（食品科学专业论文）利用酶解技术和美拉德反应制取海鲜调味料的研究.pdf

上海水产大学硕士学位论文 利用酶解技术和美拉德反应制取海鲜调味料的研究 摘要 酶解法生产水解动物蛋白( h y d r o l y s a t eo f a n i m a lp r o t e i n , h a p ) ，并利用美拉 德反应制备热反应型咸味香精是目前国内外极力关注的项目，国外在上世纪6 0 年 代就开始了研究，而我国起步较晚，在本世纪8 0 年代后期才开始生产。h a p 含有 丰富的氨基酸，用与参与美拉德反应，制备热反应型咸昧香精，具有十分广阔的 应用前景。 我国是渔业大国，渔业资源丰富，产量高，但多以低值水产品为主，出肉率 低，废弃物含量高，浪费严重。因此提高水产品深加工水平，提高低值水产品的 附加值，实现充分利用，是在减少海洋捕捞，有序开发养殖，保护海洋资源和环 境压力日趋增大状况下保持增长的必由之路。本论文就以此类低值海产品的典型 代表文蛤为主要研究对象，利用酶解技术和美拉德反应制备具有海鲜风味的 反应型天然调味料。 首先，对文蛤肉的营养成分进行了分析，包括一般营养成分和脂肪酸、无机 离子。实验结果表明，文蛤水分和总糖含量较高，达到8 0 2 和5 2 6 ，粗蛋白 和粗脂肪含量则较低，为l o 5 和1 2 0 文蛤肉中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸 的含量非常高，分别达到5 0 7 3 8 和4 9 2 6 2 ，占饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸比 例最高的分别为软脂酸( 2 2 t 7 7 ) 和油酸( 2 3 8 5 6 ) ，其中e p 和d h a 分别为 6 9 0 4 和7 2 4 4 。文蛤肉中呈咸味的c l 一含量最高，达6 0 1m g 1 0 0 9 ，其次为n a t ， l 【+ ，g a 2 ，1 ) 0 4 。 然后，我们利用多种蛋白酶将文蛤肉酶解，通过正交试验优化工艺，确立用 于制取海鲜调味料的文蛤肉最适酶解条件为：料水比1 ：2 ，温度5 0 ，p h 7 0 ， 先加入0 5 木瓜酶和0 3 9 6 中性酶水解l h ，再加入0 4 9 6 风味酶继续水解3 h ，灭酶， 测定。该条件下体系水解度为3 5 跳，总氮回收率为5 1 2 ，感官评分为6 0 分 ( 十分制) 。水解液呈淡黄色，表现出浓郁的海鲜风味，威鲜味较明显，但昧较单 一，后味不足，无醇厚感。 在自制的酶解液里加入还原糖、n a c l 、维生素b l ，维生素c 和大蒜粉等添加 物和辛香科，在单因子实验结果基础上，通过综合平衡法对多因素多指标的正交 试验结果进行分析，确定美拉德反应制备海鲜调味料的最佳反应条件为：在酶解 液中加入5 葡萄糖，3 n a c l ，0 7 5 维生素b 1 ，o 1 维生素c 和0 。l 蒜粉， 上海水产大学硕士学位论文 在1 0 8 ，自然p h 值条件下反应0 5 h 在此实验条件下溯得 。为2 3 8 8 ， 。为 0 1 9 4 ，氨态氮损失率为i i 2 ，反应后液体呈浅黄色，具有浓郁的海鲜味，令人 愉快的香甜气和轻微蒜味，咸鲜昧明显突出，无苦涩味。 最后，对制得的美拉德反应液体进行喷雾干燥，得到粉末状产品。以麦芽糊 精为载体，进料浓度为3 0 ，进风温度1 5 0 ，出风温度7 5 1 2 。在此条件下可制 得质量较佳的粉末调味料 关键词：海鲜调味科，酶解，美拉德反应，喷雾干燥 上海水产大学硕士学位论文 s t u d yo np r o d u c i n gs e a f o o df l a v o r i n gb ye n z y m a t i c h y d r o l y s i sa n dm a i i l a r dr e a c t i o n a b s t r a c t e n z y m a t i ch y d r o l y s i so fa n i m a lp r o t e i n ( h y d r o l y s a t eo fa n i m a lp r o t e i n , i - i a l p ) , a n dp r o d u c i n gs a v o r yf l a v o r i n g sb ym a i l l a r dr e a c t i o ni so n eo ft h em o s ti m p o r t a n t p r o g r a m sw h i c hp e o p l ef o c u so na th o m ea n da b r o a d t h er e s e a r c hs t a r t e di nt h e1 9 6 0 s a b r o a d , b u tc h i n ab e g a np r o d u c i n gi nt h el a t e1 9 8 0 s h a pi sr i c hi na m i n oa c i d s , t h e r e w i l lb ea g o o df u t u r eo np r o d u c i n gs a v o r yf l a v o r i n g sb ym a i l l a r dg c a o t i o n c h i n ai sr i c hi nf i s h i n gr e s o u r c e sa sal e a d i n gf i s h e r i e sp o w e r t h eo u t p u to f a q u a t i cp r o d u c t si sg r e a t , b u tm a i n l ya r el o w - v a l u e s , m e a tr a t i oi sl o wa n do f f a lc o n t e n t i sh i g h s or a i s i n gt h el e v e lo f d e e pp r o c e s s i n go f a q u a t i cp r o d u c t s , e n h a r w 2 l n e n to f t h e a d d e dv a l u eo fl o w - v a l u ea q u a t i cp r o d u c t s , i st h eo n l yw a yo ft h er e d u c t i o no fm a r i t l e f i s go r d e r l yd e v e l o p m e n to f f a r m i n g , c o n s e r v a t i o no f t h em a f i n er i 钓u f c e sa n dk e e p i n g r i s i n gu n d e rt h eg r o w i n ge n v i r o n m e n tp r e s s u r e at y p i c a lr e p r e s e n t a t i v eo f t “sk i n do f i n e x p e n s i v es e a f o o d ：c l a mw a ss t u d i e di nt h i sp a p e ra st h em a i nm a t e r i a l e n z y m a t i c h y d r o l y s i sa n dm a i l l a r dr e a c t i o nw e r eu s e dt op r o d u c en a t u r a ls e a f o o df l a v o r i n g f i r s t l y , t h ec h e m i c a lc o n t e n to f c l a mm e a t ，i n c l u d i n gw a t e r , c r u d ep r o t e i n , c r u d eo i l ， a s h , t o t a ls u g a ra n df a t t ya c i d s , i n o r g a n i ci o n sw e t ea n a l y z e d t h ee x p e r i m e n t a lr e m i t s s h o w e dt h a tb o t ht h et o t a ls u g a ra n dw a t e rc o n t e n tw e r e i g i i r e a c h e d8 0 2 a n d5 2 6 c r u d ep r o t e i na n do i lc o n t e n tw e r e1 0 5 a n d1 2 0 0 0 , w h i c hl o w e rt h a nf i s h t h e c o n t e n t so fu n s a t u r a t e df a t t ya c i d sa n dp o l y u n s a t u r a t e df a t t ya c i d si nc l a mm e a tw e r e e x t r e m e l yh i g h , w h i c hw e r e5 0 7 3 8 a n d4 9 2 6 2 ，r e s p e c t i v e l y p a l m i t i ca c i d ( 2 2 1 7 乃们a n do l e i ca c i d ( 2 3 8 5 6 ) a c c o u n t e df o r t h el l i g h e s tp r o p o r t i o ni ns a t u r a t e d f a t t ya c i d sa n du n s a t u r a t e df a t t ya c i d s , w h i c he p a a n dd h aw c l e6 9 0 4 a n d7 2 4 4 ms a l ti o nc i - w a sm o s ti nc l a mm e a t ，r e a c h i n g6 0 1m e l o o af o l l o w e db yn a + ，k + ， c a 2 + ，p 0 4 3 - t h e n , c l a mm e a tw a sh y d r o l y z e db yav a r i e t yo fp r o t e a s e ，t h eb e s tc o n d i t i o no f h y d r o l y z a t i o nw a sc o n f i r m e db yo r t h o g o n a lo p t i m i z a t i o n t h eo p t i m u mr e a c t i o n o c c u r r e da tl ：2 ，5 0 ，p h7 0 ，f i r s tf o rlhw i t ha d d i n gt h ea m o u n t so fp a p a i na n d m 上海水产大学硕士学位论文 n e u t r a lp r o t e a s e0 5 a n d0 | 3 t h e nf o r3hw i t h a d d i n gf l a v o u r z y m e0 4 f u r t h e r u n d e rt h ec o n d i t i o n s , 3 5 8 o ff l e s hc l a mw e r eh y d r o l y z e d , a n dt h er e c o v e r yo ft h e p r o t e i nw a s5 1 2 g r a d eo fs e n s o r yt e s ti s6 0 t h eh y d r o l y t ew a sl i g h ty e l l o w , s h o w i n gs t r o n gs e a f o o df l a v o r , d i s t i n c ts a l ta n dd e l i c i o u sf l a v o r , b u tt h eb o t t o mt a s t ei s s i n g l ea n dw e a k , n ow a l l n 岛e l i l l g r e d u c i n gs u g a r , n a c ia n dv i t a m i nb z ，v i t a m i nca n dg a r l i cp o w d e ra n ds p i c e a d d i t i v e sw e r ea d d e di n t oh o m e m a d e h y d r o l y r e t h er e s u l t so fo r t h o g o n a lo p t i m i z a t i o n w e r ea n a l y z e db yt h eo v e r a l lb a l a n c em e t h o do nt h eb a s i so fs i n g l ef a c t o re x p e r i m e n t s t h eo p t i m a lr e a c t i o nc o n d i t i o nf o rp r o d u c i n gs e a f o o df l a v o r i n gb ym a i l l a r dr e a c t i o n w a s ：5 g l u c o s e , 3 n a c i ，o 7 5 v i t a m i nb l ，o 1 v i t a m i nc a n do 1 g a r l i cp o w d e r , a n d1 0 8 0 5 h , n a t u r a lp r ia sw e l l i nt h i se x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n , a 2 s ow a sm e a s u r e d a s2 3 8 8 ，a 4 2 0a so 1 9 4 ，t h el o s i n gr a t i oo f a m i n oa c i dw a s1 1 嬲，t h ep r o d u c tw a sl i g h t y e l l o wl i q = dw h i c hw a sr i c hi nt h es e a f o o df l a v o ra n dp l e a s a n tf l a g r a n ts m e l l i tw a s s a l t y , t a s t ya n dn o tb i t t e r f i n a l l y , p u l v e r o n ap r o d u c tw a so b t a i n e db ys p r a yd r y i n g t h el i q u i d p o w d e r f l a v o r i n gw i t hg o o dq i l a l i t yc o u l db eo b t a i n e du n d e rt h e s ec o n d i t i o n s ：m a l t o d e x t r i na s t h ec a r r i e r , 3 0 f e e dc o n c e n t r a t i o n , 1 5 0 i n l e l ：t e m p e r a t u r ea n d7 5 o u t l e t t 叩a t u r e k e y w o r d s ：s e a f o o df l a v o r , h y d r o l y s i s , m a i l l a r dr e a c t i o n , s p r a yd r y i n g i v 上海水产大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取j ! 导的成果。除 文中已经明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我 对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：辛岛告 日期：硼年。月如日 上海水产大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅或借阅。本人授权上海水产大学可以将本学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 口 ，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密 口 学位论文作者签名：栖莒 e t 期：7 啪- ) 年b 月一日 ，葶 名j 日确眇 ：厂 戤户 师面 教9 导期指日 上海水产大学硕士学位论文 引言 文蛤( m e r e t r i xm e r e t r i x 厶) ，软体动物门，瓣鳃纲，帘蛤目，帘蛤科， 文蛤属，呈卵三角形的双壳贝类，是一种海产软体贝类动物，四大养殖贝类之一。 文蛤地理分布广，日本，朝鲜、中国沿海分布较多，我国有大量养殖，产量高， 福建是主产地。文蛤是蛤中上品，素有。天下第一鲜”之称，不但肉质鲜美可口， 而且营养价值高，除水分外含有大量的蛋白质、氨基酸、多糖、矿物质，并含有 丰富的不饱和脂肪酸、维生素、甜菜碱及多糖酶、纤维素酶、果胶酶和褐藻酸酶 等生理活性物质。但鲜文蛤肉极易腐败，不易保存，经过般保存工艺，如加热 杀菌、冷冻保存或冷冻干燥后，文蛤肉变得老而难嚼，失去了原有的鲜美风味。 时至今日也没有食用方便、价格适宜、易于保存并保留文蛤特有风味的商品化文 蛤产品上市，使得文蛤这一我国特有资源没有取得应有的经济和社会效益。因此， 酶解动物蛋白文蛤肉，利用文蛤肉酶解液发生美拉德反应制备热反应型咸味香精， 对于充分利用我国这一特有资源，进行文蛤肉的深加工具有重要意义“1 。 对于食品来说，独特的风味是非常重要的，其中影响风味的主体又是与咸味 香精分不开的。由于咸味香精的使用方法不同，使他可赋予产品特有的风味，创 造新产品，使产品实现标准化，不易被模仿。咸味香精的用量一般很少，但它却 决定着食品的风味，因此，可以说咸味香精是食品工业必不可少的食品添加剂。 国外在上世纪6 0 年代就开始了利用美拉德反应制备咸味香精的研究，而我国 f 1 8 0 年代后期才开始生产。2 0 世纪末，国内的一些国营厂如天津香精厂、上海孔 雀香精公司等先后进行了肉味香精的生产研究。而后，民营经济也迅速发展，到 目前已形成了北方以春发公司为代表，南方以汇香源公司为代表的咸昧香精行业。 生产咸味香精主要由三种啪：调配法、酵母自溶法，美拉德反应法调配法是 一种较广泛而传统的方法，由调味料、天然香料和合成香料调配而成，成本低廉， 但香昧单薄，口感较差。酵母自溶法比较安全，但其自溶杌理复杂，较难控制， 产物有时带有酵母臭。美拉德反应也称热反应法，是用还原糖类和多种氨基酸在 高温高压的条件下反应，产物香味逼真，具有天然食品风味的特点，并且成本比 较低廉，易被消费者接受，前景看好。现如今，咸味香精已从完全依靠调配技术 发展到了调配与美拉德反应相结合的技术。调香所用的香料由单纯的天然香料发 展为天然香料和合成香料相结合。美拉德反应的氨基酸由原来单一的氨基酸发展 到多种氨基酸、水解植物蛋白( h v p ) 、水解动物蛋白( h a p ) 和酵母等相结合。 本论文首先进行了文蛤肉的基本营养成分分析，然后利用多种蛋白酶对文蛤进 行水解，在单因子试验基础上，通过正交试验得到用于美拉德反应的最佳水解条 件。以文蛤肉酶解液为基料，通过加入还原糖类物质和其它一些添加物，对美拉 上海水产大学硕士学位论文 德反应条件进行优化，制得海鲜风味浓郁的液体调味料。最后对液体粉末化的干 制工艺方法进行了比较。 ( 1 ) 文蛤肉的基本营养成分分析。包括水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分、总糖，并对 其中的风味营养成分如脂肪酸组成和无机离子含量进行了测定。 ( 2 ) 确定用于制备海鲜调味料的文蛤肉的最佳酶解条件。 ( 3 ) 确定美拉德反应的最佳反应条件 ( 4 ) 产品粉末化，并对产品的理化指标进行测定。 2 上海水产大学硕士学位论文 第一章海鲜调味料的开发进展 1 i 天然海鲜调昧料概述 第一节天然海鲜调味科 海鲜调味料是以水产品为原料，采用抽出、分解、加热，有时也采用发酵、 浓缩，干燥及造粒等手段来制造的调味料它含有氨基酸、多肽，糖、有机酸及 核酸关联物等，这些物质都是存在于肉类、天然鱼贝类或蔬菜等天然食品中的呈 味成份嘲 日本科学家按照调味料出现和发展过程将调味料开发迸程分为6 个时期。第 一时期为基本调味料时代，第二时期为使用谷氨酸单钠珊【0 l 啪o d i i l mg l a d t h i n e , m s g ) 时代，第三时期为复合化学调味料时代，第四时期为复合天然系调味料时代， 第五时期为天然系调味料为主时代，第六时期为高度加工的天然调味料时代旧。面 水产调味料属于在第四时期开始出现的中高级调味料。 用于制造海鲜调味科的原料来源非常丰富，包括鱼贝类，甲壳类水产动物、 海藻类水产植物及其煮汁或下脚料我国海域辽阔，水产资源丰富，淡水鱼、低 值海水鱼以及贝、藻类等水产品约占总产量的6 0 ，目前仍是水产品加工的薄弱 环节。若能充分利用这些现有资源，开发新型调味料，则为低值水产品深加工提 供了条新途径。 海鲜调味料的应用非常广泛，包括：水产加工品( 鱼糕，鱼丸，鱼肉肠等) ； 方便食品及冷冻调理食品( 方便面，米粉、米线调料、干脆面等) ；家用调味品( 酱 油、蚝油、调味酱、调味粉等) ；休闲食品，快餐食品( 薯条、虾条、膨化油炸食 品等) ；各式汤料、菜肴、腌菜类0 1 。 自六十年代起，美国就有用还原糖于氨基酸反应制造肉类香精的专利发表。 早在7 0 年代，美、英、德、日等西方匡家已广泛应用美拉德反应来生产速食汤料。 当时美国每年销售在3 0 0 0 吨左右，欧洲产量也在3 0 0 0 吨以上旧美拉德反应应用于 香精香料的生产，在我国仅有十多年的历史。目前国内已经对利用美拉德反应制 备牛肉、鸡肉、鱼肉香料的生产工艺作出了研究。艾萍等“1 利用美拉德反应制备了 牛肉香味科。宋焕禄侧利用鸡肉酶解物，酵母抽提物进行美拉德反应来产生肉香味 化合物。张彩菊等9 1 利用鳙鱼的酶解产物、谷氨酸、葡萄糖、木糖、k 进行美拉德 反应，制备鱼味香料。尽管美拉德反应应用于调味料研究生产中，得到了不同程 度的重视，而且初具规模，但国内氨基酸工业落后，价格昂贵，主要依靠水解植 3 上海水产大学硕士学位论文 物蛋白或动物蛋白来获取混合氨基酸液，与国外相比还存在较大差距。 我国常见的海鲜调味料，包括鱼露、虾油、蚝油等传统海鲜调味料和化学鱼 酱油、虾头汁、虾味素、黑虾油等利用化学或生物技术开发的新产品。近年来， 日本十分注重我国传统的海鲜调味料、如鱼露，蚝油等传统调味科丰富的呈味性， 展开了一系列的研究和开发，已上市的产品有扇贝酱、南极磷虾酱、蚝酱等们。 而目前市面上所见的海鲜调味料多数采用人工调配而成，其产品的主要特征香气 单一，缺乏天然逼真感，且通常不耐高温。国内目前天然海鲜调味料生产技术的 研究成果和产业化技术都还不大成熟，因此研究开发天然海鲜调味料的制备技术 具有广泛的应用前景和市场价值。 1 2 天然海鲜调味科的风昧贡献物质 风味被定义为嗅觉和味觉的结果产生的信号的综合的感觉“，主要成分包括挥 发性化合物( 芳香) ，非挥发性化合物( 味道) 和在口腔中被称为口感的化合物n 2 1 1 2 i 挥发性风味气味 人们越来越多重视食品的风味，各种挥发性化合物是风味质量的最重要的决 定因素；挥发物对于风味的贡献决定于它们的认别阙值和浓度通常鱼贝类香气 的阙值均很低，浓度较低时气芳香，硫化氢、三甲胺等浓度硝高时则呈鱼贝特征 腥臭。 目前应用于海鲜香味料中的单体香料主要包括醇、醛、酮、酸，酯及内酯、 杂环化合物尤其是含硫的杂环化合物等。常用的有三甲胺、四氢毗咯、二甲硫醚 ( d i m e t h y is u l f i d e ) 、己酸( c a p r o i ca c i d ) 、3 一甲硫基丙醛m 赜h i a 1 ) 、2 ，3 - 甲基呋 喃硫醇眨3 m e t h y lf u r a n t h i 0 1 ) 等1 。 在水产品中所共有的几种主要呈鲜物质是：谷氨酸钠( m s g ) 、谷氨酸联氨 ( d a g ) 、次黄嘌岭核苷酸( m 妇p ) 、琥珀酸( s 、鸟苷酸 复合风味蛋白酶 添加量 中性蛋白酶添加量 木瓜蛋白酶添加量。同时感官评价亦表明加酶量不是 越高越好，l + 3 组合腥苦味较淡，且在大部分的样品中，感官评定员们均不同程度 2 0 上海水产大学硕士学位论文 地感受到了明显的咸味、鲜味和一定程度的甜味，究其原因，可能是经水解后， 小分子肽类和游离氨基酸含量增加，使得呈味大大增强的缘故。本试验的最佳组 合为a lb 2gd l ，即先添加0 5 木瓜酶和0 3 中性酶水解l h ，再加入0 4 风 味酶继续水解3 h 。在该试验条件下，体系水解度为3 5 8 ，比上述9 组试样中任 何一组都高，此时总氮回收率为5 1 2 ，感官评分为6 0 分。水解液呈淡黄色， 表现出浓郁的海鲜风味，成鲜味较明显，但味较单一，后味不足，无醇厚感。 第三节本章小结 1 在单因子试验的基础上，通过比较不同的酶复配和不同的加入方式对水解 度的影响，我们研究出用于制取海鲜调味料的文蛤肉最佳酶解条件为：科水比l ： 2 ，温度5 0 ，p h 7 0 ( 0 1 ) ，先加入0 5 木瓜酶和0 3 中性酶水解l h ，再加入 0 4 风味酶继续水解3 h ，灭酶，测定。该条件下体系水解度为3 5 溅，总氮回收 率为5 1 2 ，感官评分为6 0 分( 十分制) 。水解液呈淡黄色，表现出浓郁的海鲜 风味，咸鲜味较明显，但味较单一，后味不足，无醇厚感。 2 。本部分试验用了三种蛋白酶，但却在保证了一定的水解度的基础上大大地 缩短了水解时间，抑制了苦味的生成。这无论从生产还是风味的角度考虑都具有 实际意义。 上海水产大学硕士学位论文 第三章利用美拉德反应制取天然海鲜调味料 在调昧香料的生产中，目前工业上应用了两种新技术。一种是上文我们所 采用的生物酶解技术，另一种则是接下来我们即将进行的热反应技术。利用热反 应技术，将氨基酸、多肽等与糖类进行美拉德反应，可生成吡嚎、噻唑、呋喃、 硫杂环和毗咯等各类香气成分，可提高调味料的风味还原糖和氨基酸的种类， 以及加热温度、p h 值、加热时闯等反应条件以及n a c l 、v l 。，v 。和蒜粉等调味料和 香味前体物质对美拉德反应产物均有很大的影响，因此，本章系统研究了美拉德 反应条件和一些常用食用添加物对反应液风味和色泽的影响，从而确定利用热反 应技术制取天然海鲜调味料的最优条件 第一节材料与方法 1 1 材辑与设备 文蛤肉酶解液( 自制) ，葡萄糖，n a c l ，v | ，、v c 、蒜粉等。 b s l 2 4 s 分析天平； h i r a y a 姒h y e - 5 0 高压灭菌锅； w f zu y 2 0 0 0 紫外可见分光光度计； m e t t l e rt o l e d 0 呃l t 3 2 0 p h 计。 1 2 实验方法 1 2 1 美拉德反应产物( m a i l l a r dp - 也a g t i o l lp r o d u c t s , m r p s ) 的制备 在自制的酶解液中加入设定配比的上述葡萄糖、n a c l ，y - 。、v c 、蒜粉等添加物， 搅拌均匀后置于小烧杯，铝箔封口后置于高压灭菌锅( 0 2 6 m p a ，1 3 5 ) 进行热反 应处理。根据不同的反应条件，加热反应物，反应结束后，使反应液迅速冷却并 在4 以下保存。 1 2 2 低分子量香味中间体形成程度的测定 将豫p s 稀释1 0 0 倍，以未反应溶液为参比，在紫外分光光度计上2 8 0 h m 处测 上海水产大学硕士学位论文 定紫外吸收值嘲。 1 2 3 氨基酸态氮损失率的测定：甲醛电位滴定法，测定反应前后氨基酸态氮含 量的变化。 氨基酸态氮损失率( ) = l 一反应后氨基酸态氮含量反应前氨基酸态氮含量 1 2 4 类黑精聚合物浓度( 褐变程度) 的测定 以未反应溶液为参比，将_ i p s 在紫外分光光度计上4 2 0 h m 处测定紫外吸收值 ( 矗胡【皓1 o 1 2 5 感官评定 由7 人组成感官评定小组，对姗i p s 的色泽、气味、滋味进行文字描述并对其 综合风味和口感进行喜好度评价。感官评价表见表3 - i 。 表卜h 时色泽气味和滋味的简单描述 t a b 3 一l ad 鹤嘶p t i o f v - t i o nf l a v o r 评价指标参考词汇 色泽 气味 滋味 浅黄黄浅棕棕黄深棕，是否可接受 焦甜、焦苦、香甜气、腻的香甜气、海鲜味、酱香、烤内味，脂肪味、 臭鸡蛋味、腥味 咸鲜味如何，是否有苦味，轻重如何，海鲜风味是否浓郁 2 1 主香的形成 第二节结果与讨论 2 1 1 葡萄糖对风味和色泽的影响 羰氨反应中，还原糖是羰基的主要来源，还原糖的种类亦会对美拉德反应有较 大的影响。曾有前人比较过葡萄糖、果糖、木糖、麦芽糖和山梨醇等还原糖的效 果，实验结果表明，果糖、麦芽糖和山梨醇的褐变程度很弱，酱香味也差。木糖 的褐变程度比葡萄糖大，酱香味比葡萄糖稍强，但是价格比葡萄糖昂贵的多，而 以木糖作为还原糖参与美拉德反应，产物有较强烈的焦苦味，氨基酸态氮损失率 2 3 上海水产大学硕士学位论文 大。考虑到工业化生产，我们选择采用葡萄糖，通过单因素实验选择葡萄糖的 适合添加量。 取l o m l 水解液，分别加入不同量的葡萄糖，在“o ，自然p h 6 7 7 的条件下 反应0 5 h r ，考察不同葡萄糖的添加量对美拉德反应体系香味和褐变程度的影响。 结果见表3 - 2 a 表3 - 2 1 葡萄糖对风味和色泽的影响 t a b3 - 2 ae f f e c to f 9 1 c o f l a v o ra n dc o l o 喾 1 懈 e 罱0 5 o 制 謇 v 量 昌 乏 5 1 01 52 0 葡萄糖添加量( ) 图卜1 葡萄糖添加量对风味的影响 f t 9 3 - 1e f f e c t0 f g l a z o 0 1 1f l a v o r 葡萄糖添加量( ) 图卜2 葡萄糖添加量对色泽的影响( ) f i 9 3 - 2 e f f e c t o f g l u c o o n o o 蛔 2 4 喾餐v葛水霉聪醐)葶 1 日 孤 1 2 5 o 上海水产大学硕士学位论文 据文献，2 8 0 r i m 紫外光吸收值可以指示美拉德反应产物中的低分子量香味中间 体( 其中大部分是香味物质) ，4 2 0 r i m 紫外吸收值则可以指示美拉德反应体系中类黑 精生成量池1 ( 褐变程度) ，表现在感官上即为香味和色泽， ，。大比较好，而褐变 只需控制在感官员们可接受的范围内即可。反应液中氨基酸态氮含量的多少，则 一定程度上体现了反应液的滋味，氨基酸态氮损失率小比较好。由图3 - i 可以看 出，随着葡萄糖添加量的增加，香味物质的生成量和褐变程度加剧，但 。变化 缓慢，揭变速度远远大于香味物质的生成速度，葡萄糖的添加量为1 5 时，焦糖 化反应严重，感官上己不可接受，这是因为加入的葡萄糖过量所致。此外，葡萄 糖浓度的提高使得氨基酸态氮的损失率逐渐增加( 图3 2 ) ，故暂时选择葡萄糖适宜 添加量为5 。 考虑到工业化生产，细化葡萄糖的添加量，接下来我们考察低浓度葡萄糖的 添加量对风味和色泽的影响结果见表3 2 b 表卜2 b 低浓度葡萄糖对风味争色泽的影响 t a b 3 - 2 b 础融o f l o w e r 烈m 叫棚mg h 僦f l a v ma n d “b 叫 当葡萄糖添加量较低( i 和3 ) 时，尽管褐变速度大大减弱，褐变程度不明 显，但相应的中间体香味物质的生成也受到抑制， ，。降低，表现在感官上就是香 甜气很弱，只有单一的咸鲜味，无法产生浓郁的海鲜味。而随着添加量的增大， 虽然香味物质有所增加，但褐变程度和氨基酸态氮损失率亦相应增长，因此，综 合考虑各项指标，选择5 为葡萄糖的添加量。 2 1 2 反应温度对风味和色泽的影响 美拉德反应在低于1 0 0 时反应非常缓慢，因此选择1 0 0 | c 以上的四个温度值 1 0 0 ，1 1 0 ，1 2 0 ，1 3 0 1 2 进行单因素实验，1 0 m l 水解液加入5 葡萄糖，反 应时间0 5 h r ，自然p h 值6 7 7 实验结果见表3 - 3 。 由表3 - 3 可知，在1 0 0 1 2 时，香味物质的生成和褐变程度均非常弱。氨基酸态 氮损失率也最低。随着温度的升高，美拉德反应逐渐增强，体系中低分子量香味 中间体和类黑精物质都大幅增加，氨基酸态氮损失率也随之增加。1 2 0 ，1 3 0 上海水产大学硕士学位论文 时己产生不可接受的焦甜焦苦味，故选择反应温度为t t o c 左右 表卜3 反应温度对风味和色泽的影响 t a b 3 - 3e f f e c to f t e m p e r a t m f l a v o ra n dc o l o u r 2 1 3 反应p h 值对风味和色泽的影响 l o m l 水解液中加入5 葡萄糖，在1 1 0 ( 2 反应0 5 h r ，考察不同p h 值对反应 体系的影响。结果见表3 - 4 。 表 4 反应p h 值对风味和色泽的影响 t a b 3 4e f f e c to f p ho l lf l a v o ra n dc o l o u r 美拉德反应体系的p h 值能够影响反应的速率，改变反应形成的风味物质组成 和含量。从表3 - 4 中可以看出，p h 值为5 0 时，体系产生的香味、海鲜味均较弱， 反应液带有酸味，褐变程度很弱。究其原因，主要是因为酸性条件下氨基被质子 化后，不能与还原糖的羰基发生亲核反应，从而阻碍了美拉德反应的进行8 。褐 变程度随着p h 值的升高大幅提高，即在反应体系为酸性或中性时，类黑精的形成 程度较小，即褐变程度较小，而在碱性条件下类黑精的形成速度变大。低分子量 香味中问体的生成则随着p h 值的升高呈现出先上升后下降的趋势。p h 值在大于 8 0 时，无论是香味物质的生成量还是褐变程度还是氨基酸态氮损失率和感官评 价，均已达到不可接受的程度。由于p h 值在6 0 - 7 0 的范围内，p h 值对香气的形 成影响不大，考虑到水解液的自然p h 值即为6 7 7 ，故在以下的实验中，我们选取 水解液的自然p h 6 7 7 作为反应的p h 值，这样可以省略工业化生产中调p h 值的步 骤，节省生产成本 2 6 上海水产大学硕士学位论文 2 1 4 反应时间对风昧和色泽的影响 选取0 5 ，1 0 ，1 5 ，2 o h 进行单因素实验，l o m l 水解液，加入5 葡萄糖， 反应温度l l o ，自然p h 6 7 7 ，实验结果见表3 弓。 从表中可以看出，随着反应时间的延长，香味物质的积累速度逐渐下降，褐变 程度逐渐增强，1 h 时的感官评价已较难接受，而1 h 之后产生的则是焦甜焦苦味， 且氨基酸态氮损失率太大，故选择反应时间为0 5 h r 。 表卜s 反应时问对风味争色泽的影响 t a b 3 - 5e 鼢o f t i m e 衄n a v o fa n dc o l o t 2 2 主香的增强 z2 1n a c l 对风昧和色泽的影响 成味是调味料的基础，是饮食不可或缺的最基本的味，而n a c l 又是重要的咸 味科，在调味料味道的构成中起着举足轻重的作用在加入n a c l 的同时，由于盐 度升高，对调味液及调味料也能起到一定的防腐作用，有利于保存。因此，我们 在l o m l 水解液中加入5 葡萄糖，选定六种不同浓度：5 ，1 0 ，1 5 ，2 0 ， 2 5 ，3 0 ，研究s a c l 的加入对美拉德反应体系的影响p h 值为自然p h 6 7 7 ， 反应时间0 5 h r ，反应温度l l o 。结果见表3 - 6 。 表卜6n a c i 对风味和色泽的影响 t a b 3 - 6e f f a xo f ao uf i a v o ca n dc o l o 上海水产大学硕士学位论文 比较对照组实验，从表3 - 6 可以看出，n a c l 的加入对中间体香味物质的生成 有促进作用，但n a c l 添加量不是越高越好，这种促进作用随着n a c l 增加到一定 程度后反而降低，中间体香味物质的量在n a c l 添加量为5 时生成最多。同时，添 加5 和l o n a c l 有抑制类黑精生成即抑制褐变的作用，且抑制作用较明显，但 当n a c l 超过 1 5 ) 时，已不能起到抑制褐变的作用，反而随着添加量的增加而褐 变加剧。另外，不同n a c l 添加量对氨基酸态氮损失率的影响也呈现出相同的先抑 制后加剧的变化趋势。综合考虑各项指标，我们选取n a c l 的加入量为5 。 2 2 2v c 对风味和色泽的影响 维生素c 。又称抗坏血酸( a s c o r b i ca c i d ) ，为无色或白色晶体，无臭，有酸 味溶液中的v c 性质不稳定，在有氧、光照、加热、碱性物质、氧化酶及痕量铜、 铁存在时易被氧化破坏。v c 是营养增补剂，也是抗氧化剂，呈强还原性。能防治 坏血病，贫血、食欲不振，增强对传染病的抵抗力，可应用于果汁、水果罐头、 饮料、乳制品和肉制品中m 。在反应中加入维生素c 既可以提高调味料的营养价 值，又可以减缓氧化，利于调味料的保存 在l o m l 水解液中加入5 葡萄糖，再分别加入含量分别为0 1 ，0 2 ，0 3 ，0 4 ，0 5 的维生素c 密封后于1 1 0 在水解液自然p h 值6 7 7 的条件下 反应0 5 h r 。实验结果见表3 - 7 表3 7v c 矸风味和色泽的影响 t a b 3 _ 7e 岛既o f v 锄f l a v o r a n d c o l o u r v c 添加量( ) o o 1 o 20 3 0 4 0 5 - 气味 1 0 9 01 4 2 41 4 4 11 4 4 91 5 7 21 5 9 2 香甜气，海鲜风味，l 鞋着量增加腥苦味有所减弱，香气增强 比较对照组实验可以看出，v c 的加入对美拉德反应体系中中问体香味物质的 生成有促进作用，且这种促进作用随着v c 加入量的增加而增大，即加入的v c 越 多，体系中生成的香味物质越多。这与维生素c 可以增加s t r e c k e r 降解反应的强 度有关，故能起到明显的增香效果“1 。在低添加量( 5 。5 时加热不稳定，遇紫外分解嘲。熟 降解后产生的噻唑，被认为是具有肉类特征风味的物质。同时，v i l 易被小肠吸收， 运至肝脏后被进一步磷酸化形成具有生物活性的硫胺焦磷酸脂( t p p ) ，硫胺素在人 体内贮留量很少，成人体内仅含3 0 m g 左右，其中8 0 以t p p 形式存在，是人体内 含量很少又不可缺少的水溶性维生素。因此，在本小节中，我们考察风味前体 物质v l ，的加入对体系中间体香味物质的生成和褐变程度的影响。在l o m l 水解液中 加入5 葡萄糖，再分别加入含量分别为0 5 ，1 0 ，1 5 ，2 0 ，2 5 的 维生素b 。密封后于1 1 0 在水解液自然p h 值6 7 7 的条件下反应0 5 h r 实验结 果见表3 8 。 表卜8v 。对风味和色泽的影响 t a b 3 - 8e 位埘o f v 南o qf l a v c fa n dc o l o u r 由衷3 - 8 中可以看出，对体系中香味物质的生成有促进作用，且这种促进 作用随着v - ，添加量的增大而增强，也就是说，加入的v | l 越多，体系中的中间体香 味物质生成的越多。v 。能显著地抑制类黑精的生成，抑制褐变程度的加剧，添 加量越高，这种抑制作用越明显。同时，k 。加入后，氨基酸态氮损失率明显降低。 但是由于v | 。本身味苦，加入的越多，就越会增进反应产物的苦味，因此我们在v i 。 能够增进香味，抑制锟变的基础上，选择最小的添加量0 5 ，旨在把y - l 增进苦 味的风险降到最低。 2 2 4 蒜粉对风味和褐变程度的影响 大蒜被认为是最普遍常用的香辛料之一。大蒜中的蒜素，与丙酮酸和氨等作 用可以溶解产生腥膻异味的三甲胺，在加热中将异味挥发除去。在水产，禽畜肉 制品加工中主要利用其突出的去埕解腻的功效，特征蒜味也是不少人的嗜好。大 蒜在肉制品加工中利用受热后的特殊滋味和香气更能体现出提味增香的作用。 上海水产大学硕士学位论文 大蒜在与肉类原料共煮时，蒜素可与蛋白质作用，分解部分蛋白质，使蛋白 质更易于为人体消化吸收。不仅如此，它还有利于v 。吸收，原因被认为是蒜素能 与v 。：结合，使其由水溶性变为脂溶性，延长了在体内的停留时问m 1 更由于蒜粉中 含有的