市售鸡精产品中7种呈味单体的分析测定及其品质评价

张佳汇，唐史杰，王锡昌*

1.上海太太乐食品有限公司（上海 201812）；2.上海海洋大学食品学院（上海 201306）

鸡精是一种复合调味料，其定义为以味精、食盐、鸡肉或鸡骨的粉末或其浓缩抽提物以及其他辅料为原料，添加或不添加食用香料经混合、干燥加工而成，具有鸡的鲜味和香味[1-2]。虽然自1958年美国食品医药局（FDA）已确认其为安全类添加剂[3]，但消费者往往认为鸡精会对健康造成负面影响，因此对于鸡精品质评价方面的研究较少，也有如程龙等[4]基于PCA和PSO-SVM算法对鸡精调味料风味质量模型进行研究。

鸡精中重要的鲜味呈味单体有7种，分别为肌苷酸盐（IMP）、鸟苷酸盐（GMP）、天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）和丙氨酸（Ala）以及Na+[5-7]。以这7种鲜味单体为角度进行主成分分析和聚类分析，以期对鸡精品质进行评价，但较多指标分析大量样品较为困难，难以突出重点，因而选用一种科学有效的统计方法尤显重要。

主成分分析（principal component analysis，PCA）是一种统计方法，通过正交变换将一组可能存在相关性的变量转换为一组线性不相关的变量，是一种较为有效的分析方法[8-9]。如刘伟等[10]利用主成分分析对10种黄花菜品种进行研究，结果提取得3个主成分。因此，试验使用主成分分析法研究不同鸡精中的鲜味单体并进行品质分析，可为鸡精的风味研究、产品开发和消费者的产品选购提供数据支撑和理论基础。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

于2020年购买25种品牌鸡精产品于农工商超市（上海临港新城店），从超市货架随机选取样品4袋，并编码（S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S22、S23、S24、S25），立即送入实验室密封避光储存。

三氯乙酸、NaOH、高氯酸、KOH（均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；氯化钠（上海源叶生物有限公司）。

1.2 仪器与设备

FJ200-SH数显高速分散均质机（上海标本模型厂）；U410 Premium超低温冰箱[艾本德（上海）国际贸易有限公司]；PHS-3C pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）；H2050R高速冷冻离心机（长沙湘仪有限公司）；L-8080A氨基酸全自动分析仪（日本日立公司）；HWS-24电热恒温水浴锅（上海恒科学仪器有限公司）。

1.3 方法

游离氨基酸的测定参考张艳霞等[11]的方法并略有改动。分别准确称取1.0 g（精确到0.001 g）样品，加入15 mL质量分数5%三氯乙酸（TCA）并匀浆，样品超声5 min后静置2 h，离心（10 000 r/min、4 ℃、10 min）并移取5 mL上清液于烧杯中，用6 mol/L NaOH溶液和1 mol/L NaOH溶液调节pH至2.2，用超纯水定容至10 mL，用0.22 μm水相滤膜过滤后打入进样瓶待上机测定。测试参数：色谱柱（4.6 mm×150 mm，7 μm）；柱温50 ℃；通道1流速0.4 mL/min；通道2流速0.35 mL/min。流动相pH 3.2，3.3，4.0和4.9的柠檬酸钠和柠檬酸的混合缓冲液及质量分数4%的茚三酮缓冲液。

1.3.2 呈味核苷酸测定

呈味核苷酸测定方法参考GB 5413.40—2016《婴幼儿食品和乳品中核苷酸的测定》[12]，略有改动。称取1.00 g（精确到0.000 1 g）鸡精于离心管中，加10 mL 10%高氯酸溶液（PCA），搅拌30 s×3次，冰浴条件下进行超声5 min，离心（10 000 r/min，15 min，4 ℃）后收集上清液，将沉淀用5 mL 5%的PCA混匀后再次离心并收集上清液，重复2次上述操作并将所有上清液合并，将合并后上清液的pH调至5.8±0.02，放于4 ℃冰箱中静置30 min，取上清液定容至50 mL，摇匀，用0.22 μm水相滤膜打入进样瓶后上机测定。

HPLC条件：250 mm×4.6 mm，5 μm的GL-Inertsil ODS-3色谱柱；柱温30 ℃；流速1 mL/min；进样量10 μL；紫外检测器检测波长245 nm。流动相A为甲醇，流动相B为pH 5.8的0.02 mol/L磷酸氢二钾与磷酸二氢钾的混合溶液。

1.3.3 Na+测定

Na+测定参考GB 5009.268—2016《食品中多元素的测定》[13]。

1.4 味道强度值（TAV）

滋味物质的味道强度（taste activity value，TAV）按如式（1）计算。

基于使用无人机摄影测量技术，其监测数据一般依据指标的形方式来表达，这样一来，非常便于核查土地整治的具体情况。因无人机摄影测量具有自己的优势，即获得数据快、使用成本低等，所以，被积极使用在土地整治项目中，基于此，在土地整治过程中的某一时刻项目区域的整体影像能够被及时获取，同时项目施工的进度、正确性、最初效果、以及项目申请变更的合理性等方面信息也能够被清晰地体现出来。

式中：STAV为味道强度；C为滋味物质的绝对质量分数，mg/100 g；T为滋味物质的阈值，mg/100 g。

1.5 数据分析

1.5.1 相关性分析

采用SPSS 22.0软件对相关系数进行分析，以描述鸡精中游离氨基酸相互间关系的密切程度。

1.5.2 主成分分析及综合评价

采用SPSS 22.0软件对不同种类鸡精的游离氨基酸进行主成分分析，以对鸡精进行综合评价。试验将特征值大于1.0的成分选做主成分进行分析，通过计算主成分得分，以鲜味单体为切入对不同品种鸡精进行综合评价，将各主成分得分Fi加权求和得到综合评价函数[14-15]。

1.5.3 聚类分析

采用SPSS 22.0软件进行了聚类分析，以将鸡精进行分类，简化研究对象。

2 结果与分析

2.1 不同种类鸡精鲜味单体的组成与含量

表1显示25种样品中检测出IMP、GMP、Na+、Asp、Glu、Gly和Ala全部7种鲜味单体。表1亦显示并非所有样品都检测出6种鲜味单体，其中S1与S16未检测出Asp，S3、S14和WP未检测出Gly，而S11则未检测出Asp、Gly和Ala这3种鲜味游离氨基酸，所有样品都检测出IMP、GMP、Na+和Glu。

表1 不同鸡精的鲜味单体组成

25种样品中的鲜味单体含量有较大差异，所有样品中含量最多的鲜味单体为Glu，平均含量达到52.45 mg/100 g，含量最少的鲜味单体为Gly，平均含量仅为0.04 mg/100 g。

7种鲜味单体中，变异系数最大的Asp，达到419.17%，这是由于相较于其他样品，在S5中检测出大量Asp，推测是由于该样品的配方中加入占比较多的Asp，以辅助提升其鲜味。变异系数最小的是Na+，表明所有样品中Na+含量差别较小，Na+在25种鸡精样品配方中的含量占比较为固定，平均值为17.34%。

2.2 鲜味游离氨基酸TAV分析

鸡精作为现代人广受欢迎的调味品，正是因为其能赋予任何食物鲜美滋味，而这种鲜美离不开其中含有的鲜味氨基酸。根据呈味特征分类出的鲜味氨基酸即是作为鲜味单体的Asp、Glu、Gly和Ala。Glu是所有呈味氨基酸中鲜味最强的氨基酸，其与另一鲜味单体Na+结合产生的叠加效应会使其鲜味更强，Glu还具有诸如保护肝脏[16]的生理功能；Gly、Ala则是呈味氨基酸中甜味较强的氨基酸，Gly的清香甜味能有效降低苦味，使人产生愉悦的感觉[17]。

表2显示不同鸡精样品中鲜味游离氨基酸的TAV，游离氨基酸TAV以数值1为分界点，大于1则对呈味有贡献，反之则贡献不大，不能显著呈味[18]。其中，仅有Glu的TAV值大于1，且其TAV平均值为174.83，可见其对鸡精样品贡献了极为显著的鲜美滋味。而Asp、Gly和Ala的TAV值均小于1，其呈味不明显，推测是鸡精中Glu含量极高，掩盖其他鲜味氨基酸的呈味能力。

表2 不同鸡精鲜味游离氨基酸TAV

2.3 不同种类鸡精鲜味单体相关性分析

对25种鸡精样品中含有的7种鲜味单体进行相关性分析，结果如表3所示，指标间存在正相关，亦存在负相关。

表3 不同鸡精鲜味单体指标间相关性分析

相关系数绝对值越大，代表其相关性越强，其中IMP与GMP相关系数达到0.944，其相关性最强。表中多数相关系数大于0.2，表明鲜味单体间有较强的相关性，可用主成分分析方法进行研究。

2.4 不同种类鸡精鲜味单体的主成分分析

表4总方差分解结果显示，前3个主成分的对应特征值均大于1，且其累计方差贡献率达82.04%。其中：主成分1的特征值为2.47，方差贡献率为35.28%；主成分2的特征值为2.00，方差贡献率为28.51；主成分3的特征值为1.28，方差贡献率为18.24。表5表明3个相互独立的综合性变量足以反映25个鸡精样品中7种鲜味单体的大部分信息。

表4 总方差分解结果

且图1鲜味单体的载荷图亦将7种鲜味单体分为3类，印证表5的结果，故试验提取出3个主成分。

图1 不同鲜味单体的载荷图

根据主成分性质计算主成分载荷矩阵，因子载荷值反映鸡精各鲜味单体对主成分载荷的相对大小和影响的方向，数值反映原变量对因子影响的大小，正负代表变化方向的差别。表5显示主成分1中载荷值较高的有Asp、Glu和Ala，其载荷值均高于0.7且均为正向影响，即主成分1大时，这些鲜味单体含量也高；主成分2中IMP和GMP载荷值较高，均高于0.9；主成分2中Gly载荷值较高，为0.711。

表5 主成分载荷矩阵

2.5 不同种类鸡精鲜味单体的综合评价

根据表5确定3个主成分后，以7个鲜味单体指标为初始自变量，经过主成分分析计算后，得出3个主成分因子的方程表达式如式（2）～（4）所示。

式中：F1、F2和F3这3个主成分因子重新将7个鲜味单体进行组合变换成新的综合指标，并使其能较好的包含鸡精鲜味的绝大部分信息；X1～X7表示鲜味单体1～7。

3个分立的主成分因子方程式（2）～（4）无法清晰描述鸡精样品的总体情况，故需要对3个主成分因子方程式进行加权求和得到综合得分方程式，其表达式如式（5）所示。

以方程式（5）计算鸡精的综合得分，可从鲜味单体角度反映出鸡精的综合品质高低。表6表明主成分1得分最高的是S5，最低的是S1；主成分2得分最高的是S23，最低的是S13；主成分3得分最高的是S24，最低的是S14。25种鸡精样品综合品质由高到低为S5、S20、S24、S23、S7、S6、S1、S22、S3、S18、S9、S10、S13、S2、S11、S4、S15、S8、S25、S16、S21、S17、S19、S12、S14。

表6 不同鸡精的主成分得分和综合得分

2.6 聚类分析

聚类分析法可将受试样本划分为不同类群进行评价分析，其结果具有综合性、客观性和科学性。

试验利用SPSS 22.0软件，数据采用不转换方式，采用欧式距离和Ward linkage法，对25种鸡精的7种鲜味单体采用聚类分析法进行聚类，分析结果如图2所示。结合主成分得分，其结果显示，总体25种鸡精可分为3类：S7、S24、S20、S6、S22、S23、S5为第一类，鲜味单体综合品质最好，这7种鸡精在距离为17时完成聚类，其中在距离约为11时，S5与其他6种鸡精样品仍未聚类，可见该类中S5与其他6种鸡精样品差距明显，结合主成分得分可发现S5品质极好；S2、S16、S14、S9、S18、S11、S1、S3为第2类，鲜味单体综合品质较好，其在距离约为11时完成聚类；S4、S8、S12、S5、S15、S25、S10、S17、S21、S12、S13为第3类，鲜味单体综合品质一般，其在距离约为7时完成聚类，可见彼此间差距不大。聚类分析的结果与鸡精鲜味单体主成分分析综合评价的综合得分相互印证，能较好地反映不同鸡精产品之间的差异性与趋同性。

图2 不同鸡精鲜味单体聚类分析图

3 结论与讨论

试验对25种鸡精产品中7种鲜味单体的含量进行分析检测，主成分分析提取出3个主成分，计算综合得分后得出，样品S5是综合品质最为优秀的鸡精产品，且综合聚类分析可发现S5品质较其他产品优甚，而其Glu含量与Glu的TAV值亦是最高的，可见Glu在鲜味单体的综合评价体系中具有相当重要的作用。但是品质最为一般的S14，其Glu含量却不是最低的，Glu含量最低的S7其综合评分位列第5，品质反而较为优秀，也可见Glu并非鲜味单体评价体系中的唯一重要的指标，推测其他鲜味单体即使含量不多，但相互作用仍可有效提升鸡精的鲜美滋味，从而提升其综合品质。

主成分分析与聚类分析可较好地分析鸡精中鲜味单体组成，并以此作为鸡精的品质评价方法，大样本的进一步试验仍需继续进行，以便开展更深入的研究，选取更多的鲜味单体进行更多试验，可为鸡精的鲜美风味研究、产品开发和消费者选购提供数据支撑和理论基础。