美拉德反应改良牡蛎酶解液风味

马云标

上海太太乐食品有限公司（上海 201812）

牡蛎是蚝汁、蚝油产品的核心原料，随着蚝油产业和市场规模的飞速发展，其需求量也与日俱增。蚝油是利用牡蛎蒸、煮后的汁液进行浓缩或直接用牡蛎肉酶解，加入其他原辅料制成的调味品。传统的蚝汁是将牡蛎蒸煮后的汁液进行浓缩，再加工成蚝油。通过酶解技术对牡蛎肉进行酶解，再加工成蚝油，牡蛎的综合利用率更高，同时能提升产品品质，从而越来越受到关注[1-3]。但由于牡蛎属于海产品本身带有腥味，同时由于酶解液中苦味肽的存在，其酶解液带有海腥气、后苦味，感官接受度不够广泛，对其应用带来一定局限性。

美拉德反应是由Hodge[4]在1953年正式提出，对食品的色、香、味等特征的形成有重要影响。研究表明，美拉德反应可用于改良蓝蛤酶解液[5]、罗非鱼熬煮液[6]风味，减弱豆粕水解液苦味氨基酸[7]。为此，以牡蛎酶解液为原料，通过研究氨基酸和还原糖组合、反应温度、反应时间，优化美拉德反应条件，以改良牡蛎酶解液风味，提升其感官接受度，为开发更高品质、更好滋味的海鲜类调味品提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料

牡蛎、胰蛋白酶、谷氨酰胺酶、食盐、味精、葡萄糖、乳糖、木糖、丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、亮氨酸、传统蚝汁（均来自于市售食品级）。

1.2 仪器与设备

GC-MS联用仪（美国Agilent公司）；MS204S分析天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；TM6料理机（美善品）；TC 22E绞肉机（意大利Sirman）；MAG HS4加热磁力搅拌器（德国IKA）；Julabo SE-6酶反应发生器（北京优莱博技术有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 牡蛎酶解浓缩液的制备

根据研究确定的优化条件对牡蛎进行酶解。挑选合格的新鲜牡蛎，去除外壳及杂质，牡蛎肉洗净后放入绞肉中搅碎。取适量绞碎的牡蛎肉，加入部分水，置于料理机中粉碎10 min，投入圆形酶解罐中，加入一定量胰蛋白酶、谷氨酰胺酶，控制在50 ℃下，反应5 h。反应完后，取上述已酶解的肉液加入少量水，加热至100 ℃，30 min，灭酶、过滤。在滤液中添加适量食用盐、水，加热至105 ℃，保持5 h，冷却后即得Brix 30的牡蛎酶解液。

1.3.2 美拉德反应条件优化

1.3.2.1 氨基酸和还原糖组合对美拉德反应的影响

每100 g美拉德反应底物中，1%氨基酸、2%还原糖、95%牡蛎酶解液、2%味精，自然pH，在100 ℃条件下反应30 min。用丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、亮氨酸与葡萄糖、木糖、乳糖，进行两两组合，制备美拉德反应样品，冷却后进行感官评估。

1.3.2.2 反应温度对美拉德反应的影响

在1.3.2.1确认氨基酸和还原糖组合的基础上，每100 g美拉德反应物中，1%氨基酸、2%还原糖、95%牡蛎酶解液、2%味精，自然pH。在80，90，100和110℃不同温度下，反应30 min，冷却后进行感官评估。

1.3.2.3 反应时间对美拉德反应的影响

在1.3.2.1确认氨基酸和还原糖组合的基础上，每100 g美拉德反应物中，1%氨基酸、2%还原糖、95%牡蛎酶解液、2%味精，自然pH。在1.3.2.2确认的温度条件下，反应30，60，90和120 min，冷却后进行感官评估。

1.3.3 感官评估

将需要评估的样品稀释2倍，并进行编号，挑选11名经过培训的评价员参与感官评价，根据表1中的感官评分标准对样品进行打分，主要从香气（50%）、滋味（50%）方向进行评分，每个评定方向100分，感官总分为两个方向的平均分共100分，感官评分越高则表明可接受程度越高。

表1 感官评分标准

1.3.4 挥发性风味物质分析

采用HS-SPME-GC-MS法对样品中的挥发性风味物质进行测定。准确称取0.5 g样品，用去离子水定容到50 mL，取4 mL样品于20 mL顶空瓶中，加入磁转子，迅速用聚四氟乙烯隔垫密封，在60 ℃磁力搅拌加热平衡20 min后，用已老化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头顶空吸附30 min，将萃取头插入进样口，解吸5 min。

气相色谱条件：HP-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；进样口温度250 ℃；载气He，流速1.0 mL/min；不分流模式进样；程序升温：柱初温35℃，保持2 min，以3 ℃/min升至120 ℃，保持1 min，以6 ℃/min升至250 ℃，保持6 min。

质谱条件：电子电离源，电子能量70 eV；接口温度280 ℃；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃；质量扫描范围30~550（m/z）。确定挥发性物质的化学组成，按峰面积归一化法计算各化学成分的相对含量。

1.3.5 与传统蚝汁进行理化指标和风味剖面检验对比

1.3.5.1 理化指标检测

理化指标按SB/T 11191——2017《蚝汁》规定的方法测定。

1.3.5.2 风味剖面检验

将经过美拉德反应改良风味后的牡蛎酶解液与传统蚝汁进行剖面对比分析。从蚝香气、焦糖香、肉味、鲜味、咸味、甜味、海鲜味7个维度，各维度10分，进行风味强度打分对比。

2 结果与分析

2.1 美拉德反应条件的优化

2.1.1 氨基酸和还原糖组合对美拉德反应的影响

研究表明，甘氨酸、丙氨酸美拉德反应后可生成焦糖甜香气味，精氨酸、亮氨酸美拉德反应后能产生烤蔗糖、烤干酪香气[8-9]。牡蛎酶解液与传统熬煮牡蛎汁（传统蚝汁）相比，缺乏焦糖类的甜香气，滋味上海鲜的海腥味重，同时后味会有苦味。而这些氨基酸美拉德反应后的香气滋味可以修饰牡蛎酶解液风味的不足。又从常见且有代表性的还原糖筛选出乳糖（双糖）、葡萄糖（六碳糖）、木糖（五碳糖），将丙氨酸、甘氨酸、精氨酸、亮氨酸，与葡萄糖、木糖、乳糖进行两两组合，制备牡蛎酶解液美拉德反应样品，进行感官评分。图1结果显示，木糖无论与哪种氨基酸组合（E2、E5、E8、E11），感官评分都比葡萄糖组合（E3，E6，E9和E12）高，葡萄糖组合的感官评分比乳糖组合（E1，E4，E7和E10）的高。由于五碳糖的美拉德反应速度大于六碳糖大于双糖[10]，说明美拉德反应速度越快，越有利风味的形成，有利于改良牡蛎酶解液风味。从图1感官评分可以得出，以精氨酸和木糖的组合（E8）的感官评分最高，即以E8组合进行美拉德反应对牡蛎酶解液风味改善效果最好。

图1 氨基酸与还原糖组合对美拉德反应的感官影响

2.1.2 反应温度对美拉德反应的影响

每100 g美拉德反应物中，1%精氨酸、2%木糖、95%牡蛎酶解液、2%味精，自然pH，在80，90，100和110 ℃不同温度下，反应30 min，冷却后进行感官评估。由图2结果可知，随着温度的增加，感官评分逐渐增高，80 ℃至100 ℃感官改善效果明显，100 ℃与110 ℃的感官评分差异缩小。这与美拉德反应的原理一致，反应温度升高，美拉德反应加快，温度升高会降低食品中营养物质氨基酸和糖类的营养价值，但温度过低，反应程度不够，产生的香气不够浓郁[11]。综合感官评分及生产能耗考虑，选择100 ℃作为较优的反应温度。

图2 反应温度对美拉德反应的感官影响

2.1.3 反应时间对美拉德反应的影响

每100 g美拉德反应物中，1%精氨酸、2%木糖、95%牡蛎酶解液、2%味精，自然pH，在100 ℃温度条件下，反应30，60，90和120 min，冷却后进行感官评估。图3结果显示，随着反应时间的延长，感官评分有改善上升的效果，这是因为反应时间短，美拉德反应不完全，中间体还没有转化成风味化合物，香气、滋味不理想。而反应时间过长，则反应液颜色较深且呈焦糊味，影响感官可接受度。由于反应时间90 min时感官评分与120 min的感官评分相近，综合考虑，选择90 min为较优的反应时间。

图3 反应时间对美拉德反应的感官影响

2.2 牡蛎酶解液美拉德反应前后挥发性风味物质变化

运用固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对挥发性风味成分进行提取、测定，结果与谱库数据库进行对比检索，选取匹配度大于80（最大值为100）的化合物，按峰面积归一化法计算各挥发性物质的相对含量，结果见表2。

表2 牡蛎酶解液美拉德反应前后挥发性风味物质的相对含量

由表2结果可知，牡蛎酶解液通过美拉德反应后，醛类、酸类、含硫类挥发性物质分别由21.536%，36.587%，0.769%减少至10.040%，19.622%，0.276%，含量减少明显，而酮类物质由6.136%减少至5.314%，减少不明显，但种类发生变化，说明此类物质被消耗和转化。其中，呈现海鲜的腥臭味，也是牡蛎酶解液海腥气的主要来源的含硫类化合物二甲基二硫醚和3-甲硫基丙醛含量显著减少；而乙酸、丙酸、丁酸等酸类物质的减少，可以减轻口感的刺激性，改善口感，提升愉悦度。

牡蛎酶解液通过美拉德反应后，酯类、吡嗪类、呋喃类、醇类、吡咯类挥发性风味物质分别由0.313%，2.000%，2.880%，16.301%，0.805%增加至0.735%，11.749%，6.797%，34.847%，9.341%，增加明显。其中，2, 5-二甲基吡嗪、2, 6-二甲基吡嗪、2, 3, 5-三甲基吡嗪等吡嗪杂环类化合物增加明显，它们呈现烘烤、坚果和肉香等，具有气味阈值低的特点；呋喃类及其衍生物可贡献出肉味、咖啡味和焦香味等香味；2-乙酰基吡咯则具有坚果、甘草、烤面包等愉悦香气；糠醇含量增加显著，其有焦香气味。这些美拉德反应后增加的风味物质带有香甜气息及烤香风味，对样品整体风味有明显改善，能修饰牡蛎酶解液的海腥香气，掩盖苦味，增强焦香味，提升海鲜的鲜甜气味。

综上所述，牡蛎酶解液经过美拉德反应后，风味并不是受某一种物质影响，各种化合物协同发挥作用，使其拥有独特的蚝汁风味，特别是含硫类化合物二甲基二硫醚和3-甲硫基丙醛含量的减少，酯类、吡嗪类、呋喃类、醇类、吡咯类挥发性风味物质含量的增加，改善牡蛎酶解液的风味。

2.3 美拉德反应的牡蛎酶解液与传统蚝汁的对比结果

2.3.1 理化指标对比结果

将美拉德反应前后的牡蛎酶解液与传统蚝汁在pH、氯化物、总酸、氨基酸态氮、总氮、无盐固形物、挥发性盐基氮指标进行对比。从表3可以看出，由于外源味精、氨基酸的加入，美拉德反应后的牡蛎酶解液在氨基酸态氮、总氮高于传统蚝汁，符合理论数据，同时总酸、挥发性盐基氮含量降低，提升了产品的安全性空间。

表3 理化指标对比

2.3.2 感官剖面对比结果

将牡蛎酶解液美拉德反应后的样品与传统蚝汁进行剖面对比分析，从蚝香气、焦糖香、肉味、鲜味、咸味、甜味、海鲜味7个维度，各维度10分，进行风味强度打分对比。从图4结果来看，美拉德反应后的牡蛎酶解液相比与传统蚝汁，在海鲜味、肉味、焦糖香有较为明显的感官提升，在鲜味、甜味、咸度上由于其复杂、综合的滋味，差异不明显。

图4 美拉德反应的牡蛎酶解液与传统蚝汁的感官评分雷达图

3 结论

以新鲜牡蛎制备的牡蛎酶解液为原料，利用美拉德反应对其香气、滋味进行改良。通过单因素试验确定较优的美拉德反应条件：木糖和精氨酸组合，95%牡蛎酶解液、2%木糖、2%味精、1%精氨酸，最佳反应条件为100 ℃，90 min。在此条件下，牡蛎酶解液经美拉德反应后，其醛类、酸类、含硫类挥发性物质含量明显减少，酯类、吡嗪类、呋喃类、醇类、吡咯类挥发性风味物质含量不同程度地增加，这些增加的风味物质带有香甜气息及烤香风味，能修饰牡蛎酶解液的海腥气，掩盖苦味，增强焦香味，提升海鲜的鲜甜气味。美拉德反应改良的牡蛎酶解液与传统蚝汁相比，总酸、挥发性盐基氮含量降低，产品安全性更高，在海鲜味、肉味和焦糖香上有更优的感官表现。