雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)工藝優(yōu)化及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

劉瑞 劉智禹 陳貝 方旭波 張瑞娟 陳小娥

摘要：為了提高雙斑東方鲀魚頭的附加值，制備了河鲀魚風(fēng)味基料。以魚頭為原料，酶解后利用美拉德反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行增香、呈色，采用正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件，并利用氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)和電子鼻分析美拉德反應(yīng)前、后揮發(fā)性物質(zhì)的變化。結(jié)果表明，雙斑東方鲀魚頭酶解液美拉德反應(yīng)的最適條件為木糖-氨基葡萄糖配比1∶2、還原糖添加量3.5%、反應(yīng)時(shí)間65 min、反應(yīng)溫度115 ℃。GC-MS結(jié)果顯示，美拉德反應(yīng)改善了酶解液的整體風(fēng)味，醛類是美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中最主要的揮發(fā)性物質(zhì)，其他化合物則使其風(fēng)味更加豐富。電子鼻雷達(dá)圖分析結(jié)果與GC-MS數(shù)據(jù)結(jié)果基本保持一致。該研究結(jié)果為以雙斑東方鲀魚頭為原料開發(fā)海鮮風(fēng)味基料提供了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：雙斑東方鲀魚頭；美拉德反應(yīng)；正交試驗(yàn)；風(fēng)味；GC-MS；電子鼻

中圖分類號(hào)：TS254.1 ?????文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ????文章編號(hào)：1000-9973（2024）04-0109-07

Optimization of Maillard Reaction Process of Takifugu bimaculatus

Head and Analysis of Volatile Flavor Substances

LIU Rui1，2， LIU Zhi-yu2， CHEN Bei2， FANG Xu-bo3*， ZHANG Rui-juan3， CHEN Xiao-e1

（1.College of Food and Pharmacy， Zhejiang Ocean University， Zhoushan 316022， China; 2.Key

Laboratory of Propagation， Cultivation and High-value Utilization of Marine Organisms in Fujian Province，

Xiamen 361013， China; 3.Zhejiang International Maritime College， Zhoushan 316024， China）

Abstract： In order to improve the added value of Takifugu bimaculatus head， the pufferfish flavor basic material is prepared. With fish head as the raw material， after enzymatic hydrolysis， Maillard reaction is used to enhance its aroma and color. The process conditions are optimized by orthogonal test. The changes of volatile substances before and after Maillard reaction are analyzed by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） and electronic nose. The results show that the optimum conditions for Maillard reaction of Takifugu bimaculatus head enzymatic hydrolysate are as follows： xylose-glucosamine ratio is 1∶2， the addition amount of reducing sugar is 3.5%， reaction time is 65 min and reaction temperature is 115 ℃. The results of GC-MS show that Maillard reaction improves the overall flavor of enzymatic hydrolysate. Aldehydes are the main volatile substances in Maillard reaction products， and other compounds make the flavor richer. The analysis results of electronic nose radar diagram are basically consistent with the results of GC-MS data. The results of this study have provided a theoretical basis for the development of seafood flavor basic material with Takifugu bimaculatus head as the raw material.

Key words： Takifugu bimaculatus head; Maillard reaction; orthogonal test; flavor; GC-MS; electronic nose

收稿日期：2023-09-08

基金項(xiàng)目：福建省海洋生物增養(yǎng)殖與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金（2020fjscq02）

作者簡介：劉瑞（1999—），女，碩士，研究方向：水產(chǎn)加工與貯藏。

*通信作者：方旭波（1972—），男，教授，博士，研究方向：水產(chǎn)加工與貯藏。

雙斑東方鲀（Takifugu bimaculatus）屬鲀形目、鲀科、東方鲀屬，為福建省養(yǎng)殖河鲀的主要品種之一[1]。養(yǎng)殖雙斑東方鲀營養(yǎng)價(jià)值較高、風(fēng)味獨(dú)特[2]，其中魚皮與魚肉均為無毒級(jí)別，可安全食用[3]。近年來，東方鲀養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，在其加工過程中由于缺乏良好的利用途徑，魚頭大多作為副產(chǎn)物被丟棄，造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)[4]。

美拉德反應(yīng)是指在加熱條件下，還原糖的羰基與氨基酸、肽或蛋白質(zhì)的氨基之間發(fā)生的一種非酶促褐變反應(yīng)[5]。該反應(yīng)可產(chǎn)生數(shù)百種化合物，賦予食品誘人的色澤和獨(dú)特的芳香風(fēng)味[6]。陳啟航等[7]以鰹魚蒸煮液為原料，利用美拉德反應(yīng)制備具有鰹魚風(fēng)味的調(diào)味基料。步營等[8]發(fā)現(xiàn)藍(lán)蛤超高壓酶解液經(jīng)過美拉德反應(yīng)后的風(fēng)味得到明顯改善，用其研發(fā)了一種風(fēng)味良好、天然營養(yǎng)的海鮮調(diào)味料。邢貴鵬等[9]以羅非魚熬煮液和木糖為原料，探究美拉德反應(yīng)的最優(yōu)條件，得到的產(chǎn)物風(fēng)味較好，具有濃郁的海鮮風(fēng)味。雙斑東方鲀魚頭富含蛋白質(zhì)，經(jīng)蛋白酶酶解后形成大量多肽和氨基酸，可以與還原糖混合加熱進(jìn)行美拉德反應(yīng)，用于制作海鮮風(fēng)味基料，然而目前關(guān)于此方面的研究鮮有報(bào)道。

本試驗(yàn)以雙斑東方鲀魚頭為原料，利用美拉德反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行增香、呈色，以感官評(píng)分和褐變程度為指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)結(jié)合正交試驗(yàn)優(yōu)化美拉德反應(yīng)參數(shù)，確定最佳工藝條件，然后通過氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)和電子鼻對(duì)比美拉德反應(yīng)前、后產(chǎn)物的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)差異，為雙斑東方鲀魚頭的高值化利用提供了一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雙斑東方鲀魚頭（質(zhì)量為（50±5） g）：購于福建省漳州市漳浦縣佛曇鎮(zhèn)。

風(fēng)味蛋白酶（15 000 U/g）：江蘇銳陽生物科技有限公司；木糖、氨基葡萄糖（均為食品級(jí)）：山東鑫泰生物科技有限公司；氫氧化鈉、鹽酸等試劑（均為分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BXM-30R立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司；UV-2800紫外可見分光光度計(jì) 尤尼柯（上海）儀器有限公司；PEN3便攜式電子鼻 德國Airsense公司；Trace 1310 ISQ-LT GC-MS聯(lián)用儀 美國賽默飛世爾科技公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 雙斑東方鲀魚頭酶解液的制備

將雙斑東方鲀魚頭用流水解凍，去眼、去鰓、去皮后洗凈，用攪碎機(jī)攪碎，按料液比1∶5（g/mL）加入去離子水，再次攪拌。酶解液的制備參照方旭波等[10]的方法，并略作修改，調(diào)節(jié)pH至7.0，加入350 U/g的風(fēng)味蛋白酶后于50 ℃下酶解3 h，反應(yīng)結(jié)束后置于沸水中滅酶10 min，冷卻至室溫，使用4層紗布過濾，收集濾液，于4 ℃冰箱中冷藏備用。

1.3.2 美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的制備

將雙斑東方鲀魚頭酶解液濾液轉(zhuǎn)移至錐形瓶中，向其中添加一定量的還原糖，混合均勻，封口，置于高壓蒸汽滅菌鍋中進(jìn)行美拉德反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，于4 ℃冰箱中冷藏備用。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

以木糖-氨基葡萄糖配比（1∶3、1∶2、1∶1、2∶1、3∶1）、還原糖添加量（1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%）、反應(yīng)時(shí)間（40，50，60，70，80 min）和反應(yīng)溫度（85，95，105，115，125 ℃）作為單因素，考察不同因素對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物褐變程度和感官評(píng)分的影響，其余各因素固定為還原糖添加量3.0%、木糖-氨基葡萄糖配比1∶1、反應(yīng)時(shí)間60 min、反應(yīng)溫度115 ℃，每組各做3次平行試驗(yàn)。

1.3.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，見表1。

1.3.5 感官評(píng)定

參照方旭波等[10]的方法并作適當(dāng)修改。感官評(píng)定小組由10名經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的食品專業(yè)學(xué)生組成，根據(jù)表2中的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)雙斑東方鲀魚頭酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行獨(dú)立評(píng)價(jià)打分，滿分為50分，其中氣味20分、滋味15分、色澤15分，分值越大，說明美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的風(fēng)味越好。每組評(píng)分的結(jié)果為剔除異常數(shù)后所取的平均值。

1.3.6 褐變程度測(cè)定

褐變程度的測(cè)定參照柯志剛等[11]的方法，并略作修改。將1.3.2中獲得的美拉德反應(yīng)液在8 000 r/min、4 ℃條件下離心10 min，收集上清液。將上清液稀釋11倍后，在波長420 nm處測(cè)定其吸光度值。

1.3.7 GC-MS分析

參照Zhang等[5]的方法，并略作修改。分別取5 mL酶解液濾液和美拉德反應(yīng)液置于20 mL頂空瓶中，加入10 μL 2，4，6-三甲基吡啶（0.1 mg/mL）作為內(nèi)標(biāo)物，擰緊瓶蓋后插入75 μm 的PDMS SPME 萃取頭，于55 ℃萃取30 min，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）進(jìn)行分析測(cè)定。

GC條件：TG-Wax色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），進(jìn)樣采用分流模式，分流比為5∶1，載氣（高純度氦氣）流速為1.0 mL/min，升溫程序；起始溫度40 ℃，保持1 min，再以3 ℃/min的速率升溫至180 ℃，最后以20 ℃/min的速率升溫至230 ℃，保持15 min。

質(zhì)譜條件：電子碰撞（EI）模式，電離能70 eV，發(fā)射電流50 μA，離子源溫度260 ℃，傳輸線溫度230 ℃，進(jìn)樣口溫度250 ℃，質(zhì)量掃描范圍（m/z）：29～350 amu，掃描時(shí)間間隔0.2 s。

1.3.8 電子鼻分析

參照李澤林等[12]的方法，并略作修改。分別取20 mL酶解液濾液和美拉德反應(yīng)液置于50 mL燒杯中，用保鮮膜密封，在室溫下靜置40 min，進(jìn)行電子鼻檢測(cè)分析，通過WinMuster軟件分析得到樣品氣味對(duì)電子鼻10個(gè)金屬傳感器的響應(yīng)值信息。測(cè)定參數(shù)：采樣時(shí)間設(shè)置為98 s，載氣流速和進(jìn)樣流量均設(shè)置為200 mL/min。每組做3個(gè)平行。傳感器的識(shí)別性能見表3[12-13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用OriginPro ?2018軟件繪圖。氣味雷達(dá)圖通過WinMuster軟件獲取響應(yīng)值結(jié)果后使用OriginPro 2018軟件制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 木糖-氨基葡萄糖配比對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響

木糖是美拉德反應(yīng)常用的還原糖之一，氨基葡萄糖含氨基和羰基，單一物質(zhì)具備發(fā)生美拉德反應(yīng)的條件[14]。本研究以木糖和氨基葡萄糖搭配使用進(jìn)行美拉德反應(yīng)，并研究二者的最佳配比。木糖-氨基葡萄糖配比對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響見圖1。

由圖1可知，當(dāng)還原糖配比為1∶2時(shí)，雙斑東方鲀魚頭酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物呈現(xiàn)出最佳的風(fēng)味和品質(zhì)。還原糖配比從1∶3調(diào)整至3∶1，即當(dāng)木糖配比不斷增加時(shí)，褐變程度越來越大，感官評(píng)分先升后降，表明木糖配比的提高會(huì)使美拉德反應(yīng)加劇，比例過高時(shí)，產(chǎn)品品質(zhì)下降。綜上所述，選擇木糖-氨基葡萄糖配比為1∶2進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.2 還原糖添加量對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響

由圖2可知，褐變程度隨著還原糖添加量的增加而加劇。還原糖添加量較少時(shí)，感官評(píng)分和褐變程度均較低，其原因可能是還原糖作為美拉德反應(yīng)的重要前體物質(zhì)，在添加量不足的情況下，反應(yīng)程度降低，導(dǎo)致產(chǎn)生的芳香分子量減小，總體風(fēng)味不夠豐滿醇厚；但當(dāng)還原糖添加量過多時(shí)，導(dǎo)致美拉德反應(yīng)過程中生成大量類黑精等物質(zhì)，從而產(chǎn)生濃重的焦苦味，掩蓋了其他芳香氣味，使得感官急劇劣變；當(dāng)還原糖添加量為3%時(shí)，感官評(píng)分最高。綜上所述，選擇還原糖添加量為3%進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響

由圖3可知，反應(yīng)時(shí)間低于60 min時(shí)，隨著反應(yīng)時(shí)間的不斷延長，雙斑東方鲀魚頭酶解液美拉德反應(yīng)呈色物質(zhì)不斷積累，褐變程度隨之增加，香氣物質(zhì)不斷產(chǎn)生，感官評(píng)分隨之上升；反應(yīng)時(shí)間超過60 min后，褐變程度仍隨著反應(yīng)時(shí)間的延長而增加，但感官評(píng)分開始下降，這可能是由于反應(yīng)時(shí)間過長導(dǎo)致反應(yīng)原料不斷消耗，美拉德反應(yīng)不再劇烈，褐變程度逐漸減緩，此時(shí)繼續(xù)反應(yīng)使得產(chǎn)品出現(xiàn)不良風(fēng)味和口感，感官評(píng)分下降。綜上所述，選擇反應(yīng)時(shí)間為60 min進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，這與邢貴鵬等[9]的研究結(jié)果相似。

2.1.4 反應(yīng)溫度對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響

由圖4可知，隨著反應(yīng)溫度從85 ℃升高至125 ℃，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的褐變程度逐漸加劇，感官評(píng)分則呈先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)反應(yīng)溫度為115 ℃時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高值，此時(shí)雙斑東方鲀魚頭酶解液美拉德反應(yīng)產(chǎn)物呈棕褐色，香氣協(xié)調(diào)，味道濃郁。當(dāng)反應(yīng)溫度過高時(shí)，反應(yīng)速度急劇加快，感官評(píng)分迅速下降，導(dǎo)致產(chǎn)品的接受度降低，這是由于過度反應(yīng)產(chǎn)生了焦苦味和黑棕色物質(zhì)，掩蓋了香味和河鲀魚味。綜上所述，選擇反應(yīng)溫度為115 ℃進(jìn)行正交優(yōu)化試驗(yàn)，這與王林果等[15]的研究結(jié)果相似。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析及驗(yàn)證

由表4可知，影響雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)產(chǎn)物感官評(píng)分的因素大小順序?yàn)镈＞B＞C＞A。最佳工藝條件為A2B3C3D2，即木糖-氨基葡萄糖配比為1∶2，還原糖添加量為3.5%，反應(yīng)時(shí)間為65 min，反應(yīng)溫度為115 ℃，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，平行3次，得到的感官評(píng)分為44.3±0.3，高于表4中的任一數(shù)據(jù)，說明正交試驗(yàn)得到的美拉德工藝優(yōu)化參數(shù)具有適用性和可靠性。美拉德反應(yīng)得到的產(chǎn)品魚香味濃，無腥味和其他異味，總體香味豐滿，口感細(xì)膩，味道鮮美，顏色呈深棕色，光澤感強(qiáng)。

2.3 美拉德反應(yīng)前、后揮發(fā)性物質(zhì)變化分析

雙斑東方鲀魚頭酶解液和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的GC-MS分析結(jié)果見圖5和表5。

由表5可知，共檢測(cè)出揮發(fā)性化合物68種，其中酶解液中檢測(cè)出45種揮發(fā)性物質(zhì)，美拉德反應(yīng)液中檢測(cè)出65種揮發(fā)性物質(zhì)，包括20種醛類、8種酮類、11種醇類、4種酯類、4種芳香烴類、3種烷烴類、10種雜環(huán)類化合物和5種其他化合物。這些化合物組成了雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)前、后的揮發(fā)性風(fēng)味輪廓，美拉德反應(yīng)前、后揮發(fā)性物質(zhì)在數(shù)量和含量上存在著顯著差異，其中美拉德反應(yīng)后揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總體數(shù)量明顯增多，對(duì)芳香味貢獻(xiàn)較大的多數(shù)化合物含量提高，腥味相關(guān)化合物含量降低。醛類是在雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味中起最主要作用的揮發(fā)性物質(zhì)，其他種類化合物尤其是呋喃類、吡嗪類、含硫類化合物則使其風(fēng)味更加豐富。

醛類物質(zhì)的閾值較低，因此即使微量也對(duì)雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)液的香氣具有突出貢獻(xiàn)，這類物質(zhì)可能源于不飽和脂肪酸氧化、蛋白質(zhì)或者氨基酸Strecker降解等一系列化學(xué)反應(yīng)[16]。已有研究證明很多Strecker醛自身及其反應(yīng)產(chǎn)物對(duì)食品風(fēng)味有著十分顯著的促進(jìn)作用[17]。其中，C6～C12飽和醛類物質(zhì)的閾值相對(duì)更低[18]，對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)較大，一般有青草及芳香的脂肪氣味。本試驗(yàn)中檢測(cè)到了20種醛類物質(zhì)，其中酶解液中有14種，比美拉德反應(yīng)液少了6種。與魚腥味有關(guān)的庚醛[19]在美拉德反應(yīng)后相對(duì)質(zhì)量濃度由41.67 ng/mL降低至21.98 ng/mL，說明美拉德反應(yīng)具有一定的脫腥作用。美拉德反應(yīng)后，除了反-2-壬烯醛含量降低外，其他與芳香味有關(guān)的醛類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)均在美拉德反應(yīng)后出現(xiàn)或者含量增加，對(duì)海鮮風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。其中，異戊醛和糠醛含量增加最明顯，異戊醛具有麥芽味、蘋果香，糠醛具有燒烤味和焦糖味，表明在美拉德反應(yīng)中異戊醛和糠醛的產(chǎn)率較高，是雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中重要的香氣化合物。2-甲基丁醛增加幅度也較大，作為常用香料已廣泛用于食品工業(yè)中，具有可可香、咖啡香和蘋果香等風(fēng)味。這些醛類物質(zhì)的種類及含量變化表明，通過美拉德反應(yīng)，雙斑東方鲀魚頭的腥味得到了有效改善，花香、果香、烘烤香等多種香氣更加凸顯，使得產(chǎn)物的整體風(fēng)味更加圓潤柔和、和諧飽滿、富有層次感。此外，醛類物質(zhì)在與其他物質(zhì)混合時(shí)還通常起到增強(qiáng)其風(fēng)味的作用，其中和酮類物質(zhì)的交互作用在魚、肉制品形成獨(dú)特風(fēng)味的過程中發(fā)揮著重要作用[9]。

本研究中共檢測(cè)出8種酮類，其來源可能是醇類的氧化或脂類的分解[20]。由于酮類物質(zhì)的氣味閾值一般高于其同分異構(gòu)體的醛類物質(zhì)[16]，所以相對(duì)于醛類物質(zhì)，酮類對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)作用不大，但對(duì)整體風(fēng)味也有一定的促進(jìn)作用。酮類主要賦予水產(chǎn)品花香和果香，通常花香的味道強(qiáng)度與碳鏈長度成正比[21]。本研究中，丙酮含量最高，具有辛辣甜味，經(jīng)美拉德反應(yīng)后含量有所降低。2-丁酮、2，3-丁二酮、4-環(huán)戊烯-1，3-二酮和2，6-二甲基-3-庚酮的含量增加較明顯，其中2-丁酮具有水果香，2，3-丁二酮具有黃油香，可作為食品香料。

醇類物質(zhì)的感官閾值較高，對(duì)水產(chǎn)品的風(fēng)味貢獻(xiàn)小，一般與其他物質(zhì)混合，對(duì)風(fēng)味有重疊效應(yīng)[21]。醇類物質(zhì)通常有芳香、泥土味、青草味。在本研究中，美拉德反應(yīng)液中檢測(cè)出11種醇類物質(zhì)，比美拉德反應(yīng)前增加了2種?？反?、1-辛烯-3-醇和4-萜烯醇三者含量在美拉德反應(yīng)后增加較明顯，使特征芳香風(fēng)味進(jìn)一步得到了增強(qiáng)。1-辛烯-3-醇為脂肪氧化產(chǎn)物，具有玫瑰香、蘑菇香和泥土味，可以增強(qiáng)肉味的感官強(qiáng)度[22]。但美拉德反應(yīng)后，產(chǎn)生了異丁醇，增加了反應(yīng)體系的苦味。

共檢測(cè)出4種酯類化合物，美拉德反應(yīng)使得酯類含量顯著上升。酯類物質(zhì)一般由羧酸和醇經(jīng)酯化反應(yīng)生成[20]，通常具有典型的水果香氣。在美拉德反應(yīng)液中檢測(cè)出的4種酯類中，乙酸乙酯含量最高，具有令人愉悅的水果味和甜味。

本研究中檢測(cè)出的烴類主要包括芳香烴和烷烴。烴類物質(zhì)一般香氣閾值較高，因此認(rèn)為其對(duì)雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)液的整體風(fēng)味沒有重要貢獻(xiàn)，然而一些芳香烴，如具有水果味和糖果味的鄰二甲苯、呈現(xiàn)煙熏味的對(duì)二甲苯和具有甜香、脂香、塑料味的苯乙烯可以使雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)液的風(fēng)味更加飽滿[23]。另外，它們還是形成對(duì)肉味有貢獻(xiàn)作用的雜環(huán)類化合物的重要中間體[24]。

本研究中檢測(cè)到的雜環(huán)類化合物主要有呋喃類、吡嗪類、吡咯類和吲哚類，共10種，且美拉德反應(yīng)后含量顯著增加。雙斑東方鲀魚頭中的含硫氨基酸通過Strecker降解產(chǎn)生硫化氫和氨，為大量雜環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)的形成提供了前體物質(zhì)，再經(jīng)氧化生成吡嗪類化合物[18]。呋喃類化合物通常是由還原糖-氨基酸相互作用、糖或硫胺素受熱降解產(chǎn)生的[25]。一些呋喃類和吡嗪類化合物的氣味閾值較低，具有典型的肉香、烘烤香和焦香等令人愉快的氣味[24]，對(duì)雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)液的整體香氣貢獻(xiàn)較大。2-正戊基呋喃、（E）-2-（2-戊烯基）呋喃和2-甲基吡嗪三者含量較豐富，是賦予雙斑東方鲀魚頭美拉德產(chǎn)物關(guān)鍵肉香味的化合物。吲哚，又稱苯并吡咯，是一類具有復(fù)雜氣味特征的含氮化合物，低濃度時(shí)伴隨著令人愉悅的花香，而在高濃度時(shí)具有強(qiáng)烈而持久的糞便氣味。

含硫化合物的香氣閾值相對(duì)較低，可顯著影響食品的風(fēng)味，被認(rèn)為是引起基礎(chǔ)肉香氣特征的關(guān)鍵化合物[19]。在本研究中，美拉德反應(yīng)后產(chǎn)生了含硫化合物二甲基三硫，能夠提供卷心菜味和魚腥味。此外，在雙斑東方鲀魚頭酶解液中檢測(cè)到了三甲胺，含量為13.38 ng/mL。作為魚腥味的標(biāo)志性物質(zhì)之一[26]，三甲胺的閾值較低，對(duì)雙斑東方鲀魚頭酶解液的整體風(fēng)味具有不良影響。經(jīng)美拉德反應(yīng)后，其含量減少至3.67 ng/mL，魚腥味減弱，再一次說明了美拉德反應(yīng)具有良好的脫腥作用。

2.4 美拉德反應(yīng)前、后電子鼻結(jié)果分析

由圖6可知，美拉德反應(yīng)前、后風(fēng)味輪廓存在較大差異，響應(yīng)值升高最明顯的傳感器為W1W、W2W和W2S，其他傳感器略有升高或降低。結(jié)合表3可知，W1W對(duì)硫化物靈敏，W2W對(duì)芳香成分和有機(jī)硫化物靈敏，W2S對(duì)醇類、醛類和酮類靈敏。該結(jié)果與GC-MS檢測(cè)結(jié)果基本一致，說明美拉德反應(yīng)后體系中產(chǎn)生了較多的含硫化合物、醛類、酮類、醇類等芳香揮發(fā)性成分，使得肉香味、烘烤香和海鮮風(fēng)味增強(qiáng)。由此說明，美拉德反應(yīng)可以賦予食品誘人的香味，提高產(chǎn)物的感官品質(zhì)。

3 結(jié)論

本研究以雙斑東方鲀副產(chǎn)物魚頭為原料，經(jīng)風(fēng)味蛋白酶酶解后，產(chǎn)生大量多肽和氨基酸等用于美拉德反應(yīng)的前體物質(zhì)，加入木糖和氨基葡萄糖后混合加熱即可發(fā)生反應(yīng)，制備河鲀魚風(fēng)味調(diào)味基料。以褐變程度和感官評(píng)分為指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得到美拉德反應(yīng)的最優(yōu)條件為木糖-氨基葡萄糖配比1∶2、還原糖添加量3.5%、反應(yīng)時(shí)間65 min、反應(yīng)溫度115 ℃。在此條件下制備的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物感官評(píng)分為44.3±0.3，光澤度好，鮮味濃郁，風(fēng)味怡人。通過GC-MS對(duì)雙斑東方鲀魚頭酶解液和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)，分別檢測(cè)到45種和65種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，包括20種醛類、8種酮類、11種醇類、4種酯類、4種芳香烴類、3種烷烴類、10種雜環(huán)類化合物和5種其他化合物。分析發(fā)現(xiàn)美拉德反應(yīng)后，大量貢獻(xiàn)芳香味的化合物產(chǎn)生或增加，而與腥味有關(guān)的物質(zhì)明顯減少，改善了雙斑東方鲀魚頭酶解液的整體風(fēng)味。其中，醛類是構(gòu)成雙斑東方鲀魚頭美拉德反應(yīng)產(chǎn)物風(fēng)味最主要的揮發(fā)性物質(zhì)，其他種類化合物則使得整體風(fēng)味更加協(xié)調(diào)、飽滿。電子鼻分析結(jié)果顯示，美拉德反應(yīng)后響應(yīng)值升高最明顯的傳感器為W1W、W2W和W2S，再次說明美拉德反應(yīng)后體系中產(chǎn)生了較多的含硫化合物、醛類、酮類、醇類等芳香揮發(fā)性成分。本研究結(jié)果可為雙斑東方鲀加工副產(chǎn)物的高值化利用提供一定的借鑒和參考。

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