卜冬冬，王曉婧，汪建明，李秉業(yè)，張偉偉

(1.天津科技大學(xué) 食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；2.山東天博食品配料有限公司，山東 濟(jì)寧 272000)

美拉德反應(yīng)制備薩拉米風(fēng)味香精基料的研究

卜冬冬1，王曉婧1，汪建明1，李秉業(yè)2，張偉偉2

(1.天津科技大學(xué) 食品工程與生物技術(shù)學(xué)院，天津 300457；2.山東天博食品配料有限公司，山東 濟(jì)寧 272000)

以酶解液為原料，研究了美拉德反應(yīng)制備薩拉米風(fēng)味香精基料。通過高效液相色譜法測定原料肉及發(fā)酵肉中的氨基酸種類及含量，通過正交試驗確定美拉德反應(yīng)配方，最后通過模糊數(shù)學(xué)檢驗法進(jìn)一步確定了美拉德反應(yīng)的最佳配方：反應(yīng)溫度100 ℃，反應(yīng)時間60 min，各因素添加量為葡萄糖4%，木糖2.5%，硫胺素0.1%，Cys 0.8%，Arg 2%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%。

酶解液；正交試驗；薩拉米風(fēng)味；美拉德反應(yīng)；模糊數(shù)學(xué)檢驗法

人類從開始烹飪食品以來就在利用美拉德反應(yīng)制備美味的食品?，F(xiàn)代食品工業(yè)更是應(yīng)用美拉德反應(yīng)生產(chǎn)具有消費者喜歡的色澤與風(fēng)味的食品。美拉德反應(yīng)是食品加熱產(chǎn)生風(fēng)味最重要的途徑之一，食品中的游離氨基酸和還原糖是美拉德反應(yīng)的重要參與者，不同的單體氨基酸與還原糖反應(yīng)，能夠產(chǎn)生不同的風(fēng)味。

隋偉[1]利用蝦加工下腳料，運用生物酶解技術(shù)，通過熱反應(yīng)(主要是美拉德反應(yīng))處理，研制風(fēng)味逼真的蝦味香精；潘麗紅[2]運用生物酶解技術(shù)，對一級干腌金華火腿和豆粕進(jìn)行水解，產(chǎn)物進(jìn)一步熱反應(yīng)(即美拉德反應(yīng))處理，研制干腌火腿香精。為研究開發(fā)薩拉米風(fēng)味劑，一種新型的產(chǎn)品即薩拉米風(fēng)味香精基料，本實驗以酶解液為原料，通過美拉德反應(yīng)原料的選擇，確定最佳的美拉德反應(yīng)配方，生產(chǎn)薩拉米風(fēng)味濃郁、逼真的薩拉米風(fēng)味香精基料。

1 材料與方法

1.1 主要原料和試劑

新鮮豬肉 市售；氨基酸、葡萄糖、木糖、硫胺素 山東天博食品配料有限公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

98-1-B電子調(diào)溫電熱套 天津市泰斯特儀器有限公司；PHS-3C數(shù)顯pH計 上海精密科學(xué)儀器有限公司；MS403S分析天平 梅特勒-托利多儀器有限公司；立式壓力蒸汽滅菌器 上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；LXJ64-01離心機(jī) 河北省吳橋電機(jī)廠；1200系列高效液相色譜儀 美國Agilent公司。

1.3 制作工藝

豬肉糜→發(fā)酵→發(fā)酵肉→酶解→滅酶→美拉德反應(yīng)→成品。

1.4 試驗方法

1.4.1 氨基酸的檢測

高效液相色譜法[3]。

1.4.2 模糊數(shù)學(xué)評價法[4]

1.4.2.1 評定小組的建立

挑選本試驗室經(jīng)過感官評定培訓(xùn)的食品專業(yè)學(xué)生10人組成感官評定小組，所有待測樣品在美拉德反應(yīng)冷卻至30 ℃后統(tǒng)一評定，樣品以統(tǒng)一容器盛裝，隨機(jī)取樣，要求評定員評定前12 h不飲酒，不食刺激性食物，評定過程中禁止相互討論，以10 min為時間間隔單位，評定完一個樣品后以清水漱口。

1.4.2.2 感官評定風(fēng)味質(zhì)量因素集的確立

影響被評判對象質(zhì)量的指標(biāo)集合稱為因素集，表示為U=(u1, u2,……,ui,……,um)，其中U為因素集，ui為第i個因素，對于薩拉米風(fēng)味香精基料，確定由3項指標(biāo)組成因素集，即U=(氣味u1，滋味u2，組織狀態(tài)u3)。

1.4.2.3 評語集的建立

被評對象所屬質(zhì)量級別的集合稱為評語集，表示為V=(vl,v2,……,vi,……,vm)(2

表1 薩拉米風(fēng)味基料的感官評定標(biāo)準(zhǔn)表

1.4.2.4 質(zhì)量因素權(quán)重集的確立

表2 評價薩拉米風(fēng)味質(zhì)量因素的權(quán)重分布統(tǒng)計

將表2中所得的各風(fēng)味質(zhì)量因素權(quán)重總分除以100，得到各風(fēng)味質(zhì)量因素的權(quán)重，分別為氣味0.39，滋味0.41，組織狀態(tài)0.20，則3項風(fēng)味質(zhì)量因素的權(quán)重集合為K=(kl，k2，k3) =(0.39，0.41，0.20)。因此，3個風(fēng)味質(zhì)量因素中權(quán)重最大的是滋味，氣味次之，權(quán)重最小的是組織狀態(tài)。

1.4.3 美拉德反應(yīng)原料的選擇

1.4.3.1 還原糖的選擇

參考大量文獻(xiàn)及在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上確定還原糖的種類。

1.4.3.2 氨基酸的選擇

采用高效液相色譜法分別測定原料肉和發(fā)酵肉中氨基酸的種類及含量，通過對比原料肉與發(fā)酵肉中氨基酸的種類及含量，選出含量差距較大的幾種氨基酸參與美拉德反應(yīng)。

1.4.4 美拉德反應(yīng)體系的建立

在前期試驗的基礎(chǔ)上，確定美拉德反應(yīng)的所有原料，由于不同的還原糖種類和不同的氨基酸種類反應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)味差異很大，不同的還原糖含量及不同的氨基酸含量反應(yīng)產(chǎn)生的風(fēng)味差異也很大，故在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，將美拉德反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間及9種反應(yīng)原料進(jìn)行正交試驗，正交試驗設(shè)計為十一因素五水平，正交試驗因素水平見表3。

表3 正交試驗因素水平表

2 結(jié)果與討論

2.1 美拉德反應(yīng)原料的選擇

2.1.1 還原糖的選擇

綜合文獻(xiàn)報道,用于美拉德增香的碳水化合物中主要物質(zhì)是一些還原糖。根據(jù)還原糖種類不同，它與酶解液產(chǎn)生的風(fēng)味不一樣，而且反應(yīng)的速度也不一樣，整體來講，戊糖>己糖>二糖。常見的戊糖有核糖、木糖、阿拉伯糖等，常見的己糖有葡萄糖、果糖、半乳糖等[6]。其中核糖的反應(yīng)活性最高，但因葡萄糖、木糖價廉易得，也常用來代替核糖生產(chǎn)肉味香料,因此本文選擇葡萄糖和木糖作為主要的還原糖參加美拉德反應(yīng)。

2.1.2 氨基酸的選擇

氨基酸具有Strecker醛以及反應(yīng)、釋放氨的能力，因此不同的氨基酸和還原糖反應(yīng)，會產(chǎn)生不同的風(fēng)味[7]。原料肉及發(fā)酵肉中氨基酸的種類及含量見表4。

表4 原料肉和發(fā)酵肉中氨基酸含量

由表4可知，原料肉和發(fā)酵肉中都含有16種氨基酸，包含甲硫氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸7種人體必需氨基酸，氨基酸種類一致，但氨基酸含量存在差異。發(fā)酵肉中氨基酸的含量較原料肉增加的百分比中：Cys增加百分比最大，增加量為17.65%；Tyr次之，增加的百分比為5.81%。氨基酸百分比增加較多的幾種氨基酸及增加次序為Cys>Tyr>Phe>Arg>Lys，由于Phe與還原糖反應(yīng)產(chǎn)生苦味，故Phe不作為美拉德反應(yīng)原料，選擇Cys，Tyr，Arg，Lys為美拉德反應(yīng)原料。參考文獻(xiàn)[8-10]及在預(yù)實驗的基礎(chǔ)上，選擇Glu，Gly為美拉德反應(yīng)原料。硫胺素?zé)峤到夂螽a(chǎn)生的噻唑，被認(rèn)為是具有肉味特征風(fēng)味的物質(zhì)[11]，硫胺素的添加對體系香味物質(zhì)的生成有促進(jìn)作用，故選擇硫胺素為美拉德反應(yīng)原料。

2.2 美拉德反應(yīng)體系的建立

在前期試驗的基礎(chǔ)上，采用十一因素五水平的正交試驗對美拉德反應(yīng)配方進(jìn)行優(yōu)化選擇，正交試驗結(jié)果表見表5。

表5 正交試驗結(jié)果表

續(xù) 表

極差R的大小可以用來衡量試驗中相應(yīng)因素作用的大小，極差R值越大，說明顯著性越高，反之說明顯著性越低。由表5可知，反應(yīng)溫度的極差最大，故反應(yīng)溫度對美拉德反應(yīng)的影響最顯著；硫胺素的極差最小，故硫胺素對美拉德反應(yīng)的影響顯著性最低。相應(yīng)因素極差的大小順序為R(溫度)>R(Arg)>R(Cys)>R(Tyr)>R(葡萄糖)>R(Gly)>R(Lys)>R(時間)>R(木糖)>R(Glu)>R(硫胺素)，所以相應(yīng)因素對美拉德反應(yīng)的影響大小順序為溫度>Arg>Cys>Tyr>葡萄糖>Gly>Lys>時間>木糖>Glu>硫胺素。美拉德反應(yīng)的最優(yōu)配方為反應(yīng)溫度105 ℃，反應(yīng)時間40 min，各因素添加量為葡萄糖4%，木糖2%，硫胺素0.3%，Cys 0.8%，Arg 0.8%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%。

2.3 模糊數(shù)學(xué)評價檢驗

2.3.1 模糊矩陣建立結(jié)果

將上述實驗中最優(yōu)配方與正交試驗中評分較高的3個試驗配方做進(jìn)一步評價，驗證并最終確定美拉德反應(yīng)的最佳配方。將每個樣品的質(zhì)量評價因素進(jìn)行歸一化處理，得到以下模糊矩陣：

其中j=l,2為樣品編號，i=l,2,3為質(zhì)量評價因素，ril,ri2,ri3分別為第i個評價因素。10名感官評定員對2組樣品按氣味、滋味、整體協(xié)調(diào)性3個因素逐一評價，其對應(yīng)的等級票數(shù)分布情況見表6。

表6 感官評定票數(shù)分布

注：V1為優(yōu)秀；V2為良好；V3為—般；V4為較差。

根據(jù)以上規(guī)定，得到4組樣品的模糊矩陣如下：R11=V11/10……

2.3.2 模糊變換及綜合評價結(jié)果

根據(jù)模糊矩陣變化原理：R=K×A，則第1組樣品的綜合評價結(jié)果為：R1=K×A1=(0.39，0.41，0.20)×A1=(0.459，0.341，0.159，0.041)。以上結(jié)果可以說明，第1種樣品有45.9%的感官評定員認(rèn)為其等級為優(yōu)秀，34.1%認(rèn)為良好，15.9%認(rèn)為一般，4.1%認(rèn)為較差。同理可得其他樣品的綜合評價結(jié)果，其他樣品的綜合評價結(jié)果見表7。

表7 各樣品綜合評價結(jié)果

由表7可知，第2組樣品具有最高的隸屬優(yōu)秀頻率，其綜合感官為優(yōu)秀的概率為53.9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他樣品，且只有2%的評定員認(rèn)為其較差，第2組樣品隸屬良好的頻率較第1組低，但優(yōu)秀與良好的總隸屬率達(dá)到86%，是所有樣品中最高的。根據(jù)最大隸屬原則認(rèn)為樣品2的綜合感官最佳，即反應(yīng)溫度100 ℃，反應(yīng)時間60 min，各因素添加量為葡萄糖4%，木糖2.5%，硫胺素0.1%，Cys 0.8%，Arg 2%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%。

3 結(jié)論

以酶解液為原料，研究了美拉德反應(yīng)制備薩拉米風(fēng)味香精基料的制備。通過相關(guān)文獻(xiàn)確定了美拉德反應(yīng)體系中的還原糖種類；通過高效液相色譜法測定原料肉及發(fā)酵肉中的氨基酸種類及含量，從而確定美拉德反應(yīng)體系中氨基酸的種類；通過正交試驗確定美拉德反應(yīng)配方；最后通過模糊數(shù)學(xué)檢驗法進(jìn)一步確定美拉德反應(yīng)的最佳配方，即反應(yīng)溫度100 ℃，反應(yīng)時間60 min，各因素添加量為葡萄糖4%，木糖2.5%，硫胺素0.1%，Cys 0.8%，Arg 2%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%，得到的產(chǎn)物具有濃郁的薩拉米風(fēng)味，為后期制備薩拉米風(fēng)味香精打下基礎(chǔ)。

[1]隋偉.熱反應(yīng)蝦味香精的制備[D].無錫：江南大學(xué)，2006.

[2]潘麗紅.熱反應(yīng)干腌火腿香精基料研發(fā)[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2008.

[3]Xie X, Liang Y, Liu H, et al. Modification of glycolysis and its effect on the production of L-threonine inEscherichiacoli[J].Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology,2014,41(6):1007-1015.

[4]Amerine M A,Pangborn R M, Roessler E B. Principle of sensory evaluation of food[M].New York and London:Academic Press,1965:602.

[5]Saiyavit Varavinitet. Production of meat-like flavor [J]. Science Asia,2000,26:219-224.

[6]巫亮.酶解豬皮制備豬肉調(diào)味料的研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2010.

[7]馮大炎.美拉德反應(yīng)及系列香料的合成[J].食品科學(xué)，1993 (7):3-7.

[8]汪曉,李俊霞,王斐，等.酶法水解羊肉制備肉味香精的研究[J].食品科技，2008(10):114-118.

[9]孫麗平,汪東風(fēng),張莉，等.利用鰭魚皮蛋白制備熱反應(yīng)型肉香調(diào)味基料的研究[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009,39(2):249-252.

[10]田懷香.金華火腿風(fēng)味物質(zhì)研究及其風(fēng)味基料的研制[D].無錫：江南大學(xué)，2005.

[11]丁耐克.食品風(fēng)味化學(xué)[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1997.

Research on the Preparation of Salami Flavor Essence by Maillard Reaction

BU Dong-dong1, WANG Xiao-jing1, WANG Jian-ming1, LI Bing-ye2, ZHANG Wei-wei2

(1.College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China;2.Shandong Tianbo Food Ingredients Co., Ltd., Jining 272000, China)

Research the preparation of salami flavor essence by Maillard reaction with enzymolysis liquid as raw material. Detect the types and content of amino acids in raw meat and fermented meat by high performance liquid chromatography (HPLC). Determine the formula of Maillard reaction by orthogonal experiment. In the end, use fuzzy mathematics test to determine the optimal formula of Maillard reaction, that is reaction temperature of 100 ℃, reaction time of 60 min, glucose of 4%, xylose of 2.5%, thiamin of 0.1%,cysteine of 0.8%, arginine of 2%, glycine of 1.2%, tyrosine of 1.6%, glutamic of 1.2%, lysine of 0.8%.

enzymolysis liquid; orthogonal experiment; salami flavor; Maillard reaction; fuzzy mathematics test

2016-07-25

卜冬冬(1989-)，女，山東菏澤人，碩士，研究方向：食品工程。

TS207.4

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.01.035

1000-9973(2017)01-0148-05