刁小琴,陳曉東,劉冠華,劉登勇*,關(guān)海寧*
(1.渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,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.烹飪科學(xué)四川省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川旅游學(xué)院,四川 成都 610100)
風(fēng)味是激發(fā)消費(fèi)者購買食品欲望的重要因素之一,特別對(duì)于肉制品而言,脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互協(xié)同作用成為滋味與氣味產(chǎn)生的重要途徑[1]。研究表明,脂肪氧化的同時(shí)促進(jìn)蛋白質(zhì)氧化,二者同時(shí)氧化可以產(chǎn)生大量具有味覺活性的氨基酸、小肽、脂肪酸和香氣,是肉制品整體風(fēng)味形成的主要原因[2]。另一方面,氧化程度對(duì)風(fēng)味的優(yōu)劣有一定的影響,適度的脂質(zhì)氧化促進(jìn)了蛋白質(zhì)氧化,產(chǎn)生的脂肪酸與游離氨基酸和肽反應(yīng)生成一些揮發(fā)性含氮物質(zhì),直接或間接地促成了肉制品獨(dú)特的風(fēng)味[3]。張慢[4]在研究清燉型肉湯風(fēng)味形成機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)的熱分解產(chǎn)物與氨基酸和滯留在脂肪間的少量蛋白質(zhì)等發(fā)生非酶褐變,進(jìn)而產(chǎn)生雜環(huán)化合物并發(fā)生交互作用,賦予肉制品良好的香味。此外,脂質(zhì)氧化也會(huì)影響蛋白質(zhì)及氨基酸的降解,氨基酸的Strecker 降解反應(yīng)產(chǎn)生醛,豐富了揮發(fā)性化合物,使得肉制品風(fēng)味更加醇厚[5]。
本文以肉源脂質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用下對(duì)風(fēng)味控釋行徑為研究視角,概述肉源脂質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響及二者在風(fēng)味控釋中扮演的角色,同時(shí)總結(jié)風(fēng)味產(chǎn)生路徑與影響因素,以期獲得油脂與蛋白質(zhì)相互作用機(jī)理,了解影響二者結(jié)合的因素,有助于預(yù)測(cè)和控制油脂-蛋白質(zhì)對(duì)風(fēng)味的吸附釋放行為,為指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量提供參考。
脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化之間存在級(jí)聯(lián)誘導(dǎo)機(jī)制,脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的氫過氧化物是誘導(dǎo)蛋白質(zhì)氧化的啟動(dòng)子[6]。蛋白質(zhì)氧化破壞了氨基酸側(cè)鏈和肽之間的氫鍵,致使α-螺旋和β-折疊含量相繼發(fā)生變化,從而造成蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生較大程度的改變。Jiang 等[7]在探討脂質(zhì)氧化影響肌原纖維蛋白凝膠持水能力變化的機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)氧化導(dǎo)致了肌原纖維蛋白的展開,促使了α-螺旋的破壞,并向β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲轉(zhuǎn)化,進(jìn)而破壞了蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。Sun 等[8]以拉曼光譜表征脂質(zhì)氧化下蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的改變,結(jié)果表明,α-螺旋結(jié)構(gòu)減少,β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。不飽和脂肪酸也會(huì)誘導(dǎo)鹽溶性蛋白質(zhì)吸附特性的轉(zhuǎn)變,使蛋白質(zhì)逐漸向界面轉(zhuǎn)移,更多的色氨酸殘基暴露,伴隨著蛋白質(zhì)去折疊和疏水基團(tuán)的暴露,改變了界面處蛋白質(zhì)-脂肪之間的相互作用[9]。
此外,脂肪含量的高低也會(huì)影響蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。Pan 等[10]討論了凍融循環(huán)下不同脂肪添加量豬肉餅中肌原纖維蛋白的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果表明,重復(fù)的凍融循環(huán)下,隨著脂肪含量的增加,α-螺旋和β-折疊以及蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性逐漸下降,而β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲增加,蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)被破壞。
脂肪的存在和化學(xué)變化會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的α-螺旋和β-折疊產(chǎn)生影響,同時(shí)β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲的含量也會(huì)發(fā)生不同程度的改變。另一方面,脂質(zhì)的氧化還會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)氧化的速率和程度,極大地影響蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。
氧化脂質(zhì)的存在促進(jìn)了蛋白質(zhì)和色氨酸殘基的氧化降解,改變了蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)[11]進(jìn)而導(dǎo)致其天然熒光喪失。Wang 等[12]發(fā)現(xiàn)氧化亞油酸的存在加劇了蛋白質(zhì)氧化,并引發(fā)肌原纖維蛋白(myofibrillar protein,MP)三級(jí)結(jié)構(gòu)的破壞,使色氨酸熒光強(qiáng)度顯著降低。此外,較高的脂質(zhì)含量對(duì)蛋白質(zhì)羰基化的程度有顯著影響,脂質(zhì)引起蛋白質(zhì)羰基化的可能原因是脂質(zhì)自由基和其他活性氧自由基(reactive oxygen species,ROS)從氧化脂質(zhì)轉(zhuǎn)移到了蛋白質(zhì)中,并且脂質(zhì)氧化產(chǎn)物與蛋白質(zhì)的色氨酸殘基反應(yīng)形成穩(wěn)定的化合物,導(dǎo)致熒光強(qiáng)度降低,進(jìn)而說明其三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化[13]。Hashim等[14]對(duì)漆樹果實(shí)提取物抑制牛肉餅在冷藏過程中蛋白質(zhì)和脂肪氧化的研究中發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)氧化應(yīng)激產(chǎn)生的副產(chǎn)物或ROS 與蛋白質(zhì)的直接或間接作用引起蛋白質(zhì)的共價(jià)修飾,導(dǎo)致必需氨基酸丟失,從而影響蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。Lai 等[15]研究了牛肉的肌紅蛋白氧化和脂質(zhì)氧化情況,試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)脂質(zhì)氧化產(chǎn)生多種活性氧,促使肌紅蛋白更容易被氧化。
此外有研究發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)氧化生成的小分子醛對(duì)蛋白質(zhì)具有促氧化作用,由羰基殘基和氨基形成的席夫堿引起的肽鏈聚集致使蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變[16]。Zhang 等[17]研究了氧化對(duì)肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)和生成凝膠理化性質(zhì)的影響,結(jié)果表明隨著貯藏環(huán)境氧氣的增加,氧化反應(yīng)加劇,脂質(zhì)氧化產(chǎn)物中的過氧自由基和丙二醛會(huì)引起蛋白質(zhì)的羰基化,從而改變蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)。
油脂的添加不僅影響到肉制品的風(fēng)味,還會(huì)使與其發(fā)生交互作用的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變;另一方面,油脂氧化會(huì)促使蛋白質(zhì)氧化,進(jìn)而改變色氨酸熒光強(qiáng)度以及必需氨基酸的丟失,其氧化產(chǎn)物還會(huì)加劇蛋白質(zhì)氧化進(jìn)一步羰基化,引起肽鏈聚集,對(duì)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)起到不同程度的影響,其整體的影響路徑如圖1 所示。
圖1 油脂對(duì)蛋白質(zhì)二、三級(jí)結(jié)構(gòu)影響的路徑Fig.1 Influence of lipids on the secondary and tertiary structures of proteins
肉制品風(fēng)味的產(chǎn)生往往是脂質(zhì)與蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)果。脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的醛、醇等揮發(fā)性物質(zhì)可與蛋白質(zhì)載體結(jié)合,且脂質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用能增強(qiáng)蛋白質(zhì)載體對(duì)醇、酮等風(fēng)味物質(zhì)的吸附能力,為揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的釋放提供了優(yōu)越的微環(huán)境;另一方面脂質(zhì)氧化系統(tǒng)及其氧化產(chǎn)物會(huì)誘導(dǎo)蛋白質(zhì)氧化,促使蛋白質(zhì)降解成肽段,進(jìn)一步形成游離氨基酸與呈味氨基酸。而不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生的醇類和酮類可以與特定氨基酸殘基共價(jià)結(jié)合,同時(shí)因氧化裂解產(chǎn)生的線性醛和支鏈醛通過Strecker 降解途徑,使得氨基酸氧化脫氨和脫羧。
此外,丙二醛可通過羰胺縮合與蛋白質(zhì)結(jié)合;含硫化合物與蛋白質(zhì)形成共價(jià)結(jié)合;脂質(zhì)氧化的初級(jí)和次級(jí)氧化產(chǎn)物可能會(huì)進(jìn)一步與蛋白質(zhì)中的親核基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),同時(shí)提供許多活性羰基物質(zhì),從而從多種途徑影響肉制品風(fēng)味的釋放。脂質(zhì)與蛋白質(zhì)互為作用下風(fēng)味釋放的途徑如圖2 所示。
圖2 油脂-蛋白質(zhì)互為作用下風(fēng)味釋放的途徑Fig.2 Pathway of flavor release under lipid-protein interaction
蛋白質(zhì)在供給風(fēng)味的同時(shí),也承擔(dān)著風(fēng)味載體的作用,蛋白質(zhì)的合適修飾方式將會(huì)提高揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的保留,進(jìn)而調(diào)控釋放形式。Kang 等[18]發(fā)現(xiàn),經(jīng)高壓超聲修飾后的蛋白質(zhì)表面疏水性增加,能顯著提升蛋白質(zhì)結(jié)合醛類、醇類和酮類風(fēng)味的能力,從而有效提升風(fēng)味的吸附作用。Han 等[19]發(fā)現(xiàn),經(jīng)微波修飾后的蛋白質(zhì)疏水性變大,巰基結(jié)合位點(diǎn)暴露增多,由脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的2-戊酮、2-庚酮等酮類風(fēng)味化合物與蛋白質(zhì)載體結(jié)合增強(qiáng),提高了風(fēng)味的吸附行為。也有研究者發(fā)現(xiàn),經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾的小麥蛋白,能更好地為低飽和脂肪酸風(fēng)味物質(zhì)創(chuàng)造合適的微環(huán)境,從而有效地將風(fēng)味物質(zhì)保留并延緩其釋放過程[20]。有研究者對(duì)脂肪氧化酶的空間構(gòu)象、柔性/剛性等結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)修飾,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)修飾能顯著降低脂肪氧化酶水平以減輕脂質(zhì)過氧化作用,進(jìn)而有效減少腥味、異味的釋放[21]。此外,脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物丙二醛可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行氧化修飾,減少蛋白質(zhì)與己醛、壬醛等風(fēng)味化合物的疏水相互作用,這將延緩甚至阻礙風(fēng)味的結(jié)合與釋放[22]。由此可見,蛋白質(zhì)-風(fēng)味結(jié)合能力受載體修飾的影響較大,直觀地體現(xiàn)在風(fēng)味的保留與釋放速率方面。
蛋白質(zhì)-風(fēng)味相互作用的機(jī)制不僅限于自身載體,還受共價(jià)關(guān)系的影響。不良風(fēng)味物質(zhì)如醛類、不飽和脂肪酸氧化產(chǎn)生的酮類和醇類可以與蛋白質(zhì)中的特定氨基酸殘基共價(jià)結(jié)合,進(jìn)而改變食品的風(fēng)味特征[23]。脂肪氧化產(chǎn)生的風(fēng)味分子可以通過共價(jià)鍵與蛋白質(zhì)的側(cè)鏈相互作用,包括醛-賴氨酸殘基側(cè)鏈的氨基以及含硫化合物與蛋白質(zhì)的結(jié)合,這些相互作用是不可逆的,通常伴隨著不良風(fēng)味的吸附與釋放[24]。Anantharamkrishnan 等[25]探究不同官能團(tuán)類別的風(fēng)味化合物與β-乳球蛋白之間的共價(jià)結(jié)合時(shí)發(fā)現(xiàn),β-乳球蛋白與醛、硫醇和含官能團(tuán)的呋喃之間形成了共價(jià)結(jié)合,吸附揮發(fā)性化合物并難以使其釋放,最終影響食物風(fēng)味的揮發(fā)甚至使其喪失。Zheng 等[26]評(píng)估了脂質(zhì)氧化系統(tǒng)對(duì)肌原纖維蛋白氧化程度的影響,他們指出丙二醛可以通過羰胺縮合反應(yīng)與蛋白質(zhì)結(jié)合形成共價(jià)交聯(lián),促使蛋白質(zhì)結(jié)合并釋放不良風(fēng)味。Gu 等[27]對(duì)腥味物質(zhì)與蛋白質(zhì)的結(jié)合行為進(jìn)行了熱力學(xué)分析,在研究過程中發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)氧化產(chǎn)物4-羥基-2-壬醛和丙烯醛直接與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合,使蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)、聚集等結(jié)構(gòu)變化,最終增強(qiáng)了對(duì)不良風(fēng)味的吸附。
此外,油脂自身或其氧化產(chǎn)物生成的風(fēng)味物質(zhì)不僅可以與蛋白質(zhì)載體吸附結(jié)合,還能與蛋白質(zhì)共價(jià)交聯(lián),這些行為都影響著風(fēng)味的吸附與釋放,其交聯(lián)吸附途徑如圖3 所示。
圖3 油脂-蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合與載體吸附路徑Fig.3 Covalent binding of lipid-protein and adsorption path of carrier
構(gòu)象的變化會(huì)影響蛋白質(zhì)對(duì)風(fēng)味化合物的結(jié)合與釋放。Lou 等[28]研究了酮的吸附強(qiáng)弱與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),脂肪氧化能促進(jìn)蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的展開與疏水基團(tuán)的增加,疏水相互作用的增強(qiáng)能確保蛋白質(zhì)吸附更多的酮并影響風(fēng)味釋放的速率。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物吡嗪主要結(jié)合在牛血清白蛋白的酪氨酸和色氨酸位點(diǎn)上,脂肪氧化下蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化使得結(jié)合位點(diǎn)暴露,隨著這種結(jié)構(gòu)牽引下結(jié)合位點(diǎn)的暴露,風(fēng)味的結(jié)合與釋放的趨勢(shì)則越發(fā)強(qiáng)烈[29]。Xue 等[30]研究了異味與肌球蛋白之間的動(dòng)態(tài)結(jié)合特性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著肌球蛋白頭部結(jié)構(gòu)展開活性基團(tuán)暴露,氨基酸殘基的結(jié)構(gòu)波動(dòng)和柔性逐漸變大,導(dǎo)致蛋白質(zhì)與脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的醛類等異味結(jié)合度提高。除此之外,由高強(qiáng)度超聲加速脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的自由基造成蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)被改變與破壞,影響了氨基酸結(jié)構(gòu)的完整性與結(jié)合位點(diǎn)的暴露,最終改變了蛋白質(zhì)對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味結(jié)合與吸附的能力,風(fēng)味釋放的速率也隨之改變[31]。由此可見,脂肪參與下蛋白質(zhì)構(gòu)象的改變,使之風(fēng)味物質(zhì)在結(jié)構(gòu)牽引的驅(qū)使下,其釋放的形式與速率會(huì)隨之發(fā)生改變。
在蛋白質(zhì)乳化體系中,油水界面對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合吸附性能對(duì)于風(fēng)味的釋放也具有一定的影響。Zhou等[32]研究超聲波處理對(duì)蛋白質(zhì)水解和風(fēng)味形成的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),由于熱超聲促進(jìn)了肉中脂肪、蛋白質(zhì)向肉湯中轉(zhuǎn)移,進(jìn)而加強(qiáng)了蛋白質(zhì)在油水界面的吸附,致使蛋白質(zhì)對(duì)油滴的香氣結(jié)合能力增強(qiáng),風(fēng)味更佳。Duppeti等[33]在研究加工方法對(duì)蝦蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和風(fēng)味吸附特性時(shí)發(fā)現(xiàn),低溫?zé)崽幚碓黾恿说鞍踪|(zhì)表面疏水性,改變了油水界面的吸附效果,從而避免了油滴的聚結(jié)和絮凝,強(qiáng)化了揮發(fā)性香氣的保留與釋放。Yang 等[34]發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)膲毫δ軌蛐纬煞€(wěn)定性良好的小脂肪球,促使親水核和極性殘基之間的相互作用更加密切,使得油水界面的吸附效果增強(qiáng),進(jìn)而展現(xiàn)出對(duì)風(fēng)味更有力的吸附。此外,脂肪酸飽和度影響下的蛋白質(zhì)構(gòu)象也會(huì)對(duì)油水界面吸附特性產(chǎn)生影響。Han 等[9]就推測(cè)出由于不飽和脂肪酸的存在,非極性環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)闃O性環(huán)境,從而改變色氨酸殘基的微環(huán)境并誘導(dǎo)更多色氨酸殘基暴露,促進(jìn)了油水界面處蛋白質(zhì)-脂肪之間的疏水相互作用,提升了風(fēng)味的吸附與釋放。
2.5.1 氧化裂解對(duì)風(fēng)味釋放的調(diào)節(jié)影響
油脂自身及氧化副產(chǎn)物對(duì)蛋白質(zhì)具有一定影響。研究發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)衍生的活性氧能誘導(dǎo)肌原纖維蛋白中度氧化,同時(shí)脂質(zhì)氧化將提供許多活性羰基物質(zhì),致使蛋白質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的變化,最終導(dǎo)致風(fēng)味劣化[7]。Zheng等[35]指出初級(jí)和次級(jí)脂質(zhì)氧化產(chǎn)物可能會(huì)進(jìn)一步與蛋白質(zhì)中的親核基團(tuán)發(fā)生反應(yīng),誘導(dǎo)蛋白質(zhì)氧化形成不良風(fēng)味。對(duì)于肌原纖維蛋白,丙二醛可促進(jìn)蛋白質(zhì)羰基化和色氨酸熒光的喪失,使肉制品香味變差,加速了不良風(fēng)味的產(chǎn)生與釋放[36]。Hematyar 等[37]探究了脂肪與蛋白質(zhì)氧化的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)催化脂質(zhì)氧化產(chǎn)物的醛通過加快蛋白質(zhì)-脂質(zhì)交聯(lián)聚集,促進(jìn)蛋白質(zhì)進(jìn)一步氧化,影響肉制品的風(fēng)味和質(zhì)地。
2.5.2 鹽對(duì)氧化行為的調(diào)節(jié)影響
鹽含量能夠間接影響脂肪與蛋白質(zhì)的氧化,從而使風(fēng)味的釋放產(chǎn)生微妙的變化。當(dāng)NaCl 含量增加時(shí),離子強(qiáng)度的增加造成氧氣溶解度的降低,減弱了蛋白質(zhì)受脂肪氧化的影響程度,抑制了不良風(fēng)味的產(chǎn)生[38]。Du 等[39]通過試驗(yàn)也證明了適量NaCl 可抑制脂肪氧化進(jìn)而減少蛋白質(zhì)氧化,進(jìn)一步維護(hù)及改善食品風(fēng)味。此外,研究表明用KCl 部分替代NaCl 不僅可以顯著改善豬肌原纖維蛋白的物理化學(xué)特性,還可以改變脂質(zhì)關(guān)聯(lián)下蛋白質(zhì)的氧化特征,避免不良風(fēng)味化合物的大量形成與釋放[40]。
由此可知,造成脂質(zhì)關(guān)聯(lián)下蛋白質(zhì)特性改變的主要因素還是源于二者的氧化行為,而誘發(fā)氧化的途徑又是多方面的,因此,準(zhǔn)確辨析風(fēng)味形成路徑是解析其風(fēng)味控釋的重要環(huán)節(jié)。
肉制品的加工方式會(huì)不同程度地影響到脂肪或者蛋白質(zhì)的氧化,在形成風(fēng)味物質(zhì)的同時(shí)對(duì)風(fēng)味本身以及釋放的形式產(chǎn)生一定的調(diào)節(jié)。有研究表明,腌制工藝帶來的適度氧化在一定程度上會(huì)降低脂質(zhì)氧化產(chǎn)物對(duì)蛋白質(zhì)的進(jìn)一步催化氧化,但會(huì)使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變得較為疏松并展現(xiàn)較多的載體吸附位點(diǎn)[41],更好地吸附不飽和脂肪酸氧化形成的糠醛和壬醛等揮發(fā)性的風(fēng)味物質(zhì)。Li 等[42]研究證實(shí),微波熱工藝能夠促使牦牛肉中的脂質(zhì)氧化生成過氧自由基并釋放醇、醛、酮等小分子,自由基誘導(dǎo)蛋白質(zhì)構(gòu)象變化,結(jié)構(gòu)向無序狀態(tài)漸變,活性巰基含量提高表面疏水性增大,增大了對(duì)酮、短鏈醛等風(fēng)味化合物的吸附,改善了牦牛肉的風(fēng)味。與蒸煮相比,烘烤與油炸工藝能夠較大程度地干預(yù)脂肪-蛋白質(zhì)之間對(duì)于特征風(fēng)味的調(diào)節(jié)。Rasinska 等[43]在研究不同烹調(diào)方法對(duì)兔肉脂肪氧化和揮發(fā)性成分變化的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),烘烤與油炸工藝直接導(dǎo)致二者的氧化進(jìn)程劇烈、結(jié)構(gòu)變化顯著,從而減少了己醛、2,4-癸二烯醛等優(yōu)良醛類與載體蛋白質(zhì)的結(jié)合與釋放,弱化了兔肉本身特征風(fēng)味的形成。此外,Zhan 等[44]利用真空蒸煮研究揮發(fā)性化合物的變化,他們指出真空蒸煮工藝能有效阻止脂質(zhì)氧化反應(yīng),進(jìn)而降低了蛋白質(zhì)深層次氧化與降解,確保了結(jié)合位點(diǎn)的保留和對(duì)不飽和醇的結(jié)合,對(duì)比普通蒸煮減少了腥味和金屬味的形成并呈現(xiàn)蘑菇味的鮮香氣。
因此,不同的加工工藝會(huì)有效地改變脂肪與蛋白質(zhì)之間的作用關(guān)聯(lián),從而對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味化合物形成與釋放產(chǎn)生較大的影響,適度加工條件下的脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)氧化和降解會(huì)形成對(duì)食品風(fēng)味良好的導(dǎo)向機(jī)制。
3.2.1 超聲處理
超聲的機(jī)械效應(yīng)與空化作用不僅能促進(jìn)營養(yǎng)成分的遷移,同時(shí)對(duì)樣品的結(jié)構(gòu)也會(huì)造成一定的影響。Qi等[45]在研究雞湯體系下脂肪香氣的結(jié)合行為時(shí)發(fā)現(xiàn),超聲作用下結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)中疏水基團(tuán)的解聚和暴露,使得表面蛋白質(zhì)負(fù)載量和電位絕對(duì)值增加,雞湯乳化能力提升的同時(shí)疏水性風(fēng)味組分與油滴的結(jié)合位點(diǎn)減少,導(dǎo)致香氣釋放增加。De 等[46]研究了超聲對(duì)發(fā)酵干香腸中蛋白質(zhì)水解及揮發(fā)性化合物形成的影響,結(jié)果表明超聲產(chǎn)生的空化會(huì)導(dǎo)致活性氧的產(chǎn)生,促進(jìn)脂質(zhì)-蛋白質(zhì)的氧化水平,并且隨著蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的展開疏水基團(tuán)與結(jié)合位點(diǎn)暴露增多,與脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的醛、酮和醇等風(fēng)味化合物結(jié)合增強(qiáng),促進(jìn)了發(fā)酵香腸的香氣?,F(xiàn)有研究還發(fā)現(xiàn),在超聲產(chǎn)生的空化效應(yīng)下,水分子被分解產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化特性的羥基自由基,其可以促進(jìn)肉蛋白質(zhì)和脂質(zhì)化學(xué)變化的發(fā)生,蛋白質(zhì)疏水殘基的暴露及其相互作用形成更加均勻規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),游離脂肪酸氧化生成的2-戊酮、1,2-丙二醇等揮發(fā)性化合物與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合增強(qiáng),賦予產(chǎn)品特殊風(fēng)味[47]。此外,Han 等[48]發(fā)現(xiàn),熱超聲改變了蛋白質(zhì)的構(gòu)象使其結(jié)構(gòu)展開并暴露出嵌在蛋白質(zhì)中的疏水性氨基酸,較高的表面疏水性有利于脂肪酸的穩(wěn)定性,提高湯的乳化性,加大了蛋白質(zhì)在油水界面的吸附,蛋白質(zhì)與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)建立了新的組合,從而增強(qiáng)了湯的風(fēng)味。
3.2.2 高壓處理
高壓處理能夠改變脂肪球的形態(tài)與蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征,從而改變二者與風(fēng)味的結(jié)合途徑,進(jìn)而呈現(xiàn)出調(diào)節(jié)風(fēng)味變化的現(xiàn)象。Yang 等[49]研究發(fā)現(xiàn),高壓作用下的脂肪球會(huì)變小,且蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被改變,此時(shí)由脂質(zhì)產(chǎn)生的醛、酮、醇類揮發(fā)性物質(zhì)能夠更好地與蛋白質(zhì)結(jié)合,有利于良好風(fēng)味的形成。除此之外,高壓處理能適當(dāng)增強(qiáng)脂肪氧化和蛋白質(zhì)降解,導(dǎo)致暴露更多埋藏的氨基酸基團(tuán),例如酪氨酸殘基以及一些芳香族殘基,與脂質(zhì)氧化生成的醛、烷、醇、酮、酯和其他揮發(fā)性化合物相結(jié)合,利于良好風(fēng)味的吸附與釋放[50]。Yang 等[51]在研究高壓處理對(duì)醬鹵肉風(fēng)味物質(zhì)的影響變化時(shí)也得出同樣的結(jié)論,高壓導(dǎo)致了蛋白質(zhì)更多結(jié)合位點(diǎn)暴露,直接增加了己醛、2-甲基-3-辛酮和1-己醇等揮發(fā)性物質(zhì)的量。此外,高壓條件下蛋白質(zhì)三級(jí)(疏水和離子相互作用)結(jié)構(gòu)中的非共價(jià)相互作用減弱,提升了蛋白質(zhì)水解水平,親脂性氨基酸亮氨酸和異亮氨酸的含量上升,不飽和脂肪酸氧化裂解產(chǎn)物戊醛、庚醛和壬醛含量減少與蛋白質(zhì)結(jié)合程度降低,在這一機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下,火腿的風(fēng)味和口感會(huì)得到進(jìn)一步的改善[52]。
因此,不同的工藝方式與預(yù)處理方法確實(shí)能夠改變風(fēng)味在脂肪-蛋白質(zhì)中的形成與駐留方式,而這種方式不僅僅是單純的生成因素上的影響,更多的調(diào)節(jié)效應(yīng)往往源于分子基團(tuán)的暴露與結(jié)合位點(diǎn)的改變。
肉品本身成分的變化是形成風(fēng)味最為主要的因素,然而成分之間相互關(guān)聯(lián),甚至作用也成為調(diào)節(jié)風(fēng)味不可忽視的環(huán)節(jié)。其中在復(fù)雜的肉源體系下,脂質(zhì)對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)與影響,會(huì)促使其二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)的改變,從而形成了風(fēng)味可能吸附與釋放的路徑。在此基礎(chǔ)上,實(shí)質(zhì)性的機(jī)理會(huì)發(fā)生于載體的修飾、二者的共價(jià)關(guān)系、結(jié)構(gòu)的牽引、界面吸附特征以及外源的化學(xué)誘導(dǎo)以及加工處理的條件,因此在研究肉源脂質(zhì)下風(fēng)味控釋的過程中,較多的研究熱點(diǎn)指向了風(fēng)味與成分之間結(jié)合位點(diǎn)的變化、分子鍵能的改變等內(nèi)在形成,這也為預(yù)測(cè)與控制脂質(zhì)-蛋白質(zhì)對(duì)風(fēng)味的釋放行為提供了鮮明的方向,為指導(dǎo)產(chǎn)品生產(chǎn)、品質(zhì)提升以及風(fēng)味駐留提供了參考價(jià)值。