摘 要:為充分利用克氏原螯蝦殼,以不同添加量(0%、20%、40%)蝦殼粉為原料,測(cè)定各發(fā)酵時(shí)間內(nèi)不同蝦殼粉添加量蝦醬內(nèi)的游離氨基酸、呈味核苷酸、有機(jī)酸含量,進(jìn)行感官品質(zhì)分析并分別計(jì)算相對(duì)滋味活性值(relative taste activity value,RTAV),得出相對(duì)滋味貢獻(xiàn)較大的組分。結(jié)果表明:蝦殼粉添加量為0%和20%時(shí),發(fā)酵時(shí)間對(duì)蝦醬中總游離氨基酸(total free amino acids,TFAAs)含量影響不大。蝦殼粉添加量為20%時(shí),蝦醬鮮味更加明顯。當(dāng)蝦殼粉添加量為40%時(shí),TFAAs含量變化集中在發(fā)酵前期,TFAAs含量顯著下降,對(duì)蝦醬的苦味抑制更加顯著。呈味有機(jī)酸測(cè)定結(jié)果表明,40%蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬呈鮮味和酸味具有促進(jìn)作用。利用RTAV、變量投影重要性篩選出影響滋味的潛在差異化合物,Ile、GMP、Ala、Val、Leu、IMP、Glu、Asp、Cys、His等呈味物質(zhì)對(duì)蝦醬滋味的形成起主導(dǎo)作用。結(jié)合感官分析,總體來看,不同蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵克氏原螯蝦醬滋味有顯著影響。本研究可以為克氏原螯蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬的滋味影響提供理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:克氏原螯蝦;蝦殼粉;蝦醬;滋味特性;游離氨基酸;呈味核苷酸
Effect of Addition of Different Amounts of Crayfish Shell Powder on the Flavor of Fermented Crayfish Paste
CHEN Gehui1,2, HUANG Qi1,2, HU Chuanfeng1,2, SHEN Lingwei1,2, WU Wenjin2, XIONG Guangquan2,
YU Wei2, QIAO Yu2, TU Ziyi3, WANG Chao1,*
(1. School of Life and Health Sciences, HuBei University of Technology, Wuhan 430068, China; 2. Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China;
3. Hubei Crawfish Industrial Technology Research Institute Co., Qianjiang 433199, China)
Abstract: In order to fully utilize crayfish shell, fermented crayfish paste added with different amounts of crayfish shell powder (0%, 20%, and 40%) was evaluated at different fermentation times for free amino acids, taste nucleotides, organic acids and sensory quality. The relative taste activity value (RTAV) was calculated to determine major taste contributors. The results showed that fermentation time had little effect on the total free amino acids (TFAAs) content of fermented crayfish paste with 0 and 20% crayfish shell powder. Fermented crayfish paste with 20% crayfish shell powder had a more obvious umami taste. The TFAAs content of fermented crayfish paste with 20% crayfish shell powder changed mainly in the early period of fermentation, decreasing significantly, and addition of 20% crayfish shell powder inhibited the bitterness of crayfish paste more significantly. Based on RTAV and variable importance in projection (VIP) scores, potential differential compounds affecting the taste were selected, and the taste substances Ile, GMP, Ala, Val, Leu, IMP, Glu, Asp, Cys, and His played a dominant role in the formation of the taste of crayfish paste. By combining the above results with sensory analysis, we concluded that addition of crayfish shell powder had a significant effect on the flavor of fermented crayfish paste. This study provides a theoretical basis for understanding the effect of addition of crayfish shell powder on the flavor of fermented crayfish paste.
Keywords: Procambarus clarkii; crayfish shell powder; fermented crayfish paste; taste characteristics; free amino acids; taste nucleotides
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240826-220
中圖分類號(hào):TS254.9" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-8123(2025)02-0018-07
引文格式:
陳戈輝, 黃琪, 胡傳峰, 等. 克氏原螯蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵克氏原螯蝦醬滋味特性的影響[J]. 肉類研究, 2025, 39(2):"18-24. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240826-220." "http://www.rlyj.net.cn
CHEN Gehui, HUANG Qi, HU Chuanfeng, et al. Effect of addition of different amounts of crayfish shell powder on the flavor of fermented crayfish paste[J]. Meat Research, 2025, 39(2): 18-24. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240826-220." "http://www.rlyj.net.cn
發(fā)酵蝦醬作為一種傳統(tǒng)的水產(chǎn)品調(diào)味品,其獨(dú)特的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值受到消費(fèi)者的喜愛。發(fā)酵過程中,蝦醬中低分子質(zhì)量的非揮發(fā)性水溶性化合物影響其風(fēng)味和品質(zhì)。國(guó)內(nèi)外研究主要集中在發(fā)酵蝦醬的生產(chǎn)工藝、品質(zhì)評(píng)價(jià)、風(fēng)味成分分析等方面。黃愛蓮等[1]以南美白對(duì)蝦蝦頭為主要原料,對(duì)加曲蝦頭醬的快速發(fā)酵工藝進(jìn)行研究,結(jié)果表明,蝦頭醬揮發(fā)性風(fēng)味成分有所增加,鮮味和品質(zhì)均提升。Zhu Wenhui等[2]研究近3 年蝦醬中的揮發(fā)性化合物以及不同發(fā)酵和貯藏時(shí)間對(duì)整體香氣特性的影響,結(jié)果表明,適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵和貯藏時(shí)間對(duì)蝦醬的風(fēng)味質(zhì)量至關(guān)重要。Yao Yunping等[3]通過蝦的不同部分發(fā)酵探究細(xì)菌與香氣形成之間的關(guān)系,有望改善蝦醬的質(zhì)量。在國(guó)內(nèi)克氏原螯蝦加工產(chǎn)業(yè)中,蝦殼廢棄物80%被直接丟棄,只有少部分克氏原螯蝦殼用于配制飼料及活性成分的提取[4]。事實(shí)上蝦殼具有顯著的香味特征,對(duì)蝦類制品的整體香味感知有極大影響[5]。
在水產(chǎn)品中,呈鮮味的氨基酸主要包括Glu和Asp,而Pro、Gly和Ala則主要貢獻(xiàn)甜味[6]。此外,5’-核苷酸亦發(fā)揮鮮味作用,尤其是5’-肌苷酸(5’-inosine monophosphate,IMP)、5’-鳥苷酸(5’-guanosine monophosphate,GMP)和5’-腺核苷酸(5’-adenosine monophosphate,AMP)為水產(chǎn)品中關(guān)鍵的鮮味核苷酸衍生物。琥珀酸和乳酸則能增強(qiáng)鮮味[7]。蝦殼粉具有色澤鮮紅、口感咸、腥味弱、質(zhì)地干爽順滑等特點(diǎn),且其中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高達(dá)30%[8]。有研究表明,淡水克氏原螯蝦的甲殼中含有大量的Glu,通常被用作味精的替代品[9]。蝦殼粉可以作為零食等加工產(chǎn)品的強(qiáng)化原料,在餅干中加入蝦殼粉有利于提高滋味和感官屬性[10]。蝦殼對(duì)蝦干的香氣特征有重要貢獻(xiàn),是蝦香氣的主要來源[11]。且蝦殼中游離氨基酸等呈味物質(zhì)有利于形成獨(dú)特風(fēng)味[12]。目前有關(guān)蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬非揮發(fā)性物質(zhì)和品質(zhì)的影響研究較少,且缺乏系統(tǒng)性的研究。
為充分利用克氏原螯蝦殼,本研究將克氏原螯蝦殼粉作為發(fā)酵克氏原螯蝦醬的一種原料,探究其添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬滋味和品質(zhì)的影響。以淡水克氏原螯蝦殼粉和蝦肉為原料,采用自然發(fā)酵法發(fā)酵,探究無蝦殼粉、蝦殼粉占蝦肉質(zhì)量20%及40% 3 個(gè)組別的蝦醬滋味變化,分析蝦殼粉的添加量對(duì)蝦醬滋味的影響,從游離氨基酸、呈味核苷酸、有機(jī)酸的含量分析蝦醬在發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的滋味變化[13],采用相對(duì)滋味活性值(relative taste activity value,RTAV)方法分析非揮發(fā)性化合物對(duì)整體滋味特征的貢獻(xiàn),對(duì)發(fā)酵過程中各成分之間相關(guān)性重要指標(biāo)變量投影重要性(variable importance in projection,VIP)進(jìn)行分析。旨在為蝦殼粉影響克氏原螯蝦醬發(fā)酵后滋味的變化提供參考,揭示不同蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬滋味的影響規(guī)律,為發(fā)酵蝦醬的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
鮮活克氏原螯蝦購(gòu)于湖北省武漢市白沙洲水產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。
硫酸、硝酸、鹽酸、高氯酸、氫氧化鈉、95%乙醇、甲醇、三乙胺、異硫氰酸苯酯、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、鉻酸鉀、硝酸銀、亞鐵氰化鉀、冰乙酸、酚酞、氯化鈉、乙酸鋅、對(duì)苯二酚、無水亞硫酸鈉 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙腈(色譜純) 美國(guó)賽默飛世爾科技公司;鉬酸銨(分析純) 上海麥克林生化科技股份有限公司;5’-核苷酸標(biāo)準(zhǔn)制劑AMP、GMP、IMP(均為色譜純) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
UltiMate3000高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)儀 美國(guó)Dionex公司;KS-300VDE液晶超聲波清洗器 昆山潔力美超聲儀器有限公司;DHS-16A鹵素水分測(cè)定儀 上海菁海儀器有限公司;DHG-9920A電熱鼓風(fēng)干燥箱、MGC-350HP人工氣候箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;XHF-DY高速分散器 寧波新芝生物科技股份有限公司;3K15臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 德國(guó)SIGMA公司;OD-15R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 美國(guó)Oxford Lab Products公司;SH220N石墨消解儀 海能未來技術(shù)集團(tuán)股份有限公司;AL204電子分析天平 上海衡平儀器儀表廠;SHZ-D III循環(huán)水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。
1.3 方法
1.3.1 樣品處理
預(yù)處理:鮮活的克氏原螯蝦,洗凈后去頭,蝦尾殼肉分離,蝦殼、蝦肉放置于65 ℃的干燥箱中干燥12 h,期間取出部分蝦殼、蝦肉用于水分含量測(cè)定,蝦殼、蝦肉水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別低于8%、20%即可結(jié)束烘干。烘干結(jié)束后,用研磨機(jī)將蝦殼研磨成粉,蝦肉研打至蓬松肉松狀,并過40 目篩網(wǎng)。將上述蝦殼粉、蝦肉分裝好,貼好標(biāo)簽,寫上日期,放入干燥皿中保存。
1.3.2 蝦醬制作
在錐形瓶中配制蝦醬,配制比例分別為蝦肉、水、食鹽質(zhì)量比20∶40∶3,蝦肉、蝦殼粉、水、食鹽質(zhì)量比20∶4∶40∶3,蝦肉、蝦殼粉、水、食鹽質(zhì)量比20∶8∶40∶3,3 組分別記為non組、20%組、40%組。
將上述配制好的3 組蝦醬用2 層紗布封口,在瓶身上貼上標(biāo)簽,放入25 ℃人工氣候箱中自然發(fā)酵12 d。分別于發(fā)酵前期(0 d)、發(fā)酵中期(6 d)、發(fā)酵后期(12 d)取樣待用。
1.3.3 游離氨基酸測(cè)定
參照Wei Yuliang等[14]方法并稍作修改,稱取2 g樣品于50 mL容量瓶中,充分溶解后,加水定容,混勻,放置24 h后取20 mL上清液與等體積的磺基水楊酸溶液混勻,6 000×g離心10 min。取上清液20 mL減壓濃縮至干,加入1 mL 0.2 mol/L檸檬酸鈉緩沖液溶解,并通過0.45 μm微孔濾膜過濾后用于氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定。
1.3.4 核苷酸測(cè)定
參照Liu Hai等[15]的方法并稍作修改,將2 g樣品與20 mL 6%高氯酸混合并均質(zhì)2 min。冷凍離心(6 000×g、10 min)后取上清液并用10 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至中性,并通過0.22 μm微孔濾膜過濾后用于HPLC測(cè)定。色譜條件如下:流動(dòng)相A為50 mmol/L KH2PO4-K2HPO4(pH 6.5);流動(dòng)相B為90%甲醇水溶液。流速設(shè)為0.7 mL/min,柱溫25 ℃,檢測(cè)器波長(zhǎng)254 nm,進(jìn)樣量20 μL。洗脫梯度為:0~14 min,100% A;14.01~18 min,100%~25% A;18.01~22 min,25%~10% A;22.01~25 min,10%~0% A;25.01~47 min,0% A。5?-核苷酸標(biāo)準(zhǔn)制劑包括AMP、IMP、GMP。
1.3.5 有機(jī)酸測(cè)定
參照GB 5009.157—2016《食品中有機(jī)酸的測(cè)定》。
1.3.6 RTAV計(jì)算
RTAV反映化合物對(duì)整體滋味的貢獻(xiàn)程度。為了便于分析,將對(duì)樣品總體滋味貢獻(xiàn)最大組分的RTAV設(shè)定為100[16]。各化合物RTAV按下式計(jì)算:
式中:Ci為化合物相對(duì)含量/%;Ti為該化合物閾值/(mg/100 g);Cmax為對(duì)整體滋味貢獻(xiàn)最大的化合物相對(duì)含量/%;Tmax為對(duì)整體滋味貢獻(xiàn)最大的化合物感覺閾值/(mg/100 g)。
1.3.7 感官評(píng)價(jià)
選取6 位經(jīng)驗(yàn)豐富的感官評(píng)定人員(3男3女,年齡20~25 歲,無飲食偏見和過敏反應(yīng)),稱取10 g樣品,在樣品滅菌前,根據(jù)香氣、腥氣、質(zhì)地、色澤、可接受度5 個(gè)方面對(duì)不同蝦殼含量的蝦醬進(jìn)行綜合評(píng)分;稱取20 g樣品,在樣品滅菌后,根據(jù)香氣、腥氣、質(zhì)地、色澤、可接受度5 個(gè)方面對(duì)不同蝦殼含量的蝦醬進(jìn)行綜合評(píng)分,各項(xiàng)指標(biāo)滿分均為5,分值越大,特征性越強(qiáng),評(píng)分細(xì)則見表1。
1.4 數(shù)據(jù)處理
每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)平行測(cè)定3 次取平均值,實(shí)驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,數(shù)據(jù)均用DPS軟件通過單因素?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,顯著性檢驗(yàn)采用Duncan新復(fù)極差法。使用Origin 2021、Simca和TBtools軟件進(jìn)行繪圖。在P<0.05水平下存在顯著性差異。
2 結(jié)果與分析
2.1 蝦醬發(fā)酵過程中游離氨基酸分析
游離氨基酸是一類重要的非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。如表2所示,在同一發(fā)酵時(shí)間對(duì)比不同蝦殼粉添加量各組間差異,在發(fā)酵0、6 d,non組與20%蝦殼粉添加量組中總游離氨基酸(total free amino acids,TFAAs)含量無顯著差異,蝦殼粉添加量達(dá)到40%時(shí)TFAAs含量顯著高于另外2 組(P<0.05),隨著蝦殼粉添加量增加,TFAAs含量也增多。游離氨基酸含量與蛋白質(zhì)水解程度有關(guān)[17],蝦殼粉中含有30%左右的蛋白質(zhì)[8],40%組蝦殼粉添加量增加,蝦醬中蛋白質(zhì)含量增加,發(fā)酵過程中參與水解的蛋白質(zhì)增多,導(dǎo)致TFAAs含量上升。發(fā)酵0 d,40%-D0組鮮味氨基酸(umami free amino acids,UFAAs)、甜味氨基酸(sweet free amino acids,SFAAs)和苦味氨基酸(bitter free amino acids,BFAAs)含量相較于其他2 組均顯著上升(P<0.05),其中Asp、Glu、Ser和Gly含量均顯著上升(P<0.05)。游離氨基酸是水產(chǎn)品的主要滋味物質(zhì)之一,其中Asp、Gly、Glu和Ala是主要的呈味氨基酸[18]。Gly和Ala具有宜人的甜味,其中Gly廣泛存在于各種水產(chǎn)海鮮中,甜味口感更加強(qiáng)烈??辔栋被嶂谐齃ys外,各游離氨基酸含量也有明顯上升。發(fā)酵6 d,40%-D6組中主要是BFAAs含量上升,其中Arg和Ile顯著上升(P<0.05)。Arg雖然有一定的苦味,但對(duì)水產(chǎn)品的整體滋味形成有益[19]。發(fā)酵12 d,40%-D12組TFAAs含量與另外2 組相比顯著下降(P<0.05)。在發(fā)酵的早期階段,蛋白質(zhì)不斷分解,游離氨基酸含量增加,發(fā)酵后期,由于微生物死亡使得分解蛋白質(zhì)能力下降[20]。
在同一蝦殼粉添加量下對(duì)比不同發(fā)酵時(shí)間各組間差異,當(dāng)蝦殼粉添加量為0%和20%時(shí),non-D0、non-D6、20%-D0、20%-D6這4 組蝦醬中TFAAs含量均沒有顯著差異。發(fā)酵12 d時(shí),non-D12組和20%-D12組相較于以上4 組蝦醬中TFAAs含量呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)。當(dāng)蝦殼粉添加量為40%時(shí),與前面研究結(jié)果相反,40%-D0組與40%-D6和40%-D12組TFAAs含量均有顯著差異(P<0.05),而隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),40%-D6組和40%-D12組之間TFAAs含量沒有顯著差異。綜合來看,蝦殼粉添加量為0%和20%時(shí),發(fā)酵時(shí)間對(duì)于蝦醬中TFAAs含量影響不大,當(dāng)蝦殼粉添加量為40%時(shí),TFAAs含量變化集中在發(fā)酵前期,TFAAs含量顯著下降(P<0.05),其中下降最明顯的是SFAAs,BFAAs含量顯著上升(P<0.05),推測(cè)當(dāng)蝦殼粉添加量達(dá)到40%時(shí)會(huì)導(dǎo)致蝦醬產(chǎn)生一定的苦味。
綜合依據(jù)各種呈味游離氨基酸含量分析,添加40%蝦殼粉對(duì)鮮味和甜味貢獻(xiàn)最大,表明添加蝦殼粉會(huì)對(duì)鮮味和甜味的表達(dá)有促進(jìn)效果。Glu對(duì)于提高產(chǎn)品的鮮味至關(guān)重要,而Ala有助于增加甜味[21]。并且Ala與IMP結(jié)合能夠產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的鮮味,為了進(jìn)一步表征蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬滋味的影響,還需要綜合其他非揮發(fā)性組分分析。
2.2 蝦醬發(fā)酵過程中呈味核苷酸分析
呈味核苷酸對(duì)水產(chǎn)品滋味的形成具有重要貢獻(xiàn),AMP和IMP是主要的呈味核苷酸,水產(chǎn)品鮮味核心物質(zhì)主要是IMP,呈味特點(diǎn)與其含量有關(guān),當(dāng)含量低于0.1 g/100 g時(shí)具有甜味,當(dāng)含量高于0.1 g/100 g時(shí)水產(chǎn)品鮮味增強(qiáng)而甜味減弱,但AMP和IMP的協(xié)同作用對(duì)鮮味有貢獻(xiàn)[22]。根據(jù)呈味特點(diǎn)分為鮮味核苷酸(IMP、AMP、GMP)和苦味核苷酸(次黃嘌呤(hypoxanthine,Hx)、次黃嘌呤核苷(hypoxanthine riboside,HxR))[23]。由圖1可知,AMP為蝦醬中最主要的鮮味核苷酸。發(fā)酵0、6 d時(shí),20%-D0組AMP含量與non-D0組和40%-D0組相比顯著升高(P<0.05)。發(fā)酵12 d,AMP含量隨蝦殼粉添加量增多而顯著上升(P<0.05)。AMP具有抑制苦味的作用,且可作增味劑,可以產(chǎn)生甜味和鮮味[24]。發(fā)酵前期(0~6 d),20%-D0組和20%-D6組AMP含量最高,推測(cè)在發(fā)酵前期,適量的蝦殼粉添加量會(huì)促進(jìn)蝦醬的鮮味。
同一發(fā)酵時(shí)間,隨著蝦殼粉添加量增加,Hx含量逐漸顯著下降(P<0.05)。在蝦殼粉添加量為0%、40%時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),Hx含量也顯著上升(P<0.05)。當(dāng)蝦殼粉添加量為20%時(shí),發(fā)酵6 d Hx含量最高。可以認(rèn)為添加蝦殼粉對(duì)發(fā)酵蝦醬的苦味有一定的抑制作用。添加一定量的蝦殼粉對(duì)發(fā)酵蝦醬的風(fēng)味有明顯影響,添加20%蝦殼粉的蝦醬鮮味更加明顯,添加40%蝦殼粉對(duì)于蝦醬的苦味抑制更加顯著。
2.3 蝦醬發(fā)酵過程中有機(jī)酸組成分析
有機(jī)酸作為糖酵解的產(chǎn)物,對(duì)水產(chǎn)品的滋味具有顯著影響,并可以根據(jù)其味覺特性區(qū)分為酸味(如乳酸、蘋果酸、酒石酸)和鮮味(如琥珀酸)兩大類[25]。由圖2可知,發(fā)酵蝦醬的呈酸味有機(jī)酸主要是酒石酸,其次是蘋果酸和乳酸。呈鮮味有機(jī)酸為琥珀酸,40%-D12組含量達(dá)到111.84 g/kg,在發(fā)酵0 d,3 組琥珀酸含量均有顯著差異(P<0.05)。20%-D0組酒石酸含量最高,為44.15 g/kg,說明添加20%蝦殼粉對(duì)于蝦醬呈酸效果較好。發(fā)酵6 d和12 d,40%蝦殼粉添加量組琥珀酸含量最高,與其他組有顯著差異(P<0.05)。說明在發(fā)酵12 d,添加40%的蝦殼粉對(duì)蝦醬呈酸有明顯效果。
當(dāng)蝦殼粉添加量為0%時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),琥珀酸含量呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢(shì),當(dāng)蝦殼粉添加量為20%、40%時(shí),隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),琥珀酸含量一直呈上升趨勢(shì)。琥珀酸及其鈉鹽是水產(chǎn)品滋味形成的主要物質(zhì)之一,在甲殼類水產(chǎn)品中通常是主要的肌肉代謝產(chǎn)物,它與其他鮮味物質(zhì)合用有輔助呈鮮效果[26]。酒石酸帶有刺激性酸味,在一定程度上影響食品的鮮味[27]。在發(fā)酵0 d,20%-D0組酒石酸含量最高,隨著蝦殼粉添加量增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。發(fā)酵6 d,與0 d相反,且0%和40%蝦殼粉添加量組間沒有顯著差異。發(fā)酵12 d,隨著蝦殼粉添加量增加,酒石酸含量也顯著上升(P<0.05)。同一蝦殼粉添加量條件下,隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),琥珀酸含量相較于0 d顯著上升(P<0.05)。綜合來看,發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒石酸含量的影響較大,40%蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬呈鮮味和酸味具有促進(jìn)作用。
2.4 蝦醬發(fā)酵過程中差異物質(zhì)分析
對(duì)與非揮發(fā)性成分相關(guān)的主要呈味物質(zhì)重要指標(biāo)VIP進(jìn)行分析,根據(jù)正交偏最小二乘判別分析模型,計(jì)算預(yù)測(cè)成分的VIP,比較呈味氨基酸、呈味核苷酸、呈味有機(jī)酸對(duì)蝦醬中滋味的重要性,VIP值越大,表示其差異越顯著[28]。由圖3可知,26 種呈味物質(zhì)VIP值變化范圍在0.845 5~1.317 1之間,其中VIP大于1.0的有10 種,分別為Ile、GMP、Ala、Val、Leu、IMP、Glu、Asp、Cys、His,這說明在蝦醬發(fā)酵過程中這些物質(zhì)可能對(duì)蝦醬滋味的形成起著主導(dǎo)作用[29]。
非揮發(fā)性化合物的相對(duì)含量不能反映它們對(duì)整體滋味特征的真實(shí)貢獻(xiàn)。因此,采用計(jì)算RTAV的方法分析非揮發(fā)性化合物對(duì)整體滋味特征的貢獻(xiàn)[30]。由圖4可知,在呈味氨基酸中,Arg對(duì)整體滋味貢獻(xiàn)較大,RTAV設(shè)定為100,其他呈味氨基酸與Arg比較。同理,在呈味核苷酸和呈味有機(jī)酸中,分別為AMP和酒石酸對(duì)整體滋味貢獻(xiàn)較大,RTAV設(shè)定為100。結(jié)合RTAV≥1的物質(zhì)與VIP>1的物質(zhì)進(jìn)行分析,呈味氨基酸中有顯著差異的物質(zhì)為Ile、Ala、Val、Leu、Glu、His,呈味核苷酸為GMP、IMP,呈味有機(jī)酸沒有明顯差異。發(fā)酵0 d,non-D0組中鑒定出8 種呈味氨基酸成分0.1≤RTAV<1,包括Arg、Glu、Thr、Pro、Val、Met、Ile、Lys,有助于蝦醬整體的滋味貢獻(xiàn)。RTAV≥1的呈味氨基酸有6 種,包括Ser、Gly、Ala、His、Arg、Leu。其中Gly RTAV為20.312 8,Ala為16.401 5,His為15.754 6,Arg為3.699 0,Leu為1.048 9。呈味核苷酸中3 種呈味物質(zhì)RTAV均大于1,且GMP更接近100。有機(jī)酸中蘋果酸(0.221 5)有助于蝦醬整體滋味,酒石酸(37.691 3)和琥珀酸(2.612 5)2 種物質(zhì)對(duì)蝦醬的呈鮮效果均有協(xié)助作用。
對(duì)比呈味游離氨基酸,相較于non-D0組,Ile、Ala、Val、Glu這4 種物質(zhì)RTAV分別在20%-D0組和40%-D0組均呈上升趨勢(shì)。特別是Ile劇烈上升,分別增加97.29%和3.22 倍。在發(fā)酵6 d,Ile的RTAV依舊呈現(xiàn)劇烈上升趨勢(shì),20%-D6組和40%-D6組分別上升3.41、5.21 倍。發(fā)酵12 d,隨著蝦殼粉添加量增加,Ile的RTAV急速下降,分別下降87.88%、90.82%。而Ala、Val在發(fā)酵0 d,隨著蝦殼粉添加量增多有少量上升以外,在發(fā)酵6 d和12 d趨勢(shì)類似,呈現(xiàn)一定下降趨勢(shì),且20%蝦殼粉添加量與40%差別不大。對(duì)比呈味核苷酸,IMP是水產(chǎn)品呈鮮味的主要物質(zhì)。在發(fā)酵0 d,20%-D0組IMP的RTAV最大,為9.024 5,比non-D0組增加61.30%。發(fā)酵6 d,隨蝦殼粉添加量增多逐漸下降。發(fā)酵12 d,IMP的RTAV不隨蝦殼粉添加量增加而變化,趨于穩(wěn)定。綜合來看,40%蝦殼粉添加量對(duì)發(fā)酵蝦醬的呈味有明顯的促進(jìn)效果。
2.5 蝦醬發(fā)酵過程中感官品質(zhì)分析
如圖5所示,發(fā)酵0 d蝦醬的腥味最重,但是同時(shí)香氣最強(qiáng)烈,可接受度最高,呈現(xiàn)出良好色澤,表面質(zhì)地濕潤(rùn),口感順滑。40%-D0組可接受度相比于non-D0組和20%-D0組有所下降,可能是因?yàn)槲r殼粉添加量增大導(dǎo)致色澤輕微發(fā)黑所致。隨著發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng),發(fā)酵6、12 d蝦醬感官綜合評(píng)價(jià)都有明顯下降,不添加蝦殼粉的non-D6組和non-D12組在色澤、質(zhì)地、可接受度及香氣方面都略優(yōu)于其他組。而其中20%-D6組在質(zhì)地方面優(yōu)于其他組。綜合來看,添加不同含量的蝦殼粉對(duì)發(fā)酵蝦醬品質(zhì)影響很大,添加20%蝦殼粉對(duì)發(fā)酵蝦醬品質(zhì)促進(jìn)效果最好。
3 結(jié) 論
研究不同蝦殼粉添加量(0%、20%、40%)對(duì)發(fā)酵蝦醬滋味特性的影響。結(jié)果顯示,蝦殼粉的添加顯著改變了蝦醬的游離氨基酸、呈味核苷酸和有機(jī)酸含量,從而影響其風(fēng)味特性。蝦殼粉添加量為20%時(shí),能夠顯著提升蝦醬的鮮味特性;而添加量增至40%時(shí),則在發(fā)酵前期促進(jìn)蝦醬中TFAAs含量的顯著下降,并更有效地抑制了苦味。此外,通過RTAV和VIP分析,篩選出對(duì)蝦醬滋味形成起主導(dǎo)作用的呈味物質(zhì),包括Ile、GMP、Ala、Val、Leu、IMP、Glu、Asp、Cys、His等。感官分析進(jìn)一步證實(shí)了蝦殼粉添加量對(duì)蝦醬風(fēng)味的顯著影響,其中20%的添加量在提升蝦醬品質(zhì)方面效果最佳。綜上所述,適量蝦殼粉的添加能夠顯著改善發(fā)酵蝦醬的風(fēng)味特性,為克氏原螯蝦殼粉在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 黃愛蓮, 安敏, 羅美燕, 等. 利用南美白對(duì)蝦蝦頭加曲快速發(fā)酵制備蝦醬的工藝研究[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2023, 48(8): 106-110. DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2023.08.018.
[2] ZHU W H, LUAN H W, BU Y, et al. Flavor characteristics of shrimp sauces with different fermentation and storage time[J]. LWT-Food Science and Technology, 2019, 110: 142-151. DOI:10.1016/j.lwt.2019.04.091.
[3] YAO Y P, ZHOU X Y, HADIATULLAH H, et al. Determination of microbial diversities and aroma characteristics of Beitang shrimp paste[J]. Food Chemistry, 2021, 344: 128695. DOI:10.1016/j.foodchem.2020.128695.
[4] 粟燕, 吳偉倫, 汪蘭, 等. 小龍蝦剝殼技術(shù)及蝦殼綜合利用研究進(jìn)展[J]. 肉類研究, 2023, 37(8): 41-45. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20230505-036.
[5] ABUZAR, SHARIF H R, SHARIF M K, et al. Potential industrial and nutritional applications of shrimp by-products: a review[J]. International Journal of Food Properties, 2023, 26(2): 3407-3432."DOI:10.1080/10942912.2023.2283378.
[6] SONG S Q, ZHUANG J D, MA C Z, et al. Identification of novel umami peptides from Boletus edulis and its mechanism via sensory analysis and molecular simulation approaches[J]. Food Chemistry, 2023, 398: 133835. DOI:10.1016/j.foodchem.2022.133835.
[7] JIA R, YANG Y, LIAO G Z, et al. Excavation, identification and structure-activity relationship of heat-stable umami peptides in the processing of Wuding chicken[J]. Food Chemistry, 2024, 430: 137051. DOI:10.1016/j.foodchem.2023.137051.
[8] DENG J J, MAO H H, FANG W, et al. Enzymatic conversion and recovery of protein, chitin, and astaxanthin from shrimp shell waste[J]. Journal of Cleaner Production, 2020, 271: 122655. DOI:10.1016/j.jclepro.2020.122655.
[9] AN J, WICAKSANA F, WOO M W, et al. Current food processing methods for obtaining umami peptides from protein-rich foods: a review[J]. Trends in Food Science amp; Technology, 2024, 153: 104704. DOI:10.1016/j.tifs.2024.104704.
[10] DESMELATI, SUPARMI, LEKSONO T. Characteristics of fresh water lobster carapaces flour (Cherax quadricarinatus)[J]. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2022, 1118(1): 012040. DOI:10.1088/1755-1315/1118/1/012040.
[11] ZHANG D, JI H W, LIU S C, et al. Similarity of aroma attributes in hot-air-dried shrimp (Penaeus vannamei) and its different parts using sensory analysis and GC-MS[J]. Food Research International, 2020, 137: 109517. DOI:10.1016/j.foodres.2020.109517.
[12] BAI J, FAN Y, ZHU L L, et al. Characteristic flavor of Antarctic krill (Euphausia superba) and white shrimp (Penaeus vannamei) induced by thermal treatment[J]. Food Chemistry, 2022, 378: 132074. DOI:10.1016/j.foodchem.2022.132074.
[13] 陳劍, 王婉婉, 李歡, 等. 多組學(xué)技術(shù)解析發(fā)酵水產(chǎn)食品風(fēng)味形成機(jī)理研究進(jìn)展[J]. 肉類研究, 2022, 36(9): 43-50. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20220609-067.
[14] WEI Y L, LI B X, XU H G, et al. Effects of lysine and leucine in free and different dipeptide forms on the growth, amino acid profile and transcription of intestinal peptide, and amino acid transporters in turbot (Scophthalmus maximus)[J]. Fish Physiology and Biochemistry, 2020, 46(5): 1795-1807. DOI:10.1007/s10695-020-00828-2.
[15] LIU H, DA L T, LIU Y. Understanding the molecular mechanism of umami recognition by T1R1-T1R3 using molecular dynamics simulations[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2019, 514(3): 967-973. DOI:10.1016/j.bbrc.2019.05.066.
[16] 洪林欣, 童星, 孫樂常, 等. 酶解前后牡蠣肉風(fēng)味變化研究[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2024, 50(20): 120-128. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037826.
[17] LIU F B, LAI S C, TONG H J, et al. Release of free amino acids upon oxidation of peptides and proteins by hydroxyl radicals[J]. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2017, 409(9): 2411-2420. DOI:10.1007/s00216-017-0188-y.
[18] LI R, SUN Z L, ZHAO Y Q, et al. Effect of different thermal processing methods on water-soluble taste substances of tilapia fillets[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2022, 106: 104298. DOI:10.1016/j.jfca.2021.104298.
[19] SHI Y G, PU D D, ZHOU X W, et al. Recent progress in the study of taste characteristics and the nutrition and health properties of organic acids in foods[J]. Foods, 2022, 11(21): 3408. DOI:10.3390/foods11213408.
[20] LI Y, LI W J, LI C S, et al. Novel insight into flavor and quality formation in naturally fermented low-salt fish sauce based on microbial metabolism[J]. Food Research International, 2023, 166: 112586. DOI:10.1016/j.foodres.2023.112586.
[21] LIU C S, LI M, WANG Y Y, et al. Effects of high hydrostatic pressure and storage temperature on fatty acids and non-volatile taste active compounds in red claw crayfish (Cherax quadricarinatus)[J]. Molecules, 2022, 27(16): 5098. DOI:10.3390/molecules27165098.
[22] 付雪媛, 郭曉華, 董浩, 等. 不同工藝下北極甜蝦頭調(diào)味基料的特征風(fēng)味分析[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2023, 48(4): 90-95. DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2023.04.016.
[23] 許蜜蜜, 邱月, 王旭驊, 等. 不同復(fù)熱處理牛肉特征風(fēng)味物質(zhì)分析[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2023, 49(20): 309-314. DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032775.
[24] 崔妍春, 張化賢, 王愛輝, 等. 三種貝類蒸煮液主要滋味化合物的分析與比較[J]. 中國(guó)調(diào)味品, 2022, 47(1): 1-7. DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2022.01.001.
[25] NIE C Z, WANG L, TIAN H H, et al. The flavor enhancement mechanism of ultrasound-assisted curing and UV-assisted drying in semi-dried tilapia fillets based on flavoromics, lipidomics, and metabolomics[J]. Food Chemistry, 2025, 463: 141386. DOI:10.1016/j.foodchem.2024.141386.
[26] 溫澤華, 楊璨, 黃玉榮, 等. 蟹肉酶解物的鮮味物質(zhì)分析及鮮味肽的鑒定[J]. 食品研究與開發(fā), 2023, 44(21): 10-17. DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2023.21.002.
[27] LOGRéN N, HIIDENHOVI J, KAKKO T, et al. Effects of weak acids on the microbiological, nutritional and sensory quality of baltic herring (Clupea harengus membras)[J]. Foods, 2022, 11(12): 1717. DOI:10.3390/foods11121717.
[28] SONG J X, SHAO Y, YAN Y M, et al. Characterization of volatile profiles of three colored quinoas based on GC-IMS and PCA[J]. LWT-Food Science and Technology, 2021, 146: 111292. DOI:10.1016/j.lwt.2021.111292.
[29] ZHANG Y X, WANG L H, DONG Z Y, et al. The effects of replacing fish meal or soy protein concentrate with wheat gluten on growth, whole-body composition, and the retention and apparent digestibility coefficient of amino acids in Japanese seabass (Lateolabrax japonicus)[J]."Frontiers in Physiology, 2023, 14: 1220192. DOI:10.3389/fphys.2023.1220192.
[30] 周蓓蓓, 吳明林, 蔣陽陽, 等. 鱖魚宰后冷藏24 h內(nèi)肌肉代謝物及相關(guān)風(fēng)味的變化[J]. 食品科學(xué), 2024, 45(16): 244-254. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230811-078.
收稿日期:2024-08-26
基金項(xiàng)目:湖北省科技創(chuàng)新人才計(jì)劃-科技人才服務(wù)企業(yè)項(xiàng)目(2023DJC100);潛江市公益性行業(yè)科研計(jì)劃項(xiàng)目(2023GYX030)
第一作者簡(jiǎn)介:陳戈輝(2000—)(ORCID: 0009-0008-7702-0284),女,碩士研究生,研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工與貯藏。
E-mail: 1543067325@qq.com
*通信作者簡(jiǎn)介:汪超(1978—)(ORCID: 0000-0002-5984-0851),男,教授,博士,研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。
E-mail: 312415976@qq.com