蒸制鱘魚肉特征性滋味組分的鑒定

向晨曦 鐘明慧 徐新星 劉康 汪金林 趙元暉

摘 要：為明確傳統(tǒng)熱加工鱘魚肉特征性滋味組分，對蒸制鱘魚肉中游離氨基酸、核苷酸、有機酸、甜菜堿及無機離子等滋味組分進行定量分析，并結(jié)合滋味活性值、滋味組分減缺、添加及重組實驗探究蒸制鱘魚肉的關(guān)鍵味覺化合物。結(jié)果表明：蒸制16 min鱘魚肉的關(guān)鍵味覺化合物為甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、5-一磷酸腺苷、5-一磷酸肌苷、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-;將10 種關(guān)鍵味覺化合物按其天然含量溶解在超純水中制備簡化重組液，簡化重組液能夠較為完整地復(fù)制完全重組液的味道，但與天然提取液相比，在鮮味上仍有所欠缺。

關(guān)鍵詞：鱘魚肉;滋味組分;關(guān)鍵味覺化合物;減缺實驗;味道重組;鮮味

Identification of Characteristic Taste Components of Steamed Sturgeon

XIANG Chenxi1， ZHONG Minghui1， XU Xinxing1， LIU Kang1， WANG Jinlin2， ZHAO Yuanhui1，*

（1.College of Food Science and Engineering， Ocean University of China， Qingdao 266003， China;

2.Quzhou Sturgeon Aquatic Food Technology Development Co. Ltd.， Quzhou 324002， China）

Abstract： In order to clarify the characteristic flavor components of traditional heat processed sturgeon meat， free amino acids， nucleotides， organic acids， betaine and inorganic ions in steamed sturgeon meat were quantitatively analyzed by amino acid analyzer， high performance liquid chromatography （HPLC）， atomic absorption spectrophotometry （AAS） and the Chinese national standard methods， respectively. The key taste compounds were identified by taste activity value （TAV）， taste omission， addition and reconstitution experiments. The results showed that glycine， glutamic acid， alanine， 5-adenosine monophosphate （AMP）， 5-inosine monophosphate （IMP）， lactic acid， succinic acid， K+， Na+ and Cl- were the key taste compounds in sturgeon meat steamed for 16 min. These compounds were dissolved together in ultrapure water to prepare a taste reconstitute. It was found that the taste of the taste reconstitute was consistent with that of a taste reconstitute consisting of all taste compounds of steamed sturgeon meat， while its umami taste was inferior to that of steamed sturgeon meat.

Keywords： sturgeon meat; taste components; key taste compounds; taste omission test; taste reconstitution; umami

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210517-136

中圖分類號：TS254.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2021）06-0022-06

引文格式：

向晨曦， 鐘明慧， 徐新星， 等. 蒸制鱘魚肉特征性滋味組分的鑒定[J]. 肉類研究， 2021， 35（6）： 22-27. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210517-136.? ? http：//www.rlyj.net.cn

XIANG Chenxi， ZHONG Minghui， XU Xinxing， et al. Identification of characteristic taste components of steamed sturgeon[J]. Meat Research， 2021， 35（6）： 22-27. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210517-136.? ? http：//www.rlyj.net.cn

鱘魚是世界上最大的淡水魚類，無肌間刺，非常適合于日常加工烹飪[1]。鱘魚肉營養(yǎng)豐富、蛋白質(zhì)含量高、氨基酸組成合理，適合各類人群食用，具有廣闊的市場前景[2]。熟制后的鱘魚肉質(zhì)鮮嫩、味道濃郁，深受消費者的喜愛。

非揮發(fā)性風(fēng)味成分，如游離氨基酸、呈味核苷酸、有機酸、有機堿和無機離子是水產(chǎn)品熱加工過程中的滋味來源[3]。Zhang Ninglong等[4]定量分析熱加工河豚肉的28 種呈味化合物，并通過感官實驗進行驗證，發(fā)現(xiàn)谷氨酸、5-一磷酸肌苷（5-inosine monophosphate，IMP）、

琥珀酸和K+有助于鮮味感知。蟹醬的味道十分濃郁，經(jīng)發(fā)酵后含有大量的滋味物質(zhì)，有研究證明，天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、賴氨酸、IMP和

5-一磷酸鳥苷（5-guanosine monophosphate，GMP）與蟹醬的甜味有直接關(guān)系[5]。Kani等[6]的研究確定了魷魚肌肉的味覺活性成分有11 種，并且由這11 種成分制成的簡化合成提取物幾乎可以重現(xiàn)含有45 種呈味組分的完整合成提取物的味道。作為熱加工鱘魚最主要的呈味特征，鮮味通過何種途徑被賦予尚不明確。目前關(guān)于鱘魚肉滋味組分的研究仍比較缺乏。

食物的味道不是由呈味組分的簡單累積構(gòu)成，呈味物質(zhì)間存在復(fù)雜的相互作用，因此人工感官評估已被廣泛應(yīng)用于食品中主要滋味組分研究[7-8]。人工感官容易受到人體生理、心理及外部環(huán)境的影響，評判存在一定的主觀性;電子舌能夠模擬人的舌頭對待測樣品進行分析，已廣泛應(yīng)用于食品領(lǐng)域[9]，可用于感官評估的補充。

本研究以鱘魚背部肉為原料，采用儀器分析、感官分析和電子舌分析相結(jié)合的方法，對蒸制鱘魚肉中的呈味物質(zhì)進行識別和量化，并通過減缺實驗和添加實驗鑒定鱘魚肉中的關(guān)鍵味覺化合物，以期為蒸制鱘魚肉風(fēng)味的深入研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

標準品：天冬氨酸（純度≥99%）、谷氨酸

（純度≥99%）、絲氨酸（純度≥98.5%）、甘氨酸（純度≥99%）、蘇氨酸（純度≥99%）、丙氨酸（純度≥98.5%）、脯氨酸（純度≥99%）、精氨酸（純度≥98.5%）、賴氨酸（純度≥98%）、纈氨酸（純度≥98.5%）、組氨酸（純度≥99%）、酪氨酸（純度≥99%）、苯丙氨酸（純度≥99%）、異亮氨酸（純度≥98%）、亮氨酸（純度≥98%）、甲硫氨酸（純度≥98%）、5-一磷酸腺苷（5-adenosine monophosphate，AMP）（純度≥98%）、GMP（純度≥99%）、IMP（純度≥98%）、琥珀酸（純度≥99%）、乳酸（純度≥98%）、蘋果酸（純度≥98%）、甜菜堿（純度≥99%）;NaCl（純度≥99%）、味精（純度≥99%）、蔗糖（純度≥99%）、檸檬酸（純度≥99%） 北京盛世康普化工技術(shù)研究院;三氯乙酸、氫氧化鈉、高氯酸、磷酸、雷氏鹽（均為分析純） 國藥集團化學(xué)試劑有限公司;甲醇（色譜純）

德國Merck公司;硫酸奎寧（純度≥98%） 上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1200高效液相色譜儀 美國安捷倫有限公司;L-8900高速氨基酸分析儀 日立高新技術(shù)公司;SuperTongue電子舌 上海昂申智能科技有限公司;

AA-6800原子吸收分光光度計 濟南捷島分析儀器有限公司;FJ-200高速均質(zhì)機 上海標本模型廠;JD500-2電子天平 沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司;LG10-3A冷凍離心機 北京醫(yī)用離心機廠。

1.3 方法

1.3.1 鱘魚前處理

鱘魚宰殺后，取背部肉（9 cm×6 cm×1.5 cm），用普通電磁爐進行蒸制，水沸騰后放入蒸鍋并開始計時，模擬日常烹飪條件蒸制16 min，用于定量分析。

將100 g蒸制鱘魚肉與900 mL超純水混合打漿，過濾后用于感官實驗。

1.3.2 呈味物質(zhì)測定

1.3.2.1 游離氨基酸含量測定

參考Triki等[10]的方法并略作修改。取1 g樣品，加入15 mL質(zhì)量濃度15 g/100 mL三氯乙酸，勻漿后4 ℃靜置2 h;在冷凍離心機中10 000 r/min離心15 min，取上清液過濾后收集，用3 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值至2.0，混勻后過0.22 μm濾膜，通過高速氨基酸分析儀測定氨基酸含量。

1.3.2.2 呈味核苷酸含量測定

參考湯水粉等[11]的方法并略作修改。取5 g樣品，加入10 mL體積分數(shù)10%預(yù)冷高氯酸，勻漿，勻漿液在冷凍離心機中10 000 r/min離心15 min，收集上清液;沉淀用體積分數(shù)5%高氯酸洗滌，再次10 000 r/min離心15 min，收集上清液;合并上清液，用1 mol/L KOH調(diào)節(jié)pH值至6.5，4 ℃靜置1 h，過0.22 μm濾膜，通過高效液相色譜檢測。

色譜條件：XDB-C18液相色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）;柱溫25 ℃;流動相A為磷酸氫二鉀溶液、磷酸二氫鉀溶液（濃度均為20 mmol/L）

混合溶液（3∶7，V/V）;流動相B為流動相A與甲醇以體積比9∶1混合，流動相A、B pH值均為6.5;檢測波長254 nm;流速0.7 mL/min;進樣量10 μL。

1.3.2.3 有機酸、甜菜堿含量測定

有機酸含量測定參考Chen Dewei等[12]的方法并略作修改。取5 g樣品，加入25 mL質(zhì)量分數(shù)為0.05%的磷酸，勻漿，勻漿液在冷凍離心機中10 000 r/min離心25 min，收集上清液，過0.22 μm濾膜，通過高效液相色譜檢測。色譜條件：XDB-C18液相色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）;柱溫25 ℃;流動相A為體積分數(shù)0.05%的磷酸溶液;流動相B為甲醇（色譜純）;檢測波長214 nm;流速1 mL/min;進樣量10 μL。

甜菜堿含量測定參考陳德慰等[13]的方法，樣品首先在酸性（pH 1.0）、冰?。? h）條件下與飽和雷氏鹽溶液生成沉淀，在冷凍離心機中11 000 r/min離心20 min，棄上清，加入5 mL體積分數(shù)99%乙醚使其重結(jié)晶，棄上清，待乙醚自然揮發(fā)，加入5 mL體積分數(shù)70%丙酮，振蕩溶解，在525 nm波長處測定吸光度。

1.3.2.4 無機離子含量測定

K+和Na+測定：稱取1 g樣品于玻璃消解管中，加入10 mL硝酸和高氯酸混合液（體積比4∶1）充分消解，用原子吸收分光光度計測定。PO43-測定：參考GB 5009.87—2016《食品安全國家標準 食品中磷的測定》;Cl-測定：參考GB 5009.44—2016《食品安全國家標準 食品中氯化物的測定》。

1.3.2.5 滋味活性值（taste activity value，TAV）測定

TAV指滋味組分含量與其閾值之比，根據(jù)TAV可以判斷單個化合物對整體滋味的貢獻。TAV按下式計算。

1.3.3 感官分析

1.3.3.1 口味特征分析

感官評價小組由12 名經(jīng)培訓(xùn)的成員組成，他們可以區(qū)分5 種基本口味并能確定口味差異。向小組成員提供3 個樣品，包括新鮮制備的天然提取液（1.3.1節(jié)過濾所得上清液）、完全重組液（所有呈味組分以其天然濃度溶解在超純水中，將pH值調(diào)節(jié)至6.37）和簡化重組液（9 種味覺組分以其天然濃度溶解在超純水中，將pH值調(diào)節(jié)至6.37），要求小組成員評估5 個滋味屬性（酸、甜、苦、咸、鮮）的強弱[14]。0為沒有滋味（超純水），1為滋味微弱，2為滋味適中，3為滋味強，4為滋味非常強。

1.3.3.2 減缺實驗

從完全重組液中逐一省略單一組或單個呈味組分，要求小組成員通過三角實驗區(qū)分出不同于其他2 組的樣品并進行感官描述[6]。

1.3.3.3 添加實驗

以簡化重組液為基礎(chǔ)，將減缺實驗中判定為對整體呈味沒有貢獻的組分逐一添加到簡化重組液中，要求小組成員通過三角實驗區(qū)分出不同于其他2 組的樣品并進行感官描述。

1.4 數(shù)據(jù)處理

定量分析均重復(fù)3 次，數(shù)據(jù)以平均值±標準差表示。所有感官評估重復(fù)3 次，每個屬性共有36 個響應(yīng)值（12×3），三角實驗的顯著差異分析依據(jù)為ISO 4120：2004《感官分析方法學(xué)：三角實驗》[15]。主成分分析由電子舌分析軟件完成。使用SPSS 19軟件進行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸制鱘魚肉滋味組分定量分析

游離氨基酸本身帶有獨特的味道，與其他呈味物質(zhì)間存在相互作用，因此游離氨基酸被認為是水產(chǎn)品的主要呈味物質(zhì)和風(fēng)味前體物質(zhì)[17-18]。由于各呈味物質(zhì)的滋味閾值不同，可以依據(jù)TAV判斷單個化合物對整體滋味的貢獻強度，當(dāng)TAV>1時，則認為該呈味組分對樣品的整體滋味有重要貢獻[19]。由表1可知，所有游離氨基酸的含量均低于其滋味閾值，在所有游離氨基酸中丙氨酸TAV最高，為0.14，其次是組氨酸，為0.11，其他游離氨基酸的TAV都小于0.1。呈味核苷酸本身帶有鮮味，能夠與鮮味氨基酸、無機離子等產(chǎn)生協(xié)同增鮮作用[20]。IMP是主要的鮮味核苷酸，含量為（72.08±2.55） mg/100 g，TAV為2.88，遠遠大于1，因此IMP極有可能為鱘魚蒸制后滋味的直接貢獻者。AMP和GMP的含量較低，其TAV均小于1。共檢測了5 種有機酸的含量，其中酒石酸和檸檬酸未檢測到。乳酸含量最高，為（285.77±12.54） mg/100 g，蘋果酸和琥珀酸含量較低，其中蘋果酸和乳酸的TAV均大于1。

甜菜堿帶有爽快的甜味和一定的鮮味，作為呈味物質(zhì)廣泛存在于魚類體內(nèi)[21]，鱘魚肉中甜菜堿的含量為（216.80±5.09） mg/100 g，小于其滋味閾值。無機離子能夠提供咸味和苦味，是魚類特有風(fēng)味形成不可缺少的輔助因子和鮮味增強物，鱘魚肉中K+ TAV大于1，

Cl-和PO43-含量均遠遠小于滋味閾值。因此，IMP、蘋果酸、乳酸和K+可能為鱘魚肉滋味的直接貢獻者（TAV>1）。

由于TAV只適用于評價單個呈味組分的作用，而在復(fù)雜的食品體系中各組分之間會相互作用，因此盡管游離氨基酸的TAV小于0.1，但是與核苷酸間協(xié)同作用可能會產(chǎn)生十分強烈的鮮味[22]。TAV小于1的組分是否對蒸制鱘魚肉的美味有貢獻還需結(jié)合感官實驗進行驗證。

2.2 蒸制鱘魚肉滋味組分單一組減缺實驗

將所有的呈味組分分為6 組，首先進行組間減缺實驗，制備單一組缺乏的重組液，并以完全重組液為參考進行三角實驗。由表2可知，小組成員沒有將缺乏B組和E組的重組液與完全重組液區(qū)分開，但當(dāng)缺失另外4 組呈味組分時，能感覺到顯著的滋味差異。A組呈味組分的缺失造成重組液酸味突出，咸鮮味減弱，F(xiàn)組呈味組分的缺失造成重組液苦味增強，另外2 組呈味物質(zhì)的缺失造成重組液整體滋味減弱，這與Manninen等[23]的結(jié)果類似，即游離氨基酸和呈味核苷酸有助于增加食物的鮮味。因此，A組和F組呈味組分的缺失不同程度地造成了重組液滋味品質(zhì)的改變，C組和D組呈味組分的缺失使重組液幾乎變得無味，B組和E組呈味組分的缺失對重組液滋味造成的影響可以忽略不計。所以，排除低含量氨基酸組和甜菜堿，將其他組中的呈味組分進行單一成分減缺實驗，以識別每種組分對鱘魚肉滋味的貢獻。

2.3 蒸制鱘魚肉滋味組分單一成分減缺實驗

由表3可知，游離氨基酸中，甘氨酸和丙氨酸的缺失導(dǎo)致甜味和鮮味減弱，其他氨基酸的缺失對整體滋味沒有產(chǎn)生顯著影響。甘氨酸和丙氨酸廣泛存在于水產(chǎn)動物肌肉中，能夠賦予甜味和淡淡的鮮味[24]，這與本研究結(jié)果類似。風(fēng)味核苷酸中，AMP和IMP的缺失導(dǎo)致重組液鮮味降低，其中IMP的缺失造成重組液總體可接受度變差（P<0.001）。乳酸和琥珀酸的缺失導(dǎo)致重組液鮮、咸味顯著降低，蘋果酸的TAV雖然大于1，但在減缺實驗中未發(fā)現(xiàn)其貢獻作用，推測原因可能是食品基質(zhì)間相互作用（協(xié)同作用或掩蔽效應(yīng)）[25]的結(jié)果。K+、Na+、Cl-的缺失對重組液滋味有顯著影響，包括甜味、鮮味和咸味的減弱。無機離子本身沒有鮮味屬性，但是能夠?qū)σ恍┧a(chǎn)品的鮮味產(chǎn)生顯著影響[26]。

2.4 蒸制鱘魚肉滋味組分添加實驗

減缺實驗的結(jié)果表明，甘氨酸、丙氨酸、AMP、IMP、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-為熟制鱘魚肉的關(guān)鍵味覺化合物。以上述9 種呈味物質(zhì)制備重組液，將減缺實驗中判定為對滋味沒有貢獻的組分逐一添加到重組液中，目的是確定組分之間的相互作用是否會對一種或多種滋味特性產(chǎn)生未知影響。

由表4可知，谷氨酸的加入造成重組液苦味減弱，咸味增強，鮮味增強，因此谷氨酸也被認為是鱘魚肉的關(guān)鍵味覺化合物。谷氨酸是一種鮮味氨基酸，因其含量較低，因此自身表現(xiàn)出較弱的鮮味，但當(dāng)IMP存在時，可以通過協(xié)同作用大大增強其鮮味[27]。與減缺實驗相比，添加實驗的重組液作為更加簡單的味道體系，谷氨酸自身以及通過協(xié)同作用呈現(xiàn)的鮮味更容易被捕捉到，因此添加實驗中，感官人員察覺到了谷氨酸對整體滋味的貢獻。

結(jié)合減除和添加實驗的結(jié)果，明確了鱘魚肉的關(guān)鍵味覺化合物為甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、AMP、IMP、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-。

2.5 蒸制鱘魚肉天然提取液、簡化重組液和完全重組液的口味比較

2.5.1 電子舌分析

判別因子分析法（discriminant factor analysis，DFA）是專門根據(jù)若干因素對預(yù)測對象進行分類的一種方法[28]，DFA算法需要主成分分析建模，根據(jù)“物以類聚”的原則進行樣品分類。首先利用制備的酸、甜、苦、咸、鮮標準品做主成分分析，建立數(shù)據(jù)庫，通過算法自動找出不同類別間的邊界函數(shù)，根據(jù)這些邊界函數(shù)可以將主成分圖劃分為幾塊不同的區(qū)域。然后將樣品做主成分分析，根據(jù)樣品落點的區(qū)域及樣品間的距離，判斷樣品與標準品之間、樣品與樣品之間的相似性。樣品所在區(qū)域表明具有該標準品滋味屬性，而樣品之間距離越近表明滋味屬性越相似。

由圖1可知，鮮味和咸味是天然提取液主要口味，簡化重組液與完全重組液距離接近，說明2 個樣品的滋味屬性極為相似。另外，與天然提取液相比，重組液的咸味更為突出，鮮味特征減弱。

2.5.2 感官分析

將天然提取液和重組液用于感官分析，由圖2可知，簡化重組液能夠復(fù)制完全重組液的滋味信息，與天然提取液相比，在甜味、酸味、苦味屬性上沒有顯著差異，但是重組液咸味較為突出，鮮味明顯不足，這與電子舌的結(jié)果一致（圖1）。

3 結(jié) 論

蒸制鱘魚肉的關(guān)鍵滋味組分為甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、AMP、IMP、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-，鮮咸味是鱘魚肉的特征性滋味屬性。由于食品體系較為復(fù)雜，呈味物質(zhì)間的相互作用還不明確，呈味機理需要進一步探究。另外，目前文獻報道的不同種類水產(chǎn)品中滋味組分的構(gòu)成非常相似，因此推斷特征性關(guān)鍵味覺化合物類型和含量的差異是造成水產(chǎn)品風(fēng)味各異的主要原因。本研究為后續(xù)引入呈味肽的研究提供了參考。

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