Friedman检验和多重分析方法在制备南极磷虾液态香精中的应用

许丹，丁国芳，朱俊向，陈瑜，王世光，张小军*

(1.浙江省海洋水产研究所，浙江 舟山 316021；2.农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站，浙江 舟山 316021；3.浙江省海洋渔业资源可持续利用技术研究重点实验室，浙江 舟山316021；4.浙江海洋大学 食品与医药学院，浙江 舟山 316000)

目前，我国食用香精总体趋势是对主要产品需求的增加和生产能力的扩大。我国食用香精虽然发展迅速，但也面临一些问题，主要体现为：品种少，缺乏核心竞争力，生产规模小，生产装备水平低，工艺较落后，深加工能力不足，需要提高香精香料质量，有关《食用香精良好生产规范》亟须出台等[1]。由此可见，随着香精行业的发展，一方面，促进了食品行业的发展；另一方面，在食用香精的生产中也面临着诸多问题。因此，食用香精行业的宏观管理有待改善，产业结构需要调整，生产技术有待改进。在今后的发展中，要加大科技投入，调整产业结构，规范市场，加强企业业务管理，增强国际竞争力。

南极磷虾(Euphausiasuperba)储量巨大，全球有6.5～10亿吨的资源总量，每年可捕捞量约为4500～10000万吨[2]。南极磷虾营养丰富，具有低脂肪，高蛋白，氨基酸组成均衡，富含不饱和脂肪酸类亚油酸、亚麻酸等及钙、钾、镁等多种矿物质元素，且类胡萝卜素含量非常高等特点[3,4]，是21世纪全世界重要的蛋白质资源之一[5]。南极磷虾风味独特，适合加工成海鲜调味料，随着加工技术的逐渐成熟，南极磷虾资源所蕴含的巨大开发潜力被各国重视。但酶解产物中氟含量较高、滋味单一、醇厚感不足且香味较淡，需先脱氟再进行风味改良才能应用于食品调味料行业，通过风味改良技术，对南极磷虾的酶解产物进一步加工，可得到滋味浓厚、香气馥郁的反应产物，进而开发为特色海鲜调味料。

Friedman检验是利用秩次和秩和对排序后的产品进行差异检验的一种方法，常用于医学的统计分析[6,7]，徐树来等[8]利用此方法分析样品甜度；吕艳春等[9]将Friedman检验法结合加权评分法应用于食醋的感官评价中，但将Friedman检验法应用于产品中较为少见。

本研究以实验室前期试验得到的南极磷虾低氟酶解液为反应底物，通过添加还原糖类、氨基酸等其他反应产物利用美拉德反应制备液态风味制品，采用单因素试验，并通过Friedman检验和多重分析方法评判液态香精风味并筛选反应底物和最佳反应条件。

1 材料与方法

1.1 实验材料

南极磷虾：由作业船在南极海域捕捞，捕捞后迅速保存在-30 ℃冰柜中，冷冻方式：运到实验室，贮藏于超低温冰箱中备用。

1.2 实验试剂

动物蛋白水解酶(2×105U/g)、风味蛋白酶(1×105U/g)：食品级，诺维信(中国)生物技术有限公司。

D-木糖、D-葡萄糖、D-果糖、丙氨酸、L-半胱氨酸、麦芽糊精、HVP：国药集团化学试剂有限公司，以上试剂均为食品级。

1.3 实验仪器

DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器 邦西仪器科技(上海)有限公司；AL204 电子天平 瑞士梅特勒-托利多公司；DHG-9123A 电热恒温鼓风干燥箱 上海精宏实验设备有限公司；PT-10 pH计 美国Sartorious公司；LG10-2.4A高速离心机 北京医用离心机厂；W205B 电热恒温水浴锅 上海申胜生物技术有限公司。

1.4 实验方法

1.4.1 南极磷虾酶解液美拉德产物的制备

以南极磷虾低氟酶解液为底物(实验室前期试验制得)，添加一定量还原糖类、氨基酸等其他反应底物，在100 ℃下反应60 min。

1.4.2 产品风味的评价

采用Friedman检验排序法对产品的风味进行评价。选7名感官评定员，根据对不同试验条件下南极磷虾风味产品的嗜好进行排序。此方法可用于消费者对产物的特性(色泽、香气等)的可接受性调查。使用Friedman检验对不同样品之间是否具有显著性差异做出判断，再采用多重分析方法确定样品间的差异程度。

根据Friedman检验程序可以对被检验样品之间进行显著性差异比较，计算公式如下：

(1)

式中：P为评价员数，S为样品数，Ri为P个评价员对S个样品评价的秩和。

1.4.3 数据处理与分析

采用SPSS、Friedman检验及多重分析方法对实验数据进行分析处理。

2 结果与分析

南极磷虾经酶解后生成多种氨基酸和肽，营养成分更加丰富，以此为原料通过热反应制备的南极磷虾液态香精属天然调味料类，营养无害，气味纯正、逼真、丰满，香气浓郁诱人。而南极磷虾含有的高营养，更可以为企业实现除南极磷虾饲料外的经济效益。由此可知，以经过蛋白酶酶解的南极磷虾水解液为反应基液，由美拉德反应最终制备的调味品，兼具调香调味和营养保健功能。

2.1 还原糖种类对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

在美拉德反应中，戊糖的反应性强于己糖，且戊糖中核糖反应性最强，其次是阿拉伯糖和木糖[10]。葡萄糖和木糖价格便宜且易于获得，反应性好，因此最常用的是葡萄糖和木糖作为美拉德反应原料，但二者的美拉德反应程度和速度不同，因此对产物的呈香效果会有不同的影响。为了得到香气仿真度最好的产物，本试验分别在南极磷虾酶解液美拉德反应中使用20 g/L的果糖、葡萄糖和木糖，反应结束后，对产物进行感官评价，结果见表1。

表1 还原糖种类对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

注：秩次由大到小表示样品由优至劣。

2.2 木糖添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

确定还原糖的种类后，研究美拉德反应中木糖添加量对南极磷虾酶解液美拉德反应产物风味的影响，结果见表2。

表2 木糖添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

注：秩次由大到小表示样品由优至劣。

2.3 半胱氨酸添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

含硫氨基酸在产生香精过程中，能为肉香味提供前体物质，经过分解产生巯基乙醛，进而分解为小分子的呈香物质[11,12]。确定还原糖的种类和添加量后，按照同样的方法，研究美拉德反应中半胱氨酸添加量对产物风味的影响，结果见表3。

表3 半胱氨酸添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

续 表

注：秩次由大到小表示样品由优至劣。

2.4 丙氨酸添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

丙氨酸添加量对南极磷虾酶解液美拉德反应产物风味的影响，结果见表4。

表4 丙氨酸添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

注：秩次由大到，表示样品由优至劣

2.5 麦芽糊精添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

麦芽糊精添加量对南极磷虾酶解液美拉德反应产物风味的影响，结果见表5。

表5 麦芽糊精添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

注：秩次由大到小表示样品由优至劣。

2.6 HVP添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

HVP添加量对南极磷虾酶解液美拉德反应产物风味的影响，其结果见表6。

表6 HVP添加量对南极磷虾美拉德反应产物风味的影响

注：秩次由大到小表示样品由优至劣

3 结论

图1 南极磷虾酶解液和美拉德产物的产品对比

由图1可知，南极磷虾酶解液颜色呈微红，而南极磷虾美拉德产物呈淡黄颜色，色泽更为诱人，口感上经过Friedman检验和多重分析研究，选择D-木糖20 g/L，半胱氨酸12.5 g/L，丙氨酸20 g/L，麦芽糊精12.5 g/L，HVP 6.25 g/L。按此配方制得的南极磷虾美拉德反应产物滋味浓厚、香气馥郁，为南极磷虾作为原料通过热反应制备南极磷虾液态香精奠定了理论基础。