热反应鸡肉香精的制备及相关性分析

 王俊霞1，吴俊玲2 ，3，马驰2，周晓茹1

1．漯河双汇生物工程技术有限公司（漯河462003）；2上海应用技术学院香料香精技术与工程学院（上海201418）；3．上海香料研究所（上海200232）

摘要首先通过响应面优化酶解时间、固液比和酶底比制备风味前体物。其次通过温控氧化(600C～1800C)制备氧化鸡脂，利用酶解风味前体物、氧化鸡脂、还原糖和氨基酸等辅料进行热反应制备鸡肉香精。通过GC-MS和感官评价对热反应鸡肉香精进行香气分析。利用偏最小二乘分析(PLSR)探究氧化油脂与热反应鸡肉香精风味的相关性。

关键词  响应面分析；氧化鸡脂；热反应鸡肉香精；GC-MS; PLSR -

  动物蛋白酶解液中的肽和氨基酸作为风味前体物对美拉德反应产物的风味具有至关重要的作用。近年来，鸡肉风味作为主要肉风味之一，备受研究者的关注。谢永洪等以不同的蛋白酶对鸡肉进行水解，以水解度为指标考察了各因素对其产生的影响；陈海涛、Sun等研究了鸡肉酶解工艺对其美拉德反应产物风味的影响。而肉类特征香气产生的途径主要是通过脂肪氧化。油脂氧化主要通过自身降解产生小分子低阈值的香气物质或者参与脂质-美拉德协同反应形成特征风味。目前，利用油脂控制氧化技术制备脂质化香精得到了深入的研究和应用，对肉味香精行业的发展起到巨大的推动作用。近年来，LiuLingling等探究了氧化鸡脂与氨基酸的美拉德反应产物作为鸡肉产品的风味促进剂，结果表明氧化鸡脂通过与氨基酸、硫胺素反应确实能够产生鸡肉特征风味。试验在响应面优化酶解条件的基础上，制备风味前体物，结合氧化鸡脂制备热反应鸡肉香精。利用气相色谱-质谱联用技术分析香气物质组成，结合统计分析探究挥发性香气物质与感官属性和热反应鸡肉香精样品的相关性，为温控氧化制备热反应鸡肉香精提供了一定的理论指导意义。

1  材料与方法

1.1材料与设备

 新鲜鸡脯肉：市售；浓香鸡油：安徽牧洋油脂有限公司；复合蛋白酶（酶活1.5AU/g）：诺维信（中国）生物技术有限公司；D-木糖、L-半胱氨酸盐酸盐、甘氨酸、丙氨酸、硫胺素等：国药集团化学试剂有限公司。

 PL403天子天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；HH-601恒温循环水浴锅：金坛市精达仪器制造厂；84-1磁力搅拌器：上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司；LZB-4玻璃转子流量计：余姚市银环流量仪表有限公司；JUN-AIR OF301空气压缩机：美国JUN-AIR静音无油空压机；DF-101S集热式磁力搅拌器：巩义市予华仪器有限公司；酶解反应瓶、美拉德反应瓶，上海有机化学研究所定制；75 μm CAR/PDMS萃取头；气相色谱-质谱分析仪7890A-5975C:美国安捷伦公司。

1.2试验方法

1.2.1响应面优化鸡肉酶解参数

 结合水解度( DH)和鸡肉香精风味指标利用软件Design-expert设计Box-Behnken响应面试验优化酶解时间、固液比和酶底比。水解度计算公式为：

  在进行样品评价前，按照标准IS0 8586-2012和ASTM STP 758对10位评价人员（6女4男，年龄22—45岁）进行严格的培训和筛选。风味评价采用100分制定量描述感官评价法，80—100分，表示样品肉香突出、烤香饱满、整体香气浓郁协调；60—80分，表示样品肉香或烤香略欠饱满，整体香气寡淡；40～60分，表示样品肉香或烤香不突出，整体香气协调性欠佳；0～40分，表示样品整体香气不愉悦，异味突出。感官鉴评在安静、光照充分、无异味的感官鉴评实验室中进行样品先在在50℃水浴中预热10 min，然后取样品10 m L于20 m L玻璃杯中进行嗅闻评价，嗅闻1h后让鉴评人员在空气流畅的空间内休息20 min以避免嗅

觉疲劳。

1.2.2热反应鸡肉香精的制备

1.2.2.1氧化鸡油的制备

 在装有水银温度计和回流冷凝管的250 m L三口烧瓶中加入鸡油50 g，搅拌转子1个，置于磁力搅拌油浴锅中，调整转速为200 r/min，待温度上升至指定温度(60℃, 80℃, 100 ℃, 120℃, 140℃, 160℃，180℃)时通人预处理空气100 L/h并计时，30 min后反应结束。

1.2.2.2热反应鸡肉香精的制备

 取木糖2.56%、硫胺素1.70%、半胱氨酸盐酸盐1.70%、甘氨酸0.86%、丙氨酸0.86%、氯化钠4.24%、味精0.86%、鸡肉酶解液67.20%混合均匀，调节pH为7.0转入美拉德反应瓶中，同时加入氧化鸡油20.00%，搅拌转子1个，在108 ℃集热式磁力搅拌器中，调整转速为150 r/min，1h后反应结束，迅速将反应瓶在冷水浴中冷却至室温。

1.2.3热反应鸡肉香精风味分析

1.2.3.1  固相微萃取条件

 取热反应香精样品8g，氯化钠0.8 g，置于20 mL顶空瓶中，加入4μL邻二氯苯溶液（0.48 μg/L甲醇溶液）做内标，盖封后置于75 ℃水浴中平衡10 min，用活化好的75 μm CAR/PDMS萃取头顶空吸附40 min后，在气相进样口250℃条件下解吸5 min。

1.2.3.2气相色谱条件

 HP-INNOWAX毛细管柱(60 m×0.25 mm×0.25μm)；升温程序，50℃保持3 min，以4℃/min升至230℃，保持10 min;载气为氦气；流速1 mL/min；分流比2：1。

1.2.3.3质谱条件

 离子化方式为EI，电子能量70 e V，离子源温度230 ℃，接口温度250℃，质量扫描范围35～450 m/z。

1.2.3.4定性分析

 WILEY、NIST谱库检索及保留指数，其中保留指数是以同条件下的正构烷烃(C7～C30)出峰时间进行计算：

1.2.3.5定量分析

  采用内标定量计算：

2结果与分析

2.1响应面优化鸡肉酶解参数

  分析各因素对鸡肉蛋白DH和鸡肉香精风味的综合影响，根据回归模型绘制相应的响应曲面图和等高线图，如图1和2所示。经分析，当响应值设为极大值时，固液质量比1：3.08、酶底比0.33%、酶解时间3.41 h，预测综合评分的最大值为94.06分，对此条件进行3次重复验证，平均值93.86接近预测值，说明模型可靠。

2.2热反应鸡肉香精GC-MS分析结果

 不同温控( 60℃～180℃)条件下制备的氧化鸡油经美拉德热反应制备鸡肉香精样品S1-S7。利用顶空固相微萃取结合GC-MS对热反应鸡肉香精中的挥发性香气物质进行分析，结果如表1所示。49种香气物质中包括18种杂环类物质，13种醛类物质，7种醇类物质，3种酮类物质和8种酸类物质。杂环类物质在S1样品中含量最高112.20 μg/100 g，其中尤以呋喃类物质含量最高，2-甲基-3-巯基呋喃31.43μg/100 g，糠硫醇12.38μg/100 g，糠醛23.63 μg/100 g；样品S7中杂环类物质含量居其次，76.61μg/100 g，其中2-戊基呋喃含量最高为36.73 μg/100 g，醛类和醇类的总含量随氧化温度升高呈现递增趋势，醛类总含量在S2样品中含量最低46.80μg/100 g，醇类总含量在S1样品中含量最低24.97μg/100 g，但是在S6和S7中含量显著高于对照组，在180℃醛类和醇类总含量达到最高分别为371.15μg/100 g和118.59μg/100 g，这些物质含量的变化主要源自于脂肪热氧化分解及鸡酯一美拉德反应。资料显示，醛类物质中的己醛是肉制品中脂肪氧化的标记物，其含量2.10—22.66μg/100 g，其含量随温度变化呈现递增趋势；庚醛、辛醛、2-癸烯醛、2。4-壬二烯醛、2-十一烯醛、2，4-癸二烯醛、1一辛烯-3-醇及戊酸是油脂氧化的质谱指纹物质，2-庚醛、壬醛、2-辛烯醛、2-壬烯醛、2-癸烯醛、2-十一烯醛和2，4-癸二烯醛具有鸡肉特征风味；戊酸、己酸和壬酸在煮熟的火鸡肉中被检测到。酮类物质在S7中含量最高15.28μg/100 g，在样品S3和S4中未发现酮类物质。酸类物质在S4中含量最高72.62μg/100 g，特别是乙酸含量高达45.88 μg/100 g。

  感官分析结果如表2所示，S1脂香得分较高5.13，样品S2和S6得分最低，脂香最弱这主要归因于；S1的肉香得分最高7.58分，肉香气最强；S7烤香得分最高6.21分，香气最强，S3和S4得分最低；S7的异味得分最高7.08分，香气协调性最差，S3得分最高，香气协调性较好；S7的肉腥气最强，得分最高7.58分；S3的逼真度得分最高7.88分，整体风味较好。

2.4相关性分析

 偏最小二乘相关性分析( PLSR)结果由图3所示，以挥发性香气物质作为X7变量，感官属性和鸡肉香精样品作为y变量。X变量中三个主成分的累积贡献率为82%( PC1=46%．PC2=18%，PC3=18%)；Y变量中的三个主成分的累积贡献率为64%( PC1=31%,

PC2=20%，PC3=13%)。样品S1～S5位于PC1轴的左侧，在PC2轴上，样品S1和肉香、脂香有较好的相关性，样品S3和S4与逼真度、肉香有较好的相关性；样品S6和S7位于PC1轴的右侧，其中S6位于PC2轴的负半轴与烤香、异味相关性较好，样品S7位于PC2轴的正半轴与肉腥味相关。

  挥发性香气物质中的杂环类物质糠硫醇( A11)、4-甲基-5-甲酰基噻唑(A3)、2-甲基-3-巯基呋喃(A10) 2-乙酰基吡咯(A17)和乙酸( A42)与逼真度呈正相关性，与异味呈负相关性。4-甲基噻唑(Al)、2-乙酰基噻唑(A2)、3-巯基噻吩( A5)、3-噻吩甲醛(A6)与肉香有较好的相关性。样品S2和S5则与2-甲基呋喃(A7)、双-(2-甲基-3-巯基)一二硫醚(A15)和戊酸(A44)呈较好相关性。样品S6与香气物质和感官属性的相关性较差，样品S7则与肉腥味和异味呈正相关，相关香气物质有2-辛烯醛(A24)、2-壬烯醛(A26)、十一烯醛( A27)、2-癸烯醛(A28)、1-戊烯-3-醇( A33)、庚醇(A36)、3-壬烯-2-酮(A41)，这些物质中多含有不饱和键，主要来自于高温脂肪氧化断裂。

3结论

  通过响应面优化酶解参数获得热反应鸡肉香精前体物的优化条件为：固液比1：3.08、酶底比0.33%、酶解时间3.41 h。鸡脂氧化温度过高时(160℃~180℃)，易产生小分子的醛、酮、醇类物质对鸡肉香精整体风味协调性产生负面影响。通过PLSR分析，较好地解释了鸡肉香精样品与感官属性和挥发性香气物质的相关性。