pH值對羊肉酶解物美拉德產(chǎn)物風(fēng)味特征的影響

阿麗耶?司馬義 阿衣古麗?阿力木 黃蓉 馮作山 白羽嘉

摘要：以羊肉酶解液和葡萄糖為原料，通過氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）技術(shù)和感官評價，探究pH值（6.5～8.0）對羊肉酶解物美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（mutton enzymatic hydrolysate-Maillard reaction product，MEH-MRP）風(fēng)味特性的影響。結(jié)果表明，不同pH值條件下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對含量均存在明顯差異，共有揮發(fā)性物質(zhì)57種，可識別出40種揮發(fā)性物質(zhì)，包括醛類18種、酮類10種、酯類1種、醇類2種、醚類1種、呋喃類3種、吡啶類1種、噻唑類2種、吡嗪類2種和17種未檢測出的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，隨著pH值的升高，MEH-MRP的鮮甜味先升高后降低，糊味突出。PCA中主成分1和主成分2累計貢獻率達到81%，能夠較好解釋產(chǎn)物的特征，不同pH值的產(chǎn)物特征風(fēng)味具有一定差異，分別相對集中于一定范圍內(nèi)，說明不同pH值條件下MEH-MRP的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)不同。因此，分析不同pH條件下MEH-MRP風(fēng)味物質(zhì)為肉味香精香料的制備提供了技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：羊肉酶解物；美拉德反應(yīng)；pH值；風(fēng)味

中圖分類號：TS201.2? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1000-9973（2023）07-0020-05

Abstract： With mutton hydrolysate and glucose as the raw materials， the effect of pH value （6.5～8.0） on flavor characteristics of mutton enzymatic hydrolysate-Maillard reaction product （MEH-MRP） is studied by gas chromatography-ion mobility spectrometry（GC-IMS） and sensory evaluation. The results show that the types and relative content of volatile substances in Maillard reaction products are significantly different at different pH values. There are 57 volatile substances in total， and 40 volatile substances can be identified， including 18 aldehydes， 10 ketones， 1 ester， 2 alcohols， 1 ether， 3 furans， 1 pyridine， 2 thiazoles， 2 pyrazines and 17 undetected volatile flavor substances. With the increase of pH values， the umami and sweetness of MEH-MRP increases at first and then decreases， and the burnt taste is prominent. The cumulative contribution rate of principal component 1 and principal component 2 in PCA reaches 81%， which can better explain the characteristics of the products. The characteristic flavors of products at different pH values have certain differences， which are relatively concentrated in a certain range， indicating that the volatile flavor substances of MEH-MRP are different under different pH values. Therefore， the analysis of MEH-MRP flavor substances at different pH values has provided technical support for the preparation of meat flavors and fragrances.

Key words： mutton enzymatic hydrolysate; Maillard reaction; pH value; flavor

羊肉是我國主要的肉類之一，以其特殊的營養(yǎng)價值深受消費者的喜愛。研究表明，羊肉具有高蛋白、低膽固醇、營養(yǎng)價值高、味道鮮美多汁等特征，且具有增強免疫力等作用[1-3]。美拉德反應(yīng)是一種羰氨縮合的非酶褐變反應(yīng)，能給食物帶來獨特的味道[4]，在食品的加工與儲存過程中有很大的作用，是形成獨特羊肉風(fēng)味的主要途徑，通過一系列的復(fù)雜反應(yīng)形成肉香味[5-7]，目前在制作香精行業(yè)中實用性很廣泛。因此，通過美拉德反應(yīng)可以生產(chǎn)出改善不良風(fēng)味的羊肉香精并產(chǎn)生獨特的風(fēng)味。吳靖娜等[8]將鮑魚蒸煮液與木糖進行美拉德反應(yīng)，得到了風(fēng)味獨特的海鮮調(diào)味品基料。王茵等[9]用花蛤蒸煮液經(jīng)美拉德反應(yīng)后得到花蛤香味濃郁的產(chǎn)物，開發(fā)了適合各種海鮮的調(diào)味品。但鮮見關(guān)于羊肉酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的鮮味、增鮮風(fēng)味及醇厚感的研究報道。

初始pH值對產(chǎn)物中風(fēng)味物質(zhì)的變化有很大影響[10-11]。初始pH值不同，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的風(fēng)味物質(zhì)有變化，風(fēng)味感官評價得分也不同。因此，研究不同pH值對美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味物質(zhì)的影響對肉類深加工中肉味香精的制備具有重要的意義。

本試驗通過感官評價、氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）技術(shù)，研究不同pH值（6.5～8.0）對羊肉酶解物美拉德反應(yīng)產(chǎn)物（mutton enzymatic hydrolysate-Maillard reaction product，MEH-MRP）風(fēng)味物質(zhì)的影響，期望為羊肉香精的制備工藝探索和風(fēng)味呈現(xiàn)機理研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新疆阿勒泰羊后腿肉：友好超市；蛋白酶、葡萄糖、L-半胱氨酸：上海源葉生物科技有限公司；磷酸二氫鈉：天津市致遠化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

1.3 試驗方法

1.3.1 羊肉酶解物的制備

參照康樂[12]的方法。

1.3.2 MEH-MRP的制備

參照步營等[13]的方法。

1.3.3 感官評價

感官評價參照朱琨等[14]的方法。由12名接受過專業(yè)培訓(xùn)且有經(jīng)驗的成員（6女6男）組成感官鑒評小組，年齡均在23～28歲之間，對樣品進行打分。本試驗分別從風(fēng)味、滋味方面對MEH-MRP進行綜合感官評價，具體感官分析見表2。

1.3.4 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定

參考胡洋健等[15]的方法，采用氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）對MEH-MRP進行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的檢測。分別取10 mL放入頂空進樣瓶中，在55 ℃條件下孵化 20 min，每個樣品運行時間30 min。檢測條件的主要參數(shù)見表3。

RI值的計算公式如下：

RI=100N×100n（tRa－tRN）tR（N+n）－tRN。

式中：N為待測香氣化合物a左側(cè)低碳數(shù)烷烴的碳數(shù)（個）；n為a兩側(cè)兩個烷烴間相差的碳數(shù)（個）；tR為相應(yīng)化合物的保留時間（min）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

通過GC-IMS自帶的LAV（laboratory analytical viewer）進行分析。采用SPSS 20.0軟件對數(shù)據(jù)差異性進行分析，每組做3次平行試驗；分析是否顯著（P＜0.05），并采用Origin 9.0繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同pH值條件下MEH-MRP特征風(fēng)味氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）譜圖對比分析

不同pH值條件下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物揮發(fā)性成分的三維圖比較見圖1，可很明顯地對比不同pH值條件下MEH-MRP風(fēng)味物質(zhì)的變化。圖中的每個點代表一種揮發(fā)性有機物，點的數(shù)量與物質(zhì)的含量及物質(zhì)的信號強度有關(guān)；點數(shù)越多表示產(chǎn)生的化合物數(shù)量越多[16-17]。

2.2 不同pH值條件下MEH-MRP揮發(fā)性成分的GC-IMS定性分析

為了進一步分析在不同pH值條件下MEH-MRP風(fēng)味物質(zhì)的變化，根據(jù)揮發(fā)性成分的氣相色譜保留時間和IMS遷移時間，使用C 4～C 9正酮作為外標(biāo)參考計算每種化合物的保留指數(shù)，通過GC-IMS Library Search軟件進行對照，從而對揮發(fā)性成分進行定性分析[18-20]。揮發(fā)性物質(zhì)共有57種（單體及二聚體），可識別出47種揮發(fā)性物質(zhì)，其中包括18種醛類、10種酮類、2種醇類等和17種未能識別的化合物，結(jié)果見表4。

2.3 不同pH值條件下MEH-MRP揮發(fā)性成分的GC-IMS指紋圖譜分析

為更好地凸顯不同pH條件下MEH-MRP揮發(fā)性物質(zhì)的不同，每種樣品測3次平行得到 GC-IMS 圖譜中所有氣味物質(zhì)斑點，由儀器自帶插件可視化呈現(xiàn)出不同pH條件下MEH-MRP揮發(fā)性氣味物質(zhì)指紋譜，見圖4。

由圖4可知，不同條件下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的特征風(fēng)味物質(zhì)含量和濃度存在較大的差異，每一行代表一種樣品，每一列代表一種揮發(fā)性風(fēng)味化合物。點數(shù)表示物質(zhì)的含量，點數(shù)越多，該物質(zhì)含量越高。不同pH條件下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中共檢測出揮發(fā)性物質(zhì)57種，其中包括醛類18種、酮類10種、酯類1種、醇類2種、醚類1種、呋喃類3種、吡啶類1種、噻唑類2種、吡嗪類2種和未能識別的化合物17種。由圖3可知，4種不同pH條件下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的揮發(fā)性物質(zhì)都互相存在差異，圖中A區(qū)域的正丁醛、正庚醛單體、正庚醛二聚體、正己醛單體、正己醛、2-戊基呋喃、1-辛醛、2-甲基丁醛等化合物濃度隨著pH的增大而逐漸降低，當(dāng)pH為7.5和8.0時揮發(fā)性物質(zhì)的濃度較低；中間區(qū)域的揮發(fā)性物質(zhì)差異不大；圖中B區(qū)域的反反-2，4-庚二烯醛、2，6-二甲基吡啶、噻唑、2，4，5-三甲基噻唑等揮發(fā)性物質(zhì)濃度隨著pH的增大而逐漸升高，當(dāng)pH為6.5時揮發(fā)性物質(zhì)濃度最低或者沒有。隨著pH的增加，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量也隨之變化，不同pH條件下美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量會增加或減少[21-24]。

2.4 不同pH值條件下MEH-MRP揮發(fā)性成分的PCA分析

采用Dynamic PCA plug-ins 插件程序進行PCA處理，觀察不同pH值條件下MEH-MRP特征風(fēng)味動態(tài)變化。PC1貢獻率為66%，PC2貢獻率為15%，PC1和PC2的累計貢獻率為81%，由圖5可知，對比的4組樣品彼此之間距離很遠，各樣品特征風(fēng)味具有一定的差異，樣品分別相對集中于一定的范圍內(nèi)，說明不同pH值條件下MEH-MRP揮發(fā)性成分差異較大。通過PCA分析可以對不同pH條件下的4組樣品進行清楚區(qū)分。

2.5 不同pH值條件對MEH-MRP感官評價的影響

在初始pH為6.5，7時，隨著pH的增加，鮮味得分逐斷升高，甜味得分先升高再降低，苦味得分逐漸降低，在pH值達到7.5時鮮味突出，苦味和糊味幾乎沒有。在pH值8時糊味得分開始升高，鮮味與甜味得分也開始降低。通過以上分析可知，初始pH過高（＞8）與過低（＜6.5）均使美拉德反應(yīng)產(chǎn)物整體鮮味不明顯，當(dāng)pH為7.5時，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的苦味，糊味與腥味不突出，甜味與鮮味最突出[25-26]，這一試驗結(jié)果與孫方達等[27]的研究結(jié)果相似。

3 結(jié)論

隨著初始pH值的增加，產(chǎn)物的鮮味逐漸增加，產(chǎn)物中醛類、醇類、酮類等揮發(fā)性化合物相對含量逐漸升高。檢測出揮發(fā)性物質(zhì)57種，可識別出47種揮發(fā)性物質(zhì)，包括醛類18種、酮類10種、酯類1種、醇類2種、醚類1種等，其中醛類、酮類、醇類、呋喃類、吡嗪類化合物的含量相對較高。通過GC-IMS譜圖數(shù)據(jù)實現(xiàn)不同pH條件下MEH-MRP中揮發(fā)性物質(zhì)的區(qū)分。PCA圖中主成分1和主成分2累計貢獻率達到81%，能夠較好解釋產(chǎn)物的特征。產(chǎn)物中2-甲基丁醛單體及二聚體、反反-2，4-庚二烯醛、正丁醛、5-甲基噻吩-2-甲醛是主要特征化合物，可為產(chǎn)物貢獻花香。甲乙酮、異丙叉丙酮、2-庚酮、2-戊酮可為產(chǎn)物貢獻脂肪香、果香等協(xié)調(diào)香。2-乙酰呋喃單體及二聚體、2，6-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、2，4，5-三甲基噻唑?qū)Ξa(chǎn)物的風(fēng)味影響也較大。通過美拉德反應(yīng)制備的熱反應(yīng)會產(chǎn)生不同的風(fēng)味化合物，可廣泛應(yīng)用于熱反應(yīng)型肉味香精、香料的制備，具有較好的市場前景與商業(yè)價值。

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