：式中X1代表反應(yīng)時(shí)間，min；X2代表糖氨比；X3代表反應(yīng)溫度，℃。

2.4.3擬合模型可靠性驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證所得醇厚感擬合模型(式1)和肉香味擬合模型(式2)的可靠性，以確保優(yōu)化結(jié)果的可靠性，隨機(jī)取6組工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。對(duì)式(1)計(jì)算的醇厚感與實(shí)際測(cè)定的醇厚感，式(2)計(jì)算的肉香味與實(shí)際測(cè)定的肉香味進(jìn)行比較，所得結(jié)果見(jiàn)表5。

表5　擬合模型可靠性驗(yàn)證Table 5 Fitting model reliability verification

由表5可知，醇厚感和肉香味的相對(duì)誤差均小于15%。由此可知，所得擬合模型具有一定可靠性，可用于微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精最優(yōu)工藝的優(yōu)化。

2.4.4工藝優(yōu)化

根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的醇厚感及肉香味的擬合模型，以產(chǎn)物的主體肉香味及醇厚感為共同最大優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精的最優(yōu)工藝進(jìn)行優(yōu)化，所得最優(yōu)工藝為反應(yīng)時(shí)間84 min、糖氨比0.859、反應(yīng)溫度124.4 ℃。此時(shí)對(duì)應(yīng)產(chǎn)物的肉香味及醇厚感值分別為6.05和3.67。以反應(yīng)時(shí)間、糖氨比和反應(yīng)溫度的最優(yōu)工藝參數(shù)為基準(zhǔn)，所得各因素對(duì)醇厚感及肉香味的響應(yīng)面見(jiàn)圖7。

圖7　微骨粉酶解液反應(yīng)制備肉味香精響應(yīng)面圖Fig.7 Response surface of meat flavor prepared by microbone meal enzymolysis hydrolysate

為了進(jìn)一步驗(yàn)證所得最優(yōu)工藝的可靠性，以反應(yīng)時(shí)間84 min、糖氨比0.859、反應(yīng)溫度124.4 ℃為工藝條件制備反應(yīng)產(chǎn)物，并對(duì)產(chǎn)物的肉香味及醇厚感進(jìn)行測(cè)定，所得肉香味為(5.92±0.49)分、醇厚感為(3.5±0.5)分。肉香味及醇厚感的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的相對(duì)誤差分別為2.20%和4.63%，均小于5%，預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際測(cè)定結(jié)果較吻合。因此，最終確定反應(yīng)時(shí)間84 min、糖氨比0.859、反應(yīng)溫度124.4 ℃為微骨粉酶解液制備肉味香精的最優(yōu)工藝條件。

3　結(jié)論

通過(guò)分析微骨粉酶解液的蒸發(fā)溫度、酶解液用量及糖種類(lèi)對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物呈味效果的影響，發(fā)現(xiàn)采用木糖、酶解液用量100 mL、蒸發(fā)溫度120 ℃的反應(yīng)條件更有利于促進(jìn)酶解液呈味。在此基礎(chǔ)上，對(duì)反應(yīng)溫度、糖氨比及反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定了各因素的優(yōu)化限值，通過(guò)響應(yīng)面法設(shè)計(jì)酶解液與木糖的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行擬合分析，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物的醇厚感、肉香味與各因素建立的擬合模型具有較好的可靠性。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證擬合模型可靠性基礎(chǔ)上，以肉香味和醇厚感值最大為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)反應(yīng)工藝進(jìn)行優(yōu)化，得出反應(yīng)時(shí)間84 min、糖氨比0.859、反應(yīng)溫度124.4 ℃時(shí)，反應(yīng)產(chǎn)物的肉香味及醇厚感值最高，分別為6.05，3.67。進(jìn)一步實(shí)測(cè)確認(rèn)最優(yōu)工藝參數(shù)，所得產(chǎn)物的實(shí)測(cè)肉香味及醇厚感值與預(yù)測(cè)值相對(duì)誤差均小于5%。因此，最終確定微骨粉酶解液通過(guò)美拉德反應(yīng)制備肉味香精的最優(yōu)工藝條件為反應(yīng)時(shí)間84 min、糖氨比0.85、反應(yīng)溫度124 ℃。

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