超声辅助酶解制备草鱼鳞胶原肽的特征风味解析

谢俊鸿 赵钰 胡杨

摘要：該研究以超声辅助单酶酶解组/分步酶解组的胶原肽为研究对象，传统的单酶酶解组和分步酶解组为对照，通过电子鼻、顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术、超高效液相色谱仪、氨基酸分析仪和电子舌对4组胶原肽的气味特征和滋味特征进行了分析鉴定；同时，对4组样品分别进行了感官评价。结果表明，超声组挥发性风味物质的含量和种类均有所提升，其中超声辅助单酶酶解组种类由20种提高至24种，含量由5 966.70 μg/kg提高至6 422.62 μg/kg，超声辅助分步酶解组种类由22种提高至24种，含量由6 202.30 μg/kg提高至7 480.43 μg/kg，同时，超声组呈味物质的含量也有所上升，呈鲜味的肌苷酸和鸟嘌呤核苷酸含量均有所提高，苦味氨基酸和鲜味氨基酸含量也有所提高，即超声会影响挥发性风味物质和滋味物质核苷酸和游离氨基酸的种类和含量，在一定程度上可以改善胶原肽的气味特征和滋味品质。此外，感官评价结果表明，超声组整体风味轮廓较好，鲜味有所提升，腥味/异味有所降低，为超声辅助酶解工艺制备胶原肽的风味研究提供了支持。

关键词：草鱼鳞胶原肽；超声；气味特征；滋味特征；风味品质

中图分类号：TS201.2      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2024）04-0001-10

Analysis of Characteristic Flavor of Grass Carp Scale Collagen Peptides

Prepared by Ultrasound-Assisted Enzymatic Hydrolysis

XIE Jun-hong， ZHAO Yu， HU Yang*

（College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China）

Abstract： In this study， with collagen peptides of ultrasound-assisted single enzyme enzymatic hydrolysis group/stepwise enzymatic hydrolysis group as the research object， and traditional single enzyme enzymatic hydrolysis group and stepwise enzymatic hydrolysis group as the control， odor and taste characteristics of the four groups of collagen peptides are analyzed and identified by electronic nose， headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry， ultra-high performance liquid chromatography， amino acid analyzer and electronic tongue. At the same time， sensory evaluation is carried out on the four groups of samples respectively. The results show that the content and types of volatile flavor substances in the ultrasound groups both increase， among which， the types of the ultrasound-assisted single enzyme enzymatic hydrolysis group increase from 20 to 24， the content increases from 5 966.70 μg/kg to 6 422.62 μg/kg， and the types of the ultrasound-assisted stepwise enzymatic hydrolysis group increase from 22 to 24， the content increases from 6 202.30 μg/kg to 7 480.43 μg/kg. Meanwhile， the content of flavor substances in the ultrasound groups also increases， with an increase in the content of inosinic acid and guanine nucleotides， as well as a certain degree of increase in the content of bitter amino acids and umami amino acids， which indicates that ultrasound can affect the types and content of nucleotides and free amino acids of volatile flavor substances and taste substances， and can improve the odor characteristics and taste quality of collagen peptides to a certain extent. In addition， the results of sensory evaluation show that the overall flavor profile of the ultrasound groups is better， the umami is improved， and the fishy/unpleasant odor is reduced. This study has provided support for the study

胶原肽是胶原水解得到的一种介于氨基酸和蛋白质之间的物质，鱼鳞胶原肽分子量主要分布在500～1 000 u[1]，具有抗氧化、抗衰老、降血糖等多种生理功能，被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域[2]。酶解法具有反应条件温和、对环境污染小、水解程度相对较高等优点，是制备胶原肽的常用方法[3]。然而，在酶解法制备过程中会产生疏水性氨基酸，使多肽产生苦味，并且脯氨酸残基可以辅助多肽形成回转结构而加重苦味；此外，分子量不同的胶原肽呈味特性不同，表现为不同的滋味感受[4]。

近年来，不少学者将超声应用于蛋白/肽的分离提取，发现超声辅助酶解能一定程度上影响终产物的风味品质[5]。Li等[6]采用超声预处理对蛤蜊肉进行酶解，发现超声预处理提高了包括游离氨基酸、5′-核苷酸和琥珀酸在内的滋味物质含量，促进了令人愉快的挥发性化合物的形成并降低了令人不愉快的挥发性化合物含量。步营等[7]采用超声辅助法提取蓝蛤中呈味物质，发现超声处理后蓝蛤提取液中氨基态氮含量显著提高，同时从超声处理后的蓝蛤提取液中鉴定出28种挥发性化合物。目前有关超声辅助酶解制备胶原肽风味方面的报道较少，且大都局限于酶解液风味的研究，鲜有对超声作用于酶解过程制备的胶原肽产品风味的系统评价。

因此，本研究以优选的超声辅助单酶酶解/分步酶解工艺制备的胶原肽为对象，传统单酶酶解/分步酶解工艺制备的胶原肽为对照，通过电子鼻、电子舌比较超声对胶原肽气味和滋味特性的影响，通过顶空固相微萃取-气质联用（SPME-GC-MS）比较超声对胶原肽挥发性风味物质的影响，通过考察核苷酸和游离氨基酸含量变化比较超声对胶原肽滋味物质的影响，为后续胶原肽风味品质的改良提供一定的理论基础。

1 材料与仪器

1.1 试验材料

1.1.1 原料

草鱼鳞：购于华中农业大学菜市场。

1.1.2 主要化学试剂

碱性蛋白酶（200 U/mg）、风味酶（20 U/mg）、次黄嘌呤（Hx）、次黄嘌呤核苷（HxR）、5′-次黄嘌呤核苷酸（IMP）、5′-一磷酸腺苷（AMP）、5′-二磷酸腺苷（ADP）、5′-三磷酸腺苷（ATP）、5′-一磷酸鸟苷（GMP）标准品：上海源叶生物科技有限公司；环己酮标准品：阿拉丁试剂（上海）有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

A300型氨基酸分析仪 德国曼默博尔公司；FOX4000型电子鼻、Astree电子舌 法国阿尔法莫斯仪器公司；7000D型气相色谱-质谱联用仪 新加坡安捷伦仪器公司；Acquity UPLC I-Class超高效液相色谱仪 美国沃特世公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的制备

称取一定质量草鱼鳞，用蒸馏水调节底物浓度，在不同超声条件下处理，冻干备用。以实验室前期赵钰等[1]优选的超声辅助单酶酶解/分步酶解的最佳工艺为基础，传统的单酶酶解和分步酶解为对照，考察超声对酶解胶原肽滋味特征的影响。超声辅助单酶酶解的试验条件：碱性蛋白酶用量为420 U/g，酶解温度为60 ℃，初始 pH 值为8.0～8.5，酶解时间为4 h，在酶解过程中分别进行20 min不同功率（0～600 W）的超声处理，超声辅助分步酶解的试验条件：第一步酶解的碱性蛋白酶用量为 420 U/g，酶解温度为60 ℃，初始 pH值为8.0～8.5，酶解时间为3 h，在酶解过程中进行10 min、300 W的超声处理；第二步酶解的风味酶用量为420 U/g，酶解温度为60 ℃，酶解时间为2 h，在酶解过程中进行10 min、300 W的超声处理。

1.3.2 电子鼻和电子舌测定

电子鼻测定参照蔡礼彬等[8]的方法并略作修改。测试条件：取不同方法制备的胶原肽0.4 g于20 mL顶空瓶中，电子鼻载气为空气，流速为150 mL/min。顶空产生条件：顶空产生温度50 ℃，搅拌速度500 r/min，注射体积2.5 mL，注射针温度60 ℃，获取时间120 s，延滞时间300 s。

电子舌测定：取1 g样品溶于100 mL超纯水中，过滤，放置在样品杯中，传感器每秒采集一个数据，采集时间共 120 s，选取每根传感器第 120 s 的响应值进行分析。

1.3.3 气味物质的定性与半定量

挥发性风味成分的测定参考杨姣等[9]的方法并略作修改。气相条件：萃取头45 ℃ 萃取 60 min，GC进样口温度250 ℃，解吸附时间8 min，使用HP-5MS色谱柱进行分离。升温程序：40 ℃ 保温4 min，以4 ℃/min升温至230 ℃，保持5 min。载气为氦气，流速为2 mL/min。电子冲击（EI）能量为70 eV，离子源温度为230 ℃，全扫描模式。样品在动态顶空吸附前加入1 μL环己酮（2 mg/mL）作内标，根据峰面积比计算挥发性风味物质的相对含量，计算公式如下：

Cx=Co×Vo×SxCo×m。（1）

式中：Cx为未知挥发性风味物质含量，μg/kg；Co为内标化合物质量浓度，μg/mL；Vo为内标化合物进样体积，μL；Sx为未知风味化合物峰面积，AU·min；So为内标化合物峰面积，AU·min；m为试样的质量，kg。

1.3.4 气味活性值的测定

嗅感物质的绝对浓度与其感觉气味阈值的比值被称为气味活度值（odor activity value，OAV）。當OAV>1时，则该物质浓度的高低会影响整体气味特征；当OAV<1时，则该物质不是决定总体气味特征的主要组分。计算公式如下：

OAV=CT。（2）

式中：C为风味物质的含量，μg/kg；T为该风味物质在水中的感觉阈值，μg/kg。

1.3.5 游离氨基酸分析

称取0.25 g样品，用10 mL 10%磺基水杨酸溶解，于4 ℃静置 2 h。以8 000 r/min离心10 min，取100 μL上清液加入 900 μL 0.02 mol/L盐酸溶液，再加入1 mL正己烷，涡旋混匀后以12 000 r/min离心3 min，取下层溶液，用0.22 μm滤膜过滤下层溶液，用氨基酸自动分析仪测定。

1.3.6 核苷酸分析

参考刘敬科[10]的方法并略作修改。称取0.4 g样品，加入30 mL 5%冷高氯酸，超声振荡5 min，在4 ℃下以8 000 r/min 离心20 min 取上清液。使用冷高氯酸洗涤沉淀物2次，使用NaOH调节pH值至6.5，使用超纯水定容至100 mL，过0.22 μm滤膜，将滤液置于液相进样瓶中待测。

将核苷酸标准品（Hx、HxR、AMP、IMP、GMP、ADP、ATP）分别配制成5，100，125，250，500 pmol/μL的浓度梯度，测定条件相同，标准曲线见表1。

1.3.7 滋味活度值（taste activity value，TAV）测定

滋味物质浓度与其滋味阈值的比值可以表示呈味核苷酸和呈味氨基酸的滋味活度值。当TAV≥1 时，呈味物质对食品的滋味有贡献，其值越大贡献越大；当 TAV＜1 时，呈味物质对食品的滋味无贡献[11]。

TAV=CT。（3）

式中：C为滋味物质的含量，mol/L；T为该滋味物质在水中的滋味阈值，mol/L。

1.3.8 味精当量值（equivalent umami concentration， EUC）测定

味精当量值指鲜味氨基酸与呈味核苷酸协同作用產生的鲜味强度相当于多少浓度的谷氨酸钠所产生的鲜味强度。计算公式如下：

EUC=∑am+1 218∑ambm（∑anbn）。（4）

式中：EUC为味精当量，g MSG/100 g；1 218为协同作用常数；am为鲜味氨基酸浓度，g/100 g；bm为鲜味氨基酸相对于谷氨酸钠（MSG）的鲜度系数，天冬氨酸的鲜度系数为0.077，谷氨酸的鲜度系数为1；an为呈味核苷酸浓度，g/100 g；bn为呈味核苷酸相对于肌苷酸的鲜度系数为1。

1.3.9 感官评价

取1 g胶原肽溶于100 mL水中，选择10位有感官品尝经验的人员组成感官评定小组，对传统酶解法和超声辅助酶解法制得的胶原肽在溶液色泽、腥味、鲜味、苦味、异味5个方面进行感官评价，感官评价标准参照杨琬琳[12]的方法。

1.4 数据分析

试验重复3次，采用SPSS软件进行显著性分析，显著性分析取 95%置信度（P<0.05），采用Origin 2017软件作图。电子鼻和电子舌数据通过 Alpha Soft 12.3 软件初步处理，采用Origin 2017 软件进行主成分分析作图。采用Qualitative Analysis 10.0 软件进行挥发性风味物质分析。

2 结果与分析

2.1 超声对胶原肽气味特性的影响

判别因子分析（DFA）见图1中A，其DF1和DF2的贡献率分别为92.134%和7.527%，总贡献率为99.661%（>95%），几乎包含了样品的所有信息，能很好地反映样品的基本信息和样品间差异。不同组别胶原肽整体气味特征分布由不同颜色区域代表，区域之间的距离表明样品之间的差异性，不同组别胶原肽具有差异性，说明超声对胶原肽的气味特征有明显影响。FB组和J10组区域距离较近；J0组和J300组区域距离较近，说明FB组和J10组以及J0组和J300组的气味特征较相似。

电子鼻气味特征雷达图见图1中B，各组样品的风味轮廓形状大致相似，其中FB组和J10组对T30/1、P10/1、P40/1、PA/2、P30/1、P40/2、P30/2、T40/2、T70/2有较高的响应值；J0组和J300组对PA/2、P40/1、P10/2、P10/1、T70/2有较高的响应值。P10/2探头主要对应烃类物质，J10组对P10/2的响应值最大，而J0组对P10/2的响应值最小，说明超声辅助酶解过程中产生了较多烃类物质，与蔡天[13]研究控温超声辅助酶解对苹果浊汁风味影响的结果相一致。此外，不同方法制备的胶原肽对T40/2、P30/2、P40/2、P30/1、PA/2、T70/2、T30/1、P10/1型传感器的响应值差异较大。其中PA/2探头对应的物质主要是氨、胺类化合物，是鱼腥味的主要来源，由雷达图可以看出FB组和J0组对PA/2的响应值高于J300组和J10组，说明超声可以在一定程度上降低腥味[14]。

2.2 超声对胶原肽挥发性风味物质的影响

采用SPME-GC-MS测定了4组胶原肽挥发性成分含量和种类的变化。由图2中A可知，酯类和醛类物质的含量均较高，占比较大。有学者研究水产品下脚料酶解前后的挥发性风味物质时也发现其主要的挥发性物质为酯类和醛类化合物[15]。由图2中B可知，胶原肽产品中共鉴定出47种挥发性物质，其中J0组20种，J300组22种，FB组22种，J10组24种，超声组挥发性物质的种类略有提高。

挥发性风味物质名称、含量和气味描述见表3。

由表3可知，烯类物质是脂肪酸烷氧自由基均裂产生的[16]，烯类物质在4组中占比分别为15.41%（J0组）、14.97%（J300组）、14.79%（FB组）、14.17%（J10组）。烯类物质的气味阈值不高，故对主体风味的影响较大，超声组烯类物质的相对含量较低，分步酶解组烯类物质的含量均低于单酶酶解组，可能是因为有些烯类物质是合成醛类和醇类的前体物质，在超声或是第二步酶解时烯类通过一系列降解反应生成其他物质，如醛类、酮类[17]，这些降解反应的发生可能是因为处于空化泡中的水会发生分裂和链式反应，产生氧化性强的自由基，从而促使烃类降解[18]。J10组中检测出具有黑胡椒味的水芹烯和具有丁香香气的石竹烯等，可能是蛋白酶分解蛋白质生成的[19]。

醛类物质的阈值较低，对产品的总体气味贡献较大。蛋白质经过Strecker降解反应可以生成醛类物质，同时蛋白/肽在高温下发生脱羧和脱氨基反应也可以生成醛类物质[20]。4组样品中醛类物质的占比分别为32.82%（J0组）、33.08%（J300组）、34.37%（FB组）、31.96%（J10组）。所有组中具有杏仁味的苯甲醛占醛类含量的比例最高，4组样品中苯甲醛占比分别为60.26%（J0组）、64.43%（J300组）、59.99%（FB组）、88.82%（J10组），可以看出超声组苯甲醛的含量均高于未超声组，可能是超声处理所产生的极端压力和温度条件使氨基酸/肽发生脱羧和脱氨基反应生成苯甲醛[21]。壬醛在浓度较高时呈现出腥味和腐败味，而在浓度较低时呈现出青草味，在4组样品中壬醛在醛类中的占比分别为22.36%（J0组）、20.54%（J300组）、18.71%（FB组）和未检出（J10组），超声组中壬醛含量均下降，说明超声在一定程度上可以改善风味。同时在超声组中还检测到有玫瑰花香味的紫苏醛，可能是在酶的作用下蛋白质水解生成氨基酸，氨基酸进一步降解生成的[22]。

醇类物质的风味阈值相对较大，故其对产品的风味贡献不大。醇类主要通过蛋白质的Strecker降解和氨基酸的降解产生[20]，同时羰基化合物还原也可生成醇类物质。醇类物质一般具有令人愉悦的气味，2-乙基己醇具有花香味，1-辛炔-3-醇具有丁香味，2，6-二甲基-7-辛烯-2-醇具有蘑菇味，α-松油醇具有水果香气，可以起到掩盖不良气味的作用。在单酶酶解组中，具有丁香味的1-辛炔-3-醇的含量占比由超声前的38.46%升至超声后的51.36%，在分步酶解组中，在超声组中检测出具有水果香气的α-松油醇，推测超声可以在一定程度上改善气味特征。蛋白质的Strecker降解和氨基酸的降解反应均可以生成酯类物质，同时还原糖通过美拉德反应也可以生成酯类物质，酯类物质通常具有令人愉快的气味，从而对风味产生积极影响。

酮类物质可以由氨基酸的降解和还原糖的美拉德反应产生。酮类物质的阈值一般高于醛类，在胶原肽样品中只检测出具有紫罗兰花香味的α-紫罗兰酮和具有樟脑味的茨酮，且均在未超声组中检测出，这可能是因为超声处理产生的热效应使其在高温过程中被还原或是参与其他反应导致其未被检测出。有学者研究表明在腊肉制品中酚类物质十分常见[23]，会对腊肉的整体风味产生较大贡献，酚类物质可能来源于氨基酸的降解。在4组中，酚类物质的含量占比分别为5.71%（J0组）、15.82%（J300组）、2.30%（FB组）、7.84%（J10组），超声组中酚类物质的含量占比均有提升，这可能是由于超声作用促进了氨基酸的降解。同时4组样品中均有少量的含硫、含氮类物质。甲硫氨酸热降解会产生含硫化合物，蛋白质降解会产生含氮化合物[24]。在4组样品中，超声后具有不良气味的二甲基二硫含量降低，而具有坚果味的吲哚含量升高，故超声可在一定程度上改善产品的气味。

2.3 挥发性风味物质的气味活度值（OAV）

OAV分析结合气味阈值可以更好地判定产品的整体风味。为了进一步确定在4组样品中对产品的整体风味有重要贡献的物质，通过对OAV进行计算，得到4组胶原肽的气味活度值，见表4。

在一定范围内某种物质对总体风味的贡献值与其OAV呈正相关。由表4可知，水芹烯、石竹烯、苯甲醛、壬醛、β-环高柠檬醛、1-辛炔-3-醇、α-紫罗兰酮、4-乙基愈创木酚、二甲基二硫对胶原肽产品的整体风味均有贡献。且具有柠檬味的β-环高柠檬醛、具有泥土味的壬醛、具有蒜味的二甲基二硫的OAV较大。此外，经过超声处理后一些具有愉快气味的物质例如具有杏仁味的苯甲醛、具有木香的4-乙基愈创木酚的OAV有所增加，同时具有蒜味的二甲基二硫、具有泥土味的壬醛的OAV有所降低，说明超声在一定程度上影响了样品的风味特征。

2.4 超声对胶原肽滋味特性的影响

由图4中A可知，胶原肽的PC1和PC2贡献率分别为98.030%和1.649%，总贡献率为99.679%（>95%），几乎包含了样品的所有信息，可以较好地反映出样品的基本信息和样品之间的差异性，不同颜色区域代表4组样品的整体滋味特征分布，而不同区域之间距离表明样品间的差异性。4组胶原肽样品的滋味特征差异明显，说明超声对胶原肽产品的滋味品质有顯著影响。此外，J10组和FB组滋味特征区域距离较近，说明其滋味特征相似。由图4中B可知，4组样品的风味轮廓形状相似，以鲜味和苦味为主。步营等[7]在研究不同预处理方式对蓝蛤提取液滋味特征的影响时发现，超声对蓝蛤提取液滋味特征的差异主要体现在苦味和鲜味上。分步酶解组苦味和鲜味均低于单酶酶解组，同时超声组苦味和鲜味也低于未超声组，说明超声和酶解可以降低苦味，改善滋味特征。

2.5 超声对胶原肽核苷酸及其降解产物的影响

由表5可知，J0组IMP含量最高，为0.38 mmol/dL，其次是ADP，为0.08 mmol/dL。J300组IMP含量最高，为1.05 mmol/dL，其次是Hx，为0.23 mmol/dL。FB组GMP含量最高，为0.72 mmol/dL，其次是IMP，为0.47 mmol/dL。J10组GMP含量最高，为0.86 mmol/dL，其次是IMP，为0.61 mmol/dL。所有组均未检测出AMP和ATP，可能是因为鱼鳞中AMP的含量本就不多，且AMP脱氨酶可以不可逆地水解AMP，使其生成IMP，一般当温度高于60 ℃时该酶会失活，可能是水解产物中存在一些金属离子，导致酶失活，温度升高，故AMP会降解生成IMP。

对比J300组和J0组，发现超声后可检测出的核苷酸及其降解产物IMP、ADP含量均高于未超声组，可能是超声处理有利于核苷酸的积累和释放，同时超声组比未超声组多检测出Hx和HxR，可能是超声产生的热效应加速了热极不稳定的IMP的分解进而生成Hx和HxR。对比J10组和FB组，发现超声后核苷酸及其降解产物的含量除HxR外均高于未超声组，说明超声处理有利于核苷酸的释放和积累。有研究表明超声处理提高GMP含量的效果显著，GMP的释放与超声呈正比，可能是超声产生的热效应会激活有关酶，促进RNA分解，进而产生更多的GMP[25]。水解度的高低与核苷酸及其降解产物的含量相关，对比单酶酶解组和分步酶解组，发现分步酶解组的核苷酸及其降解产物总含量高于单酶酶解组，因为分步酶解的酶解程度比单酶酶解高，其水解度也高于单酶酶解组[4]。超声后无论是单酶酶解组还是分步酶解组中鲜味核苷酸和苦味核苷酸的含量均有所提高，且主要提高鲜味核苷酸的含量，故超声会影响胶原肽的滋味。

2.6 超声对胶原肽游离氨基酸的影响

游离氨基酸类物质是一类非挥发性含氮滋味化合物，具有丰富的味感，对产品的滋味有贡献，通常具有鲜味、甜味和苦味。不同超声条件下制备的胶原肽中游离氨基酸含量比较见表6。

由表6可知，4组样品中共检测出16种对滋味有贡献的氨基酸。J0组未检测出具有鲜味的天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu），苦味氨基酸甲硫氨酸（Met）、酪氨酸（Tyr）、组氨酸（His）含量较高，含少量的甜味氨基酸；J300组未检测出谷氨酸（Glu）和苯丙氨酸（Phe），含微量的鲜味氨基酸天冬氨酸（Asp），苦味氨基酸甲硫氨酸（Met）、缬氨酸（Val）、酪氨酸（Tyr）含量较高，甜味氨基酸丙氨酸（Ala）含量较高；FB组检测出15种对滋味有贡献的氨基酸，苦味氨基酸异亮氨酸（Ile）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）含量较高，甜味氨基酸丙氨酸（Ala）含量较高，含少量的鲜味氨基酸；J10组苦味氨基酸异亮氨酸（Ile）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）含量较高，且含鲜味氨基酸天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）。

对比J0组和J300组，发现超声后总氨基酸含量、苦味氨基酸含量、甜味氨基酸含量、鲜味氨基酸含量均显著提高（P<0.05）；苦味氨基酸除精氨酸（Arg）、赖氨酸（Lys）、组氨酸（His）外，其余含量超声后均提高；鲜味氨基酸经超声后检测出少量的天冬氨酸（Asp）；甜味氨基酸经超声后脯氨酸（Pro）的含量显著提高（P<0.05）。对比FB组和J10组，发现超声后总氨基酸含量和苦味氨基酸含量显著提高（P<0.05），鲜味氨基酸含量上升，甜味氨基酸含量无显著变化；苦味氨基酸除酪氨酸（Tyr）外，其余含量超声后均提高，超声后鲜味氨基酸含量均略有上升，甜味氨基酸除苏氨酸（Thr）外，其余含量超声后均略有提高。总体来看，超声组的氨基酸含量均有所提高，可能是超声波的空化作用加速了游离氨基酸的扩散，即超声处理改变了蛋白质结构，更有利于蛋白质水解，进而蛋白水解物中会释放出更多的肽和氨基酸。同时超声后苦味氨基酸含量也有提高，有文献报道游离氨基酸的呈味特性与疏水性的大小有关，当疏水性大时主要呈现苦味[26]，原料蛋白质分子结构在超声作用下展开，疏水基团暴露，可能导致超声后苦味氨基酸含量增加。通常甜味氨基酸的存在可以降低鲜味氨基酸的阈值，苦味氨基酸的存在对鲜度的提升、口感的持续性、复杂性和浓厚感有重要作用，超声后甜味氨基酸和苦味氨基酸含量均有所上升，故推测超声可以改善胶原肽的滋味特征。单酶酶解组的游离氨基酸含量少于分步酶解组，可能是游离氨基酸的含量与水解程度呈正相关，水解度程度越高，游离氨基酸总量越大。不同呈味氨基酸的总含量与电子舌响应值之间存在差异，刘泓等[27]利用电子舌判别不同畜禽骨蛋白肽时也发现了类似结论，对于鲜味氨基酸含量和鲜味响应值之间的差别，可能是鲜味物质的阈值较低。对于苦味氨基酸含量和苦味响应值之间的差别，可能是苦味氨基酸不具有味觉活性，通常被鲜味和甜味掩盖[28]。同时食品的滋味并不是由单一种类氨基酸决定的，鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸等不同种类游离氨基酸之间的平衡及相互影响是决定滋味的关键因素[29]，同时一些单糖和无机离子也会影响产品的滋味特征。

2.7 超声对胶原肽滋味活度值（TAV）的影响

滋味活度值可以评价呈味物质对产品整体滋味的贡献程度。为了对4组呈味物质的滋味贡献程度作出评价，根据滋味物质在水中的阈值，计算出样品中可检测出的呈味核苷酸和呈味氨基酸的滋味活度值（TAV），见表7。

由表7可知，苦味物质的滋味活度值基本大于1，J0组Met的TAV最高，其次是His；J300组Met的TAV最高，其次是Val；FB组Val的TAV最高，其次是His；J10组Val的TAV最高，其次是Met。鲜味物质中，J10组和FB组Glu的TAV>1，但超声后鮮味物质的TAV基本大于未超声组，即超声可以起到提升鲜味的作用。甜味物质中，J0组Gly和Ala的TAV>1，J300组Gly、Pro和Ala的TAV>1；FB组Thr、Ala和Gly的TAV>1，J10组Gly和Ala的TAV>1，4组样品的呈味物质对产品整体滋味的影响和贡献程度存在差异，即超声在一定程度上会对产品的滋味产生影响。

味精当量值（EUC）表示实际鲜味的变化，不同超声条件下制备的胶原肽中味精当量值见图5。

由图5可知，超声组味精当量值较未超声组均有所提高，说明超声可以在一定程度上提高产品的鲜味。同时味精的阈值为0.03 g/100 g，除J0组外，其余组EUC的TAV均大于1，说明在超声辅助酶解过程中呈味核苷酸和游离氨基酸协同作用产生的鲜味对滋味的贡献显著，即超声可在一定程度上提高胶原肽产品的鲜味。

2.8 感官评价

从溶液色泽、腥味、鲜味、苦味和异味5个方面检验了不同方法制备的胶原肽的感官品质，见图6。

由图6可知，对比J0组和J300组，发现超声后溶液色泽的评分由16.8分降低到14.1分，鲜味、腥味、苦味、异味的评分分别由9.3分上升到11.3分，由9.3分上升到10.8分，由10分上升到11.3分，由14分上升到15.3分，即J300组的色泽比J0组深但其异味、苦味和腥味均低于J0组；同理，对比FB组和J10组，发现超声后溶液色泽、鲜味、腥味、苦味、异味评分分别由10.5分上升到12.9分，由10分上升到10.7分，由12.7分上升到13.7分，由13.3分上升到14.7分，由16分上升到17.3分，即J10组的色泽、腥味、异味、苦味均低于FB组，而鲜味有所提升，说明超声可在一定程度上降低产品的异味，提高鲜味，改善其感官品质，且酶解条件和超声条件的不同会对溶液色泽产生一定影响。同时，FB组和J10组的异味、苦味、腥味相较于J0组和J300组有所降低，说明分步酶解可以在一定程度上降低产品的不良风味。

3 结论

采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术，在4组样品中共鉴定出47种挥发性风味物质。4组样品中的酯类和醛类物质含量均较高，占比均较大。超声后令人愉悦的苯甲醛和4-乙基愈创木酚含量增加，同时令人不愉悦的二甲基二硫和壬醛等含量减少，即超声可以改善产品的气味特征。通过计算OAV鉴定出9种对产品整体风味有贡献的物质，具有柠檬味的β-环高柠檬醛、具有泥土味的壬醛、具有蒜味的二甲基二硫的OAV较大。超声后具有鲜味的核苷酸的IMP和GMP含量均有所提高，超声增加了鲜味氨基酸和苦味氨基酸的含量。食品滋味不是由单一种类物质决定的，不同滋味物质间的相互作用会影响食品的风味，超声可以提高EUC，从而提高产品的鲜味，即超声会对产品的滋味特征产生影响。因此，超声可通过改变挥发性风味物质的含量、种类以及滋味物质核苷酸和游离氨基酸的含量，在一定程度上改善产品的风味。

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