美拉德反应制备萨拉米风味香精基料的研究

卜冬冬，王晓婧，汪建明，李秉业，张伟伟

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.山东天博食品配料有限公司，山东 济宁 272000)

美拉德反应制备萨拉米风味香精基料的研究

卜冬冬1，王晓婧1，汪建明1，李秉业2，张伟伟2

(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457；2.山东天博食品配料有限公司，山东 济宁 272000)

以酶解液为原料，研究了美拉德反应制备萨拉米风味香精基料。通过高效液相色谱法测定原料肉及发酵肉中的氨基酸种类及含量，通过正交试验确定美拉德反应配方，最后通过模糊数学检验法进一步确定了美拉德反应的最佳配方：反应温度100 ℃，反应时间60 min，各因素添加量为葡萄糖4%，木糖2.5%，硫胺素0.1%，Cys 0.8%，Arg 2%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%。

酶解液；正交试验；萨拉米风味；美拉德反应；模糊数学检验法

人类从开始烹饪食品以来就在利用美拉德反应制备美味的食品。现代食品工业更是应用美拉德反应生产具有消费者喜欢的色泽与风味的食品。美拉德反应是食品加热产生风味最重要的途径之一，食品中的游离氨基酸和还原糖是美拉德反应的重要参与者，不同的单体氨基酸与还原糖反应，能够产生不同的风味。

隋伟[1]利用虾加工下脚料，运用生物酶解技术，通过热反应(主要是美拉德反应)处理，研制风味逼真的虾味香精；潘丽红[2]运用生物酶解技术，对一级干腌金华火腿和豆粕进行水解，产物进一步热反应(即美拉德反应)处理，研制干腌火腿香精。为研究开发萨拉米风味剂，一种新型的产品即萨拉米风味香精基料，本实验以酶解液为原料，通过美拉德反应原料的选择，确定最佳的美拉德反应配方，生产萨拉米风味浓郁、逼真的萨拉米风味香精基料。

1 材料与方法

1.1 主要原料和试剂

新鲜猪肉 市售；氨基酸、葡萄糖、木糖、硫胺素 山东天博食品配料有限公司。

1.2 主要仪器设备

98-1-B电子调温电热套 天津市泰斯特仪器有限公司；PHS-3C数显pH计 上海精密科学仪器有限公司；MS403S分析天平 梅特勒-托利多仪器有限公司；立式压力蒸汽灭菌器 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；LXJ64-01离心机 河北省吴桥电机厂；1200系列高效液相色谱仪 美国Agilent公司。

1.3 制作工艺

猪肉糜→发酵→发酵肉→酶解→灭酶→美拉德反应→成品。

1.4 试验方法

1.4.1 氨基酸的检测

高效液相色谱法[3]。

1.4.2 模糊数学评价法[4]

1.4.2.1 评定小组的建立

挑选本试验室经过感官评定培训的食品专业学生10人组成感官评定小组，所有待测样品在美拉德反应冷却至30 ℃后统一评定，样品以统一容器盛装，随机取样，要求评定员评定前12 h不饮酒，不食刺激性食物，评定过程中禁止相互讨论，以10 min为时间间隔单位，评定完一个样品后以清水漱口。

1.4.2.2 感官评定风味质量因素集的确立

影响被评判对象质量的指标集合称为因素集，表示为U=(u1, u2,……,ui,……,um)，其中U为因素集，ui为第i个因素，对于萨拉米风味香精基料，确定由3项指标组成因素集，即U=(气味u1，滋味u2，组织状态u3)。

1.4.2.3 评语集的建立

被评对象所属质量级别的集合称为评语集，表示为V=(vl,v2,……,vi,……,vm)(2

表1 萨拉米风味基料的感官评定标准表

1.4.2.4 质量因素权重集的确立

表2 评价萨拉米风味质量因素的权重分布统计

将表2中所得的各风味质量因素权重总分除以100，得到各风味质量因素的权重，分别为气味0.39，滋味0.41，组织状态0.20，则3项风味质量因素的权重集合为K=(kl，k2，k3) =(0.39，0.41，0.20)。因此，3个风味质量因素中权重最大的是滋味，气味次之，权重最小的是组织状态。

1.4.3 美拉德反应原料的选择

1.4.3.1 还原糖的选择

参考大量文献及在预实验的基础上确定还原糖的种类。

1.4.3.2 氨基酸的选择

采用高效液相色谱法分别测定原料肉和发酵肉中氨基酸的种类及含量，通过对比原料肉与发酵肉中氨基酸的种类及含量，选出含量差距较大的几种氨基酸参与美拉德反应。

1.4.4 美拉德反应体系的建立

在前期试验的基础上，确定美拉德反应的所有原料，由于不同的还原糖种类和不同的氨基酸种类反应产生的风味差异很大，不同的还原糖含量及不同的氨基酸含量反应产生的风味差异也很大，故在预实验的基础上，将美拉德反应温度、反应时间及9种反应原料进行正交试验，正交试验设计为十一因素五水平，正交试验因素水平见表3。

表3 正交试验因素水平表

2 结果与讨论

2.1 美拉德反应原料的选择

2.1.1 还原糖的选择

综合文献报道,用于美拉德增香的碳水化合物中主要物质是一些还原糖。根据还原糖种类不同，它与酶解液产生的风味不一样，而且反应的速度也不一样，整体来讲，戊糖>己糖>二糖。常见的戊糖有核糖、木糖、阿拉伯糖等，常见的己糖有葡萄糖、果糖、半乳糖等[6]。其中核糖的反应活性最高，但因葡萄糖、木糖价廉易得，也常用来代替核糖生产肉味香料,因此本文选择葡萄糖和木糖作为主要的还原糖参加美拉德反应。

2.1.2 氨基酸的选择

氨基酸具有Strecker醛以及反应、释放氨的能力，因此不同的氨基酸和还原糖反应，会产生不同的风味[7]。原料肉及发酵肉中氨基酸的种类及含量见表4。

表4 原料肉和发酵肉中氨基酸含量

由表4可知，原料肉和发酵肉中都含有16种氨基酸，包含甲硫氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、苏氨酸7种人体必需氨基酸，氨基酸种类一致，但氨基酸含量存在差异。发酵肉中氨基酸的含量较原料肉增加的百分比中：Cys增加百分比最大，增加量为17.65%；Tyr次之，增加的百分比为5.81%。氨基酸百分比增加较多的几种氨基酸及增加次序为Cys>Tyr>Phe>Arg>Lys，由于Phe与还原糖反应产生苦味，故Phe不作为美拉德反应原料，选择Cys，Tyr，Arg，Lys为美拉德反应原料。参考文献[8-10]及在预实验的基础上，选择Glu，Gly为美拉德反应原料。硫胺素热降解后产生的噻唑，被认为是具有肉味特征风味的物质[11]，硫胺素的添加对体系香味物质的生成有促进作用，故选择硫胺素为美拉德反应原料。

2.2 美拉德反应体系的建立

在前期试验的基础上，采用十一因素五水平的正交试验对美拉德反应配方进行优化选择，正交试验结果表见表5。

表5 正交试验结果表

续 表

极差R的大小可以用来衡量试验中相应因素作用的大小，极差R值越大，说明显著性越高，反之说明显著性越低。由表5可知，反应温度的极差最大，故反应温度对美拉德反应的影响最显著；硫胺素的极差最小，故硫胺素对美拉德反应的影响显著性最低。相应因素极差的大小顺序为R(温度)>R(Arg)>R(Cys)>R(Tyr)>R(葡萄糖)>R(Gly)>R(Lys)>R(时间)>R(木糖)>R(Glu)>R(硫胺素)，所以相应因素对美拉德反应的影响大小顺序为温度>Arg>Cys>Tyr>葡萄糖>Gly>Lys>时间>木糖>Glu>硫胺素。美拉德反应的最优配方为反应温度105 ℃，反应时间40 min，各因素添加量为葡萄糖4%，木糖2%，硫胺素0.3%，Cys 0.8%，Arg 0.8%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%。

2.3 模糊数学评价检验

2.3.1 模糊矩阵建立结果

将上述实验中最优配方与正交试验中评分较高的3个试验配方做进一步评价，验证并最终确定美拉德反应的最佳配方。将每个样品的质量评价因素进行归一化处理，得到以下模糊矩阵：

其中j=l,2为样品编号，i=l,2,3为质量评价因素，ril,ri2,ri3分别为第i个评价因素。10名感官评定员对2组样品按气味、滋味、整体协调性3个因素逐一评价，其对应的等级票数分布情况见表6。

表6 感官评定票数分布

注：V1为优秀；V2为良好；V3为—般；V4为较差。

根据以上规定，得到4组样品的模糊矩阵如下：R11=V11/10……

2.3.2 模糊变换及综合评价结果

根据模糊矩阵变化原理：R=K×A，则第1组样品的综合评价结果为：R1=K×A1=(0.39，0.41，0.20)×A1=(0.459，0.341，0.159，0.041)。以上结果可以说明，第1种样品有45.9%的感官评定员认为其等级为优秀，34.1%认为良好，15.9%认为一般，4.1%认为较差。同理可得其他样品的综合评价结果，其他样品的综合评价结果见表7。

表7 各样品综合评价结果

由表7可知，第2组样品具有最高的隶属优秀频率，其综合感官为优秀的概率为53.9%，远远超过其他样品，且只有2%的评定员认为其较差，第2组样品隶属良好的频率较第1组低，但优秀与良好的总隶属率达到86%，是所有样品中最高的。根据最大隶属原则认为样品2的综合感官最佳，即反应温度100 ℃，反应时间60 min，各因素添加量为葡萄糖4%，木糖2.5%，硫胺素0.1%，Cys 0.8%，Arg 2%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%。

3 结论

以酶解液为原料，研究了美拉德反应制备萨拉米风味香精基料的制备。通过相关文献确定了美拉德反应体系中的还原糖种类；通过高效液相色谱法测定原料肉及发酵肉中的氨基酸种类及含量，从而确定美拉德反应体系中氨基酸的种类；通过正交试验确定美拉德反应配方；最后通过模糊数学检验法进一步确定美拉德反应的最佳配方，即反应温度100 ℃，反应时间60 min，各因素添加量为葡萄糖4%，木糖2.5%，硫胺素0.1%，Cys 0.8%，Arg 2%，Gly 1.2%，Tyr 1.6%，Glu 1.2%，Lys 0.8%，得到的产物具有浓郁的萨拉米风味，为后期制备萨拉米风味香精打下基础。

[1]隋伟.热反应虾味香精的制备[D].无锡：江南大学，2006.

[2]潘丽红.热反应干腌火腿香精基料研发[D].南京：南京农业大学，2008.

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[11]丁耐克.食品风味化学[M].北京:中国轻工业出版社,1997.

Research on the Preparation of Salami Flavor Essence by Maillard Reaction

BU Dong-dong1, WANG Xiao-jing1, WANG Jian-ming1, LI Bing-ye2, ZHANG Wei-wei2

(1.College of Food Engineering and Biotechnology, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China;2.Shandong Tianbo Food Ingredients Co., Ltd., Jining 272000, China)

Research the preparation of salami flavor essence by Maillard reaction with enzymolysis liquid as raw material. Detect the types and content of amino acids in raw meat and fermented meat by high performance liquid chromatography (HPLC). Determine the formula of Maillard reaction by orthogonal experiment. In the end, use fuzzy mathematics test to determine the optimal formula of Maillard reaction, that is reaction temperature of 100 ℃, reaction time of 60 min, glucose of 4%, xylose of 2.5%, thiamin of 0.1%,cysteine of 0.8%, arginine of 2%, glycine of 1.2%, tyrosine of 1.6%, glutamic of 1.2%, lysine of 0.8%.

enzymolysis liquid; orthogonal experiment; salami flavor; Maillard reaction; fuzzy mathematics test

2016-07-25

卜冬冬(1989-)，女，山东菏泽人，硕士，研究方向：食品工程。

TS207.4

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.01.035

1000-9973(2017)01-0148-05