蒸制鲟鱼肉特征性滋味组分的鉴定

向晨曦 钟明慧 徐新星 刘康 汪金林 赵元晖

摘 要：为明确传统热加工鲟鱼肉特征性滋味组分，对蒸制鲟鱼肉中游离氨基酸、核苷酸、有机酸、甜菜碱及无机离子等滋味组分进行定量分析，并结合滋味活性值、滋味组分减缺、添加及重组实验探究蒸制鲟鱼肉的关键味觉化合物。结果表明：蒸制16 min鲟鱼肉的关键味觉化合物为甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、5-一磷酸腺苷、5-一磷酸肌苷、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-;将10 种关键味觉化合物按其天然含量溶解在超纯水中制备简化重组液，简化重组液能够较为完整地复制完全重组液的味道，但与天然提取液相比，在鲜味上仍有所欠缺。

关键词：鲟鱼肉;滋味组分;关键味觉化合物;减缺实验;味道重组;鲜味

Identification of Characteristic Taste Components of Steamed Sturgeon

XIANG Chenxi1， ZHONG Minghui1， XU Xinxing1， LIU Kang1， WANG Jinlin2， ZHAO Yuanhui1，*

（1.College of Food Science and Engineering， Ocean University of China， Qingdao 266003， China;

2.Quzhou Sturgeon Aquatic Food Technology Development Co. Ltd.， Quzhou 324002， China）

Abstract： In order to clarify the characteristic flavor components of traditional heat processed sturgeon meat， free amino acids， nucleotides， organic acids， betaine and inorganic ions in steamed sturgeon meat were quantitatively analyzed by amino acid analyzer， high performance liquid chromatography （HPLC）， atomic absorption spectrophotometry （AAS） and the Chinese national standard methods， respectively. The key taste compounds were identified by taste activity value （TAV）， taste omission， addition and reconstitution experiments. The results showed that glycine， glutamic acid， alanine， 5-adenosine monophosphate （AMP）， 5-inosine monophosphate （IMP）， lactic acid， succinic acid， K+， Na+ and Cl- were the key taste compounds in sturgeon meat steamed for 16 min. These compounds were dissolved together in ultrapure water to prepare a taste reconstitute. It was found that the taste of the taste reconstitute was consistent with that of a taste reconstitute consisting of all taste compounds of steamed sturgeon meat， while its umami taste was inferior to that of steamed sturgeon meat.

Keywords： sturgeon meat; taste components; key taste compounds; taste omission test; taste reconstitution; umami

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210517-136

中圖分类号：TS254.4                                       文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）06-0022-06

引文格式：

向晨曦， 钟明慧， 徐新星， 等. 蒸制鲟鱼肉特征性滋味组分的鉴定[J]. 肉类研究， 2021， 35（6）： 22-27. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210517-136.    http：//www.rlyj.net.cn

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鲟鱼是世界上最大的淡水鱼类，无肌间刺，非常适合于日常加工烹饪[1]。鲟鱼肉营养丰富、蛋白质含量高、氨基酸组成合理，适合各类人群食用，具有广阔的市场前景[2]。熟制后的鲟鱼肉质鲜嫩、味道浓郁，深受消费者的喜爱。

非挥发性风味成分，如游离氨基酸、呈味核苷酸、有机酸、有机碱和无机离子是水产品热加工过程中的滋味来源[3]。Zhang Ninglong等[4]定量分析热加工河豚肉的28 种呈味化合物，并通过感官实验进行验证，发现谷氨酸、5-一磷酸肌苷（5-inosine monophosphate，IMP）、

琥珀酸和K+有助于鲜味感知。蟹酱的味道十分浓郁，经发酵后含有大量的滋味物质，有研究证明，天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、赖氨酸、IMP和

5-一磷酸鸟苷（5-guanosine monophosphate，GMP）与蟹酱的甜味有直接关系[5]。Kani等[6]的研究确定了鱿鱼肌肉的味觉活性成分有11 种，并且由这11 种成分制成的简化合成提取物几乎可以重现含有45 种呈味组分的完整合成提取物的味道。作为热加工鲟鱼最主要的呈味特征，鲜味通过何种途径被赋予尚不明确。目前关于鲟鱼肉滋味组分的研究仍比较缺乏。

食物的味道不是由呈味组分的简单累积构成，呈味物质间存在复杂的相互作用，因此人工感官评估已被广泛应用于食品中主要滋味组分研究[7-8]。人工感官容易受到人体生理、心理及外部环境的影响，评判存在一定的主观性;电子舌能够模拟人的舌头对待测样品进行分析，已广泛应用于食品领域[9]，可用于感官评估的补充。

本研究以鲟鱼背部肉为原料，采用仪器分析、感官分析和电子舌分析相结合的方法，对蒸制鲟鱼肉中的呈味物质进行识别和量化，并通过减缺实验和添加实验鉴定鲟鱼肉中的关键味觉化合物，以期为蒸制鲟鱼肉风味的深入研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

标准品：天冬氨酸（纯度≥99%）、谷氨酸

（纯度≥99%）、丝氨酸（纯度≥98.5%）、甘氨酸（纯度≥99%）、苏氨酸（纯度≥99%）、丙氨酸（纯度≥98.5%）、脯氨酸（纯度≥99%）、精氨酸（纯度≥98.5%）、赖氨酸（纯度≥98%）、缬氨酸（纯度≥98.5%）、组氨酸（纯度≥99%）、酪氨酸（纯度≥99%）、苯丙氨酸（纯度≥99%）、异亮氨酸（纯度≥98%）、亮氨酸（纯度≥98%）、甲硫氨酸（纯度≥98%）、5-一磷酸腺苷（5-adenosine monophosphate，AMP）（纯度≥98%）、GMP（纯度≥99%）、IMP（纯度≥98%）、琥珀酸（纯度≥99%）、乳酸（纯度≥98%）、苹果酸（纯度≥98%）、甜菜碱（纯度≥99%）;NaCl（纯度≥99%）、味精（纯度≥99%）、蔗糖（纯度≥99%）、柠檬酸（纯度≥99%） 北京盛世康普化工技术研究院;三氯乙酸、氢氧化钠、高氯酸、磷酸、雷氏盐（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司;甲醇（色谱纯）

德国Merck公司;硫酸奎宁（纯度≥98%） 上海源叶生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

1200高效液相色谱仪 美国安捷伦有限公司;L-8900高速氨基酸分析仪 日立高新技术公司;SuperTongue电子舌 上海昂申智能科技有限公司;

AA-6800原子吸收分光光度計 济南捷岛分析仪器有限公司;FJ-200高速均质机 上海标本模型厂;JD500-2电子天平 沈阳龙腾电子称量仪器有限公司;LG10-3A冷冻离心机 北京医用离心机厂。

1.3 方法

1.3.1 鲟鱼前处理

鲟鱼宰杀后，取背部肉（9 cm×6 cm×1.5 cm），用普通电磁炉进行蒸制，水沸腾后放入蒸锅并开始计时，模拟日常烹饪条件蒸制16 min，用于定量分析。

将100 g蒸制鲟鱼肉与900 mL超纯水混合打浆，过滤后用于感官实验。

1.3.2 呈味物质测定

1.3.2.1 游离氨基酸含量测定

参考Triki等[10]的方法并略作修改。取1 g样品，加入15 mL质量浓度15 g/100 mL三氯乙酸，匀浆后4 ℃静置2 h;在冷冻离心机中10 000 r/min离心15 min，取上清液过滤后收集，用3 mol/L NaOH调节pH值至2.0，混匀后过0.22 μm滤膜，通过高速氨基酸分析仪测定氨基酸含量。

1.3.2.2 呈味核苷酸含量测定

参考汤水粉等[11]的方法并略作修改。取5 g样品，加入10 mL体积分数10%预冷高氯酸，匀浆，匀浆液在冷冻离心机中10 000 r/min离心15 min，收集上清液;沉淀用体积分数5%高氯酸洗涤，再次10 000 r/min离心15 min，收集上清液;合并上清液，用1 mol/L KOH调节pH值至6.5，4 ℃静置1 h，过0.22 μm滤膜，通过高效液相色谱检测。

色谱条件：XDB-C18液相色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）;柱温25 ℃;流动相A为磷酸氢二钾溶液、磷酸二氢钾溶液（浓度均为20 mmol/L）

混合溶液（3∶7，V/V）;流动相B为流动相A与甲醇以体积比9∶1混合，流动相A、B pH值均为6.5;检测波长254 nm;流速0.7 mL/min;进样量10 μL。

1.3.2.3 有机酸、甜菜碱含量测定

有机酸含量测定参考Chen Dewei等[12]的方法并略作修改。取5 g样品，加入25 mL质量分数为0.05%的磷酸，匀浆，匀浆液在冷冻离心机中10 000 r/min离心25 min，收集上清液，过0.22 μm滤膜，通过高效液相色谱检测。色谱条件：XDB-C18液相色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）;柱温25 ℃;流动相A为体积分数0.05%的磷酸溶液;流动相B为甲醇（色谱纯）;检测波长214 nm;流速1 mL/min;进样量10 μL。

甜菜碱含量测定参考陈德慰等[13]的方法，样品首先在酸性（pH 1.0）、冰浴（3 h）条件下与饱和雷氏盐溶液生成沉淀，在冷冻离心机中11 000 r/min离心20 min，弃上清，加入5 mL体积分数99%乙醚使其重结晶，弃上清，待乙醚自然挥发，加入5 mL体积分数70%丙酮，振荡溶解，在525 nm波长处测定吸光度。

1.3.2.4 无机离子含量测定

K+和Na+测定：称取1 g样品于玻璃消解管中，加入10 mL硝酸和高氯酸混合液（体积比4∶1）充分消解，用原子吸收分光光度计测定。PO43-测定：参考GB 5009.87—2016《食品安全国家标准 食品中磷的测定》;Cl-测定：参考GB 5009.44—2016《食品安全国家标准 食品中氯化物的测定》。

1.3.2.5 滋味活性值（taste activity value，TAV）测定

TAV指滋味组分含量与其阈值之比，根据TAV可以判断单个化合物对整体滋味的贡献。TAV按下式计算。

1.3.3 感官分析

1.3.3.1 口味特征分析

感官评价小组由12 名经培训的成员组成，他们可以区分5 种基本口味并能确定口味差异。向小组成员提供3 个样品，包括新鲜制备的天然提取液（1.3.1节过滤所得上清液）、完全重组液（所有呈味组分以其天然浓度溶解在超纯水中，将pH值调节至6.37）和简化重组液（9 种味觉组分以其天然浓度溶解在超纯水中，将pH值调节至6.37），要求小组成员评估5 个滋味属性（酸、甜、苦、咸、鲜）的强弱[14]。0为没有滋味（超纯水），1为滋味微弱，2为滋味适中，3为滋味强，4为滋味非常强。

1.3.3.2 减缺实验

从完全重组液中逐一省略单一组或单个呈味组分，要求小组成员通过三角实验区分出不同于其他2 组的样品并进行感官描述[6]。

1.3.3.3 添加实验

以简化重组液为基础，将减缺实验中判定为对整体呈味没有贡献的组分逐一添加到简化重组液中，要求小组成员通过三角实验区分出不同于其他2 组的样品并进行感官描述。

1.4 数据处理

定量分析均重復3 次，数据以平均值±标准差表示。所有感官评估重复3 次，每个属性共有36 个响应值（12×3），三角实验的显著差异分析依据为ISO 4120：2004《感官分析方法学：三角实验》[15]。主成分分析由电子舌分析软件完成。使用SPSS 19软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 蒸制鲟鱼肉滋味组分定量分析

游离氨基酸本身带有独特的味道，与其他呈味物质间存在相互作用，因此游离氨基酸被认为是水产品的主要呈味物质和风味前体物质[17-18]。由于各呈味物质的滋味阈值不同，可以依据TAV判断单个化合物对整体滋味的贡献强度，当TAV>1时，则认为该呈味组分对样品的整体滋味有重要贡献[19]。由表1可知，所有游离氨基酸的含量均低于其滋味阈值，在所有游离氨基酸中丙氨酸TAV最高，为0.14，其次是组氨酸，为0.11，其他游离氨基酸的TAV都小于0.1。呈味核苷酸本身带有鲜味，能够与鲜味氨基酸、无机离子等产生协同增鲜作用[20]。IMP是主要的鲜味核苷酸，含量为（72.08±2.55） mg/100 g，TAV为2.88，远远大于1，因此IMP极有可能为鲟鱼蒸制后滋味的直接贡献者。AMP和GMP的含量较低，其TAV均小于1。共检测了5 种有机酸的含量，其中酒石酸和柠檬酸未检测到。乳酸含量最高，为（285.77±12.54） mg/100 g，苹果酸和琥珀酸含量较低，其中苹果酸和乳酸的TAV均大于1。

甜菜碱带有爽快的甜味和一定的鲜味，作为呈味物质广泛存在于鱼类体内[21]，鲟鱼肉中甜菜碱的含量为（216.80±5.09） mg/100 g，小于其滋味阈值。无机离子能够提供咸味和苦味，是鱼类特有风味形成不可缺少的辅助因子和鲜味增强物，鲟鱼肉中K+ TAV大于1，

Cl-和PO43-含量均远远小于滋味阈值。因此，IMP、苹果酸、乳酸和K+可能为鲟鱼肉滋味的直接贡献者（TAV>1）。

由于TAV只适用于评价单个呈味组分的作用，而在复杂的食品体系中各组分之间会相互作用，因此尽管游离氨基酸的TAV小于0.1，但是与核苷酸间协同作用可能会产生十分强烈的鲜味[22]。TAV小于1的组分是否对蒸制鲟鱼肉的美味有贡献还需结合感官实验进行验证。

2.2 蒸制鲟鱼肉滋味组分单一组减缺实验

将所有的呈味组分分为6 组，首先进行组间减缺实验，制备单一组缺乏的重组液，并以完全重组液为参考进行三角实验。由表2可知，小组成员没有将缺乏B组和E组的重组液与完全重组液区分开，但当缺失另外4 组呈味组分时，能感觉到显著的滋味差异。A组呈味组分的缺失造成重组液酸味突出，咸鲜味减弱，F组呈味组分的缺失造成重组液苦味增强，另外2 组呈味物质的缺失造成重组液整体滋味减弱，这与Manninen等[23]的结果类似，即游离氨基酸和呈味核苷酸有助于增加食物的鲜味。因此，A组和F组呈味组分的缺失不同程度地造成了重组液滋味品质的改变，C组和D组呈味组分的缺失使重组液几乎变得无味，B组和E组呈味组分的缺失对重组液滋味造成的影响可以忽略不计。所以，排除低含量氨基酸组和甜菜碱，将其他组中的呈味组分进行单一成分减缺实验，以识别每种组分对鲟鱼肉滋味的贡献。

2.3 蒸制鲟鱼肉滋味组分单一成分减缺实验

由表3可知，游离氨基酸中，甘氨酸和丙氨酸的缺失导致甜味和鲜味减弱，其他氨基酸的缺失对整体滋味没有产生显著影响。甘氨酸和丙氨酸广泛存在于水产动物肌肉中，能够赋予甜味和淡淡的鲜味[24]，这与本研究结果类似。风味核苷酸中，AMP和IMP的缺失导致重组液鲜味降低，其中IMP的缺失造成重组液总体可接受度变差（P<0.001）。乳酸和琥珀酸的缺失导致重组液鲜、咸味显著降低，苹果酸的TAV虽然大于1，但在减缺实验中未发现其贡献作用，推测原因可能是食品基质间相互作用（协同作用或掩蔽效应）[25]的结果。K+、Na+、Cl-的缺失对重组液滋味有显著影响，包括甜味、鲜味和咸味的减弱。无机离子本身没有鲜味属性，但是能够对一些水产品的鲜味产生显著影响[26]。

2.4 蒸制鲟鱼肉滋味组分添加实验

减缺实验的结果表明，甘氨酸、丙氨酸、AMP、IMP、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-为熟制鲟鱼肉的关键味觉化合物。以上述9 种呈味物质制备重组液，将减缺实验中判定为对滋味没有贡献的组分逐一添加到重组液中，目的是确定组分之间的相互作用是否会对一种或多种滋味特性产生未知影响。

由表4可知，谷氨酸的加入造成重组液苦味减弱，咸味增强，鲜味增强，因此谷氨酸也被认为是鲟鱼肉的关键味觉化合物。谷氨酸是一种鲜味氨基酸，因其含量较低，因此自身表现出较弱的鲜味，但当IMP存在时，可以通过协同作用大大增强其鲜味[27]。与减缺实验相比，添加实验的重组液作为更加简单的味道体系，谷氨酸自身以及通过协同作用呈现的鲜味更容易被捕捉到，因此添加实验中，感官人员察觉到了谷氨酸对整体滋味的贡献。

结合减除和添加实验的结果，明确了鲟鱼肉的关键味觉化合物为甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、AMP、IMP、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-。

2.5 蒸制鱘鱼肉天然提取液、简化重组液和完全重组液的口味比较

2.5.1 电子舌分析

判别因子分析法（discriminant factor analysis，DFA）是专门根据若干因素对预测对象进行分类的一种方法[28]，DFA算法需要主成分分析建模，根据“物以类聚”的原则进行样品分类。首先利用制备的酸、甜、苦、咸、鲜标准品做主成分分析，建立数据库，通过算法自动找出不同类别间的边界函数，根据这些边界函数可以将主成分图划分为几块不同的区域。然后将样品做主成分分析，根据样品落点的区域及样品间的距离，判断样品与标准品之间、样品与样品之间的相似性。样品所在区域表明具有该标准品滋味属性，而样品之间距离越近表明滋味属性越相似。

由图1可知，鲜味和咸味是天然提取液主要口味，简化重组液与完全重组液距离接近，说明2 个样品的滋味属性极为相似。另外，与天然提取液相比，重组液的咸味更为突出，鲜味特征减弱。

2.5.2 感官分析

将天然提取液和重组液用于感官分析，由图2可知，简化重组液能够复制完全重组液的滋味信息，与天然提取液相比，在甜味、酸味、苦味属性上没有显著差异，但是重组液咸味较为突出，鲜味明显不足，这与电子舌的结果一致（图1）。

3 结 论

蒸制鲟鱼肉的关键滋味组分为甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、AMP、IMP、乳酸、琥珀酸、K+、Na+和Cl-，鲜咸味是鲟鱼肉的特征性滋味属性。由于食品体系较为复杂，呈味物质间的相互作用还不明确，呈味机理需要进一步探究。另外，目前文献报道的不同种类水产品中滋味组分的构成非常相似，因此推断特征性关键味觉化合物类型和含量的差异是造成水产品风味各异的主要原因。本研究为后续引入呈味肽的研究提供了参考。

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