扒雞鹵湯反復(fù)煮制過程中 主要非鹽呈味物質(zhì)的累積效應(yīng)

劉登勇,劉 歡,張慶永,戚 軍,徐幸蓮

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工 及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013; 2.江蘇省肉類生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇南京 210095; 3.山東德州扒雞股份有限公司,山東德州 253003)

醬鹵肉制品是最典型的一大類中華傳統(tǒng)熟肉制品,鹵煮是其最關(guān)鍵的加工工藝[1]。德州扒雞是醬鹵肉制品的主要代表,被譽為“中華第一雞”,具有風(fēng)味醇厚、熟爛脫骨等特點,深受廣大消費者喜愛。

風(fēng)味是評價食品品質(zhì)最重要的指標(biāo)之一,包括滋味和氣味。扒雞最主要的滋味是咸味和鮮味,咸味主要來自每次煮制前所加的食鹽,同時可能受鹵湯中其它呈味物質(zhì)的影響,鮮味則主要來自鹵湯和雞肉中的鮮味物質(zhì),業(yè)界普遍認(rèn)為“老湯對扒雞加工至關(guān)重要,老湯品質(zhì)決定扒雞風(fēng)味品質(zhì)”。老湯由新湯發(fā)展而來,新湯最初是在清水中加入多種香辛料和調(diào)味料(扒雞加工工藝僅用食鹽)，并按特定比例配制而成,隨著鹵湯煮制次數(shù)的增加和不斷補料,雞肉和香辛料中可溶性物質(zhì)越來越多地溶解于鹵湯中,鹵湯中風(fēng)味物質(zhì)等滲入到雞肉中,肉-湯傳質(zhì)逐漸趨向平衡,鹵湯也逐漸演化為一個成分較為穩(wěn)定的復(fù)雜多組分分散體系——老湯,包括蛋白質(zhì)、脂肪、氯化鈉、有機(jī)酸、糖類、各種香辛料浸出物,以及肌肉中三磷酸腺苷(ATP)降解產(chǎn)生的5′-核苷酸類、蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的肽類、游離氨基酸等[2-3],這些物質(zhì)的協(xié)同作用可給產(chǎn)品帶來醇厚綿長的豐富滋味。

關(guān)于扒雞的研究,此前多集中在營養(yǎng)物質(zhì)分析等方面[4-6],對鹵湯的研究內(nèi)容較少涉及。本研究依據(jù)德州扒雞經(jīng)典配方與工藝制作鹵湯,并跟蹤分析多次反復(fù)煮制后，鹵湯中游離氨基酸、核苷酸等主要非鹽呈味物質(zhì)的組成與含量,為揭示老湯品質(zhì)形成規(guī)律、解釋扒雞產(chǎn)品滋味特性提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鹵湯(新湯與老湯)樣品 由山東德州扒雞股份有限公司提供;試驗中所用的扒雞 山東德州扒雞股份有限公司飼養(yǎng)的雄性華北柴雞,雞齡為30 d,體重約800 g；5′-二腺苷磷酸(5′-Adenosine diphosphate,5′-ADP)、5′-腺苷酸(5′-Adenosine monophosphate,5′-AMP)、5′-肌苷酸(5′-Inosine monophosphate,5′-IMP)5′-鳥苷酸(5′-Guanosine monophosphate,5′-GMP)、次黃嘌呤(Hypoxanthine,Hx)和肌苷(Inosine,I)等核苷酸標(biāo)準(zhǔn)品與丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸等游離氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品 均購于sigma-aldrich西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司。

L-8900全自動氨基酸分析儀 日本Hitachi公司;1260高效液相色譜儀 美國Agilent公司;TSK-gel ODS-80 TM色譜柱 日本Tosoh公司;MiliQ超純水系統(tǒng)、346-37真空泵 美國MILLIPORE公司;Allegra 64R冷凍離心機(jī) 美國Beckman公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 扒雞煮制工藝 第n次鹵煮扒雞結(jié)束后，取出扒雞與香辛料料包,再按照新一批扒雞胴體質(zhì)量補充固定比例的食鹽與香辛料(企業(yè)保密配方),混勻后加入扒雞胴體,然后添加水分至與第n次煮制時的相同刻度,最后進(jìn)行第n+1次鹵煮,即一個煮制循環(huán)。每次鹵煮扒雞數(shù)量(84只)與總質(zhì)量(67 kg左右)保持一致,并按照固定比例的肉湯比與料湯比對鹵湯進(jìn)行復(fù)原配制。另外,扒雞鹵煮工藝固定,時間為4.5 h,具體升溫程序包括升溫鹵煮(室溫升至90 ℃,20 min)、恒溫鹵煮(90 ℃,20 min)、高溫燜煮(99 ℃,100 min)、降溫燜煮(90 ℃降至80 ℃,40 min)與低溫燜煮(80 ℃,90 min)。

1.2.2 鹵湯樣品 將香辛料、調(diào)味料(食鹽)和胴體雞肉按特定比例加入清水中煮制扒雞,煮制后將鹵湯復(fù)原配制,即一個煮制循環(huán)。鹵湯分為配制新湯、特定循環(huán)次數(shù)煮制新湯和老湯。配制新湯:將各種香辛料和調(diào)味料按比例加入清水中,混勻后取樣,樣品編號為“0”;煮制新湯:在配制新湯中按一定肉湯比(1∶3)加入已完成各種工藝處理的胴體雞肉,補料,煮制,取樣,每3個煮制循環(huán)取樣1次,樣品編號分別為“3、6、9、12、15、18、20”;老湯:多年循環(huán)使用的老湯,樣品編號為“A”。

1.2.3 鹵湯預(yù)處理 撇除浮于鹵湯表層的油脂,然后用200目的紗布過濾,除去肉末、香辛料碎渣等大塊固形物,最后通過離心(3000 r/min,5 min)處理，除去較小的顆粒沉淀,使鹵湯樣品呈均一、穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2.4 游離氨基酸組成與含量分析 參考陶正清等[7]、Kobayashi等[8]方法并作適當(dāng)修改,具體方法如下:稱取2 g左右混勻后的扒雞鹵湯,加入4 mL質(zhì)量濃度為3 g/100 mL磺基水楊酸溶液,4 ℃靜置12 h,離心(4 ℃,10000 r/min,10 min)后取上清液,再加入2 mL正己烷,然后用漩渦儀(3000 r/min,60 s)混勻振蕩,靜置分層后用0.22 μm濾膜過濾,最后用氨基酸自動分析儀檢測。

1.2.5 核苷酸組成與含量分析 參照Dai等[9]、孫承鋒等[10]、邱偉強(qiáng)等[11]和李陽杰等[12]的方法,并稍作修改。具體方法如下:

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:分別準(zhǔn)確稱取10 mg左右5′-AMP、5′-ADP、5′-IMP、5′-GMP、Hx、I標(biāo)準(zhǔn)品,用超純水定容至1 mL,得到6種濃度為10 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,放置4 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩Ｈ缓蠓謩e取10 mg/mL的5′-ADP、5′-AMP、5′-IMP、5′-GMP、Hx、I標(biāo)準(zhǔn)品各5 mL,超純水定容至100 mL,得到濃度為500 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液,最后用超純水稀釋為400、200、100、50、25、10、5、2.5 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液。

樣品制備:稱取10 g左右均一、穩(wěn)定的扒雞鹵湯樣品,離心(4 ℃,10000 r/min,15 min),再將上清液與乙酸乙酯均質(zhì)混勻(V∶V=1∶1,4 ℃,10000 r/min,20 s),然后往混合液中加入30 mL 5%的高氯酸溶液(HClO4),冰浴條件下用高速分散器均質(zhì)(10000 r/min,2×20 s),再用10 mL 5%的HClO4洗滌分散器,洗液與均質(zhì)液合并,離心(4 ℃,10000 r/min,10 min),沉淀物用10 mL同濃度的HClO4洗滌,并在上述相同條件下再次離心,合并兩次上清液。將上清液用中速濾紙過濾,用1和0.5 mol/L的KOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.4,定容至100 mL,最后過0.22 μm水相濾膜后，于高效液相色譜儀器(HPLC)進(jìn)樣分析。

色譜條件優(yōu)化:選取濃度為400 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析,比較pH為5.5、6.5、6.8的0.05 mol/L的磷酸二氫鈉與磷酸氫二鈉混合溶液及pH為4.3、5.4、6.5的0.05 mol/L的磷酸二氫鉀對六種核苷酸的分離效果。

HPLC主要色譜條件:TSKgel ODS-80TM色譜柱(5 μm,4.6 mm×250 mm)柱溫為30 ℃,紫外檢測波長為254 nm,進(jìn)樣量為10 μL,流速為0.8 mL/min.。流動相:洗脫液A為甲醇,洗脫液B為pH5.4的0.05 mol/L磷酸二氫鉀緩沖液;流動相經(jīng)0.45 μm濾膜過濾后,在室溫下超聲脫氣30 min。采用二元流動相進(jìn)行梯度洗脫分離,其中甲醇0.05 mol/L 的磷酸二氫鉀隨時間配比為:0 min:0%/100%;11 min:10%/90%;18 min:0%/100%;23 min:0%/100%,檢測時間為23 min。

1.2.6 滋味活性值(TAV)與等鮮濃度(EUC)計算 TAV反映單一化合物對整體滋味的貢獻(xiàn),參考Chen等[13]的方法進(jìn)行計算,即TAV=滋味物質(zhì)濃度/該物質(zhì)的呈味閾值。當(dāng)TAV小于1時,該物質(zhì)對滋味貢獻(xiàn)不大;而當(dāng)TAV大于1時,該物質(zhì)對滋味有顯著影響,且數(shù)值越大其貢獻(xiàn)也越大。

EUC是衡量呈現(xiàn)谷氨酸單鈉鹽(MSG-like)滋味活性的氨基酸類(天冬氨酸,谷氨酸)與5′-核苷酸整體對食品鮮味(umami)的貢獻(xiàn),參考Yamaguchi等[14]的方法進(jìn)行計算:

Y=∑aibi+1218(∑aibi)∑ajbj

式中：Y是鮮味濃度衡量(g MSG/100 g),ai為鮮味氨基酸(Glu或Asp)的濃度(g/100 g),bi為鮮味氨基酸相當(dāng)于MSG的相對鮮度系數(shù)(Glu為1;Asp為0.077);aj為呈味核苷酸(5′-AMP、5′-IMP、5′-GMP)的濃度(g/100 g),bj為呈味核苷酸相對于IMP的相對鮮度系數(shù)(5′-AMP為0.18;5′-IMP為1;5′-GMP為2.3)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 19軟件中的單因素方差分析(One-Way ANOVA)法對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示,顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 游離氨基酸含量分析

游離氨基酸是鹵湯的主要滋味呈味物質(zhì)之一,其種類與含量對鹵湯風(fēng)味具有重要作用。氨基酸含量的高低與其形成和降解量比率有關(guān)[15]。由表1可知,鹵湯中鮮味氨基酸(umami amino acid,UAA)主要包括谷氨酸(Glutamic acid,Glu)、天冬氨酸(Aspartic acid,Asp),甜味氨基酸(sweet amino acid,SAA)主要有絲氨酸(Serine,Ser)、丙氨酸(Alanine,Ala)、甘氨酸(Glycine,Gly)、蘇氨酸(Threonine,Thr)和脯氨酸(Proline,Pro),苦味氨基酸(bitter amino acid,BAA)主要包括精氨酸(Arginine,Arg)、甲硫氨酸(Methionine,Met)、異亮氨酸(Isoleucine,Ile)、亮氨酸(Leucine,Leu)、酪氨酸(Tyrosine,Tyr)、苯丙氨酸(Phenylalanine,Phe)、纈氨酸(Valine,Val)和賴氨酸(Lysine,Lys)等。其中,BAA種類最多,含量約占總游離氨基酸的1/2。UAA中Glu與Asp具有酸味,但是當(dāng)存在鈉鹽時,它們可以提供強(qiáng)烈的鮮味,是最主要的鮮味氨基酸[14]。扒雞新湯體系趨于平衡狀態(tài)后,Cys含量最低,為0.99 mg/100 g。原因可能是Cys含有-SH基團(tuán),易于氧化而失去氨基酸性質(zhì)[16],因而氨基酸增減，可能是氨基酸氧化或脫氨，轉(zhuǎn)化成其它氨基酸所致[17]。

表1 反復(fù)煮制過程扒雞鹵湯游離氨基酸含量(濕基)Table 1 Free amino acid contents on braised chicken brine during repeated braising(Wet matter)

續(xù)表

配制新湯UAA、SAA、BAA、OAA與FAA含量分別為0.27、0、0.57、0和0.85 mg/100 g;隨著煮制次數(shù)的增加,扒雞鹵湯中游離氨基酸含量先急劇增加后漸趨平緩,煮制18次后,鹵湯UAA、SAA、BAA和OAA含量與老湯無顯著性差異(p>0.05),且FAA含量也與老湯無顯著性差異(p>0.05)。老湯中UAA、SAA、BAA、OAA、FAA含量分別為30.13、72.12、101.91、0.99、205.14 mg/100 g,且UAA、SAA、BAA、OAA分別占FAA的14.69%、35.16%、49.68%、0.48%。原因可能是鹵湯中游離氨基酸主要來源于兩個方面:一是雞肉在煮制過程中,肌肉組織蛋白水解酶、氨肽酶對雞肉蛋白質(zhì)(主要是肌漿蛋白)的降解作用生成游離氨基酸,二是煮制過程中使用的配料如香辛料等[18-19]。扒雞的一個煮制循環(huán)為4 h左右,經(jīng)過長時間的高溫煮制后,扒雞中的游離氨基酸較為充分地溶解進(jìn)入鹵湯。另外,扒雞老湯為多年反復(fù)使用的老湯,每次煮制扒雞后都會往鹵湯中添加一定比例的香辛料、調(diào)味料等配料對湯汁進(jìn)行復(fù)原配制。反復(fù)煮制后,扒雞鹵湯游離氨基酸含量不斷升高,這與成亞斌等[19]研究結(jié)果一致。

2.2 核苷酸含量分析

2.2.1 色譜條件優(yōu)化 由于5′-GMP和5′-IMP分子結(jié)構(gòu)相似,保留時間接近,因而較難分離六種核苷酸。比較0.05 mol/L的不同pH磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉與磷酸二氫鉀對六種核苷酸的分離效果,發(fā)現(xiàn)磷酸二氫鈉與磷酸氫二鈉混合溶液分離效果較差;另外,pH為4.3的磷酸二氫鉀雖然分離效果較好,但是峰寬較大且嚴(yán)重拖尾,pH為6.5時,5′-GMP和5′-IMP兩種物質(zhì)出現(xiàn)疊峰現(xiàn)象,pH為5.4時,六種核苷酸很好地分開且無明顯拖尾現(xiàn)象。

圖1 核苷酸及其降解物標(biāo)準(zhǔn)品HPLC圖譜Fig.1 HPLC chromatogram of standard nucleotides and related compounds

2.2.2 核苷酸及其降解產(chǎn)物 核苷酸及其降解產(chǎn)物的含量是一個動態(tài)變化過程,ADP脫去一個磷酸基團(tuán)生成AMP,AMP脫去一個氨基生成IMP,而IMP最終降解為Hx和I[20]。反復(fù)煮制過程扒雞鹵湯核苷酸及其降解產(chǎn)物見表2,由表2可知,配制新湯中各種核苷酸含量很低,為0.40～3.43 mg/100 g,隨著煮制次數(shù)的增加,煮制新湯呈味核苷酸(5′-IMP、5′-GMP和5′-AMP)、5′-ADP、I和Hx含量先增加后漸趨平緩,煮制15次后,風(fēng)味核苷酸含量維持在21.28～23.03 mg/100 g的范圍內(nèi)變化。老湯中5′-GMP、5′-IMP、5′-ADP、Hx、5′-AMP、I及風(fēng)味核苷酸含量分別為1.65、14.68、3.87、10.84、4.96、17.73及21.28 mg/100 g。顯著性分析結(jié)果表明,煮制15次后,扒雞鹵湯整體無顯著變化(p>0.05)。這可能是因為反復(fù)煮制后,扒雞及香辛料中的呈味核苷酸進(jìn)入鹵湯中并不斷累積,最后達(dá)到平衡狀態(tài);另外,呈味核苷酸在高溫加熱過程中分解,主要發(fā)生的是脫磷酸反應(yīng),加熱時間較短時產(chǎn)生I,長時間加熱會發(fā)生脫堿基反應(yīng),生成Hx[21]。對于呈味核苷酸,老湯中5′-IMP含量明顯高于5′-GMP和5′-AMP含量,原因可能是扒雞鹵湯中肉湯比高于料湯比,而5′-IMP主要存在于動物性食品中,而5′-GMP是植物性食品中主要呈鮮物質(zhì),5′-AMP主要由ATP降解產(chǎn)生[18],這與唐春紅等[22]的研究結(jié)果一致。

表2 反復(fù)煮制過程扒雞鹵湯核苷酸及其降解物含量(濕基)Table 2 Nucleotide contents on braised chicken brine during repeated braising(Wet matter)

2.3 鹵湯滋味物質(zhì)的呈味作用及鮮味強(qiáng)度評價

滋味物質(zhì)對滋味的貢獻(xiàn)不僅與其含量有關(guān),還與其滋味閾值有關(guān)[23]。扒雞鹵湯呈味5′-核苷酸和游離氨基酸的含量、滋味特性、閾值[24-25]和滋味活性值見表3。由表3可知,扒雞鹵湯所有呈味5′-核苷酸和游離氨基酸TAV均小于1。其中,Lys的TAV最高,為0.94,其次是Glu,為0.74。Lioe等[26]研究發(fā)現(xiàn)低于呈味閾值的BAA,可增強(qiáng)其它氨基酸的鮮味和甜味。另外,BAA中Ile、Leu與Met閾值較低,Lys能參與一些風(fēng)味物質(zhì)反應(yīng),如與亞油酸甲酯反應(yīng)形成Ala、Gly、Asp等化合物[27-28]。滋味不是由單一氨基酸或5′-核苷酸決定的,鮮味、甜味和苦味等游離氨基酸、5′-核苷酸的相互協(xié)同作用是決定鹵湯滋味的關(guān)鍵因素[14,29-30]。

表3 扒雞老湯滋味物質(zhì)的含量(濕基)、滋味特征、閾值和滋味活性值Table 3 The contents(wet matter),taste attributes,taste thresholds and TAVs of taste compounds on aged

由圖2可知,配制新湯的EUC為0.002 g MSG/100 g,反復(fù)煮制后,鹵湯EUC先急劇升高后漸趨平緩,煮制12次后趨于穩(wěn)定狀態(tài),含量為0.57 MSG/100 g(濕重),原因是煮制12次后,鹵湯鮮味氨基酸和呈味核苷酸均趨于穩(wěn)定狀態(tài)。老湯EUC為0.56 g MSG/100 g(濕重),即1 g老湯的鮮味強(qiáng)度相當(dāng)于0.0056 g MSG所提供的鮮度。MSG的滋味閾值為30 mg/100 mL,老湯EUC的TAV值為18.67,說明老湯有較為強(qiáng)烈的鮮味強(qiáng)度。

圖2 反復(fù)鹵煮過程扒雞鹵湯等鮮濃度Fig.2 Equivalent umami concentration on braised chicken brine during repeated braising

3 結(jié)論

通過對反復(fù)煮制過程扒雞鹵湯滋味呈味物質(zhì)的跟蹤分析發(fā)現(xiàn),隨著煮制次數(shù)的增加,煮制新湯中游離氨基酸與核苷酸含量先急劇增加后漸趨平緩,煮制18次后的鹵湯UAA、SAA、BAA、OAA與FAA含量與老湯無顯著性差異(p>0.05),煮制15次后的核苷酸含量與老湯無顯著性差異(p>0.05),老湯中UAA、SAA、BAA、OAA、FAA含量分別為30.13、72.12、101.91、0.99、205.14 mg/100 g,5′-GMP、5′-IMP、5′-ADP、Hx、5′-AMP、I及風(fēng)味核苷酸含量分別為1.65、14.68、3.87、10.84、4.96、17.73及21.28 mg/100 g,EUC的TAV值為18.67。

新湯逐漸演化為一個成分較為穩(wěn)定的復(fù)雜多組分分散體系,雖然新湯中游離氨基酸、核苷酸含量及等鮮濃度達(dá)到平衡時的煮制次數(shù)有差異,但18次后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),新湯體系累積效應(yīng)達(dá)到最大值,且與老湯基本接近。