基于感官組學(xué)解析熱加工鷹爪蝦關(guān)鍵滋味成分的變化

鷹爪蝦（Trachypenaeus curvirostris）隸屬節(jié)肢動(dòng)物門(mén)、甲殼綱、十足目、對(duì)蝦科，是一種重要經(jīng)濟(jì)蝦類，其出肉率高，味道鮮美，深受消費(fèi)者青睞。熱加工是影響產(chǎn)品風(fēng)味的重要因素，為提高產(chǎn)品品質(zhì)，對(duì)關(guān)鍵滋味成分的研究必不可少。分子感官科學(xué)可以從分子水平對(duì)滋味定性、定量和描述，構(gòu)建食品的滋味重組模型，從而確定食品中滋味活性成分，現(xiàn)己廣泛應(yīng)用于食品的滋味分析。重組實(shí)驗(yàn)是分子感官科學(xué)應(yīng)用中最重要的實(shí)驗(yàn)方法。通過(guò)滋味重組模型和消除實(shí)驗(yàn)，可探究化合物與味覺(jué)特征形成的關(guān)系，確定樣品的關(guān)鍵滋味成分。

中國(guó)海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的賈倩男、侯虎、樊燕*等以鷹爪蝦為材料，通過(guò)滋味活度值（TAV）考察各化合物的呈味強(qiáng)度，探究鷹爪蝦在熱處理前后游離氨基酸、無(wú)機(jī)離子、季胺化合物、還原糖、有機(jī)酸和核苷酸含量的變化；采用重組、消除和添加實(shí)驗(yàn)，結(jié)合感官評(píng)價(jià)和電子舌評(píng)價(jià)各滋味物質(zhì)，探討其整體滋味輪廓及呈味特性，確定關(guān)鍵呈味物質(zhì)及呈味貢獻(xiàn)，旨在為鷹爪蝦類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)，也為提高加工貯藏中鷹爪蝦的品質(zhì)提供參考。

1 鷹爪蝦滋味感官評(píng)定結(jié)果

在鮮味、咸味、甜味和濃厚味方面，熱處理樣品TC滋味強(qiáng)度均大于生鮮樣品TR，表明熱處理對(duì)滋味具有顯著影響，可能是加熱促使蝦肉中蛋白質(zhì)以及多肽水解斷裂產(chǎn)生一些呈味物質(zhì)。鷹爪蝦滋味以鮮味和濃厚味為主。

2鷹爪蝦滋味組分定量分析結(jié)果

2.1 游離氨基酸含量變化及其對(duì)滋味的影響

由表1可知，TC、TR樣品中均檢測(cè)出18 種游離氨基酸，總量分別為1165.94 mg/100 g和1396.64 mg/100 g，Gly、Arg、Tau、Pro和Ala的含量較高，熱處理后這5 種氨基酸含量占總游離氨基酸的74.88%。熱處理前后Gly含量均最高，分別為264.57 mg/100 g和346.79 mg/100 g，TAV均大于1，是甘甜味的主要貢獻(xiàn)者。Arg是一種苦味氨基酸，帶有微弱甜味，有增加呈味復(fù)雜性和提高鮮度的作用，其在高含量下可與帶有甜味的Ala協(xié)同作用賦予蝦肉特有的適宜滋味；Tau是一種微酸性的氨基酸，盡管它對(duì)滋味的貢獻(xiàn)尚報(bào)道較少，但研究已證明其在調(diào)節(jié)正常生理功能中具有重要作用；Pro也是甜味氨基酸，不僅可以提供甜味，還可以減少蝦肉中的不愉快滋味。盡管Glu含量較低，其熱處理前后TAV均大于1，因此對(duì)鷹爪蝦的鮮味具有重要貢獻(xiàn)，發(fā)揮改善總體風(fēng)味的作用；熱處理后，游離氨基酸總量增長(zhǎng)到1396.64 mg/100 g，增加了19.79%，說(shuō)明熱處理對(duì)游離氨基酸含量有顯著影響。熱處理前后，鮮味氨基酸的含量無(wú)顯著變化，甜味氨基酸的含量增多，除Arg外，苦味氨基酸的含量均降低。原因可能是，一方面，加熱使蝦肉中的蛋白質(zhì)以及多肽水解斷裂產(chǎn)生了Gly和Ser等具有甜味的氨基酸；另一方面，游離氨基酸會(huì)發(fā)生脫氨、脫羧等反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為烴、醛、胺等，從而使其含量降低。

2.2 無(wú)機(jī)鹽離子、季胺化合物、還原糖、有機(jī)酸、核苷酸含量變化及其對(duì)滋味的影響

由表2可知，鷹爪蝦中Na＋含量最高（39.12～49.15 mg/100 g），其次是Cl-（38.11～44.13 mg/100 g），TAV均大于1，表明無(wú)機(jī)離子對(duì)熱誘導(dǎo)蝦樣品的滋味具有重要貢獻(xiàn)。TC樣品的甜菜堿和氧化三甲胺含量均高于TR樣品，膽堿含量無(wú)顯著變化，這可能是熱處理后鷹爪蝦濃厚味強(qiáng)的一個(gè)重要因素。同時(shí)，三者的TAV均小于1，表明甜菜堿、氧化三甲胺和膽堿對(duì)鷹爪蝦的濃厚味具有不同程度的輔助作用。鷹爪蝦中僅檢出較低含量的葡萄糖（3.50～10.52 mg/100 g），感官評(píng)價(jià)中鷹爪蝦甜味較弱，可能與此結(jié)果密切相關(guān)。鷹爪蝦中只檢測(cè)到乳酸、未檢測(cè)到琥珀酸，熱處理后乳酸含量由（205.63±3.53）mg/100 g降低為（127.47±8.03）mg/100 g，其TAV＞1表明乳酸是鷹爪蝦滋味的重要貢獻(xiàn)者。TC樣品的核苷酸及其關(guān)聯(lián)化合物總量高于TR樣品，說(shuō)明蝦在煮制后有更多滋味物質(zhì)溶出。熱處理后5’-IMP的TAV（5.94）高于熱處理前（5.00），有研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)通電加熱的凡納濱對(duì)蝦其IMP和GMP含量較高，有助于保持蝦肉的鮮味且不會(huì)產(chǎn)生明顯的苦味。

2.3 天然提取液與滋味重組模型的呈味差異

由圖1可知，鷹爪蝦滋味重組模型與天然提取液有相似的滋味輪廓，滋味重組模型除酸味外，其他5種滋味強(qiáng)度均低于天然提取液。

2.4滋味化合物的消除實(shí)驗(yàn)

由表3可知，TR樣品的甜味、鮮味和咸味強(qiáng)度值分別為5.56、13.45和9.98，TC樣品分別為8.05、13.83和10.39，強(qiáng)度較高，基本無(wú)酸味和苦味；滋味重組模型的甜味、鮮味和咸味強(qiáng)度值普遍低于天然水提取液，而苦味和酸味略高于原樣，與感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致。滋味重組模型與天然水提取液存在一定差異，未能完整地再現(xiàn)原樣的呈味表現(xiàn)，這可能與滋味重組模型中缺乏某些關(guān)鍵呈味物質(zhì)有關(guān)。

首先對(duì)鷹爪蝦重組模型進(jìn)行第1次消除實(shí)驗(yàn)，將重組模型中的滋味物質(zhì)分成11 個(gè)大組，具體分組情況如表4所示。當(dāng)消除C、H、I和K組時(shí)，滋味變化不顯著，但當(dāng)缺失另外7 組呈味組分時(shí)能感覺(jué)到顯著的滋味差異。消除A組、B組、D組和E組時(shí)，正確區(qū)分度高，甜味和鮮味顯著降低。 消除F組和G組時(shí)，TR樣品的正確區(qū)分度分別為19和16，TC樣品的正確區(qū)分度均為18，顯著影響了咸味、鮮味、甜味和濃厚味，苦味增加；消除J組時(shí)，甜味和濃厚味降低。因此，鷹爪蝦第1次消除實(shí)驗(yàn)排除C、H、I和K組。將第1次消除時(shí)滋味產(chǎn)生顯著變化的混合組細(xì)分為包含單一或多個(gè)成分的子組，進(jìn)行第2次消除實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步揭示每種組分對(duì)滋味的貢獻(xiàn)程度。

由表5可知，Glu、Gly和Ala的消除均導(dǎo)致甜味顯著減弱。據(jù)報(bào)道，Glu是具有鮮味活性的化合物，Gly的TAV大于1，是甘甜味的主要貢獻(xiàn)者，Ala是甜味氨基酸，顯著影響鷹爪蝦的滋味。Pro和B1組的消除導(dǎo)致甜味稍減弱，B2組的消除對(duì)整體滋味無(wú)顯著影響，消除EI組后，甜味和鮮味均降低，E2和E3組的消除滋味無(wú)顯著變化。Na＋和Cl-的消除導(dǎo)致甜味、咸味、鮮味和濃厚味降低，苦味升高，消除K＋和正確區(qū)分度均小于3，對(duì)滋味無(wú)顯著影響，研究表明，Na＋、K＋、Cl-和也是河鲀魚(yú)的關(guān)鍵滋味組分。甜菜堿具有甜味調(diào)節(jié)作用，消除甜菜堿和氧化三甲胺，甜味和濃厚味降低。因此，結(jié)合兩次消除實(shí)驗(yàn)，初步確定鷹爪蝦中關(guān)鍵呈味活性物質(zhì)為Glu、Gly、Ala、5’-IMP、5’-GMP、Na＋、Cl-、甜菜堿和氧化三甲胺。

2.5 滋味化合物的添加實(shí)驗(yàn)

由表6可知，加入Tyr和Arg后區(qū)分度均大于10，滋味發(fā)生顯著變化，造成重組液甜味和鮮味增強(qiáng)，苦味減弱。因此Tyr和Arg在鷹爪蝦中也具有呈味活性。多重消除與添加實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，鷹爪蝦呈味活性物質(zhì)為Glu、Gly、Ala、Tyr、Arg、5’-IMP、5’-GMP、Na＋、Cl-、甜菜堿和氧化三甲胺。對(duì)比TAV的結(jié)果，乳酸的TAV大于1，但缺少乳酸時(shí)對(duì)滋味無(wú)顯著影響；Tyr和Arg在樣品中的TAV均小于1，但通過(guò)添加實(shí)驗(yàn)證明這兩種化合物也是蝦的滋味活性物質(zhì)。由于影響食品滋味的機(jī)制和因素十分復(fù)雜，各成分間協(xié)同作用對(duì)食品滋味貢獻(xiàn)等方面的研究有待于進(jìn)一步拓展和深入。

結(jié) 論

此研究在熱處理前后的鷹爪蝦中均檢測(cè)到18種游離氨基酸，高含量氨基酸主要有Gly、Arg、Tau、Pro和Ala；含量最高的核苷酸為IMP，其次是Hx和HxR；有機(jī)酸只檢出乳酸；無(wú)機(jī)離子以Na＋和Cl-為主；還檢測(cè)出較高含量的甜菜堿和較低含量的葡萄糖。其中，Glu、Gly、Na＋、Cl-、乳酸與5’-IMP的TAV大于1，是蝦肉滋味的主要貢獻(xiàn)者。通過(guò)構(gòu)建滋味重組模型，確定鷹爪蝦的關(guān)鍵滋味活性化合物為Glu、Gly、Ala、Tyr、Arg、5’-IMP、5’-GMP、Na＋、Cl-、甜菜堿和氧化三甲胺，從而為鷹爪蝦類產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

本文來(lái)源于《食品科學(xué)》2023年44卷第20期212-218頁(yè)，作者：賈倩男，侯虎，王聰，孫艷，樊燕。