傳統(tǒng)加工過程中游離氨基酸形成與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性研究

傳統(tǒng)加工過程中游離氨基酸形成與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性研究

干菜的獨(dú)特口感取決于不同國(guó)家和地區(qū)的不同消費(fèi)習(xí)慣和特殊加工技術(shù)。蛋白質(zhì)、肽、游離氨基酸等非揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)干腌火腿風(fēng)味起重要作用。長(zhǎng)期的高溫成熟使肌肉中FAA數(shù)量大量增加,為干腌火腿風(fēng)味形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。Toldrá和Flores等采用HPLC或毛細(xì)管電泳和感官分析方法研究了西班牙Serrano干腌火腿中氨基酸、肽等蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的形成變化及其與風(fēng)味感官描述的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期加工(增加5個(gè)月成熟期)的火腿中,蛋白質(zhì)水解酶體系繼續(xù)發(fā)揮作用而使FAA含量高于短期加工的火腿;Buscailhon等研究了法式干腌火腿加工過程中FAA濃度的變化;竺尚武等分析測(cè)定了金華火腿不同工藝中FAA的變化,初步探索了FAA在金華火腿中的呈味特性。本研究試圖通過對(duì)金華火腿傳統(tǒng)工藝中FAA和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析測(cè)定,研究傳統(tǒng)加工過程中溫度條件、NaCl含量與金華火腿特色風(fēng)味的相關(guān)性。1材料和方法1.1試驗(yàn)材料和設(shè)備1.1.1試材與貯藏取金華火腿加工過程中7個(gè)工藝點(diǎn)(原料、鹽后、曬后上架、中溫發(fā)酵中期、高溫成熟中期、成熟下架、后熟4個(gè)月)產(chǎn)品的股二頭肌中間部分作為試材。每個(gè)工藝點(diǎn)抽5條火腿采樣,現(xiàn)場(chǎng)切塊包裝,在-20℃條件下貯存?zhèn)溆?。樣品由浙江省食品有限公司蘭溪永鑫火腿廠提供。1.1.2微萃取裝置日立825-50型氨基酸自動(dòng)分析儀(日立公司);固相微萃取裝置及75μmCAR/PDMS萃取頭(美國(guó)Supelco公司);FinniganTraceMS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Finnigan公司)。1.2測(cè)量1.2.1nac和水分含量的測(cè)定分別采用GB9695.8—88和GB5009.3—85方法。1.2.2faa含量分析按照GB/T14965—94方法。1.2.3火炬細(xì)粒制備參照文獻(xiàn)的方法,將固相微萃取頭在氣相色譜進(jìn)樣口250℃老化2h?；鹜葮悠防鋬?4h后切成細(xì)粒,取4g放入15mL樣品瓶中。萃取頭插入樣品瓶并推出吸附纖維頭,60℃恒溫吸附40min,隨后插入氣相色譜儀進(jìn)樣口,250℃解吸2min。1.2.4vid升溫程序采用GC-MS分析方法,色譜條件:DB-5MS毛細(xì)管色譜柱(60m×0.25mm×0.25μm),載氣He,流速0.3mL·min-1,不分流,35kPa恒壓,進(jìn)樣口和接口溫度均為250℃。升溫程序:起始柱溫40℃保持2min,每分鐘5℃升至60℃,每分鐘10℃升至100℃,每分鐘18℃升至240℃,保留6min。FID檢測(cè)溫度240℃。質(zhì)譜條件:離子源溫度200℃,電離方式EI,電子能量70eV,燈絲電流150μA,掃描質(zhì)量范圍為33～450。1.2.5libararara系統(tǒng)定性GC-MS分析圖譜經(jīng)計(jì)算機(jī)和人工把每個(gè)峰同時(shí)與NISTlibrary和Wileylibrary相配匹檢索定性,匹配度和純度大于800(最大值1000)的作為定性結(jié)果?；衔锒?按峰面積歸一化法計(jì)算相對(duì)百分含量。1.3數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析用MicrosoftExcel統(tǒng)計(jì)處理,用SPSS軟件進(jìn)行差異顯著性分析。2結(jié)果與分析2.1不同成熟時(shí)間和季節(jié)復(fù)合成熟過程中faa的變化如圖1所示,加工過程中金華火腿肌肉組織的FAA總量變化與溫度的變化密切相關(guān),在冬季初春火腿腌制曬腿階段,8～10℃的低溫使肌肉組織蛋白酶和氨基肽酶活性受到抑制,蛋白質(zhì)水解程度很低,其FAA總量沒有顯著變化(表1);中溫發(fā)酵和高溫成熟過程中溫度隨季節(jié)的變化而升高,使火腿中蛋白質(zhì)水解酶活性提高,FAA含量增加顯著,并在高溫成熟中期達(dá)到高點(diǎn);顯著性差異分析和相關(guān)分析結(jié)果也表明中溫發(fā)酵和高溫成熟期FAA總量呈極顯著性增加,并與溫度變化呈正相關(guān)(R2=0.91)。由表1可見,加工過程火腿中水分的散失使NaCl含量提高,成熟后期和后熟過程中NaCl含量的大幅度提高使FAA含量緩慢下降。差異顯著性分析和相關(guān)分析結(jié)果表明,成熟后期和后熟過程火腿中FAA總量較顯著的下降與NaCl含量顯著提高呈負(fù)相關(guān)(R2=0.98)。2.2glu和les對(duì)管理肉的感官評(píng)價(jià)FAA本身是一類呈味物質(zhì)。表1統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:加工過程火腿肌肉組織中各種FAA含量的變化有明顯差異。谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)、賴氨酸(Lys)和亮氨酸(Leu)在經(jīng)過中溫發(fā)酵和高溫成熟期后極顯著增加,在成品火腿中分別達(dá)到1.290%、0.918%、0.842%和0.932%;Glu是金華火腿中的主要鮮味物質(zhì),在成品火腿中的含量是鮮肉中的21.4倍、呈味閾值的21.44倍,大大超過了一般肉食品加工時(shí)Glu的添加量;Ala與甜味相關(guān),成品火腿中含量是鮮肉中的7.91倍、呈味閾值的7.27倍;Leu與苦味相關(guān),Lys與火腿熟化滋味相關(guān),成品火腿中含量分別是鮮肉中的24.76倍和35.85倍。上述4種FAA在加工過程中有顯著提高,可認(rèn)為是金華火腿的特征性滋味物質(zhì)。另一類如蛋氨酸(Met)、酪氨酸(Tyr)和組氨酸(His)在成品火腿中的含量很低,分別是0.284%、0.284%和0.248%,但這些氨基酸的呈味閾值很低,對(duì)火腿的滋味質(zhì)量同樣有重要作用。2.3醇、羧酸、酯、吡嗪-醇類化合物缺乏對(duì)發(fā)酵風(fēng)味成分形成的控制作用圖2為金華火腿發(fā)酵成熟過程中揮發(fā)性風(fēng)味成分的變化。表2統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:醛、醇、羧酸、酯、酮、吡嗪和含硫化合物是火腿中主要的揮發(fā)性風(fēng)味成分,其中醛和酮類物質(zhì)的相對(duì)百分含量在加工過程中與溫度變化呈線性負(fù)相關(guān),R2分別為0.8778和0.7907;醇、羧酸、酯、吡嗪和含硫化合物的相對(duì)百分含量提高與溫度變化呈線性正相關(guān),R2分別為0.8626、0.7642、0.7943、0.6909和0.9138。加工過程中醛和酮類物質(zhì)相對(duì)百分含量的降低顯示了其在前期中低溫發(fā)酵過程中對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味成分形成的主導(dǎo)作用。在高溫成熟期(35～37℃),火腿肌肉內(nèi)部的Maillard等反應(yīng)加劇,揮發(fā)性風(fēng)味成分種類和數(shù)量迅速提高,同時(shí)一部分醛和酮類物質(zhì)轉(zhuǎn)化成羧酸等其他風(fēng)味成分,使其相對(duì)百分含量顯著降低,醇的相對(duì)百分含量沒有顯著變化,酯類和芳香族碳?xì)浠衔镌诔墒熘衅谶_(dá)到高點(diǎn),吡嗪、含硫化合物在前期中低溫發(fā)酵過程中相對(duì)百分含量增長(zhǎng)緩慢,經(jīng)高溫成熟有顯著增加。2.4lard反應(yīng)和streger重要成分的檢測(cè)結(jié)果FAA與揮發(fā)性芳香成分的形成也密切相關(guān)。吡嗪和含硫化合物是火腿中重要的揮發(fā)性芳香成分,來自于Maillard反應(yīng)和Strecker氨基酸降解反應(yīng),其前體物質(zhì)是FAA。由表2的分析結(jié)果可知,曬后樣品中沒有檢測(cè)到吡嗪,中溫發(fā)酵中期發(fā)現(xiàn)2～3種,高溫成熟中期發(fā)現(xiàn)4～5種。相關(guān)分析結(jié)果表明吡嗪和含硫化合物與FAA的顯著增加呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)R2分別為0.9085(對(duì)數(shù)相關(guān))和0.7715(線性相關(guān))。3討論3.1nacl對(duì)小鼠肝臟相關(guān)酶活性的影響干腌火腿中各種FAA含量在工藝過程中的變化規(guī)律基本一致,金華火腿成熟后期和后熟過程中各種FAA含量和總量較顯著的下降與NaCl含量顯著提高呈負(fù)相關(guān),說明火腿中高含量NaCl抑制了組織蛋白酶和氨肽酶活性,使蛋白質(zhì)水解活性降低。在火腿中溫發(fā)酵期較低的NaCl含量和適中的溫度使蛋白質(zhì)水解活性提高,使各種FAA在成熟中期達(dá)到高點(diǎn),但成熟中后期的持續(xù)高溫使Maillard反應(yīng)和Stretcher氨基酸反應(yīng)加快,FAA作為反應(yīng)底物其含量緩慢下降,同時(shí)產(chǎn)生大量的揮發(fā)性芳香成分。3.2干可發(fā)酵的種類FAA在干腌火腿中的呈味特性已有許多報(bào)道。Careri等研究發(fā)現(xiàn)干腌火腿中賴氨酸和酪氨酸與火腿熟化滋味相關(guān),色氨酸、谷氨酸對(duì)咸味有作用,苯丙氨酸和異亮氨酸對(duì)酸味有作用。Shahidi等認(rèn)為色氨酸、天冬氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸及肽等與加工時(shí)長(zhǎng)及腌制風(fēng)味密切相關(guān),干腌火腿中的呈味特性與NaCl含量和各種FAA的相對(duì)比例密切相關(guān),工藝過程中酸味的增加可能是游離氨基酸,尤其是天冬氨酸和谷氨酸增加所造成。金華火腿中有風(fēng)味作用的FAA呈特定比例組合及高的NaCl含量是產(chǎn)生金華火腿滋味風(fēng)味特性的關(guān)鍵因素。3.3faa的降解金華火腿發(fā)酵成熟過程中高度蛋白質(zhì)水解活性使FAA濃度顯著增加,導(dǎo)致Maillard反應(yīng)和Stretcher氨基酸反應(yīng),形成醛、醇、酮、吡嗪和含硫化合物等揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。Maillard反應(yīng)包括醛和氨基酸的反應(yīng),一個(gè)重要分支是由氨基酸氧化而發(fā)生的Stretcher氨基酸反應(yīng),這是干腌火腿風(fēng)味形成的重要途徑,使FAA降解成減少一個(gè)碳原子的醛、二氧化碳、α-氨基酮等,如丙氨酸經(jīng)Strecker氨基酸降解反應(yīng)生成乙醛,纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸等被降解