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瓦罐鸡汤主要滋味物质研究

2010-03-23何小峰岳馨钰

食品科学 2010年22期
关键词:肌苷酸瓦罐鲜味

何小峰,岳馨钰,王 益,黄 文*

(华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070)

瓦罐鸡汤主要滋味物质研究

何小峰,岳馨钰,王 益,黄 文*

(华中农业大学食品科学技术学院,湖北 武汉 430070)

为研究鸡汤的主要滋味物质,找出瓦罐鸡汤感官滋味优于其他鸡汤的原因,分析3种不同加热方式所制备的鸡汤的基本滋味,并比较其主要滋味物质的含量。结果表明:鸡汤的基本滋味以鲜味和甜味为主;瓦罐鸡汤中的总核苷酸和总游离氨基酸含量均高于高压熬制的鸡汤和电磁炉熬制的鸡汤,而高压熬制鸡汤的低聚肽含量最高;鸡汤中的鲜味核苷酸主要为5′-肌苷酸,鲜味氨基酸为谷氨酸,且瓦罐鸡汤的谷氨酸含量明显高于其他两种鸡汤的谷氨酸含量。瓦罐鸡汤较其他鸡汤有较丰富的鲜味物质和较好的感官滋味。

瓦罐鸡汤;滋味;鲜味;5′-肌苷酸;谷氨酸

肉的滋味来源于肉中的滋味呈味物质,如无机盐、游离氨基酸和小肽、核酸代谢产物(如肌苷酸、核酸)等[1]。汤的制作过程实质上是原料中呈味物质通过水介质,经过适当的浸渍和加热的过程[2]。鸡肉中的滋味化合物通常存在于生肉中,并不需要烹煮来产生[3],但是加热可促使肉中积累的香气和滋味物质释放、呈现出来[4]。一些研究表明,烹煮可影响滋味化合物的浓度,而在烹煮过程中,糖、氨基酸和核苷酸的变化不仅影响了禽肉的滋味,还影响了其香气及总体风味[3]。所以加热方式不同,鸡肉的风味和香气也不同[4]。

在湖北和江西等省,传统工艺制作的瓦罐鸡汤深受欢迎。作为加热容器,陶瓷瓦罐具有受热更为均匀的特点,用其熬制的鸡汤比其他容器熬制鸡汤滋味更浓、香气更好。由于缺少这方面的研究,目前关于瓦罐鸡汤滋味和香气优于其他加工工艺鸡汤的原因仍不明确。为分析和探索瓦罐鸡汤风味形成的机制,本实验比较采用瓦罐容器加工鸡汤与电池炉加热和高压加热的鸡汤主要滋味物质含量的差异,从而为传统鸡汤的工业化生产提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

老母鸡(鸡龄为900~930d,来源于湖北孝感市及其周边地区,去头、爪、内脏后取鸡胸架为原料)。

硫酸铝钾、甘氨酸(纯度≥99.5%)、高氯酸、硫酸铜、乙酸乙酯、茚三酮、三氯乙酸(TCA)均为国产分析纯;葡聚糖凝胶G-25、肌苷酸(IMP)标准品、鸟苷酸 (GMP)标准品(色谱纯) Sigma公司;谷氨酸测定试

剂盒 南京建成生物工程研究所第一分所。

1.2 仪器与设备

SYQ.DSX-280B型手提式灭菌锅、KQ2200DB型数控超声波清洗仪、SCR20BC型高速冷冻离心机 日立工机株式会社;高效液相色谱仪 美国Waters公司;Hypersil BDS C18(4.6mm×300mm,5μm)色谱柱 大连依利特科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鸡汤的制备

瓦罐鸡汤:称取2份相同质量(100g)的鸡肉块(2~3cm3)分别装入瓦罐中,加入冷水(250mL)、食盐2.0g及少许姜片和小葱(1.0g)。最后将瓦罐分别放在可调功率电炉上加热至沸腾,减小功率使鸡汤保持微沸状态(120min)。

高压锅加热鸡汤:鸡肉处理方法同瓦罐鸡汤,将处理好的原料装入玻璃容器并放入自动控温高压灭菌锅中,加热120min。

电磁炉加热鸡汤:鸡肉处理方法同瓦罐鸡汤,将处理好的原料装入不锈钢锅中,然后将容器放在电磁炉上加热至沸腾后降低功率保持微沸(120min)。

1.3.2 鸡汤基本滋味的确定

表1 感官评定标准液配制表Table1 Standard solution for sensory evaluation

按表1的要求对鸡汤进行感官评定,要求评价员把样品的品质特性以数字标度形式来鉴评,做一种绝对性判断[5]。标准液的配制参考Molina等的方法[6]。

标准样液得分记为3分,然后用纯净水漱口3次后方可品尝样品,每次品尝结束后都需要使用纯净水漱口后再品尝下一个样品,对比样品和标准液滋味的差别,强度高于标准液的分值高于3分,强度低于标准液的分值低于3分,最后将所有数据汇总进行分析。

1.3.3 鸡汤中主要滋味成分的测定

低聚肽:将过滤汤样稀释后取2.0mL采用微量双缩脲法测定;核苷酸总量:将过滤汤样稀释后取2.5mL,参考管有根等的方法[7]进行测定;游离氨基酸含量:将过滤汤样稀释后取1mL采用茚三酮法[8]测定氨基酸的含量。

1.3.4 鸡汤的特征滋味物质的分离与制备

将1.3.1节中制备的鸡汤经纱布过滤后用葡聚糖G-25凝胶层析柱进行分离。本实验参照文献[9]进行。层析柱规格为20mm×60cm,柱料为Sephadex G-25,洗脱液为10%乙醇溶液,流速为1mL/min,每管收集2mL,检测波长260nm。将每次收集得到的同一样品的波峰管按顺序对应混合,即为特征滋味物质。将特征滋味物质浓缩冻干,备用。

1.3.5 特征滋味物质的滋味稀释值(TD)的测定

称取特征滋味物质干样溶于水中,然后进行1:1(体积比)的逐步稀释,将逐步稀释的溶液按照浓度增加的顺序依次呈给经过训练的评员,每个稀释水平溶液采用3点测定进行评定。当某个稀释水平的溶液与两个空白(自来水)之间的滋味差异刚好能被识别出来,那么称这个稀释倍数或者稀释水平为TD值,每个评定组的TD值采用各个评员评定结果的平均值。比较各个部分的TD值,找出TD值比较高的几个部分,即为滋味活性物质。

1.3.6 肌苷酸和鸟甘酸含量的液相色谱分析

对1.3.4节中分离得到的两个组分以及3种原鸡汤进行核苷酸分析。

HPLC主要技术参数,参考张燕婉等[10]的方法,并进行修改,具体方法如下:色谱柱为依利特Hypersil ODS2(4.6mm×300mm,5μm),柱温为25℃,紫外检测器(254nm),流动相为0.2mol/L KH2PO4溶液,pH5.0,流速为1.0mL/min。

1.3.7 谷氨酸含量测定

采用谷氨酸试剂盒测定。

1.3.8 瓦罐鸡汤游离氨基酸组成分析

采用氨基酸自动分析仪。

2 结果与分析

2.1 鸡汤基本滋味的确定

根据1.2.2节中的方法对鸡汤进行基本味的确定,结果如表2所示。

表2 鸡汤基本滋味评价结果Table2 Sensory evaluation results of the basic taste in chicken soup分

由表2可以知道,3种鸡汤中的鲜味和甜味的呈味效果较强,咸味次之,3种滋味都为鸡汤的基本滋味;涩味、酸味和苦味3种味道呈味强度值均小于1,凭感

官基本品尝不到这3种味道。不过,由于不同的滋味之间存在的对比、消杀和相乘等作用[11],所以它们对鸡汤主要的3种滋味仍可能产生影响。

2.2 加工工艺对鸡汤主要滋味物质含量的影响

鸡汤的主要呈味效果是鲜味和甜味。在肉制品中,游离氨基酸、核苷酸和低聚肽则是重要的鲜味和甜味的呈味物质。因此,本实验分别测定了3种鸡汤的主要呈味物质的含量,结果如表3所示。

表3 3种不同的鸡汤中核苷酸、游离氨基酸、低聚肽的含量Table3 Content of nucleotide, free amino acid, peptide in three chicken soups

由表3可以看出,使用陶瓷罐加热更有利于核苷酸的释放和生成,而核苷酸不仅自身具有鲜味,其分解产生的许多物质如核苷等也是重要风味物质[12],因此这可能就是瓦罐鸡汤鲜味更突出的重要原因之一。

高压锅鸡汤中的游离氨基酸和低聚肽的含量在3种鸡汤中是最高的,这说明高压加热更有利于氨基酸的释放和蛋白质的分解。杨荣华[13]曾报道鸡汤中的小肽类对鸡汤呈味作用影响较大,它不仅是鸡汤鲜味和风味的主要呈味物质,而且某些肽类还可以呈现出甜味。国内外关于小肽对肉制品滋味的影响的报道也较多[14-15]。由此可见,鸡汤中的低聚肽有着微妙复杂的风味,可使总的味道深奥、协调,呈现的是自然清纯的肉香味和浓郁醇厚的口感[16]。

2.3 加工工艺对鸡汤滋味物质的TD值的影响

表4 葡聚糖凝胶分离的两种组分的感官评定结果Table4 Taste dilution (TD) and sensory analysis of the Sephadex G-25 gelfiltration fractions obtained from the water-soluble extract of chicken soup

滋味稀释分析(TDA,taste dilution analysis)是最早由Hofmann用于测定美拉德反应产物一些未知的苦味物质而建立的一种分析方法[17]。它是以人的舌头作为生物感应器而检测到某种滋味物质的呈味阈值的一种方法,目前已经广泛应用于食品中某些特定滋味物质的分析[18-20]。本实验采用TDA分析法分析了3种鸡汤的滋味成分,以确定鸡汤的基本滋味。3种鸡汤经葡聚糖凝胶G-25分离都得到两个组分,分别对组分1和组分2进行滋味的基本描述和强度评价,其结果如表4所示。

由表4可知,由瓦罐鸡汤分离得到的两个组分的TD值都明显高于另外两种鸡汤。由滋味感官评判可知,瓦罐鸡汤组份1的呈味效果主要为鲜味、甜味和咸味,而3种鸡汤分离得到组分2的呈味效果却存在差异。德力格尔桑等[12]曾报道,对肌肉进行长时间的加压作用可促使肌肉核苷酸降解和风味物质的增加。经分析可知,3种鸡汤分离得到的组分1的主要成分是核苷酸,而高压锅鸡汤和电磁炉鸡汤分离得到的组分2则可能为核苷酸分解产物如核苷等类物质。这说明在瓦罐加热方式下,核苷酸降解较少,高压和电磁炉加热则促使部分核苷酸降解。这一结论与2.2节中瓦罐鸡汤的核苷酸含量明显高于两外两种鸡汤的结论是一致的。

2.4 瓦罐鸡汤滋味组分的组成分析

图1 组分1(A)、2(B)和IMP、GMP(C)的高效液相色谱图Fig.1 HPLC chromatogram of IMP and GMP

由于3种鸡汤通过葡聚糖凝胶分离得到的两个组分的感官滋味分析结果差异较大。为了进一步分析鸡汤鲜味物质的组成,本实验采用高效液相色谱法对两个组分进行肌苷酸和鸟苷酸的分析,其结果如图1所示。

由图1可知,组分1中的主要组成为肌苷酸,其含量达到了整个组分的63.9%,但鸟苷酸的含量仅为4.0%左右。组分2中肌苷酸和鸟苷酸的含量都较少,说明呈味核苷酸主要存在组分1中。GMP和IMP的呈味阈值分别是0.0125、0.025g/100mL[21],具有较低的呈味阈值,所以组分1的TD值明显高于组分2。

高压鸡汤和电磁炉鸡汤分离得到的组分2都具有鲜味,而呈现鲜味的核苷酸及其衍生物已发现有30多种,它们主要是5′-鸟甘酸和5′-肌苷酸的衍生物[14],所以该组分中可能含有肌苷酸和鸟苷酸的衍生物。结合张燕婉等[11]对肉制品中核苷酸的测定结果分析得知,组分2中出现在9.89min的吸收峰占整个组分含量的57.1%的物质可能为腺甘酸(AMP)。腺苷酸虽然本身没有鲜味但可以改善甜味、咸味和总体风味,腺苷酸脱氨后得到肌苷酸,所以仍可对鸡汤滋味产生较大影响。

通过对瓦罐鸡汤两种组分的核苷酸分析发现,核苷酸中的肌苷酸是瓦罐鸡汤鲜味的主要组分成分,且主要存在于组分1中。

2.5 加工工艺对鸡汤中肌苷酸和鸟苷酸含量的影响

肌苷酸和鸟苷酸是鸡肉中主要的鲜味物质,且其呈味阈值较低,对鸡汤鲜味影响较大。对此,本实验继续对3种鸡汤原样的肌苷酸和鸟苷酸含量进行分析,结果如表5所示。

表5 不同加工条件下鸡汤中肌苷酸和鸟苷酸的含量Table5 Content of IMP and GMP in three different chicken soup μg/mL

由表5可以看出,瓦罐鸡汤的肌苷酸明显高于高压锅鸡汤和电磁炉鸡汤,这与2.2节和2.3节中得到的结论是一致的。同时从表5中还可以看出,3种鸡汤中肌苷酸的含量都远远高于鸟苷酸的含量,这是因为肌苷酸主要存在于动物肉质品种,而鸟苷酸是植物性食品如菌类食品中鲜味的主要来源。

此外,高压下制备的鸡汤肌苷酸含量也低于其他两种鸡汤,这主要是因为高压处理初期,高压可以加速肌肉中腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)及腺嘌呤核苷二磷酸(A D P)的降解,其代谢产物次黄嘌呤核苷酸(IMP)、5′-鸟苷酸(GMP)、次黄嘌呤核苷(INO)和次黄嘌呤(HYP)含量在短时间内快速增加[22],肉滋味逐渐变浓,血腥味、金属味和酸味变弱;随着时间的延长温度不断升高,在85℃时IMP含量就会有所下降[2],而高压下温度高于100℃,这使肌苷酸损失可能更加严重。德力格尔桑等[12]也曾报道,高压处理对绵羊肌肉核苷酸的降解具有促进作用。由此可见,高压加速了核苷酸的降解,这与2.3节中的推断是一致的。

2.6 加工工艺对游离谷氨酸含量的影响

由2.1节可知,在鸡汤的基本滋味中,鲜味的呈味效果最明显。从2.2~2.4节中还可知,鸡汤中核苷酸的含量对鸡汤的鲜味影响较大。据崔桂友[23]报道,谷氨酸一钠是目前应用于食品工业和烹饪中的典型的鲜味剂中的一种。Heath[24]研究了氨基酸的结构与其鲜味之间的关系,而Yamaguchi[25]则发现谷氨酸一钠的浓度与鲜味强度之间的关系非常明显,特别是在浓度较高的时候,谷氨酸一钠的鲜味强度随着浓度的升高而明显增加,此外谷氨酸一钠与呈味核苷酸之间还存在明显的滋味协同效应,将两者按一定的比例混合使用可使鲜味明显增加,Monoto[21]则进一步研究后确立了这种协同效益的关系方程。因此本实验采用谷氨酸试剂盒对鸡汤中游离谷氨酸的含量进行了测定,以探讨谷氨酸对鸡汤鲜味的影响,其结果如图2所示。

由图2可知,瓦罐鸡汤的谷氨酸含量明显高于另外两种鸡汤中谷氨酸的含量,而且其含量是新鲜鸡肉中谷氨酸含量的10.4倍。同时,高压锅鸡汤和电磁炉鸡汤中的谷氨酸也明显高于鸡肉中谷氨酸的含量。

谷氨酸是重要的鲜味物质,但对热较敏感,在70~90℃时溶解最为充分,在100℃以上长时间加热会部分分解[26]。瓦罐鸡汤由于瓦罐传热缓慢而且均匀,并且鸡汤主要是在小火状态下煨制而成,这就决定了瓦罐鸡汤中谷氨酸含量要高于另外两种鸡汤。

2.7 瓦罐鸡汤游离氨基酸组成

游离氨基酸不仅是食品中的主要营养成分,同时也是重要的滋味成分和风味前体物质。赵改名等[27]曾报道,蛋白质降解产生的小肽与游离氨基酸不仅是火腿中的重要滋味物质,而且它们参与的后续化学反应产生的

香味物质往往是干腌火腿的特征风味物质。同时,游离氨基酸能与鸡汤中其他滋味物质发生滋味协同效应,对鸡汤的整体风味产生重要影响。本课题采用氨基酸自动分析仪,对3种鸡汤中滋味、香味相对较突出的瓦罐鸡汤游离氨基酸的组成进行分析,其结果如表6所示。由表6可以看出,鲜味氨基酸中的谷氨酸,天冬氨酸为特征性鲜味氨基酸,其中谷氨酸的鲜味最强,而甘氨酸、丙氨酸是呈甜味的特征性氨基酸。由表6可知,瓦罐鸡汤中是谷氨酸(Glu)含量为3.86mg/mL,其含量是阈值的12.7倍,占总游离氨基酸含量的13.1%,这说明游离氨基酸中谷氨酸也是瓦罐鸡汤鲜味的重要来源。但是游离氨基酸对滋味的影响不是独立的,而是相互作用的共同影响,而且还与其他成分有着关联的影响作用[28]。但是,要具体研究每一种氨基酸对食品的滋味影响目前还存在困难。

表6 瓦罐鸡汤游离氨基酸含量Table6 Content of free amino acid in pottery jar chicken soup mg/mL

3 结 论

3.1 鸡汤的特征滋味主要的鲜味和甜味,而且鲜味的呈味效果最为突出、甜味次之。鸡汤中的核苷酸、游离谷氨酸对鸡汤的鲜味影响较大。

3.2 加工方式对鸡汤品质有较大影响,瓦罐加热有助于鸡汤中总核苷酸的富集,而高压和电磁炉加热则加速了核苷酸的降解。同时,瓦罐鸡汤中的总游离氨基酸的含量最高,而高压锅则加速了蛋白质分解成小肽的速度。

3.3 鸡汤中的鲜味核苷酸主要是肌苷酸,而鲜味氨基酸则主要的谷氨酸。瓦罐鸡汤中的谷氨酸含量明显高于高压熬制鸡汤和电磁炉鸡汤,这是瓦罐鸡汤的优势所在。

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Main Flavoring Substances of Pottery Jar Chicken Soup

HE Xiao-feng,YUE Xin-yu,WANG Yi,HUANG Wen*
(College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

The main flavoring substances of pottery jar chicken soup was investigated and compared with those in chicken soup cooked with pressure cooker or induction cooker. Results showed that the main taste of chicken soup were umami and sweet, and the total content of nucleotides and free amino acids in pottery jar chicken soup were higher than those in other two ones, however, chicken soup cooked with chicken soup had the highest contents of peptides of the three chicken soup. Glutamic acid and 5'-inosinic acid were the main amino acid and nucleotide that gave the umami flavor. Pottery jar chicken soup had significant higher glutamic acid and gave better flavor.

chicken soup;umami taste;5'-inosinic acid;glutamic acid

TS201.3

A

1002-6630(2010)22-0306-05

2009-12-01

湖北省农业新岗位农产品加工项目

何小峰(1985—),男,硕士研究生,研究方向为农产品深加工。E-mail:hxf8554@sina.com

*通信作者:黄文(1968—),女,副教授,博士后,研究方向为传统风味食品产业化。E-mail:huangwen@mail.hzau.edu.cn

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