周琴 ,宋積赟,王秋霞,杜方雨,唐璨,何強
1. 四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院(成都 610065);2. 長江師范學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院(重慶 408100)
中國傳統(tǒng)腌臘肉制品歷史悠久、種類豐富[1],其中以豬肉類腌臘肉制品食用最為廣泛,最常見的有經(jīng)腌制、風(fēng)干、煙熏等生產(chǎn)的臘肉、香腸等產(chǎn)品[1],是我國傳統(tǒng)豬肉類腌臘肉制品的典型代表[2]。傳統(tǒng)腌臘肉制品風(fēng)味獨特、耐儲藏,已成為百姓喜愛的風(fēng)味食物之一[2]。豬肉本身含有一定游離氨基酸,加工過程蛋白質(zhì)也會在微生物和酶的作用下分解產(chǎn)生游離氨基酸[3],豬肉發(fā)酵香腸、板鴨等腌臘制品在腌制或發(fā)酵過程中游離氨基酸含量都會逐漸增多[4-5]。肉類中游離氨基酸含量相對較低,一般不作為營養(yǎng)成分的補充,但對肉類的滋味呈現(xiàn)及風(fēng)味物質(zhì)的形成較為重要[6],是肉湯、鹵汁的滋味的主要呈味物質(zhì)[7]。
近年來,有研究分析豬肉及其制品中的游離氨基酸種類及含量,如:宋倩倩等[8]發(fā)現(xiàn)7個豬品種背最長肌有16種游離氨基酸且豬的品種間有顯著性差異;王電等[9]在3種貴州傳統(tǒng)煙熏臘肉中檢出15種游離氨基酸,其中組氨酸、谷氨酸、脯氨酸、半胱氨酸和丙氨酸的含量較高;杜鵬等[10]檢測到發(fā)酵豬肉香腸的天門冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸、亮氨酸、精氨酸的含量均高于其他氨基酸,必需氨基酸占總氨基酸含量的43%。但總體上對不同種類、不同工藝的傳統(tǒng)豬肉腌臘制品中游離氨基酸的分析研究較少。因此,通過系統(tǒng)分析和評價不同種類的典型傳統(tǒng)豬肉腌臘制品的游離氨基酸及其呈味特性,可為傳統(tǒng)腌臘肉制品的風(fēng)味研究及其工藝改進(jìn)提供理論依據(jù)。
煙熏臘肉、麻辣香腸、廣式臘腸(中式香腸)、酸肉、風(fēng)干腸等5類豬肉腌臘制品樣品采集信息見表1,所有樣品均采自不同廠家或市場;茚三酮顯色液、氨基酸測定用流動相、氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(愛邦科技);氨基酸混標(biāo)含天冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、蘇氨酸(Thr)、甘氨酸(Gly)、絲氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、半胱氨酸(Cys)、亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)、蛋氨酸(Met)、酪氨酸(Tyr)、組氨酸(His)、賴氨酸(Lys)、精氨酸(Arg)、苯丙氨酸(Phe)、脯氨酸(Pro)。
表1 豬肉腌臘制品品類及產(chǎn)地信息
L8800型全自動氨基酸分析儀(日立高新技術(shù)上海有限公司);MICCRA D-9型均質(zhì)機(Miccra邁卡徠克工業(yè)技術(shù)廣州有限公司);TDL-80-2B離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠);ME204E型分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)。
1.3.1 游離氨基酸提取
游離氨基酸的提取參考Zhang等[11]的方法。每組樣品稱取5 g于50 mL離心管中,加入30 mL的5%三氯乙酸溶液,在12 000 r/min均質(zhì)勻漿后放入冰箱4 ℃冷藏30 min后離心(5 000 r/min,15 min),取上清液于0.22 μm針式過濾器過濾后待測,每個樣品做3個平行處理。
1.3.2 氨基酸的測定
采用L8800全自動氨基酸分析儀測定,儀器流動相梯度及標(biāo)準(zhǔn)品濃度與GB 5009.124——2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測定》一致。具體參數(shù):分離柱柱長4.6 mm×60 mm,采用陽離子交換樹脂,柱溫35 ℃,進(jìn)樣量20 μL;單元溫度135 ℃;緩沖液流速0.35 mL/min;茚三酮溶液流速0.35 mL/min;檢測波長570 nm(脯氨酸為440 nm)。
1.3.3 呈味氨基酸味道強度值(taste active value,TAV)
TAV指呈現(xiàn)風(fēng)味的成分含量與該物質(zhì)味覺閾值的比值,可評價該成分對整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度[12],按式(1)計算。
式中:C1為物質(zhì)呈味在樣品中的含量,mg/100 g;C2為物質(zhì)呈味閾值,mg/100 g。
1.3.4 數(shù)據(jù)處理
采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使用Graph Pad 8.22對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(Duncan),采用基迪奧云平臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性(Pearson)及主成分(principal component analysis,PCA)分析并繪制圖表。
根據(jù)檢測結(jié)果可知(表2),27種豬肉腌臘制品中的游離氨基酸種類差異較小,均至少含有谷氨酸、賴氨酸、精氨酸、蘇氨酸等15種氨基酸,僅B1等8個樣品中不含脯氨酸。所有樣品均含有7種必需氨基酸,與王電等[9]關(guān)于貴州眼熏臘肉中測得的結(jié)果一致。樣品中的游離氨基酸平均含量由高到低為谷氨酸>丙氨酸>賴氨酸>亮氨酸>甘氨酸>苯丙氨酸>精氨酸>蘇氨酸>纈氨酸>絲氨酸>酪氨酸>異亮氨酸>蛋氨酸>組氨酸>脯氨酸>天冬氨酸。在所有氨基酸中,有17個樣品含量最高的氨基酸均為谷氨酸,最高可達(dá)646.73 mg/100 g(G1),廣式臘腸及哈爾濱干香腸中的谷氨酸含量普遍較高。
表2 豬肉腌臘制品的氨基酸組分及含量 單位:mg/100 g
在5種腌臘制品中,煙熏臘肉、麻辣香腸、廣式臘腸、酸肉、風(fēng)干腸的平均游離氨基酸含量分別為39.41,38.43,21.09,16.59和37.00 mg/100 g。廣式臘腸和湖南酸肉的游離氨基酸含量偏低(P<0.05),可能是由于廣式臘腸的加工環(huán)節(jié)相對較少,蛋白質(zhì)分解較少。而酸肉基于其特殊的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝,pH可低至4.5左右[13],蛋白分解后的部分游離氨基酸可能轉(zhuǎn)化為其他組分,殘存的游離氨基酸相對較少。
氨基酸是食物的滋味呈現(xiàn)的主要成分之一[14-15]。以呈味特性為基礎(chǔ),氨基酸可分為鮮味、甜味、苦味和芳香族氨基酸4類[16-18]。由表3可知:27個樣品中的鮮味氨基酸含量為29.74~664.69 mg/100 g,平均含量為197.53 mg/100 g;甜味氨基酸含量為52.60~304.05 mg/100 g,平均含量123.52 mg/100 g;苦味氨基酸含量為57.94~536.14 mg/100 g,平均含量為144.29 mg/100 g;芳香族氨基酸含量為12.25~158.40 mg/100 g,平均含量則為37.47 mg/100 g。除川式煙熏臘肉外,其他各類樣品的呈味氨基酸含量由高到低分別為鮮味氨基酸>苦味氨基酸>甜味氨基酸>芳香族氨基酸。所有樣品中,鮮味氨基酸含量最高的是哈爾濱風(fēng)干腸G1,含有664.69 mg/100 g;甜味、苦味和芳香族氨基酸含量最高的均為四川臘肉A2,分別含有304.05,536.14和158.40 mg/100 g。在5類腌臘肉制品中,鮮味氨基酸平均值最高的為風(fēng)干腸(333.48 mg/100 g),甜味、苦味和芳香族氨基酸平均值最高的均為川味臘肉,分別為188.58,276.19及76.88 mg/100 g。
表3 豬肉腌臘制品中呈味氨基酸含量 單位:mg/100 g
TAV可評價氨基酸對風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度,TAV大于1說明該物質(zhì)對呈味有貢獻(xiàn),小于1則表示該氨基酸對呈味沒有貢獻(xiàn)[12,19]。由表4可知,在鮮味氨基酸中,谷氨酸的TAV遠(yuǎn)高于天冬氨酸,5類腌臘肉制品的谷氨酸TAV平均值為2.795~10.891,幾乎所有樣品中的谷氨酸TAV均高于1(E2除外),平均值為6.394。因而可以明確谷氨酸是豬肉腌臘肉制品中主要的鮮味氨基酸??赡苤饕捎诠劝彼嵩谪i肉中的含量高且熱穩(wěn)定性較好,經(jīng)過加熱、煙熏等各類加工工藝后均可保持良好的鮮味風(fēng)味[20]。
表4 豬肉腌臘制品中呈味氨基酸TAV分析
在甜味氨基酸中,丙氨酸對甜味的貢獻(xiàn)程度相對更高,TAV平均值為0.913。但僅A1、A2等共計9個樣品的丙氨酸TAV高于1,且只有川式的煙熏臘肉和麻辣香腸2類肉制品的丙氨酸TAV高于1。這兩類肉制品都采用傳統(tǒng)的煙熏工藝,煙熏及加熱的過程可能提高了蛋白質(zhì)的分解[21],有利于丙氨酸的形成。作為我國西部地區(qū)具有代表性的腌臘肉制品,丙氨酸對于甜味的貢獻(xiàn)也可能是這類煙熏肉制品具有特殊風(fēng)味的原因之一[9]。
7種苦味氨基酸的TAV較小,僅有6個樣品的賴氨酸TAV高于1,其余氨基酸均低于1。5類樣品的平均TAV也僅有川式臘肉的賴氨酸TAV>1,表明苦味氨基酸的呈味貢獻(xiàn)程度較小。但低于呈味閾值的苦味氨基酸被認(rèn)為可增強鮮味和甜味氨基酸的呈味效果[22],因此對于肉制品的風(fēng)味平衡也較為重要。芳香族的苯丙氨酸除A2外均低于1,呈味效果貢獻(xiàn)程度較低。因此,總體上鮮味和甜味氨基酸對于肉制品的滋味貢獻(xiàn)更高。但食物的滋味往往不是由單一種類的氨基酸決定,多種不同游離氨基酸之間的協(xié)同平衡往往是決定肉制品鮮美滋味的關(guān)鍵[23]。
對樣品中的游離氨基酸含量進(jìn)行相關(guān)性分析顯示(表5),谷氨酸與天冬氨酸及丙氨酸含量間呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05),與脯氨酸呈負(fù)相關(guān)(P<0.01,R=-0.563)。甘氨酸含量與其他氨基酸都沒有相關(guān)性;天冬氨酸與精氨酸、脯氨酸沒有相關(guān)性(P>0.05),以及脯氨酸與丙氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸含量之間也沒有相關(guān)性(P>0.05)。除此以外,其余各氨基酸含量之間大多呈現(xiàn)出極顯著的相關(guān)性(P<0.005)。由此可見豬肉腌臘肉制品中各游離氨基酸組分之間的相關(guān)性總體較強。
表5 豬肉腌臘制品游離氨基酸含量相關(guān)性分析
進(jìn)一步對樣品的游離氨基酸進(jìn)行主成分分析,結(jié)果顯示第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)82.8%(圖1),尤其是PC1達(dá)到72.8%,表明PC1代表了豬肉腌臘制品游離氨基酸的主要信息。在PC1方向上,谷氨酸與其他氨基酸距離最遠(yuǎn),可能主要是谷氨酸含量與其他氨基酸含量差異較大導(dǎo)致的。從圖1中可以看出,除少數(shù)樣品外(D1、F1等),廣式臘腸、哈爾濱風(fēng)干腸及湖南酸肉分布在第2和第3象限但在PC1方向的距離較為集中;而煙熏臘肉及麻辣香腸在第1,第2,第3和第4象限都有分布,距離差異較大。因而各類腌臘肉制品中游離氨基酸的差異可能與加工工藝密切相關(guān)。廣式臘腸及風(fēng)干腸等的干燥溫度相對更低[24-25],可能使得蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生游離氨基酸的特征更為接近。而煙熏制品由于煙熏溫度、加工工藝的差異更大[26],從而可能對游離氨基酸產(chǎn)生的影響更大。
圖1 豬肉腌臘制品的PCA圖
試驗對煙熏臘肉、麻辣香腸、廣式臘腸、酸肉和風(fēng)干腸五類傳統(tǒng)豬肉腌臘肉制品共計27種樣品進(jìn)行了游離氨基酸成分分析及呈味特性評價。結(jié)果表明,煙熏臘肉及麻辣香腸的游離氨基酸平均含量比其他品類更高。樣品中含量最高的游離氨基酸為谷氨酸,廣式臘腸和干香腸中的谷氨酸含量普遍比其他3類肉制品更高。因此樣品中呈味氨基酸含量最高的均為鮮味氨基酸,且鮮味主要來源于谷氨酸的貢獻(xiàn)。傳統(tǒng)豬肉腌臘制品中各游離氨基酸組分之間的相關(guān)性總體較強,加工工藝更為接近的廣式臘腸、風(fēng)干腸的游離氨基酸特性更為接近,而工藝復(fù)雜的煙熏臘肉、麻辣香腸等品類的游離氨基酸特性差異更大。試驗結(jié)果可為傳統(tǒng)腌臘肉制品的風(fēng)味研究及工藝升級提供一定理論參考。