市售雞精產(chǎn)品中7種呈味單體的分析測(cè)定及其品質(zhì)評(píng)價(jià)

張佳匯，唐史杰，王錫昌*

1.上海太太樂(lè)食品有限公司（上海 201812）；2.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院（上海 201306）

雞精是一種復(fù)合調(diào)味料，其定義為以味精、食鹽、雞肉或雞骨的粉末或其濃縮抽提物以及其他輔料為原料，添加或不添加食用香料經(jīng)混合、干燥加工而成，具有雞的鮮味和香味[1-2]。雖然自1958年美國(guó)食品醫(yī)藥局（FDA）已確認(rèn)其為安全類添加劑[3]，但消費(fèi)者往往認(rèn)為雞精會(huì)對(duì)健康造成負(fù)面影響，因此對(duì)于雞精品質(zhì)評(píng)價(jià)方面的研究較少，也有如程龍等[4]基于PCA和PSO-SVM算法對(duì)雞精調(diào)味料風(fēng)味質(zhì)量模型進(jìn)行研究。

雞精中重要的鮮味呈味單體有7種，分別為肌苷酸鹽（IMP）、鳥苷酸鹽（GMP）、天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）以及Na+[5-7]。以這7種鮮味單體為角度進(jìn)行主成分分析和聚類分析，以期對(duì)雞精品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，但較多指標(biāo)分析大量樣品較為困難，難以突出重點(diǎn)，因而選用一種科學(xué)有效的統(tǒng)計(jì)方法尤顯重要。

主成分分析（principal component analysis，PCA）是一種統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)正交變換將一組可能存在相關(guān)性的變量轉(zhuǎn)換為一組線性不相關(guān)的變量，是一種較為有效的分析方法[8-9]。如劉偉等[10]利用主成分分析對(duì)10種黃花菜品種進(jìn)行研究，結(jié)果提取得3個(gè)主成分。因此，試驗(yàn)使用主成分分析法研究不同雞精中的鮮味單體并進(jìn)行品質(zhì)分析，可為雞精的風(fēng)味研究、產(chǎn)品開發(fā)和消費(fèi)者的產(chǎn)品選購(gòu)提供數(shù)據(jù)支撐和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

于2020年購(gòu)買25種品牌雞精產(chǎn)品于農(nóng)工商超市（上海臨港新城店），從超市貨架隨機(jī)選取樣品4袋，并編碼（S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S22、S23、S24、S25），立即送入實(shí)驗(yàn)室密封避光儲(chǔ)存。

三氯乙酸、NaOH、高氯酸、KOH（均為分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；氯化鈉（上海源葉生物有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

FJ200-SH數(shù)顯高速分散均質(zhì)機(jī)（上海標(biāo)本模型廠）；U410 Premium超低溫冰箱[艾本德（上海）國(guó)際貿(mào)易有限公司]；PHS-3C pH計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；H2050R高速冷凍離心機(jī)（長(zhǎng)沙湘儀有限公司）；L-8080A氨基酸全自動(dòng)分析儀（日本日立公司）；HWS-24電熱恒溫水浴鍋（上海恒科學(xué)儀器有限公司）。

1.3 方法

游離氨基酸的測(cè)定參考張艷霞等[11]的方法并略有改動(dòng)。分別準(zhǔn)確稱取1.0 g（精確到0.001 g）樣品，加入15 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%三氯乙酸（TCA）并勻漿，樣品超聲5 min后靜置2 h，離心（10 000 r/min、4 ℃、10 min）并移取5 mL上清液于燒杯中，用6 mol/L NaOH溶液和1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至2.2，用超純水定容至10 mL，用0.22 μm水相濾膜過(guò)濾后打入進(jìn)樣瓶待上機(jī)測(cè)定。測(cè)試參數(shù)：色譜柱（4.6 mm×150 mm，7 μm）；柱溫50 ℃；通道1流速0.4 mL/min；通道2流速0.35 mL/min。流動(dòng)相pH 3.2，3.3，4.0和4.9的檸檬酸鈉和檸檬酸的混合緩沖液及質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%的茚三酮緩沖液。

1.3.2 呈味核苷酸測(cè)定

呈味核苷酸測(cè)定方法參考GB 5413.40—2016《嬰幼兒食品和乳品中核苷酸的測(cè)定》[12]，略有改動(dòng)。稱取1.00 g（精確到0.000 1 g）雞精于離心管中，加10 mL 10%高氯酸溶液（PCA），攪拌30 s×3次，冰浴條件下進(jìn)行超聲5 min，離心（10 000 r/min，15 min，4 ℃）后收集上清液，將沉淀用5 mL 5%的PCA混勻后再次離心并收集上清液，重復(fù)2次上述操作并將所有上清液合并，將合并后上清液的pH調(diào)至5.8±0.02，放于4 ℃冰箱中靜置30 min，取上清液定容至50 mL，搖勻，用0.22 μm水相濾膜打入進(jìn)樣瓶后上機(jī)測(cè)定。

HPLC條件：250 mm×4.6 mm，5 μm的GL-Inertsil ODS-3色譜柱；柱溫30 ℃；流速1 mL/min；進(jìn)樣量10 μL；紫外檢測(cè)器檢測(cè)波長(zhǎng)245 nm。流動(dòng)相A為甲醇，流動(dòng)相B為pH 5.8的0.02 mol/L磷酸氫二鉀與磷酸二氫鉀的混合溶液。

1.3.3 Na+測(cè)定

Na+測(cè)定參考GB 5009.268—2016《食品中多元素的測(cè)定》[13]。

1.4 味道強(qiáng)度值（TAV）

滋味物質(zhì)的味道強(qiáng)度（taste activity value，TAV）按如式（1）計(jì)算。

基于使用無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量技術(shù)，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一般依據(jù)指標(biāo)的形方式來(lái)表達(dá)，這樣一來(lái)，非常便于核查土地整治的具體情況。因無(wú)人機(jī)攝影測(cè)量具有自己的優(yōu)勢(shì)，即獲得數(shù)據(jù)快、使用成本低等，所以，被積極使用在土地整治項(xiàng)目中，基于此，在土地整治過(guò)程中的某一時(shí)刻項(xiàng)目區(qū)域的整體影像能夠被及時(shí)獲取，同時(shí)項(xiàng)目施工的進(jìn)度、正確性、最初效果、以及項(xiàng)目申請(qǐng)變更的合理性等方面信息也能夠被清晰地體現(xiàn)出來(lái)。

式中：STAV為味道強(qiáng)度；C為滋味物質(zhì)的絕對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/100 g；T為滋味物質(zhì)的閾值，mg/100 g。

1.5 數(shù)據(jù)分析

1.5.1 相關(guān)性分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析，以描述雞精中游離氨基酸相互間關(guān)系的密切程度。

1.5.2 主成分分析及綜合評(píng)價(jià)

采用SPSS 22.0軟件對(duì)不同種類雞精的游離氨基酸進(jìn)行主成分分析，以對(duì)雞精進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。試驗(yàn)將特征值大于1.0的成分選做主成分進(jìn)行分析，通過(guò)計(jì)算主成分得分，以鮮味單體為切入對(duì)不同品種雞精進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將各主成分得分Fi加權(quán)求和得到綜合評(píng)價(jià)函數(shù)[14-15]。

1.5.3 聚類分析

采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行了聚類分析，以將雞精進(jìn)行分類，簡(jiǎn)化研究對(duì)象。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種類雞精鮮味單體的組成與含量

表1顯示25種樣品中檢測(cè)出IMP、GMP、Na+、Asp、Glu、Gly和Ala全部7種鮮味單體。表1亦顯示并非所有樣品都檢測(cè)出6種鮮味單體，其中S1與S16未檢測(cè)出Asp，S3、S14和WP未檢測(cè)出Gly，而S11則未檢測(cè)出Asp、Gly和Ala這3種鮮味游離氨基酸，所有樣品都檢測(cè)出IMP、GMP、Na+和Glu。

表1 不同雞精的鮮味單體組成

25種樣品中的鮮味單體含量有較大差異，所有樣品中含量最多的鮮味單體為Glu，平均含量達(dá)到52.45 mg/100 g，含量最少的鮮味單體為Gly，平均含量?jī)H為0.04 mg/100 g。

7種鮮味單體中，變異系數(shù)最大的Asp，達(dá)到419.17%，這是由于相較于其他樣品，在S5中檢測(cè)出大量Asp，推測(cè)是由于該樣品的配方中加入占比較多的Asp，以輔助提升其鮮味。變異系數(shù)最小的是Na+，表明所有樣品中Na+含量差別較小，Na+在25種雞精樣品配方中的含量占比較為固定，平均值為17.34%。

2.2 鮮味游離氨基酸TAV分析

雞精作為現(xiàn)代人廣受歡迎的調(diào)味品，正是因?yàn)槠淠苜x予任何食物鮮美滋味，而這種鮮美離不開其中含有的鮮味氨基酸。根據(jù)呈味特征分類出的鮮味氨基酸即是作為鮮味單體的Asp、Glu、Gly和Ala。Glu是所有呈味氨基酸中鮮味最強(qiáng)的氨基酸，其與另一鮮味單體Na+結(jié)合產(chǎn)生的疊加效應(yīng)會(huì)使其鮮味更強(qiáng)，Glu還具有諸如保護(hù)肝臟[16]的生理功能；Gly、Ala則是呈味氨基酸中甜味較強(qiáng)的氨基酸，Gly的清香甜味能有效降低苦味，使人產(chǎn)生愉悅的感覺[17]。

表2顯示不同雞精樣品中鮮味游離氨基酸的TAV，游離氨基酸TAV以數(shù)值1為分界點(diǎn)，大于1則對(duì)呈味有貢獻(xiàn)，反之則貢獻(xiàn)不大，不能顯著呈味[18]。其中，僅有Glu的TAV值大于1，且其TAV平均值為174.83，可見其對(duì)雞精樣品貢獻(xiàn)了極為顯著的鮮美滋味。而Asp、Gly和Ala的TAV值均小于1，其呈味不明顯，推測(cè)是雞精中Glu含量極高，掩蓋其他鮮味氨基酸的呈味能力。

表2 不同雞精鮮味游離氨基酸TAV

2.3 不同種類雞精鮮味單體相關(guān)性分析

對(duì)25種雞精樣品中含有的7種鮮味單體進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表3所示，指標(biāo)間存在正相關(guān)，亦存在負(fù)相關(guān)。

表3 不同雞精鮮味單體指標(biāo)間相關(guān)性分析

相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值越大，代表其相關(guān)性越強(qiáng)，其中IMP與GMP相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.944，其相關(guān)性最強(qiáng)。表中多數(shù)相關(guān)系數(shù)大于0.2，表明鮮味單體間有較強(qiáng)的相關(guān)性，可用主成分分析方法進(jìn)行研究。

2.4 不同種類雞精鮮味單體的主成分分析

表4總方差分解結(jié)果顯示，前3個(gè)主成分的對(duì)應(yīng)特征值均大于1，且其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)82.04%。其中：主成分1的特征值為2.47，方差貢獻(xiàn)率為35.28%；主成分2的特征值為2.00，方差貢獻(xiàn)率為28.51；主成分3的特征值為1.28，方差貢獻(xiàn)率為18.24。表5表明3個(gè)相互獨(dú)立的綜合性變量足以反映25個(gè)雞精樣品中7種鮮味單體的大部分信息。

表4 總方差分解結(jié)果

且圖1鮮味單體的載荷圖亦將7種鮮味單體分為3類，印證表5的結(jié)果，故試驗(yàn)提取出3個(gè)主成分。

圖1 不同鮮味單體的載荷圖

根據(jù)主成分性質(zhì)計(jì)算主成分載荷矩陣，因子載荷值反映雞精各鮮味單體對(duì)主成分載荷的相對(duì)大小和影響的方向，數(shù)值反映原變量對(duì)因子影響的大小，正負(fù)代表變化方向的差別。表5顯示主成分1中載荷值較高的有Asp、Glu和Ala，其載荷值均高于0.7且均為正向影響，即主成分1大時(shí)，這些鮮味單體含量也高；主成分2中IMP和GMP載荷值較高，均高于0.9；主成分2中Gly載荷值較高，為0.711。

表5 主成分載荷矩陣

2.5 不同種類雞精鮮味單體的綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)表5確定3個(gè)主成分后，以7個(gè)鮮味單體指標(biāo)為初始自變量，經(jīng)過(guò)主成分分析計(jì)算后，得出3個(gè)主成分因子的方程表達(dá)式如式（2）～（4）所示。

式中：F1、F2和F3這3個(gè)主成分因子重新將7個(gè)鮮味單體進(jìn)行組合變換成新的綜合指標(biāo)，并使其能較好的包含雞精鮮味的絕大部分信息；X1～X7表示鮮味單體1～7。

3個(gè)分立的主成分因子方程式（2）～（4）無(wú)法清晰描述雞精樣品的總體情況，故需要對(duì)3個(gè)主成分因子方程式進(jìn)行加權(quán)求和得到綜合得分方程式，其表達(dá)式如式（5）所示。

以方程式（5）計(jì)算雞精的綜合得分，可從鮮味單體角度反映出雞精的綜合品質(zhì)高低。表6表明主成分1得分最高的是S5，最低的是S1；主成分2得分最高的是S23，最低的是S13；主成分3得分最高的是S24，最低的是S14。25種雞精樣品綜合品質(zhì)由高到低為S5、S20、S24、S23、S7、S6、S1、S22、S3、S18、S9、S10、S13、S2、S11、S4、S15、S8、S25、S16、S21、S17、S19、S12、S14。

表6 不同雞精的主成分得分和綜合得分

2.6 聚類分析

聚類分析法可將受試樣本劃分為不同類群進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，其結(jié)果具有綜合性、客觀性和科學(xué)性。

試驗(yàn)利用SPSS 22.0軟件，數(shù)據(jù)采用不轉(zhuǎn)換方式，采用歐式距離和Ward linkage法，對(duì)25種雞精的7種鮮味單體采用聚類分析法進(jìn)行聚類，分析結(jié)果如圖2所示。結(jié)合主成分得分，其結(jié)果顯示，總體25種雞精可分為3類：S7、S24、S20、S6、S22、S23、S5為第一類，鮮味單體綜合品質(zhì)最好，這7種雞精在距離為17時(shí)完成聚類，其中在距離約為11時(shí)，S5與其他6種雞精樣品仍未聚類，可見該類中S5與其他6種雞精樣品差距明顯，結(jié)合主成分得分可發(fā)現(xiàn)S5品質(zhì)極好；S2、S16、S14、S9、S18、S11、S1、S3為第2類，鮮味單體綜合品質(zhì)較好，其在距離約為11時(shí)完成聚類；S4、S8、S12、S5、S15、S25、S10、S17、S21、S12、S13為第3類，鮮味單體綜合品質(zhì)一般，其在距離約為7時(shí)完成聚類，可見彼此間差距不大。聚類分析的結(jié)果與雞精鮮味單體主成分分析綜合評(píng)價(jià)的綜合得分相互印證，能較好地反映不同雞精產(chǎn)品之間的差異性與趨同性。

圖2 不同雞精鮮味單體聚類分析圖

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)對(duì)25種雞精產(chǎn)品中7種鮮味單體的含量進(jìn)行分析檢測(cè)，主成分分析提取出3個(gè)主成分，計(jì)算綜合得分后得出，樣品S5是綜合品質(zhì)最為優(yōu)秀的雞精產(chǎn)品，且綜合聚類分析可發(fā)現(xiàn)S5品質(zhì)較其他產(chǎn)品優(yōu)甚，而其Glu含量與Glu的TAV值亦是最高的，可見Glu在鮮味單體的綜合評(píng)價(jià)體系中具有相當(dāng)重要的作用。但是品質(zhì)最為一般的S14，其Glu含量卻不是最低的，Glu含量最低的S7其綜合評(píng)分位列第5，品質(zhì)反而較為優(yōu)秀，也可見Glu并非鮮味單體評(píng)價(jià)體系中的唯一重要的指標(biāo)，推測(cè)其他鮮味單體即使含量不多，但相互作用仍可有效提升雞精的鮮美滋味，從而提升其綜合品質(zhì)。

主成分分析與聚類分析可較好地分析雞精中鮮味單體組成，并以此作為雞精的品質(zhì)評(píng)價(jià)方法，大樣本的進(jìn)一步試驗(yàn)仍需繼續(xù)進(jìn)行，以便開展更深入的研究，選取更多的鮮味單體進(jìn)行更多試驗(yàn)，可為雞精的鮮美風(fēng)味研究、產(chǎn)品開發(fā)和消費(fèi)者選購(gòu)提供數(shù)據(jù)支撐和理論基礎(chǔ)。