河蚌酶解液美拉德反应前后风味成分的分析

郭福军，姜启兴，许艳顺，夏文水

（江南大学食品科学与技术国家重点实验室，食品学院，江苏无锡214122）

河蚌酶解液美拉德反应前后风味成分的分析

郭福军，姜启兴，许艳顺，夏文水*

（江南大学食品科学与技术国家重点实验室，食品学院，江苏无锡214122）

重点研究了河蚌酶解液美拉德反应前后风味成分的变化。利用GC-MS联用法分析、鉴定河蚌肉酶解液和酶解液美拉德反应产物的挥发性风味成分，探讨美拉德反应对河蚌酶解液风味的影响。经NIST2005和Willey7数据库检索和文献对照，两个样品都检出50种成分，主要有醇类、醛类、酮类、酯类和含硫化合物等，他们的协同作用构成了河蚌酶解液及其美拉德反应产物的特征香气；其中河蚌酶解液中含有较多的醛类化合物，而美拉德反应之后则含有较多的醛类和酮类化合物，两样品中均检测出较少的烃类物质，归一化含量分别为2.21%和0.58%。结果表明，美拉德反应能够明显的改善河蚌肉酶解液的风味，所制备的美拉德反应产物具有较好的应用前景。

河蚌酶解液，美拉德反应，GC-MS

河蚌，属于软体动物门瓣鳃纲蚌科，是一种普通的贝壳类水生动物，广泛的存在于长江中下游各省市的河流湖泊等淡水水域中，是中国特有资源，又是培育珍珠的好材料。随着我国珍珠市场需求量的日益增大，培育珍珠的过程中产生的河蚌肉产量也越来越多。据2011年《中国渔业统计年鉴》[1]统计，我国饲养河蚌总产量已经超过95328t/年。河蚌肉[2]不仅肉质鲜美，而且营养丰富，除含有丰富的蛋白质（61%）、脂肪和多糖等营养成分外，还富含多种矿物质以及铜、铁、锌、碘等微量元素及人体必需的氨基酸，其中，Ca和Se的含量分别高达14.30mg/g和2.10mg/g，第一限制氨基酸为含硫氨基酸，其氨基酸评分高于其他淡水产品，尤其是含有丰富的棕榈油酸、二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸（EPA）等不饱和脂肪酸，具有很高的营养价值。然而由于河蚌肉易于腐败变质、难于运输与贮藏，使河蚌肉的消费受到严重影响，造成河蚌肉的附加值降低以及极大的浪费。目前国内外酶解河蚌肉的研究较少，对河蚌酶解液美拉德反应的研究更为罕见，本文利用木瓜蛋白酶和复合风味蛋白酶对河蚌肉进行酶解有效的保证了较高的蛋白利用率，针对酶解液存在的不良风味，通过美拉德反应增香等工艺，对其进行深加工利用，生产高档天然的肉香风味料，具有很高的附加值。而风味是影响食品可接受性的一个重要因素，因此，本实验拟用固相微萃取，结合气相色谱质谱联用技术，对河蚌酶解液和MRPs的挥发性香气成分进行分析与鉴定，探索风味组成与食品感官属性的关系，为河蚌肉类风味调味品提供更多的基础数据[3-7]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

河蚌肉 苏州珍妮日化有限公司提供，于低温条件下运送至实验室；木瓜蛋白酶（80万U/g）、复合风味蛋白酶（20万U/g） 南宁庞博生物有限公司；无水葡萄糖、D-木糖、甘氨酸、L-谷氨酸等 均为食品级；氢氧化钠、盐酸等 均为分析纯。

TDL-4-A型离心机 上海安亭科学仪器厂；高压灭菌锅 上海博弈实业有限公司；胶体磨 上海贝工泵业有限公司；UV 1000型紫外-可见分光光度计 上海天美科技有限公司；pH计 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；AB104-N型电子天平 上海第二天平仪器厂；EL3002型电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；CS501型超级恒温水浴 上海将来实验设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 河蚌肉酶解液的制备 先将河蚌肉预处理，脱膜清洗，切块，过胶体磨打成肉糜。取一定质量的肉糜与2倍质量的蒸馏水混匀。加入0.8%的木瓜蛋白酶，采用pH-Stat控制pH，调整pH 6.5，50℃下先恒温酶解2h，再加入1.2%的复合风味蛋白酶，在相同条件下继续酶解3h，酶解结束后立即置于90℃的水浴中灭酶10m in，灭酶后立即冷却，4500r/m in离心15m in，去除上层油脂，取上清液得河蚌肉酶解液。

1.2.2 美拉德反应产物的制备 取10g河蚌肉酶解液，糖的总添加量为1.5%，葡萄糖与木糖的比例为1∶2，氨基酸的总添加量为2%，甘氨酸与L-谷氨酸的比例为1∶3，调节pH为6，在高压锅内于温度为115℃条件下反应30min。

1.2.3 感官分析方法 美拉德反应产物的感官评价，采用评分法。美拉德反应产物冷却后，取反应液5m L，利用蒸馏水稀释10倍，样品按照顺序进行编号，评定员对各个样品进行综合评定（包括色泽、芳香、味道，他们的权重分别为20%、40%和40%），对每项指标芳香含肉香味、酱香味、回味、焦糊味、硫化物刺激味等，味道含苦味、腥味等，根据喜好、厌恶程度按照表1中的标准给分。每项指标相加之和为该样品总分，最后得分为各评价员对该样品评分结果的平均值[8]。

表1 感官特性强度数字标度Table 1 The digital scales of intensity of the sensory characteristics

1.2.4 挥发性风味物质的测定 采用GC-MS测定美拉德反应生成的MRPs的挥发性风味物质。准确量取10m L的美拉德反应液，置于定空瓶中，将萃取头（75μm CAR/PDMS，事先老化）插入样品瓶顶空部分，吸附30m in（50℃水浴），完成后将萃取头取出，并立即插入气相色谱进样口，于250℃解吸3m in。

色谱条件：DB-WAX弹性毛细管柱，30m×0.25mm× 0.25μm；载气：氦气（He）；流速：0.8m L/m in；程序升温：柱初温40℃先保持4m in，再以5℃/m in的速度升温10m in，温度为90℃，然后再以105℃/m in的速度升温至240℃，保持6min。

质谱条件：离子源：EI源；离子源温度：200℃，四级杆温度：150℃；检测器电压：350V；发射电流：200μA；电离电压：70eV；扫描范围：30～500amu；数据库：NIST2005和willey7。

1.2.5 数据处理 根据NIST2005和W illey谱图库对GC-MS分析鉴定的挥发性成分进行解析，将所有分析数据通过计算机检索，并与有关文献比较，再结合保留时间、质谱等参数和方法确定挥发性成分的化学组成。利用谱图库工作站数据处理系统按峰面积归一化法，求得各化学成分在挥发性风味物质中的相对含量。

2 结果与分析

2.1 感官评定分析

表2 感官评分结果Table 2 The resultof the sensory evaluation

通过感官评定我们发现，金黄色的酶解液，在此条件下美拉德反应之后，得到产物为红褐色，澄清透明的液体，特征肉香味浓郁，醇厚，持久。感官评分也从酶解液的2.24上升到了美拉德产物的4.76，上升明显，MRPs的气味、芳香等各个指标均达到了较理想的目标，能够被绝大多数人接受。

2.2 GC-MS总离子流色谱图

河蚌肉酶解液和酶解液美拉德反应产物挥发性成分的GC-MS总离子图如图1所示，各组分质谱经计算机谱库检索及资料分析，并鉴定挥发性香气成分，都检出50种成分，将挥发性成分按照结构分类统计见表3。

2.3 河蚌肉酶解液及其美拉德反应产物中挥发性成分的特点

经GC-MS检测，由NIST2005和willey7数据库检索和文献对照，两个样品中都检出了50中成分，包括醇类、醛类、酮类、酯类以及含硫化合物等，结果表明，河蚌肉酶解液和MRPs中均含有丰富的挥发性风味化合物。

醛类物质在河蚌肉酶解液及其MRPs中的含量是最大的，酶解液中检测出了12种，MRPs中检测出了13种，含量分别高达82.71%和38.54%。可见，河蚌肉酶解液中醛类化合物的含量本身就比较丰富，尤其是苯甲醛的含量达到了69.32%，这可能是河蚌肉中含有的大量的不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸在氧气的作用下发生氧化降解而生成的各种小分子化合物形成的，它产生清香、果香和坚果香的芳香特质的气味[9]，而经过美拉德反应之后含有的量明显下降，特别是苯甲醛的含量下降到了22.73%，减少了原来含量的2/3，这可能是苯甲醛参与到美拉德反应过程中，转化成为了其他的物质，使得MRPs的风味更加圆润，更有层次感。具有提调香气作用的苯乙醛、3-甲基丁醛的含量较美拉德反应前均有一定程度的上升，酶解液经过美拉德反应之后少了反-2-辛烯醛和3-呋喃甲醛，多了2，4-壬二烯醛、癸醛和2-苯丙烯醛。其中己醛、庚醛和辛醛的含量均变化幅度较少，他们具有生的或脆水果的气味。

图1 河蚌酶解液美拉德反应前后挥发性风味物质总离子流图Fig.1 Total ion current（TIC）chromatogram ofvolatile compounds of hydrolysates before and after Maillard reaction

酮类化合物也在食品气味中起着关键性的作用，河蚌肉酶解液中有5种酮类，含量为1.2%，而经过美拉德反应之后，酮类化合物的含量有明显的增加，达到了28.20%，其中占据主要含量的是α-吡喃酮，它具有干草香气，1-辛烯-3-酮等气味较强烈的化合物的含量也有一定程度的增加，他们使得MRPs具有不同的水果香和花香。在贝类中发现的甲基酮（C3～C17），例如2-丁酮可能是由其碳链的β氧化，在经过脱羧作用形成的，这些化合物具有明显的清香和水果香味，而且随着碳链的增长，有着更明显的花香味。

表3 河蚌酶解液美拉德反应前后挥发性成分Table 3 Comparison of volatile component of hydrolysates of FMM before and after Maillard reaction

续表

在河蚌酶解液中我们发现了8种醇类化合物，但其含量均较低，在经过美拉德反应之后，醇类化合物的种类增加了5种，且含量也由2.62%上升到了17.40%。例如1-辛烯-3-醇、（E）-2，4-己二烯-1-醇、正辛醇、苯甲醇等醇类通常具有芳香、植物香，由于醇类的高含量赋予了河蚌酶解液MRPs原生的柔和的甜瓜味，同时具有蘑菇味和脂味[10-11]。在挥发性醇类中，（E）-2，4-己二烯-1-醇在河蚌酶解液中含量为0.32%，而在美拉德反应之后含量增加到了9.78%，（E）-2，4-己二烯-1-醇为C6醇，具有青香香气，有杏仁糖样的甜香和生杏仁、坚果样的香韵，并带有蔬菜和稍有威士忌的香调；在味觉方面，具有水果和热带水果风味，稍有青香和蔬菜韵味。

在河蚌肉酶解液和MRPs中都检测到了2-乙基呋喃、2-甲基-3-甲硫基呋喃，在经过美拉德反应之后，2-乙基呋喃的含量有所上升，表现出强烈的焦香香味，略有甜味，而2-甲基-3-甲硫基呋喃的含量也有所上升，其为MRPs的整体柔和的风味的不可或缺的部分。

在两个样品中还检测到了挥发性含硫化合物如二甲基二硫醚、二甲基三硫醚的存在，在河蚌酶解液中检测到得二甲基硫在MRPs中未检测出，可能是在美拉德反应过程中生成了二甲基三硫醚等物质。多数含硫化合物的气味特征是洋葱味、卷心菜味、或煮沸的硫磺味和臭鸡蛋味，因其阈值低而影响整个食物的香味。

在河蚌酶解液中还检测出了MRPs未检测出的4种酯类化合物，这可能是在美拉德反应中酯类化合物发生降解，生成了其他的物质。

综上所述，结合感官评分和GS-MS成分分析，发现美拉德反应对河蚌肉酶解液的不良风味有了较好的改善，达到了去腥增香的目的。

3 结论

河蚌肉酶解液中的挥发性风味成分很丰富，共检测出50种化合物，如醛类、醇类、酮类及含硫化合物等。美拉德反应后得到的风味料则含有较多的醛类、酮类等化合物，感官评定发现，美拉德反应提高了香气品质，使得肉香更加浓郁。

通过比较美拉德反应前后的挥发性风味成分的变化，并将结果进行对照表明，河蚌肉酶解液的风味主要以醛类化合物为主，而MRPs的风味则增加了酮类、醇类化合物，使得风味更加圆润。如α-吡喃酮含量的增加，同时苯甲醛的含量的减少，使得MRPs的风味更加丰富，更有层次感。

结果表明，通过美拉德反应制得的产物的香味更加的浓郁，纯正，具有独特的肉香味，是醛类、酮类、醇类及含硫化合物等共同作用的结果，是一种富有营养的天然调味料，具有较好的工业化应用前景。

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Analysis of volatile com ponents of hydrolysates of FMM before and after Maillard reaction

GUO Fu-jun，JIANG Qi-xing，XU Yan-shun，XIA W en-shui*
（State Key Laboratory of Food Science and Technology，School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi214122，China）

The change of volatile com ponents of hyd rolysates of freshwatermusselmeat（FMM）before and after Maillard reac tion had been mainly researched.Volatile com ponents in hyd rolysates and MRPs were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）to exp lore the effect of Maillard reac tion p rocessing on flavor com pounds.A total of 50 kinds of volatile com pounds in two sam p les were identified by their mass spectra w ith NIST2005 and Willey 7 database.Among these com pounds，most of them were alcohols，aldehydes，kotones，and sulfuric com pounds.The cooperation of these com pounds p rovides a specific flavor of hyd rolysates and MRPs.Kotones were the major components in hyd rolysate，whereas，aldehydes were the major com ponents in MRPs.Meanwhile，hyd rocarbon exhibited lower contents in two sam p les，and the contents of them in two samp les were 2.21%and 0.58%，respectively.Therefore，Maillard reaction could im p rove the flavor of hyd rolysates of FMM and the p repared MRPs have p rom ising app lication potential.

hyd rolysate of freshwatermusselmeat；Maillard reaction；GC-MS

TS254.9

A

1002-0306（2014）18-0171-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.028

2013－12－09 *通讯联系人

郭福军（1989-），男，硕士研究生，研究方向：水产品加工。