王羽桐,趙 銀,李 健,李 娟,杜文斌,譚 佳,謝建春
(北京食品營(yíng)養(yǎng)與健康高精尖創(chuàng)新中心,食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室,北京工商大學(xué)輕工科學(xué)技術(shù)學(xué)院,北京 100048)
肉味香精為具有肉類風(fēng)味的食品添加劑,其廣泛應(yīng)用于方便食品、肉制品、調(diào)味品等食品中。20世紀(jì)80年代,為適應(yīng)方便面工業(yè)的快速發(fā)展,以水解植物蛋白(Hydrolyzed Vegetable Protein,HVP)、氨基酸與還原糖熱反應(yīng)制備肉味基料再輔以調(diào)香制備的肉味香精,稱為第一代肉味香精,特點(diǎn)是“非肉源”、香氣濃郁、價(jià)格低廉,但缺少真實(shí)肉味道。90年代起,“非肉源”肉味香精逐漸被取代,開始以水解動(dòng)物蛋白(Hydrolyzed Animal Protein,HAP)經(jīng)熱反應(yīng)制備肉味基料,然后輔以調(diào)香制備肉味香精,產(chǎn)品滿足了人們對(duì)肉味道的需求,此稱為第二代肉味香精。在此基礎(chǔ)上,為進(jìn)一步得到不同種動(dòng)物肉的特征風(fēng)味,人們?cè)跓岱磻?yīng)體系中又添加調(diào)控氧化的動(dòng)物脂肪制備熱反應(yīng)肉味基料,由此技術(shù)制備的肉味香精被稱為第三代肉味香精[1]。熱反應(yīng)制備肉味基料中,美拉德反應(yīng)與脂質(zhì)氧化反應(yīng)為形成肉風(fēng)味的主要反應(yīng),且二者之間還發(fā)生復(fù)雜的交互作用,其中含氨基化合物(主要是半胱氨酸或含半胱氨酸的肽)與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的含硫化合物是肉香味主要來源,肉類脂質(zhì)(包括磷脂、甘油酯)氧化降解產(chǎn)生的小分子醛、酮等羰基化合物對(duì)特征肉香味有貢獻(xiàn),而小分子羰基化合物參與美拉德反應(yīng)還可生成新的雜環(huán)化合物,從而使肉香味豐富濃郁,像真性好[2]。
圖1為從1980到2019年檢索的國(guó)內(nèi)外與HVP和熱反應(yīng)肉味香精制備有關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道趨勢(shì),其中“非肉源”指僅涉及HVP風(fēng)味及以HVP為主要原料(不含HAP)制備熱反應(yīng)肉味香精的文獻(xiàn),“肉源”為制備熱反應(yīng)肉味香精時(shí)不僅涉及到HVP還涉及到HAP的文獻(xiàn)。
由圖1可知,有關(guān)HVP風(fēng)味與僅以HVP為原料制備肉味基料的論文,國(guó)外出現(xiàn)較早,并于2009年后數(shù)量迅猛增長(zhǎng),而專利數(shù)量一直不多。國(guó)內(nèi)1996年后論文開始出現(xiàn),直到2016年,論文數(shù)量一直處于迅猛增長(zhǎng)趨勢(shì),2017~2019年迅速下降;而專利數(shù)一直處于上升趨勢(shì)。有關(guān)采用肉水解物為原料制備肉味基料的論文,國(guó)外報(bào)道一直較少,國(guó)內(nèi)報(bào)道較多。國(guó)內(nèi)在2005~2007年論文數(shù)量達(dá)到峰值,2013后趨于平穩(wěn),而專利數(shù)在2011~2013年數(shù)量達(dá)到峰值,2013年后迅速下降。
總之,與國(guó)外相比,我國(guó)HVP的開發(fā)利用起步較晚。近年來國(guó)內(nèi)外有關(guān)HVP風(fēng)味及非肉源肉味基料的專利數(shù)迅速增長(zhǎng),與素食食品的興起有一定關(guān)系。
近年來采用素肉香精制備的仿肉食品,如素肉餅、素肉香腸等,由于低鹽低脂低膽固醇且加工過程安全,受到素食主義者與患有“三高”類健康疾病的人喜愛。HVP由植物蛋白經(jīng)酸法或酶法水解制備,生產(chǎn)成本低而富含多種氨基酸、多肽,是制備素肉類肉味香精的主要原料。然而,現(xiàn)階段制備的素肉香精產(chǎn)品存在僅能部分模擬真實(shí)肉風(fēng)味的問題,故本文針對(duì)迄今國(guó)內(nèi)外關(guān)于HVP制備工藝,和不采用動(dòng)物性原料,僅以HVP為原料制備熱反應(yīng)肉味基料的工藝研究現(xiàn)狀及檢測(cè)的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行概述,為研發(fā)新型的僅以植物蛋白為原料制備肉味基料的工藝提供借鑒。
圖1 國(guó)內(nèi)外HVP風(fēng)味及HVP在制備肉味香精中應(yīng)用的文獻(xiàn)發(fā)展趨勢(shì)Fig.1 Trend of literature related to HVP flavor and HVP used in preparation of thermal reaction meat flavorings in the world
植物蛋白種類繁多,營(yíng)養(yǎng)豐富,易被人體消化吸收,是理想的蛋白質(zhì)來源。植物蛋白來源廣泛,可分為水果、蔬菜、菌類、糧食類,其中易獲得且蛋白質(zhì)含量高的植物蛋白種類更受青睞。目前國(guó)內(nèi)外主要以大豆、小麥等糧食類蛋白為熱反應(yīng)肉味基料制備原料。為降低成本,一般選用大豆榨油后剩余的豆粕、小麥脫皮后剩余的麥麩等初加工副產(chǎn)物進(jìn)行水解以制備大豆HVP和小麥HVP。
常用HVP包括酸水解法制備的酸解植物蛋白(Acid Hydrolyzed Vegetable Protein,aHVP)與酶水解法制備的酶解植物蛋白(Enzymatic Hydrolyzed Vegetable Protein,eHVP)。酸法比酶法水解度高,如Aaslyng等[3]比較酸法和酶法水解大豆蛋白,得出酸法水解度為78.2%,酶法為65.5%。酸解法得到的HVP游離氨基酸含量往往高于酶解法,但肽含量小于酶解法[4]。為便于貯藏,HVP溶液常采用噴霧干燥法制備成粉[5]。噴霧干燥工藝條件對(duì)HVP產(chǎn)品風(fēng)味有影響,噴霧干燥過程中還可添加其他原料調(diào)整HVP產(chǎn)品的風(fēng)味[6]。也可采用冷凍干燥法將HVP溶液脫水成粉狀,冷凍干燥與噴霧干燥的產(chǎn)品風(fēng)味有明顯不同[7-8]。近年來堿水解植物蛋白作為新水解方法得到研究,馮云龍等[9]使用濃度為2%的NaOH水解葵花籽粕蛋白,但所得HVP堿味較重不利于直接使用。微生物發(fā)酵法也可將植物蛋白水解,如Aguirre等[10]證實(shí)乳酸菌可以水解大豆蛋白,不同種類乳酸菌水解大豆蛋白的氨基酸含量相差較大,目前機(jī)理尚待研究。
酸法水解植物蛋白,最早出現(xiàn)于1866年的瑞士,我國(guó)生產(chǎn)開發(fā)始于20世紀(jì)90年代初[4]。目前主要用鹽酸或硫酸制備aHVP。酸解法中蛋白種類、酸的濃度、固液比、水解時(shí)間等條件對(duì)水解度有影響。郭青雅等[11]以水解度和谷氨酸含量為指標(biāo)研究水解工藝,得出開始時(shí)鹽酸濃度增大及酸解時(shí)間增長(zhǎng),水解度提高,當(dāng)鹽酸濃度或酸解時(shí)間增加到一定水平時(shí),水解度變化不大,而高濃度長(zhǎng)時(shí)間酸解會(huì)破壞氨基酸結(jié)構(gòu)。華婧等[12]以20%濃硫酸溶液溶解適量大豆蛋白,110 ℃水解8 h條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)采用不同固液比得到的水解度均較高,增大固液比對(duì)水解度影響很小,故選擇較小固液比進(jìn)行水解,以減少酸的用量并使水解液風(fēng)味較好。Jarunrattanasri等[13]采用0.5 mol/L HCl溶液水解米糠蛋白,95 ℃條件下水解12 h,水解度為13.3%;水解36 h的水解度為24%;表明隨酸解時(shí)間的增長(zhǎng),水解度增大。表1匯總了報(bào)道的酸法水解不同植物蛋白工藝。
表1 文獻(xiàn)報(bào)道的酸法水解植物蛋白工藝Table 1 HVP preparation technologies by acidolysis of vegetable protein reported in the literature
酸解植物蛋白法歷史悠久,成本低水解度高,但易破壞氨基酸與多肽的結(jié)構(gòu),且存在產(chǎn)生氯丙醇的食品安全問題。故近年來報(bào)道的多為HVP酶解法水解工藝。
常使用已經(jīng)工業(yè)化的蛋白酶對(duì)植物蛋白進(jìn)行酶解。按照作用位點(diǎn),蛋白酶可分為內(nèi)切酶和外切酶。根據(jù)其來源不同可分為動(dòng)物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶三大類。如表2所示,其中微生物蛋白酶種類豐富,來源廣泛。利用遺傳工程技術(shù)使微生物菌株獲得改良,增加蛋白酶種類,可使酶解植物蛋白技術(shù)不斷得到發(fā)展[4]。文獻(xiàn)報(bào)道的酶法水解植物蛋白工藝見表3。
表2 植物蛋白水解常用酶種類Table 2 Enzymes used for hydrolysis of vegetable proteins
不同酶的水解條件不同。酶解條件一般為溫度45~65 ℃,pH 5.0~9.0,酶解時(shí)間2~24 h。往往隨加酶量升高水解度開始增大,一定加量后水解度趨于平緩。加酶量過高時(shí),水解產(chǎn)物的風(fēng)味還會(huì)受到酶異味的影響。隨時(shí)間的延長(zhǎng)水解度增加,達(dá)到最大值后,水解度會(huì)與時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。底物濃度過高時(shí),因體系粘稠,底物與酶接觸不充分,水解度會(huì)降低。由于酶易受環(huán)境影響失活,選擇最適pH下酶解,水解度高。
目前,以小麥、花生、大豆、菜籽等植物蛋白為原料的酶解工藝報(bào)道較多,其他蛋白如玉米、蘑菇等蛋白的酶解工藝也有些研究。同一植物蛋白采用不同酶,其較佳酶解條件及獲得的水解度及酶解產(chǎn)物組成不同。武彥文等[44]使用木瓜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、復(fù)合胰酶、復(fù)合蛋白酶水解大豆粕蛋白,結(jié)果表明復(fù)合胰酶水解度最高。Kim等[49]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)這一點(diǎn),并報(bào)道最佳水解條件為:復(fù)合胰酶2%,固液比1:8,50 ℃下酶解24 h。Kong等[20]酶解小麥蛋白,比較堿性蛋白酶、胰酶、胃蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、中性蛋白酶的酶解效果,發(fā)現(xiàn)采用堿性蛋白酶時(shí)蛋白質(zhì)回收率和水解度顯著高于采用其他酶,堿性蛋白酶酶解的最佳條件為:蛋白溶液5%,酶與底物比1:100,60 ℃,pH 8.6,酶解6 h。劉英麗等[36]酶解高溫花生粕粉,比較堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶的酶解效果,發(fā)現(xiàn)采用堿性蛋白酶時(shí)水解度和DPPH清除率(衡量抗氧化性能的參數(shù))均最高,最佳條件為:蛋白7%,酶加量2%,65 ℃,pH 8.0,酶解4 h。
采用酶法制備HVP存在酶解液有苦味問題。蛋白質(zhì)水解過程中,部分疏水基團(tuán)隨著蛋白結(jié)構(gòu)的改變而暴露,從而酶解液出現(xiàn)苦味。內(nèi)切酶如風(fēng)味蛋白酶,從肽鏈中間特殊作用位點(diǎn)進(jìn)行切斷,而外切酶從多肽鏈的末端切斷。具有苦味的多肽稱為苦味肽,外切酶使苦味肽徹底降解為氨基酸后,苦味可消失,故使用外切酶可降低酶解液的苦味。僅使用外切酶時(shí)水解度低,采用外切酶與內(nèi)切酶結(jié)合的復(fù)合酶解法進(jìn)行酶解,可達(dá)到降低產(chǎn)物的苦味又不損失水解度。復(fù)合酶解包括外切酶與內(nèi)切酶二者分步酶解及二者同
時(shí)酶解兩種方式。張繼賢等[70]酶解鷹嘴豆蛋白,首先進(jìn)行堿性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶等的單一酶解,再采用堿性蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行復(fù)合酶解,獲得最佳水解條件為:第一步,蛋白濃度1%,堿性蛋白酶2000 U/g,55 ℃,酶解2.5 h;第二步,使用風(fēng)味蛋白酶4000 U/g,55 ℃,酶解3 h。劉佳等[41]發(fā)現(xiàn)使用風(fēng)味蛋白酶酶解牛肝菌時(shí)鮮香味增加,苦味降低,然后考察了風(fēng)味蛋白酶分別結(jié)合木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶的復(fù)合酶解效果,得出較佳條件為:同時(shí)添加10 萬U/g風(fēng)味蛋白酶和80 萬U/g木瓜蛋白酶,加量0.3%;料水比1:7(g /mL),50 ℃,pH 6.0,酶解4 h,此時(shí)水解度較高及酶解液的風(fēng)味較好。此外,Zhang等[57]研究表明,在水解過程中外加谷氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸可增加鮮味、降低苦味,外加精氨酸、賴氨酸、天冬氨酸具有更高的抗氧化活性。
表3 文獻(xiàn)報(bào)道的酶法水解植物蛋白工藝Table 3 Reported HVP preparation technologies by enzymatic hydrolysis of vegetable protein in literature
為了克服酶法的水解度低及酸法產(chǎn)生氯丙醇的缺陷,酸法與酶法二者結(jié)合制備HVP具有更好前途。例如,史亞靜等[83]選用酸酶結(jié)合法制備安全、利用率高的水解液,第一步:脫脂大豆粕料液比為1:10,木瓜蛋白酶0.15%,60 ℃,酶解1 h;第二步:風(fēng)味蛋白酶0.15%,50 ℃,酶解2 h,此時(shí)水解度為10.46%;第三步:3 mol/L鹽酸,60 ℃,酸解1 h,獲得水解度較高34.87%、氯丙醇含量較低(0.3 mg/kg)的水解液。
HVP風(fēng)味主要由其所含的氨基酸與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)及脂肪酸發(fā)生氧化降解反應(yīng)產(chǎn)生。表4列出了迄今為止從aHVP與eHVP中檢測(cè)的主要風(fēng)味物質(zhì),共99種化合物,包括含硫化合物9種,含氮雜環(huán)化合物22種,含氧雜環(huán)化合物9種,醛類16種,酮類8種,醇類6種,酸類15種,酯類4種,酚類6種,其他類4種。其中,有31種化合物采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)分析檢測(cè)到,68種化合物采用氣相色譜-嗅聞法(Gas Chromatography-Olfractometry,GC-O)檢測(cè)到。
表4 HVP中檢測(cè)的風(fēng)味物質(zhì)Table 4 Flavor compounds found in HVP
續(xù)表 4
根據(jù)稀釋法GC-O (Aroma Extract Dilution Analysis/GC-O,AEDA/GC-O)分析的稀釋因子(Flavor Dilution Factor,F(xiàn)D)或根據(jù)計(jì)算得到的化合物氣味活性值(Odor Activity Value,OAV)可確定揮發(fā)性風(fēng)味化合物對(duì)總體香氣的貢獻(xiàn)。Lopez等[39]采用稀釋法GC-O分析未成熟的白色雙孢蘑菇蛋白酶解物,發(fā)現(xiàn)2-乙?;邕?、3-(甲硫基)丙醛、2,5-二甲基-4-羥基-3(2H)呋喃酮、3-羥基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮、苯乙醛、鄰氨基苯乙酮、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、香草醛FD值較大,為重要風(fēng)味化合物。Kaewka等[5]GC-MS分析酸解的米糠蛋白HVP,發(fā)現(xiàn)OAV≥1的包括糠醛、2-甲氧基-6-甲基吡嗪、己醛、香草醛,為重要風(fēng)味化合物。
水解的蛋白種類對(duì)HVP風(fēng)味有較大影響。Aaslyng等[54]發(fā)現(xiàn)2-乙?;秽谒峤獯蠖沟鞍字械暮浚?215 ng/100 mL)顯著高于酶解大豆蛋白(20 ng/100 mL),而2-甲氧基苯酚相反,酶解大豆蛋白(1968 ng/100 mL)顯著高于酸解大豆蛋白中的含量(116 ng/100 mL)。脂肪醛、酮、醇、酸、酯來源于脂質(zhì)氧化反應(yīng),植物蛋白中的甘油三酯水解生成脂肪酸,經(jīng)自動(dòng)氧化與熱氧化產(chǎn)生小分子化合物。其中,醛類是主要的氧化產(chǎn)物,如亞油酸氧化產(chǎn)生的(E,E)-2,4-癸二烯醛,可進(jìn)一步分解生成對(duì)風(fēng)味有重要影響的乙醛、戊醛等短鏈脂肪醛和(E)-2-辛烯醛等烯醛[90]。2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等帶有支鏈的醛和苯乙醛分別來源于纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸的Strecker降解反應(yīng)[7],對(duì)HVP風(fēng)味往往有重要貢獻(xiàn),而2-甲基丙酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、苯乙酸為上述醛的氧化產(chǎn)物。由于酸解法溫度高,意味著酸解HVP中產(chǎn)生的支鏈醛或苯乙醛的含量可能高,但實(shí)驗(yàn)表明兩種水解方法產(chǎn)生的含量并無顯著差異,可能由于pH等其他反應(yīng)條件也會(huì)有影響造成[54]。直鏈酮如2-丁酮、6-甲基-2,4-庚二酮由脂質(zhì)氧化降解反應(yīng)產(chǎn)生,但3-羥基-2-丁酮和2,3-丁二酮由美拉德反應(yīng)中糖降解產(chǎn)生。醇類化合物中,苯乙醇為苯乙醛還原產(chǎn)物,其他化合物由脂質(zhì)氧化降解反應(yīng)產(chǎn)生,如具有蘑菇風(fēng)味的1-辛烯-3-醇主要由亞油酸氧化降解產(chǎn)生[91-92]。內(nèi)酯類化合物一般具有水果香、甜香,由γ-羥基酸環(huán)化脫水形成[92]。酚類化合物和其他化合物可能是由酶或植物蛋白帶入,其中原料中含有的木質(zhì)素或酚酸類物質(zhì)發(fā)生降解可產(chǎn)生酚類化合物。
表5匯總了文獻(xiàn)報(bào)道的以HVP為原料制備熱反應(yīng)肉味基料工藝。原料配方及熱反應(yīng)條件對(duì)熱反應(yīng)肉味基料風(fēng)味有重要影響。劉立新等[100]通過正交試驗(yàn)得出,溫度與時(shí)間對(duì)熱反應(yīng)基料風(fēng)味的影響均為開始時(shí)呈正相關(guān),隨著溫度升高或反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)變成負(fù)相關(guān)。毛善勇等[14]采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)得出溫度過高時(shí)熱反應(yīng)產(chǎn)生燒焦味和糖漿味,而反應(yīng)液pH升高到8時(shí)產(chǎn)生氨味。Chen等[23]研究發(fā)現(xiàn),HVP進(jìn)行脫酰胺處理可使熱反應(yīng)肉味基料風(fēng)味更豐富。彭秋菊[93]通過正交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)HVP粉與酵母抽提物對(duì)烤肉風(fēng)味影響相近,但兩種原料的熱反應(yīng)工藝配方有明顯差別,在反應(yīng)體系中添加黑胡椒粉、蒜粉、孜然粉等香辛料,可使烤肉味濃郁,風(fēng)味飽滿。曾慶祝等[101]采用花生粕蛋白先發(fā)酵后酶解的方法,提高蛋白利用率的同時(shí),使制備的肉味基料風(fēng)味醇厚鮮香。冷云等[95]測(cè)定得出酶解大豆蛋白中含有大量苯丙氨酸、亮氨酸、精氨酸,又補(bǔ)充半胱氨酸、硫胺素、維生素C進(jìn)行熱反應(yīng),使豬肉香味純正濃郁。
表5 熱反應(yīng)肉味基料制備工藝Table 5 Reported preparation technologies of thermal reaction meat stock
由表5可知,由于酶法水解植物蛋白產(chǎn)物溫和,氨基酸和多肽保留較好,制備熱反應(yīng)肉味基料時(shí),多采用了eHVP。eHVP是氨基酸與多肽的混合體系,eHVP對(duì)制備肉味基料的影響與其水解度存在密切關(guān)系,水解度不同,所含的氨基酸和多肽種類和含量不同,熱反應(yīng)后風(fēng)味不同。張繼賢等[98]研究表明,不同水解度的酶解鷹嘴豆蛋白液為原料,制備的熱反應(yīng)肉味基料風(fēng)味差異較大,其中水解度在23.03%~26.02%范圍內(nèi)的酶解液制備的肉味基料香氣豐富,肉味濃郁。eHVP中肽的分子量分布也有影響,一般分子量越小,肽鏈越短,反應(yīng)程度越高,揮發(fā)性化合物的數(shù)量越多[31]。Yu等[59]使用豆粕酶解物制備熱反應(yīng)肉味基料,發(fā)現(xiàn)使用分子量為1~3 kDa的多肽組分制備的肉味基料鮮味和肉味最佳,其次為<1 kDa多肽組分。
此外,受熱條件下酶解液自身產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)對(duì)熱反應(yīng)肉味基料風(fēng)味的影響不容忽視。Lotfy等[40]對(duì)比了微波加熱與傳統(tǒng)加熱時(shí)酶解物的風(fēng)味差異及影響,結(jié)果顯示傳統(tǒng)加熱法檢測(cè)出44 種化合物,而微波加熱法僅檢測(cè)出28種,而某些關(guān)鍵肉味化合物如2-甲基-3-呋喃硫醇,通過傳統(tǒng)加熱法檢測(cè)峰面積占10.07%,小于微波加熱法(13.37%)。
總之,已報(bào)道的熱反應(yīng)工藝配方主要為以HVP為主體的美拉德反應(yīng)前體物構(gòu)成,發(fā)生熱反應(yīng)時(shí)僅產(chǎn)生基礎(chǔ)肉香味,但無特征肉風(fēng)味或特征肉風(fēng)味很弱。在真實(shí)的肉類風(fēng)味中,肉中動(dòng)物脂肪氧化產(chǎn)生大量醛酮類羰基化合物,這些羰基類化合物構(gòu)成了不同種動(dòng)物肉的特征風(fēng)味。因此,人們采用適當(dāng)添加油脂的方法提升特征肉風(fēng)味,如劉立新等[100]以酸解植物蛋白為原料,添加葵花籽油,制備類似牛肉香味。植物油與動(dòng)物脂肪在脂肪酸組成及一些微量組分(如植物油中含有多酚類)方面有較大差別,故如何將植物油定向氧化獲得類似于動(dòng)物脂肪的氧化產(chǎn)物,是制備具有特征性肉香味的肉味基料的關(guān)鍵所在。另外,植物油還含有大量具有“青草味”的物質(zhì)(如己醛),因此,如何使“青草味”減弱甚至消失是植物油定向氧化過程中要解決的首要問題[102]。
表6匯總了迄今文獻(xiàn)報(bào)道的以HVP(主要為eHVP)為主要原料制備的熱反應(yīng)肉味基料中風(fēng)味物質(zhì),共117種化合物,包括含硫化合物25種,含氮雜環(huán)化合物20種,含氧雜環(huán)化合物9種,醛類17種,酮類9種,醇類12種,酸類12種,酯類5種,酚類3種,其他類5種。GC-MS鑒定出74種化合物,GC-O鑒定出43種化合物。
表6 熱反應(yīng)肉味基料中檢測(cè)到的風(fēng)味物質(zhì)Table 6 Flavor compounds found in thermal reaction meat stock
續(xù)表 6
續(xù)表 6
與表4相比,由于熱反應(yīng)時(shí)添加了含硫氨基酸或硫胺素,造成檢測(cè)出的含硫化合物種類數(shù)顯著增加。含硫化合物對(duì)肉類風(fēng)味有重要貢獻(xiàn),往往氣味閾值低,GC-O檢測(cè)時(shí)有較高FD值。其中3-甲硫基丙醛和二甲基二硫醚來源于蛋氨酸Strecker醛降解[40,68,74],2-甲基-3-(甲基二硫基)呋喃,由半胱氨酸的美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的2-甲基-3-呋喃硫醇再與甲硫醇反應(yīng)形成[105]。含氮雜環(huán)化合物由美拉德反應(yīng)產(chǎn)生,脯氨酸與還原糖反應(yīng)可產(chǎn)生2-乙?;?1-吡咯啉[8,40]。吡嗪類化合物具有烤香,堅(jiān)果香,可通過兩分子α-氨基酮縮合形成,且這種縮合反應(yīng)堿性pH下易于進(jìn)行[55,68,78]。崔春等[4]研究表明,aHVP由于主要由氨基酸組成,制備的肉味基料肉味突出;而eHVP含有游離氨基酸和大量的多肽,制備的肉味基料烤香明顯,這與研究發(fā)現(xiàn)[106]的氨基酸組分對(duì)于產(chǎn)生含硫化合物貢獻(xiàn)較大,而短肽發(fā)生美拉德反應(yīng)易產(chǎn)生吡嗪類化合物的研究結(jié)論相一致。
含氧雜環(huán)化合物,如2-乙酰基呋喃、糠醛、甲基麥芽酚,普遍具有焦糖香。乳糖是2-乙酰基呋喃的最優(yōu)前體[78],糠醛可由戊糖的Amadori產(chǎn)物通過1,2-烯醇化及環(huán)化反應(yīng)產(chǎn)生[78]。甲基麥芽酚可在麥芽糖與氨基酸的加熱過程產(chǎn)生[7]。由于熱反應(yīng)肉味基料制備中添加了還原糖,含氮雜環(huán)、含氧雜環(huán)、Strecker醛等產(chǎn)生于美拉德反應(yīng)的風(fēng)味物質(zhì)的含量往往比HVP自身增加,如Aaslyng等[3]對(duì)比eHVP熱反應(yīng)前后風(fēng)味物質(zhì),發(fā)現(xiàn)吡嗪類化合物(如三甲基吡嗪)含量顯著上升。
本文綜述了HVP制備工藝及以HVP為原料制備熱反應(yīng)肉味基料工藝的研究現(xiàn)狀及檢測(cè)的風(fēng)味化合物。植物蛋白來源廣泛、價(jià)格低廉,以HVP為原料制備的“非肉源”熱反應(yīng)肉味基料不僅風(fēng)味復(fù)雜多樣,且營(yíng)養(yǎng)健康、綠色環(huán)保,可在如今人口激增帶來的壓力下改善資源短缺及食品安全的問題,符合當(dāng)今食品工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。未來發(fā)展中,通過深入挖掘肉味同源理念中肉香味的形成機(jī)理,以植物蛋白水解物(如HVP)構(gòu)造含有重要肉香前體的食品體系,通過熱反應(yīng)和調(diào)香制備植物性肉味香精,將成為香精香料和食品行業(yè)的重要方向。