宫保鸡丁菜肴的呈味特性研究

2024-02-02赵金梅周兴桃李娜林盛超刘平

食品与发酵工业 2024年2期

赵金梅,周兴桃,李娜,林盛超,刘平

(西华大学食品与生物工程学院,四川成都,610039)

随着人们生活节奏的加快,“一锅一碟菜”的效率在部分场合已无法满足实际,由此衍生出只需简单处理便可食用的预制菜。近两年疫情大环境更是掀起了预制菜大热潮,它不仅为居家办公人群带来便捷,还可满足口腹之欲,因此受到大量学者及企业家的关注,政府部门也为此颁布了各种政策,以示激励。据《2022弘章美味研究报告—预制菜行业基础扫描》大会报告,2020年中国预制菜规模达4 220亿元左右,预计未来中国预制菜市场将保持15%左右增速,到2025年预制菜市场规模或达8 000亿元,尚有较大成长空间[1]。尽管如此,目前市面上已有的预制菜肴仍属于小众产品,存在种类和数量较少、加工工艺未完全工业化及复热后菜肴的食用品质复原性较差等问题。研究发现,贮藏14 d后的马里脊肉挥发性风味物质会发生显著的变化[2];复热后佛跳墙[3]的色泽、丙二醛含量和咸度及糖醋排骨[4]的水分含量和硬度等均会发生显著的变化;更有复热后的猪耳朵[5]会出现轻微金属和酸败的过熟味。由此可见,菜肴的品质复原方面还面临着巨大的挑战,而解决这些困难也迫在眉睫。

宫保鸡丁是一道闻名中外的特色传统名菜,被川菜、鲁菜、贵州菜等收录在册,其主要由鸡肉丁、花生米和辣椒等炒制而成[6-7],因具有独特口味和浓郁风味深受大众喜爱。本课题组选择成都市5家五星级酒店、5家豪华型酒店、4家大众点评评分高的餐馆、3家小餐馆和3家商品化公司的20种宫保鸡丁菜肴,采用定量描述分析法进行感官评价,选出5种具有代表性的宫保鸡丁。在此基础上,本文采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)、电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupled plasma optical emission spectrometer, ICP-OES)等技术结合滋味活性值(taste active value, TAV)分析法探究该5种宫保鸡丁的特征滋味物质,旨在为宫保鸡丁等预制菜肴工业化产品的风味复原和质量标准制定提供一定理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

宫保鸡丁样品由成都明宇尚雅饭店(A1)、四川岷山饭店(A2)、成都城市名人酒店(A3)、成都瑞吉酒店(A4)、四川锦江宾馆(A5)提供,样品置于冰柜(-18 ℃)保存。除感官实验外,其余实验均取宫保鸡丁中的鸡肉作为样品进行试验。

标准品:富马酸(99.5%)、草酸(98%)、柠檬酸(99%)、苹果酸(99%)、琥珀酸(99%)、乙酸(99%)、5′-腺苷酸(5′-adenylate, 5′-AMP)(99%)、5′-肌苷酸(inosine-5′-monophosphate, 5′-IMP)(98%)、5′-鸟苷酸(guanosine 5′-phosphate, 5′-GMP)(99%)、辣椒素(99%)、二氢辣椒素(99%),上海源叶生物科技有限公司;单元素标准溶液:钠(Na)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P),国家有色金属及电子材料分析测试中心;色谱纯甲醇和乙腈、优级纯硝酸、分析纯高氯酸、浓双氧水等,成都市科隆化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

TD-5M型台式低速离心机,四川蜀科仪器有限公司;L-8900型全自动氨基酸分析仪,日本株式会社日立高新技术科学那珂事业所;金牛4010型微波消解仪,上海屹尧仪器科技发展有限公司;Avio200型电感耦合等离子体发射光谱仪,美国珀金埃尔默有限公司;e-2695型高效液相色谱仪,美国Waters公司。

1.3 实验方法

1.3.1 感官实验测定方法

感官评价员的选拔和培训参考GB/T 16291.1—2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则第1部分:优选评价员》,最终选择9位年龄为20～45岁的评价员。接下来对评价员进行感官强度评价培训,具体味感强弱和喜好程度见表1。要求每天培训1 h,每个样品间隔2 min,品尝完一个样品用清水漱口,以消除余味及味觉疲劳,待评价员能利用尺度表稳定一致地对样品进行评价时,再对测试样品进行正式评价。以3位随机数码对宫保鸡丁样品进行编码,依次送到感官评价员面前,每一位评价员独立地对每个属性进行感官评价,包括鲜味、咸味、酸味、甜味、辣味、炒坚果味、鸡肉味、焦甜香和喜好度,实验重复3次。

表1 宫保鸡丁感官评分尺度表Table 1 Taste sensory evaluation table of Kung pao chicken

1.3.2 有机酸测定方法

准确称取5.000 g鸡肉样品,充分研磨后加入70%(体积分数)乙醇15 mL旋涡振荡1 min,然后常温条件下超声提取37 min,接着以3 500 r/min的转速离心10 min,取上清液,残渣重复上述操作2次,合并3次上清液并定容到50 mL容量瓶中。将定容后的溶液过0.22 μm尼龙滤膜,装瓶待用。有机酸的测定条件参照于筱雨等[8]的方法,有机酸标准曲线及相关系数(R2)见表2。

表2 有机酸标准曲线表Table 2 Organic acid standard curve table

1.3.3 呈味核苷酸测定方法

样品的预处理与分析方法参考刘天天等[9]的方法并作适当修改。将15 mL 5%(体积分数)冷高氯酸加入到5.000 g鸡肉样中,4 ℃ 4 000 r/min离心5 min,取上清液,残渣重复以上操作2次。合并3次上清液,用5 mol/L氢氧化钾溶液调节上清液pH值6.5,用超纯水定容至50 mL容量瓶,经0.22 μm聚醚砜滤膜过滤后进行HPLC分析。

HPLC分析条件:色谱柱ZORBAX SB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm);柱温30 ℃;流速1.0 mL/min。流动相A:0.05%磷酸溶液,流动相B:甲醇,梯度洗脱程序为:0～3.5 min,5% B;3.5～15.0 min,10% B;15.0～20.0 min,70% B。进样量:10 μL。紫外检测器Waters 2998紫外检测器,检测波长为260 nm。利用核苷酸标准品的浓度与峰面积建立标准曲线,从而计算样品中核苷酸的含量,呈味核苷酸标准曲线见表3。

表3 呈味核苷酸标准曲线表Table 3 Flavor nucleotides standard curve table

1.3.4 辣椒素类物质测定方法

辣椒素类物质的测定参照GB/T 21266—2007《辣椒及辣椒制品中辣椒素类物质测定及辣度表示方法》,略有修改。将15 mL甲醇加入到5.000 g搅碎肉样中,常温超声提取30 min,3 500 r/min离心10 min。取上清液,残渣重复以上操作2次。收集上清液,定容至50 mL容量瓶,用0.22 μm尼龙滤膜过滤后进行HPLC分析。

HPLC分析条件:色谱柱:ZORBAX SB-C18(250 mm×4.6 mm,5 μm),流动相:V(甲醇)∶V(水)=65∶35,进样量10 μL,流速1 mL/min,配备紫外检测器,检测波长为280 nm,柱温30 ℃。用标准品浓度与峰面积建立标准曲线,从而计算出样品中辣椒素及二氢辣椒素的含量,辣椒素类物质标准曲线见表4。

表4 辣椒素类物质标准曲线表Table 4 Capsaicins standard curve table

1.3.5 无机离子测定方法

表5 无机离子标准曲线表Table 5 Inorganic ion standard curve table

1.3.6 游离氨基酸测定方法

参考GB/T 5009.124—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》。

1.4 滋味活性值计算

TAV的计算如公式(1)[9]所示:

(1)

当TAV>1时,认为该呈味组分对样品的整体滋味有重要贡献;当TAV<1时,该成分对样品整体滋味贡献较小[11]。

1.5 数据处理及分析

使用Excel对实验数据进行整理,SPSS软件进行单因素方差分析和Duncan多重比较,Origin软件进行绘图。每个试验进行3次重复,结果以平均值±标准差(Means±S.D.)表示,P≤0.05表示为差异显著。

2 结果与分析

2.1 感官评价分析

由表6可知,5种宫保鸡丁均具有相似的呈味特性。5种宫保鸡丁的辣味略微偏弱,这与菜肴中辣椒添加量多少或者是所用辣椒品种属于辣味较弱的种类有关[12],为菜肴提供较弱的香辣味。A1和A5样表现出稍强的酸味,这与宫保鸡丁中有机酸的含量有关[9]。A2和A5样表现出稍强的咸味,这与无机离子的含量有很大关系[13]。从鲜味特性来看,A5样得分最高,其次为A4样,A3样最低。炒坚果香是指坚果类物质在炒制过程中由蛋白质、脂肪、糖类等物质经美拉德反应、脂质氧化和糖降解等产生的独特香气物质[14],其浓度随烘烤时间的延长而增加[15]。除A3样以外,其余4种宫保鸡丁的炒坚果香和鸡肉香均显稍强,这和宫保鸡丁下锅的油温及炒制时间有一定的关系,还与鸡肉、花生米及其他配料的配比有关。焦甜香是氨基酸与糖在有氧和高温条件下发生美拉德反应产生的甜蜜焦糖般气味[16]。A2的焦甜香稍强,这与宫保鸡丁炒制时间和炒制温度有一定关系。此外,喜好度评价显示A4样受欢迎程度最高,其次为A5样,而A3样受欢迎程度最低。

综合来看,A4样的各种味感更趋于适中,还具有稍强的炒坚果香和鸡肉香,这可能会使其口味更协调、香气更浓郁,也更受消费者喜爱。

2.2 有机酸分析

肉中的有机酸主要来源于机体内糖原糖酵解过程和三羧酸循环过程[17],主要包括乙酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸和酒石酸等[9],它们主要赋予食品酸味。其中,柠檬酸呈略带果香的酸味,琥珀酸呈现出酸鲜味,而琥珀酸与柠檬酸具有协同增鲜的作用,能显著增强鲜味[18-19];另外,有研究表明苹果酸、琥珀酸和乙酸是鱼类及贝类海鲜类产品中不可或缺的呈味成分[20-21]。

5种宫保鸡丁滋味组分及其阈值检测结果如表7所示。对表中有机酸检测结果进行分析,结果表明5种宫保鸡丁样品中共检测到6种有机酸,包括草酸、富马酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸及乙酸。

表6 宫保鸡丁感官得分结果Table 6 Sensory score results of Kung pao chicken

表7 宫保鸡丁中有机酸含量Table 7 Contents of Kung pao chicken organic acid

各有机酸的TAV计算结果如图1所示,5种宫保鸡丁中有机酸以富马酸、苹果酸、琥珀酸和乙酸为主(TAV>1),对宫保鸡丁的滋味有显著影响,其中富马酸含量最高,为3 041.76～6 076.28 mg/kg。此外,A1样品有机酸总含量最高,达11 732.10 mg/kg,较其他样口感可能会偏酸,这与感官评价中A1酸味稍强的结果一致。

图1 宫保鸡丁各有机酸的TAVFig.1 TAV of organic acids in Kung pao chicken

2.3 呈味核苷酸分析

5′-AMP、5′-IMP和5′-GMP是肉中重要的呈味核苷酸,可为食物提供鲜味[23-24],其中5′-AMP还可提供甜味和抑制苦味[25]。当5′-AMP含量低于100 mg/mL时,仅表现出甜味;当含量高于100 mg/mL时,会显示出鲜味[26]。研究显示,5′-AMP和5′-IMP共存时,可协同增加食品鲜味,还可提供肉汤味[25-27];而5′-GMP和5′-IMP共存时,也能显著增强骨汤的鲜味[28]。由图2可知,5′-核苷酸总量由高到低分别为:A4>A2>A3>A1>A5,5′-IMP是宫保鸡丁中含量最多的呈味核苷酸,为502.00～1 269.03 mg/kg,这与河豚鱼和特色熏鸡肉中主要呈味核苷酸为5′-IMP一致[29-30]。5′-IMP的累积可能与热加工过程中ATP快速降解有关[31]。从分子层面来看,鲜味分子之间的增鲜作用,是由于鲜味受体蛋白可与5′-核苷酸结合发生蛋白质变构,再与谷氨酸钠结合,从而达到鲜味的相乘效果[32]。

5种宫保鸡丁中,A4样的核苷酸总含量及5′-IMP含量最高,5′-IMP分别是5′-GMP和5′-AMP的83倍和12倍,其滋味可能会更馥郁。此外,5′-IMP的TAV>1,是宫保鸡丁中关键的呈味核苷酸,5′-AMP和5′-GMP较高的味觉阈值使其对宫保鸡丁滋味影响较小。同时,由图2可知,5种宫保鸡丁样品的呈味核苷酸中,仅5′-IMP为阈上浓度,对鲜味影响较大。

图2 宫保鸡丁中呈味核苷酸含量及TAVFig.2 Flavor nucleotide content and TAV in Kung pao chicken

2.4 辣椒素类物质分析

在摄入辣椒后,人口腔中的味蕾往往会因辣椒素的刺激变得更加活跃及敏感,进而激发人们进食的欲望[12],且既有研究表明辣椒素对菜肴的口感影响较大[33]。辣味是川菜宫保鸡丁中重要滋味之一,由辣椒素类物质产生,主要包括辣椒素及二氢辣椒素,因此对宫保鸡丁中这二类物质进行分析。

由图3可知,5种宫保鸡丁中辣椒素含量由低到高为:A5

图3 宫保鸡丁中辣椒素含量及TAVFig.3 Capsaicin content and TAV in Kung pao chicken

2.5 无机离子分析

表8 宫保鸡丁中无机离子含量Table 8 Content of inorganic ions in Kung pao chicken

2.6 游离氨基酸分析

游离氨基酸不仅可以直接影响宫保鸡丁的滋味特性,还可与其他物质发生相互作用。例如,His的苦味可被甜味掩盖并可能转化为风味增强剂[39]。还有研究发现TAV<1的苦味氨基酸,可以增强其他氨基酸的甜味和鲜味[40]。Arg可增加氯化钠的咸味、咖啡的苦味和谷氨酸钠的鲜味并减少柠檬酸的酸味[41]。这可能是苦味氨基酸含量很高,但不呈现苦味的原因。食物中的游离氨基酸主要来自热加工过程中肌原纤维蛋白的降解[42]及调味料的迁移[43]两方面。

5种宫保鸡丁游离氨基酸结果如表9所示,共检出17种游离氨基酸,分为鲜味氨基酸(Asp及Glu)、甜味氨基酸(Ser、Thr、Gly、Ala、Lys及Pro)、苦味氨基酸(Val、Ile、Leu、Tyr、Phe、His、Arg及Met)、无味氨基酸(Cys-cys)。其中A2、A3和A4样品中以鲜味氨基酸为主,分别占总游离氨基酸的64.62%、72.10%和71.13%。A1和A5样品中以苦味氨基酸为主,分别占总游离氨基酸的36.05%和42.55%,这可能会导致A1和A5的整体滋味没有A2、A3和A4鲜美。A4样的鲜味氨基酸总量和总游离氨基酸含量均最高,分别为7 517.01 mg/kg和10 567.80 mg/kg。由图4可知,5种宫保鸡丁样品中主要含呈鲜味的Glu与呈苦味的His,且2种游离氨基酸的TAV均大于1,表明其为宫保鸡丁的特征滋味物质,这与菲律宾蛤仔肉酶解液提取物的关键滋味物质为Glu及His的结果类似[44];另外,其余15种游离氨基酸的TAV均小于1,表明其对预制宫保鸡丁的滋味贡献较小。此外,A1的甜味氨基酸总量达到1 830.32 mg/kg,显著高于其他4种样品中的含量(P≤0.05)。5种宫保鸡丁样品甜味氨基酸中含量最高的均为Thr,这与红烧猪肉的研究结果类似[45]。