pH值对羊肉酶解物美拉德产物风味特征的影响

阿丽耶?司马义 阿衣古丽?阿力木 黄蓉 冯作山 白羽嘉

摘要：以羊肉酶解液和葡萄糖为原料，通过气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）技术和感官评价，探究pH值（6.5～8.0）对羊肉酶解物美拉德反应产物（mutton enzymatic hydrolysate-Maillard reaction product，MEH-MRP）风味特性的影响。结果表明，不同pH值条件下美拉德反应产物中挥发性物质种类及相对含量均存在明显差异，共有挥发性物质57种，可识别出40种挥发性物质，包括醛类18种、酮类10种、酯类1种、醇类2种、醚类1种、呋喃类3种、吡啶类1种、噻唑类2种、吡嗪类2种和17种未检测出的挥发性风味物质，随着pH值的升高，MEH-MRP的鲜甜味先升高后降低，糊味突出。PCA中主成分1和主成分2累计贡献率达到81%，能够较好解释产物的特征，不同pH值的产物特征风味具有一定差异，分别相对集中于一定范围内，说明不同pH值条件下MEH-MRP的挥发性风味物质不同。因此，分析不同pH条件下MEH-MRP风味物质为肉味香精香料的制备提供了技术支撑。

关键词：羊肉酶解物；美拉德反应；pH值；风味

中图分类号：TS201.2      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）07-0020-05

Abstract： With mutton hydrolysate and glucose as the raw materials， the effect of pH value （6.5～8.0） on flavor characteristics of mutton enzymatic hydrolysate-Maillard reaction product （MEH-MRP） is studied by gas chromatography-ion mobility spectrometry（GC-IMS） and sensory evaluation. The results show that the types and relative content of volatile substances in Maillard reaction products are significantly different at different pH values. There are 57 volatile substances in total， and 40 volatile substances can be identified， including 18 aldehydes， 10 ketones， 1 ester， 2 alcohols， 1 ether， 3 furans， 1 pyridine， 2 thiazoles， 2 pyrazines and 17 undetected volatile flavor substances. With the increase of pH values， the umami and sweetness of MEH-MRP increases at first and then decreases， and the burnt taste is prominent. The cumulative contribution rate of principal component 1 and principal component 2 in PCA reaches 81%， which can better explain the characteristics of the products. The characteristic flavors of products at different pH values have certain differences， which are relatively concentrated in a certain range， indicating that the volatile flavor substances of MEH-MRP are different under different pH values. Therefore， the analysis of MEH-MRP flavor substances at different pH values has provided technical support for the preparation of meat flavors and fragrances.

Key words： mutton enzymatic hydrolysate; Maillard reaction; pH value; flavor

羊肉是我国主要的肉类之一，以其特殊的营养价值深受消费者的喜爱。研究表明，羊肉具有高蛋白、低胆固醇、营养价值高、味道鲜美多汁等特征，且具有增强免疫力等作用[1-3]。美拉德反应是一种羰氨缩合的非酶褐变反应，能给食物带来独特的味道[4]，在食品的加工与储存过程中有很大的作用，是形成独特羊肉风味的主要途径，通過一系列的复杂反应形成肉香味[5-7]，目前在制作香精行业中实用性很广泛。因此，通过美拉德反应可以生产出改善不良风味的羊肉香精并产生独特的风味。吴靖娜等[8]将鲍鱼蒸煮液与木糖进行美拉德反应，得到了风味独特的海鲜调味品基料。王茵等[9]用花蛤蒸煮液经美拉德反应后得到花蛤香味浓郁的产物，开发了适合各种海鲜的调味品。但鲜见关于羊肉酶解液美拉德反应产物的鲜味、增鲜风味及醇厚感的研究报道。

初始pH值对产物中风味物质的变化有很大影响[10-11]。初始pH值不同，美拉德反应产物的风味物质有变化，风味感官评价得分也不同。因此，研究不同pH值对美拉德反应产物风味物质的影响对肉类深加工中肉味香精的制备具有重要的意义。

本试验通过感官评价、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）技术，研究不同pH值（6.5～8.0）对羊肉酶解物美拉德反应产物（mutton enzymatic hydrolysate-Maillard reaction product，MEH-MRP）风味物质的影响，期望为羊肉香精的制备工艺探索和风味呈现机理研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新疆阿勒泰羊后腿肉：友好超市；蛋白酶、葡萄糖、L-半胱氨酸：上海源叶生物科技有限公司；磷酸二氢钠：天津市致远化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

1.3 试验方法

1.3.1 羊肉酶解物的制备

参照康乐[12]的方法。

1.3.2 MEH-MRP的制备

参照步营等[13]的方法。

1.3.3 感官评价

感官评价参照朱琨等[14]的方法。由12名接受过专业培训且有经验的成员（6女6男）组成感官鉴评小组，年龄均在23～28岁之间，对样品进行打分。本试验分别从风味、滋味方面对MEH-MRP进行综合感官评价，具体感官分析见表2。

1.3.4 挥发性风味物质的测定

参考胡洋健等[15]的方法，采用气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）对MEH-MRP进行挥发性风味物质的检测。分别取10 mL放入顶空进样瓶中，在55 ℃条件下孵化 20 min，每个样品运行时间30 min。检测条件的主要参数见表3。

RI值的计算公式如下：

RI=100N×100n（tRa－tRN）tR（N+n）－tRN。

式中：N为待测香气化合物a左侧低碳数烷烃的碳数（个）；n为a两侧两个烷烃间相差的碳数（个）；tR为相应化合物的保留时间（min）。

1.4 数据处理

通过GC-IMS自带的LAV（laboratory analytical viewer）进行分析。采用SPSS 20.0软件对数据差异性进行分析，每组做3次平行试验；分析是否显著（P＜0.05），并采用Origin 9.0绘图。

2 结果与分析

2.1 不同pH值条件下MEH-MRP特征风味气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）谱图对比分析

不同pH值条件下美拉德反应产物挥发性成分的三维图比较见图1，可很明显地对比不同pH值条件下MEH-MRP风味物质的变化。图中的每个点代表一种挥发性有机物，点的数量与物质的含量及物质的信号强度有关；点数越多表示产生的化合物数量越多[16-17]。

2.2 不同pH值条件下MEH-MRP挥发性成分的GC-IMS定性分析

为了进一步分析在不同pH值条件下MEH-MRP风味物质的变化，根据挥发性成分的气相色谱保留时间和IMS迁移时间，使用C 4～C 9正酮作为外标参考计算每种化合物的保留指数，通过GC-IMS Library Search软件进行对照，从而对挥发性成分进行定性分析[18-20]。挥发性物质共有57种（单体及二聚体），可识别出47种挥发性物质，其中包括18种醛类、10种酮类、2种醇类等和17种未能识别的化合物，结果见表4。

2.3 不同pH值条件下MEH-MRP挥发性成分的GC-IMS指纹图谱分析

为更好地凸显不同pH条件下MEH-MRP挥发性物质的不同，每种样品测3次平行得到 GC-IMS 图谱中所有气味物质斑点，由仪器自带插件可视化呈现出不同pH条件下MEH-MRP挥发性气味物质指纹谱，见图4。

由图4可知，不同条件下美拉德反应产物的特征风味物质含量和浓度存在较大的差异，每一行代表一种样品，每一列代表一种挥发性风味化合物。点数表示物质的含量，点数越多，该物质含量越高。不同pH条件下美拉德反应产物中共检测出挥发性物质57种，其中包括醛类18种、酮类10种、酯类1种、醇类2种、醚类1种、呋喃类3种、吡啶类1种、噻唑类2种、吡嗪类2种和未能識别的化合物17种。由图3可知，4种不同pH条件下美拉德反应产物的挥发性物质都互相存在差异，图中A区域的正丁醛、正庚醛单体、正庚醛二聚体、正己醛单体、正己醛、2-戊基呋喃、1-辛醛、2-甲基丁醛等化合物浓度随着pH的增大而逐渐降低，当pH为7.5和8.0时挥发性物质的浓度较低；中间区域的挥发性物质差异不大；图中B区域的反反-2，4-庚二烯醛、2，6-二甲基吡啶、噻唑、2，4，5-三甲基噻唑等挥发性物质浓度随着pH的增大而逐渐升高，当pH为6.5时挥发性物质浓度最低或者没有。随着pH的增加，美拉德反应产物的挥发性物质种类和含量也随之变化，不同pH条件下美拉德反应产物的挥发性风味物质含量会增加或减少[21-24]。

2.4 不同pH值条件下MEH-MRP挥发性成分的PCA分析

采用Dynamic PCA plug-ins 插件程序进行PCA处理，观察不同pH值条件下MEH-MRP特征风味动态变化。PC1贡献率为66%，PC2贡献率为15%，PC1和PC2的累计贡献率为81%，由图5可知，对比的4组样品彼此之间距离很远，各样品特征风味具有一定的差异，样品分别相对集中于一定的范围内，说明不同pH值条件下MEH-MRP挥发性成分差异较大。通过PCA分析可以对不同pH条件下的4组样品进行清楚区分。

2.5 不同pH值条件对MEH-MRP感官评价的影响

在初始pH为6.5，7时，随着pH的增加，鲜味得分逐断升高，甜味得分先升高再降低，苦味得分逐渐降低，在pH值达到7.5时鲜味突出，苦味和糊味几乎没有。在pH值8时糊味得分开始升高，鲜味与甜味得分也开始降低。通过以上分析可知，初始pH过高（＞8）与过低（＜6.5）均使美拉德反应产物整体鲜味不明显，当pH为7.5时，美拉德反应产物的苦味，糊味与腥味不突出，甜味与鲜味最突出[25-26]，这一试验结果与孙方达等[27]的研究结果相似。

3 结论

随着初始pH值的增加，产物的鲜味逐渐增加，产物中醛类、醇类、酮类等挥发性化合物相对含量逐渐升高。检测出挥发性物质57种，可识别出47种挥发性物质，包括醛类18种、酮类10种、酯类1种、醇类2种、醚类1种等，其中醛类、酮类、醇类、呋喃类、吡嗪类化合物的含量相对较高。通过GC-IMS谱图数据实现不同pH条件下MEH-MRP中挥发性物质的区分。PCA图中主成分1和主成分2累计贡献率达到81%，能够较好解释产物的特征。产物中2-甲基丁醛单体及二聚体、反反-2，4-庚二烯醛、正丁醛、5-甲基噻吩-2-甲醛是主要特征化合物，可为产物贡献花香。甲乙酮、异丙叉丙酮、2-庚酮、2-戊酮可为产物贡献脂肪香、果香等协调香。2-乙酰呋喃单体及二聚体、2，6-二甲基吡啶、2，6-二甲基吡嗪、2-戊基呋喃、2，4，5-三甲基噻唑对产物的风味影响也较大。通过美拉德反应制备的热反应会产生不同的风味化合物，可广泛应用于热反应型肉味香精、香料的制备，具有较好的市场前景与商业价值。

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