鸡肉酶解物中不同氨基前体对肉香味形成的贡献

2020-04-03 04:48肖群飞王天泽王羽桐谢建春
中国食品学报 2020年3期
关键词:吡嗪拉德甲基

肖群飞 王天泽 王羽桐 谢建春

(北京食品营养与人类健康高精尖创新中心 北京工商大学 北京100048)

热反应肉味香精广泛应用于薯条、方便面、火腿肠、速冻水饺等食品的增香调味。热反应肉味香精一般采用水解动物蛋白(HAP)、水解植物蛋白(HVP)、还原糖、动物脂肪等原料通过热反应制备。在热反应过程中,主要发生美拉德反应、脂质氧化反应及脂质氧化与美拉德反应相互作用,从而形成肉的香气。目前水解动物蛋白或植物蛋白主要采用生物酶解法得到。Wu 等[1]采用风味蛋白酶酶解大豆蛋白获得大豆肽,然后与核糖、半胱氨酸进行美拉德反应制备肉味香精。Liu 等[2]通过酶解鸡肉获得鸡肉肽,与木糖进行美拉德反应,研究有利于生成肉香味的热反应工艺条件。本课题组张玲等[3]采用胰蛋白酶和复合蛋白酶将鸡胸肉酶解,与还原糖、氧化鸡脂等进行热反应,发现氧化脂肪的存在可提供具有脂香的小分子羰基化合物,并生成2-烷基噻吩等杂环化合物,而对美拉德反应形成2-甲基-3-巯基呋喃等含硫肉香味化合物却有一定抑制作用。

热反应香精制备中,蛋白酶解物所含的游离氨基酸、多肽、蛋白质等含氨基组分均为重要的风味前体。Su 等[4]曾研究不同分子质量花生粕肽组分与葡萄糖的热反应,发现分子质量<1ku 的肽组分参与的美拉德反应褐变程度较深,产生的挥发性化合物较多。有关肉酶解物中游离氨基酸、不同分子质量范围的肽组分对肉香味形成的贡献差异鲜有报道,尤其对于氧化脂肪存在下的热反应体系中,肉蛋白酶解物中游离氨基酸、不同分子质量的肽组分对肉香味形成的贡献大小尚不清楚。为此,本试验基于鸡肉酶解物制备游离氨基酸样品、不同分子质量肽组分样品,然后以其为原料设计不加氧化鸡脂与加氧化鸡脂的两类模型热反应体系,通过分析比较热反应在420 nm 处的紫外-可见光吸收值、pH 变化及产生的挥发性风味物质种类和含量,探讨热反应香精制备中鸡肉酶解物中游离氨基酸、不同分子质量肽等含氨基组分对肉香味形成的贡献。研究结果对于优化蛋白酶解工艺及制备较佳风味的热反应肉味香精具有指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

精炼鸡脂,天津牧羊油脂厂;鸡胸肉,市购;复合蛋白酶、风味酶,丹麦诺维信公司;混合氨基酸标品,美国Sigma 公司;柠檬酸钠、氢氧化钠、硫二甘醇、苯酚、异丙醇、二氯甲烷、邻二氯苯、C5-C23正构烷烃、盐酸、磷酸二氢钠、氯化钠、葡萄糖,均为分析纯,国药集团化学试剂有限公司;乙腈(色谱纯)、甲醇(色谱纯),迪马科技有限公司。

ALPHA 2-4 LSC 冷冻干燥机,德国Christ 公司;Millipore 超滤夹具及配套泵、5 ku 和1 ku 纤维素超滤膜包,美国密理博公司;30+氨基酸自动分析仪,英国Biochrom 科技有限公司;15 mL 耐压密封管,北京欣维尔玻璃仪器有限公司;Parallel synthesis Poly-BLOCK4 反应器,英国HEL 公司;PHSJ-5 实验室pH 计,上海雷磁仪器有限公司;UV2300Ⅱ紫外分光光度计,上海天美天平有限公司;手动固相微萃取手柄、75 μm Carboxen/PDMS萃取纤维,美国Supelco 公司;7890A/5975C 气相色谱-质谱联用仪,美国Agilent 公司。

1.2 试验方法

1.2.1 鸡脂氧化 在装有电动搅拌器、水银温度计和回流冷凝管的2 L 五口烧瓶中加入500 g 鸡脂,加热使其熔化,当温度上升到130 ℃时,开始通空气(流量1.5 L/min)并搅拌(450 r/min)计时,反应3 h 后,取样分析,参照文献[5]测氧化鸡脂的过氧化值为237 meq/kg,酸值为2.00 mg KOH/kg。

1.2.2 脱脂鸡肉酶解粉制备 准确称量鸡胸肉200 g,肉水比1 ∶1,温度55 ℃,先复合蛋白酶1 g酶解4 h,再风味酶0.6 g 酶解2 h,最后升温至85℃灭酶10 min。待冷却至室温,20 000 r/min 下离心15 min,取上清液,冷冻干燥至恒重,得到酶解干粉。

溶剂为二氯甲烷-甲醇(体积比1∶1)。酶解粉与溶剂按1∶20(g/mL)混合,超声波萃取30 min 后抽滤,再次加溶剂超声波萃取、抽滤,如此重复5次,得到脱脂的酶解粉。

1.2.3 超滤制备肽组分 使用Millipore 超滤夹具和截留分子质量(MW)为1 ku、5 ku 的超滤膜进行分离。超滤前先将脱脂的酶解粉过0.45 μm 的水膜,再用5 ku 的超滤膜超滤,取透过液用1 ku 的超滤膜超滤,分别得到大于5 ku,1~5 ku,小于1 ku 的肽组分。各组分冷冻干燥,称重,冷冻备用。

1.2.4 制备氨基酸样品 取脱脂的酶解粉0.25 g,溶解于6 mol/L HCl 溶液25 mL,置于110 ℃下水解24 h,冷却,先旋蒸,再冷冻干燥,得到氨基酸干粉。

1.2.5 酶解粉氨基酸组成分析 对上述水解后的氨基酸样品进行分析。自动氨基酸分析仪参数设置:Biochrom Na 型阳离子交换树脂柱(4.6 μm×200 mm);脯氨酸测定波长440 nm,其它氨基酸570 nm;进样量20 μL,茚三酮溶液流速25 mL/h,缓冲液流速35 mL/h,缓冲液是由柠檬酸钠、浓盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硫二甘醇、苯酚、异丙醇按不同比例配成的溶液。每个样品平行进样3次。根据17 种氨基酸的标准曲线,外标法进行定量分析。结果表示mg/g 样品。

1.2.6 热反应试验 所设计的模型反应体系分为A、B 两类,A 类不加氧化鸡脂,B 类加氧化鸡脂。如表1,称取各原料加入到15 mL 耐压密封管中,最后再加入pH 6.5 的磷酸盐缓冲溶液5 mL。在Parallel synthesis Poly-BLOCK4 反应器上控制温度在120 ℃下反应2 h,反应结束后立即放入冰水中冷却,获得反应液。

1.2.7 制备氨基酸样品 取脱脂的酶解粉0.25 g,溶解于6 mol/L HCl 溶液25 mL,置于110 ℃下水解24 h,冷却,先旋蒸,再冷冻干燥,得到氨基酸干粉。

1.2.8 酶解粉氨基酸组成分析 对上述水解后的氨基酸样品进行分析。自动氨基酸分析仪参数设置:Biochrom Na 型阳离子交换树脂柱(4.6 μm×200 mm);脯氨酸测定波长440 nm,其它氨基酸570 nm;进样量20 μL,茚三酮溶液流速25 mL/h,缓冲液流速35 mL/h,缓冲液是由柠檬酸钠、浓盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硫二甘醇、苯酚、异丙醇按不同比例配成的溶液。每个样品平行进样3 次。根据17 种氨基酸的标准曲线,外标法进行定量分析。结果表示mg/g 样品。

1.2.9 热反应试验 所设计的模型反应体系分为A、B 两类,A 类不加氧化鸡脂,B 类加氧化鸡脂。如表1,称取各原料加入到15 mL 耐压密封管中,最后再加入pH 6.5 的磷酸盐缓冲溶液5 mL。在Parallel synthesis Poly-BLOCK4 反应器上控制温度在120 ℃下反应2 h,反应结束后立即放入冰水中冷却,获得反应液。

表1 模型热反应体系Table 1 The model thermal reaction systems

1.2.10 紫外-可见光吸收值的测定 用0.45 μm水膜过滤反应液后,加水稀释到适当倍数,在波长420 nm 下测定紫外可见吸收值。

1.2.11 pH 值的测定 在常温下用pH 计,测定反应液的pH 值。

1.2.12 固相微萃取 将反应液迅速倒入15 mL固相微萃取瓶中,加入氯化钠2.0 g,50 ℃水浴平衡20 min,插入萃取纤维(75 μm Carboxen/PDMS),50 ℃顶空吸附30 min。

1.2.13 GC-MS 分析 GC 条件:毛细管柱DBWAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm),起始柱温40 ℃,5℃/min 升至200 ℃,然后10 ℃/min 升至230 ℃,保持2 min。载气均为He,流速均1 mL/min。进样口温度250 ℃;不分流模式,萃取纤维解吸5 min。解吸前,进样1 μL 内标邻二氯苯溶液(1 μg/μL,溶剂二氯甲烷)。

MS 条件:电子轰击离子源,能量70 eV;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;全扫描模式,质量扫描范围50~450 amu;辅助线加热温度230℃;溶剂延迟3.5 min。

在相同气-质条件下进样1 μL C5-C23正构烷烃(1 μg/μL,溶剂二氯甲烷),计算保留指数(retention indices,RI)。

式中:tn和t(n+1)——分别为碳数为n,n+1 的正构烷烃保留时间;ti——保留时间在tn和t(n+1)之间的第i 个化合物的保留时间。

1.2.14 数据处理 采用SPSS 19.0 软件进行数据主成分分析处理。对平行3 份样品的分析结果取均值。气-质联机分析,采用检索NIST2010 谱库、保留指数鉴定化合物,按如下公式计算化合物含量:

式中,Cs——各化合物在反应液中的质量浓度 (μg/mL);As——化合物的峰面积;Ai——邻二氯苯的峰面积;Ci——邻二氯苯的质量浓度(μg/μL);Vi——邻二氯苯的体积 (μL);V——反应液的体积(mL)。

2 结果与分析

2.1 氨基酸组成

表2为鸡肉蛋白酶解物的氨基酸组成分析结果。

由表2可知,蛋白酶解物中17 种氨基酸,含量最高的为谷氨酸,其次为天冬氨酸,最低为胱氨酸。由于为鸡胸肉的酶解物,表2结果与赵谋明等[6]分析鸡胸肉及其酶解液氨基酸组成所得结果基本一致。

2.2 反应液紫外可见吸收值及pH

不加氧化鸡脂及加氧化鸡脂的8 个体系反应液吸收值及反应前后pH 值,见表3。

表2 鸡肉蛋白酶解物的氨基酸组成Table 2 Composition of amino acids in the hydrolyzed chicken protein

表3 反应液的吸收值和pH 值Table 3 The 420nm absorbance values and pH values of the reaction systems

通常420 nm 处的紫外-可见吸收值可代表美拉德反应形成的类黑精含量[7]。因随着美拉德反应进行,氨基不断被消耗,并生成甲酸、乙酸等有机酸类化合物,反应液pH 呈下降趋势[8]。420 nm 紫外可见吸收值越大及pH 下降越多,表明美拉德反应的程度越深[9]。由表3可以看出,无论是A 类还是B 类体系,均是随着原料组分的分子质量增大,pH 下降值及紫外可见吸收值变小,这表明分子质量变大时美拉德反应程度减弱,其中游离氨基酸组分的反应程度大于所有肽组分,而>5 ku 的肽组分的体系的反应程度最弱。Lan 等[10]研究“木糖-大豆肽” 美拉德反应体系,测定420 nm 吸收值,也发现分子质量<1 ku 的肽组分比1~5 ku、>5 ku 的更易于进行美拉德反应。比较A、B 两类体系,B 类体系紫外可见吸收值稍大,可能是由于氧化鸡脂所含小分子羰基化合物参与美拉德反应造成[11]。

2.3 各体系产生的挥发性风味化合物比较

蛋白酶解液中的游离氨基酸、多肽等含氨基组分,都为重要肉香前体,在热反应中,可与还原糖发生美拉德反应产生挥发性肉香味物质。当反应体系中存在氧化鸡脂时,氧化鸡脂一方面释放出脂肪族的小分子羰基化合物,赋予热反应产物特征性脂香风味[12];另一方面,小分子羰基化合物还可与游离氨基酸、多肽等氨基化合物发生“羰-胺”反应,或与美拉德反应产生交互作用[13]。

采用固相微萃取/气-质联机分析,从加或不加氧化鸡脂的8 个反应体系中,共鉴定出113 种,包括18 种含硫化合物、25 种含氮杂环化合物、13种含氧杂环、17 种醛类、6 种酮类、5 种醇类、9 种酸类、7 种酯类以及13 种烃类化合物。由于本文目的为探讨蛋白酶解液中游离氨基酸、多肽等不同氨基组分对风味的贡献,因此本文表4仅列出各反应体系中,热反应形成的与美拉德反应有关(来源于葡萄糖和氨基组分反应)的风味化合物,并进行比较讨论,而不讨论仅与脂质氧化降解有关(来源于氧化鸡脂)的挥发性风味化合物。

2.3.1 比较不加氧化鸡脂的体系(A 类)含硫化合物一般具有较低的阈值以及较强的肉香特征,是构成肉香味的关键物质[14]。比较表4中不加氧化鸡脂的A0~A44 个体系,检测到的含硫化合物的总量按照从高到低为A0>A1>A2>A3。其中二甲基硫、3-甲硫基丙醛、3-噻吩甲醛、2-噻吩甲醛仅在A0体系中鉴定出来。二甲基硫、3-甲硫基丙醛均可由甲硫氨酸发生美拉德反应生成[15]。尤其,2-甲基-3-呋喃硫醇、糠硫醇这两种公认的肉香味化合物[16-17]在A0体系中检测出的量最多。以上表明,游离氨基酸组分比所有肽组分易于生成含硫化合物,而肽组分则随着分子质量增大,产生的含硫化合物呈减少趋势[18]。

含氮杂环化合物中,表4中A0~A34 个体系鉴定出17 种吡嗪化合物、3 种吡啶类化合物、2 种吡咯类化合物。吡嗪类化合物具有特征烤香味及坚果味,可由美拉德反应中的α-氨基酮类物质发生缩合反应生成[19],在许多肉中检测到[20-22],对烤肉香味的贡献较大。比较不加氧化鸡脂的A0~A34个体系,产生含氮杂环化合物的总量、吡嗪类化合物的总量由高到低的排序均为A1~A2>A0>A3,而进一步比较甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基-吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪等6 个肉及肉制品中常检测到的吡嗪类化合物总量,为A1>A2>A3>A0;可知分子质量低的小肽组分有利于产生含氮杂环化合物及吡嗪类化合物。按照褐变反应,游离氨基酸体系A0反应活性最高,但产生的吡嗪类化合物的量并不是最多,这可能因为美拉德反应中产生含硫化合物与含氮杂环化合物的反应之间存在着一定的竞争关系造成[23]。

表4的含氧杂环化合物及醛类、酮类中,糠醛、糠醇、乙偶姻、苯乙醛曾报道对肉香味有贡献[24],糠醛、糠醇等5 种含氧杂环及乙偶姻等3 种酮均来源于美拉德反应中糖的降解反应[25]。3-甲基丁醛、苯乙醛则分别来源于亮氨酸、苯丙氨酸的Strecker 降解反应[15]。比较不加氧化鸡脂的A0~A34 个体系,3-甲基丁醛、苯乙醛的含量由高到低的排序为体系A0>A1>A2>A3,这与4 个体系美拉德反应褐变程度的大小顺序一致。但糠醛在体系A0中含量最高,糠醇、5-甲基糠醇却在体系A2中的含量最高,这是因为糠醛、糠醇、5-甲基糠醇是美拉德反应中的重要中间体[26-28],其含量高低既与糖的降解反应速率有关,还与其进一步发生反应转化成其它化合物的速率有关。

采用主成分分析(PCA,Principal Component Analysis)进一步分析比较4 个体系鉴定出的化合物。图1(a)中PC1(1.main axis,53.677%)和PC2(2.main axis,27.443%)的累计方差贡献率为81.120%,说明这两轴已包含了样品的大部分信息,可以较好地反映原来多指标的信息。由图1(a),体系A0与A3相距最远,A1与A2相距较近,表明在PC1 上A0与A3差异最大,A1与A2差异性最小。在PC1 的基础上,4 个样品按从正半轴到负半轴顺序依次排列,表明在与产生的挥发性风味化合物的相关性上,体系A0>A1>A2>A3,即A0相关性最强,而A3的相关性最弱。此外,在图1(a)中A0与二甲基硫、3-甲硫基丙醛、2-甲基-3-呋喃硫醇、糠硫醇、2-乙酰基噻唑、3-噻吩甲醛、吡嗪、甲基吡嗪、2-乙烯基-6-甲基吡嗪、1-(2-吡啶基)-乙酮、糠醛等距离较近;A1与二甲基三硫、2-甲基-5-(甲硫基)甲基呋喃、5-甲基-2-噻吩甲醛、2-噻吩甲醇、1-甲基-1H-吡咯-2-甲醛、5-甲基-2-呋喃甲醛距离较近;A2与2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基-吡嗪、三甲基吡嗪、2-异丙基-3-甲基吡嗪、1-(5-甲基-2 吡嗪基)-乙酮、糠醇、5-甲基糠醇、乙偶姻、1-羟基-2-丙酮等距离较近,可知游离氨基酸组分A0对产生2-甲基-3-呋喃硫醇、糠硫醇等重要含硫化合物的贡献最大,而肽组分A1对重要含硫化合物贡献小,A2对产生具有烤香味的吡嗪类化合物贡献大。肽组分A3仅与2-甲基-5-丙基-噻吩、2-(2-噻吩基硫)噻吩、1-(2-呋喃基)-乙酮距离较近,这些相近的组分在肉香味中一般不属于强势化合物,因此A3组分对风味的总体贡献较小。以上采用主成分分析所得结果与前面直观分析比较4 个体系所得结果基本一致。

性2 定-1·mL /μg量1 含式方B 3 B 2 B 1 B 0 A 3 MS/RI e 0.28±0.02 e 0.32±0.04 e 0.34±0.01 b 1.39±0.03 d 0.80±0.00 MS/RI -----MS/RI d 3.01±0.04 d 2.66±0.04 d 2.59±0.03 c 6.43±0.07 c 6.21±0.41 MS/RI c c 10.65±0.02 c 18.95±0.2 e 18.09±0.18 4.16±0.02 c 17.35±1.2 MS/RI c 3.59±0.02--c 3.99±0.03 c 4.21±0.14 MS/RI d 0.33±0.01 d 0.30±0.03 d 0.28±0.01 b 0.77±0.03 c 0.40±0.00 MS/RI d 0.44±0.02 d 0.41±0.03 d 0.35±0.03 c 0.82±0.05 d 0.25±0.00 MS/RI ----b 2.3±0.26 MS/RI c 1.48±0.12 b 1.78±0.13 a 2.83±0.02 e 1.51±0.03 c 1.49±0.10 MS/RI -----MS/RI ----b 0.20±0.00 MS/RI c 0.59±0.11 c 0.78±0.04 b 0.83±0.02 c 0.58±0.01 c 0.72±0.06 MS/RI ----c 0.28±0.04 MS/RI -b 0.71±0.03 b 0.79±0.01 a 1.12±0.07 c 0.31±0.05 MS/RI c 0.55±0.05 a 0.80±0.04 a 0.83±0.01-d 0.12±0.04 MS/RI -----MS/RI a 0.30±0.02 b 0.14±0.01-a 0.28±0.01-MS/RI b 0.28±0.02 b 0.30±0.02 b 0.32±0.01 a 0.42±0.01 e 0.13±0.04 MS/RI ---b 0.39±0.03-MS/RI -----MS/RI d 0.31±0.02 d 0.3±0.03 c 0.43±0.02 b 1.36±0.03 e 0.16±0.04 MS/RI -----A 2 A 1 A 0 d 0.81±0.04 c 0.99±0.08 a 1.65±0.13 a 0.16±0.04 a 0.12±0.04-a 9.83±0.48 b 7.92±0.79 a 10.25±0.4 a 29.95±0.1 b 23.74±1.2 d 5.67±0.11 d a 0.78±0.03 b 12.67±1.53 6.83±0.11 c 0.42±0.04 c 0.59±0.12 a 3.37±3.92 a 4.03±0.26 d 0.37±0.03 b 1.35±0.22 c 2.01±0.09 a 3.37±0.42 d 0.99±0.07 a 2.01±0.09 b 1.74±0.28 b 1.61±0.05--0.27±0.00 b 0.19±0.01 b 0.20±0.10 a 1.07±0.05 b 0.89±0.01 b 0.80±0.19 a 0.99±0.01 a 0.64±0.06 b 0.47±0.02 b 0.42±0.04 c 0.40±0.03 c 0.45±0.14 a 1.16±0.01 b 0.63±0.06 b 0.67±0.17 d 0.25±0.01 b 0.11±0.01 a 0.16±0.04----c 0.18±0.01 c 0.18±0.06 a 0.42±0.01 d 0.19±0.01 c 0.29±0.06 a 0.68±0.02 a 0.19±0.06 a 0.26±0.06-d 0.28±0.02 d 0.32±0.00 a 2.59±0.04-0.02±0.00-数指留保DB-WAX 1 177 1 189 1 228 1 278 1 283 1 298 1 336 1 342 1 355 1 361 1 380 1 393 1 408 1 430 1 437 1 479 1 518 1 535 1 558 1 613 1 888 2 073)4表(续物合化编 号嗪 吡x21啶吡基甲x22 3-嗪吡基 甲x23嗪吡基甲二,5-x24 2嗪吡基甲二,6-x25 2嗪吡基甲x26 2,3-二嗪吡-基甲-6-基乙x27 2-嗪吡-基甲-5-基乙x28 2-嗪吡基甲x29 三嗪吡)-基丙异(1--5-基甲x30 2-嗪吡基烯 乙x31嗪-吡基乙-2,5-二基x32 3-乙嗪吡基乙二,6-x33 2嗪吡基甲-6-基烯乙x34 2-嗪吡基甲-5-基烯乙x35 2-嗪吡基甲-3-基丙异x36 2-啶吡基丁x37 2-酮乙)-基啶吡(2-x38 1-嗪吡基酰x39 乙酮乙)-基嗪 吡-2基甲(5-x40 1-酮乙)-基咯吡(1H-2-x41 1-醛-2-甲咯-1H-吡基x42 1-甲

性2 定式方MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI MS/RI。B 3 B 2--22.07 27.8 0.23±0.02 0.14±0.01 c 1.62±0.36 c 4.63±0.13 d 0.34±0.01 d 0.43±0.03--d 3.61±0.16 d 3.96±0.33 d 2.31±0.03 c 2.81±0.14--d 0.21±0.02 b 0.30±0.02 8.32 12.27 g 2.69±0.12 f 3.76±0.05 b 0.51±0.02 b 0.73±0.02 3.2 4.49----d 0.59±0.04 a 0.88±0.04 0.59 0.88定鉴数指留保对核献文 与;RI.-1·mL /μg量1 含B 1 B 0 A 3--b 0.09±0.00 28 30.0 35.27 0.34±0.02 --c 4.71±0.06 a 6.05±0.34 c 3.19±0.04-c 0.86±0.04 a 5.36±0.59---d 4.66±0.02 d 3.72±0.08 c 5.53±0.3 f 0.34±0.02 e 1.04±0.08 d 2.43±0.30 0.13±0.01--f 0.12±0.01 c 0.23±0.01-10.3 11.90 17.45 e 6.15±0.27 h 8.13±0.31 d 8.69±0.3 a 1.07±0.07 a 1.72±0.04-7.22 9.85 8.69--c 1.02±0.06--c 2.01±0.13 e 0.46±0.09 c 0.69±0.05-0.46 0.69 3.03定鉴库谱质索 检 2 MS.)。(P<0.05异差性著显有A 2 c 0.05±0.00 54.18-c 10.7±0.61 c 0.71±0.05 b 0.10±0.00 a 10.97±0.1 a 4.73±0.28-e 0.16±0.01 28.14 c 9.59±0.35 d 0.21±0.01 9.8 a 1.66±0.13 a 9.82±0.49 e 0.50±0.04 11.98具量含物合化系数指留保A 1 A 0 DB-WAX c 0.06±0.01 a 0.25±0.04 2 358 55.72 42.95--1 271 c 8.64±2.08 b 16.3±1.59 1 401 c 0.65±0.13 b 0.92±0.01 1 440 a 0.35±0.02 b 0.08±0.01 1 486 b 7.42±0.75 d 4.19±0.14 1 590 b 3.58±0.21 e 1.37±0.12 1 651--2 178 e 0.17±0.01 a 0.36±0.03 2 183 21.43 23.22 b a 12.13±0.6 15.13±0.80 880 c 0.46±0.31 b 0.56±0.03 1 569 12.59 16.25 b 1.16±0.02-1 242 b 2.48±0.18-1 253 d 0.58±0.04 a 0.91±0.02 1 513 4.22 0.91体应反型模同不示,表母字同不的记标中行)4表(续物合化编 号哚 吲x43计小物合化环杂氧含酯甲酸 糠x44醛 糠x45酮乙)-基喃呋(2-x46 1-醛甲喃呋-2-基甲x47 5-醇x48 糠醇糠基甲x49 5-喃呋并苯 二x50-6-甲基羟-3,5-二氢x51 2,3-二酮-4-喃吡-4H-基计小物合化类醛醛丁-基甲x52 3-醛乙 苯x53计小物合化类酮姻偶x54 乙酮丙-2-基羟x55 1-酮二,3-烯-1戊环x56 4-计小一。同值均的果结析分品样行平 个 1:3:注

总之,各体系产生挥发性风味物质的总量高低顺序与美拉德褐变反应程度高低顺序是一致的。随着酶解液组分分子质量的增大,美拉德褐变反应程度和产生的挥发性风味化合物总量均降低,也就是相对其它组分,游离氨基酸组分体系美拉德褐变反应程度及产生的与美拉德反应有关的挥发性风味化合物总量均高,而大于5 ku 的肽组分体系美拉德褐变反应程度和产生的挥发性风味化合物总量均低。Su 等[4]比较花生粕分子质量为<1 ku、1~3 ku、3~5 ku、5~10 ku、>10 ku 5 个肽组分与葡萄糖的美拉德反应,测定葡萄糖的消耗,发现分子质量较小的肽组分参与的美拉德反应程度深,产生的挥发性化合物多。

2.3.2 比较加氧化鸡脂的体系(B 类)目前有关不同分子质量肽组分对风味形成的影响研究,主要局限于“氨基组分-还原糖”的美拉德反应体系[4,10]。本文B 类体系研究了脂质氧化存在的美拉德反应体系中,不同分子质量氨基组分对风味形成的影响。由表4可见,与体系A0~A3相比,不仅B0~B34 个体系中鉴定出的化合物数量减少,且多数化合物的含量降低,尤其噻唑、3-甲硫基丙醛、2-甲基-5-(甲硫基)甲基呋喃、3-噻吩甲醛、3-甲基吡啶、2-乙基-5-甲基-吡嗪、2-异丙基-3-甲基吡嗪、吲哚等化合物,在B0~B34 个体系中未检测到,这是由于氧化鸡脂的加入对美拉德反应产生抑制作用造成[13,29-31]。而另一方面,在B 类体系中,5-甲基-2-噻吩甲醛、3-甲基-2-噻吩甲醛、2-甲基-5-丙基-噻吩的含量明显高于A 类体系,且新检测出2-丁基吡啶,这可能是由于氧化鸡脂可释放小分子羰基化合物参与美拉德反应造成[13,32]。

比较表4中加氧化鸡脂的B0~B34 个体系,检测到的含硫化合物总量按照从高到低为B0>B1>B2>B3。含氮化合物总量按照从高到低为B0>B1~B2>B3,其中的吡嗪类化合物为B1~B2>B0>B3。而进一步比较检测到的甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基-吡嗪等4 个肉及肉制品中常检测到的吡嗪类化合物,B1和B2也无显著差异。含氧杂环中的糠醛、糠醇的含量顺序分别为B0>B1>B2>B3,B1>B2>B0>B3。3-甲基丁醛、苯乙醛的含量顺序均为B0>B1>B2>B3。由此可知,B 类体系中含氨基组分样品的分子质量分布对风味形成的影响趋势与A 类体系类似。

采用主成分分析(PCA)进一步分析比较B0~B34 个体系鉴定出的化合物。图1(b)中主成分分析图PC1 (1.main axis,63.601%)和PC2(2.main axis,28.215%)的累计方差贡献率为91.816%,说明这两轴已经包含了样品的大部分信息,可以较好地反映原来多指标的信息。比较图1(a)、图1(b)可以看出,加入氧化鸡脂的体系都基于PC1 向左移动,这是因为氧化鸡脂的存在对美拉德反应有所抑制,使美拉德反应产生的化合物较少造成。

图1 (a,b)主成分分析(a.加鸡脂;b.加氧化鸡脂)Fig.1 Diagrams of principal component analysis (a.samples with chicken fat;b.samples with oxidized chicken fat)

由图1(b)主成分图可以看出,与图1(a)分布情况类似,仍然是游离氨基酸组分(B0)对形成挥发性风味化合物贡献最大,其次为分子质量<1 ku的肽组分(B1)、分子质量1~5 ku 的肽组分(B2),最小的是分子质量>5 ku 的肽组分(B3)。此外,在图1(b)中B0与二甲基硫、2-甲基-3-呋喃硫醇、糠硫醇、2-乙酰基噻唑、3-噻吩甲醛、吡啶、甲基吡嗪、2-乙烯基-6-甲基吡嗪、1-(2-吡啶基)-乙酮、糠醛、3-甲基-丁醛等化合物距离较近;B1与2-糠基二硫、三甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二乙基吡嗪等化合物距离较近,B2与二甲基二硫、2,5-二甲基吡嗪、2-乙烯基-5-甲基吡嗪等化合物距离较近,可知氧化鸡脂存在下,仍然是游离氨基酸组分B0对产生2-甲基-3-呋喃硫醇、糠硫醇等重要含硫化合物的贡献最大,而肽组分中B1、B2对含硫化合物贡献小,对具有烤香味的吡嗪类化合物贡献较大。所有化合物均与B3的距离较远,表明在氧化鸡脂存在下,大分子质量(>5 ku)的肽组分发生美拉德反应对风味形成贡献很小。

3 结论

无论不加氧化鸡脂还是加氧化鸡脂的反应体系,均表现为随酶解液组分的分子质量增大,褐变反应程度减小,同时生成的美拉德反应风味物质总量减少,其中游离氨基酸组分对产生含硫化合物贡献大,小于1 ku 或1~5 ku 的肽组分对产生吡嗪类化合物的贡献大,而大于5 ku 的肽组分对风味形成的贡献很小。与不加氧化鸡脂相比,加入氧化鸡脂后,不同酶解液组分的紫外-可见吸收值稍有增加,但产生的挥发性风味物质总量明显下降,有几个带烷基链化合物含量升高,出现新的带烷基链杂环化合物2-丁基吡啶。这是因氧化鸡脂中含有的小分子醛、酮等羰基类脂质氧化降解产物参与美拉德反应造成的。

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