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不同煮制時間的近江牡蠣煮制液的風味分析與評價

2013-05-05 11:28劉亞藍玉雪
食品與發酵工業 2013年3期
關鍵詞:甜味鮮味電子鼻

劉亞,藍玉雪

1(廣東省水產品加工與安全重點實驗室廣東湛江,524088)2(廣東普通高等學校水產品深加工重點實驗室,廣東湛江)3(國家貝類加工技術研發分中心(湛江),廣東 湛江,524088)4(廣東海洋大學食品科技學院,廣東湛江,524088)

近江牡蠣(Ostrea riuularis)是我國南方沿海養殖的重要經濟貝類,尤其在廣東、廣西、福建、浙江、臺灣等沿海地區,資源非常豐富,是開發傳統海鮮調味品——蠔油的主要原料。常見的蠔油生產工藝流程為:原料去殼→水煮→過濾→濃縮→加配料、加熱→調味→過濾→裝瓶→巴氏滅菌→成品[1]。原蠔汁是生產蠔油的主體和主要原料,是蠔香的主體,而水煮工藝是制取原蠔汁的一道重要的工序。牡蠣水煮時間不同,氨基酸、核糖核酸、糖和鹽等呈味成分含量會發生大幅變化,從而深刻地影響蠔油的風味,因此,水煮時間的長短是影響蠔汁風味的至關重要的因素。根據筆者的調查,目前各蠔油加工企業對原蠔汁的煮制濃縮過程常以色澤和干物質含量等為指標來進行評價,而對原蠔汁的風味及煮制過程中風味變化的研究尚未見深入報道。

本研究采用先進的電子鼻和電子舌方法分析了4個不同水煮時間的蠔汁風味輪廓以及氣味和滋味特征的差異,并通過感官品評(主觀)和水溶性化學呈味成分(客觀)的分析對4個煮制時間樣品的風味品質進行綜合性的評價,再采用相關性分析研究了各風味指標與風味品質之間的關系,為蠔油產品進一步的深加工提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

材料:新鮮近江牡蠣,購于湛江東風市場,開殼,取全肉,清洗,分裝,-20℃冷凍備用。

試劑:IMP,GMP,琥珀酸,乳酸標準品,購于Sigma公司,含量≥99.0%;甲醇,色譜純;乙腈,色譜純;(NH4)H2PO4、(NH4)2HPO4和 H3PO4均為分析純;實驗用水均為超純水。

1.1.2 儀器設備

FOX4000電子鼻(UX2200H)、Astree電子舌(UX2200S),法國Alpha MOS公司;高速冷凍離心機,CR22GⅡ,日本HITACHI公司;高速氨基酸分析儀,835-50,日立公司;紫外分光光度計,UV -2550,日本SHIMADZU公司;可見分光光度計,722 s,上海精密科學儀器有限公司;原子吸收光譜儀,Thermo M6,美國熱電Thermo Fisher科技有限公司;高效液相色譜儀,LC-20AD,日本SHIMADZU公司;HPLC色譜柱,Water w1317IC 006,美國Waters公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理方法

牡蠣和水按1∶2的質量比于燒杯中加熱至微沸,以沸騰時開始計時,分別在保持微沸20、40、80 min和120 min后停止加熱,靜置沉淀,取上清液過濾,使濾液通過120目篩孔,備用。

1.2.2 電子鼻、電子舌檢測方法

電子鼻檢測時,4個煮制時間的上清液樣品經抽濾后,取1 mL于10 mL頂空瓶中,加蓋密封待檢,樣品的檢測參數如下:載氣流速,150 mL/min;樣品準備,小瓶中的樣品量1.0 mL,小瓶體積10 mL;頂空產生參數,產生時間1 200 s,產生溫度50℃,攪動速度500 r/min;頂空注射參數,注射體積1.5 mL,注射速度1.5 mL/s,注射針總體積5.0 mL,注射針溫度60℃;獲取參數,獲取時間120 s。

電子舌檢測時,將樣品過濾后,取濾液約20 mL于燒杯中進行分析。

1.2.3 感官分析方法

感官評價小組包括8位評價員(4男,4女,20~25歲),為了統一評分標準,先對參評人進行培訓,共同討論出樣品風味評定標準,明確蠔肉風味的評價指標和方法。取樣測試前讓參評人熟悉經水煮原蠔汁的特性以及強度,討論習慣性描述蠔汁的詞匯,最終確定蠔汁的氣味特征術語[2]。

感官評價的方法采用加權評分法,根據各個指標對整個樣品質量的重要程度確定其權重,再對各指標的鑒評結果進行加權平均,得出整個樣品的評分結果[3]。

甜味、鮮味、酸味和咸味的評分用等距標度計分,轉化為數值,評分標準分別以各標準溶液強度為最大分值,即10分,依次遞減,即:無,計1分;很弱,2分;較弱,計3分;稍弱,計4分;一般,計5分;稍強,計6分;有點強,計7分;強,計8分;較強,計9分;極強,計10分??辔兜挠嫹峙c其他4種相反。將20、40、80和120 min樣品分別用3位隨機數編號,呈送給評價員,評價員獨立審評做好記錄。

1.2.4 呈味成分檢測方法

1.2.4.1 游離氨基酸的檢測

采用日立835-50型高速氨基酸分析儀進行游離氨基酸的分析。

1.2.4.2 ATP關聯物(IMP、GMP)的檢測

采用高效液相色譜法測定[4]。

1.2.4.3 氯離子的測定

氯離子的測定采用國標方法[5]。

1.2.4.4 可溶性糖的測定

采用紫外風光光度法測定[6]。

1.2.5 數據處理方法

運用SPSS 17.0軟件進行差異顯著性分析和相關性分析;每個指標重復測定3次,結果取平均值。

2 結果與討論

2.1 電子鼻、電子舌分析結果

2.1.1 電子鼻分析結果

2.1.1.1 電子鼻分析的風味輪廓圖譜

電子鼻檢測技術是近年發展起來的一種分析、識別和檢測復雜氣體的新技術,具有靈敏度高、測量數據與人類的感官評價相關性好等特點[7-8],在食品風味分析領域受到了越來越多的重視,并具有廣闊的發展前景[9-10]。

圖1 四種樣品的揮發性氣味雷達圖Fig.1 The radar chart about the odor of four samples

4種樣品的揮發性風味雷達圖見圖1。由圖1可以看出,隨著煮制時間的延長,樣品的特征氣味在傳感器上的信號并不是逐漸增大的,而且,4個樣品的氣味輪廓均較相似。其中,20、40和120 min樣品在傳感器上的響應值比較接近,80 min樣品與前三者相比,部分響應值較大。

由此可以說明在不同水煮時間下,蠔汁的主體揮發性氣味成分基本相同,但強度有所差異。蠔汁特征風味的強度并非隨煮制時間的延長而加強。

2.1.1.2 四種樣品的電子鼻檢測的主成分分析結果(PCA)

主成分分析是將所提取的傳感器多指標的信息進行數據轉換和降維,并對降維后的特征向量進行線性分類,最后在其分析的散點圖上顯示主要的兩維散點圖。PCA1和PCA2上包含了在PCA轉換中得到的第一主成分和第二主成分的貢獻率。貢獻率越大,說明主要成分可以較好的反映原來多指標的信息[11]。

圖2 四種樣品的PCA分析圖Fig.2 The PCA analysis chart of electronic nose to four samples

從圖2可以看出,20、40和120 min的樣品之間主要的氣味特征差異不大,而80 min的樣品與其他三者之間氣味特征差異非常明顯,其差別主要表現在信息權重為96.7%的橫軸上。

2.1.2 電子舌分析結果

電子舌技術與普通的化學分析方法相比,其不同在于傳感器輸出的并非樣品成分的分析結果,而是一種與試樣某些特征有關的信號,這些信號可以得出對樣品味覺特征的總體評價[12]。目前電子舌多用于液體食品如飲用水、茶、咖啡、軟飲料、啤酒、果汁和礦泉水、酒類和醬油的檢測[13]。

由圖3可以看出,4種樣品對7種傳感器均有響應,這7種傳感器中有5種分別代表甜味(sweetness)、苦味(bitterness)、酸味(sourness)、咸味(saltiness)和鮮味(umami)。4種樣品的電子舌風味輪廓明顯不同。其中,80 min樣品的甜味響應值最大,而咸味,苦味和鮮味的響應值較低,40 min樣品的鮮味,咸味、酸味和苦味的響應值均為最大,而甜味響應值較低。造成這種差異的主要原因可能與不同水煮時間下蠔肉溶出的水溶性呈味成分的含量有關。

圖3 電子舌檢測4種樣品的風味雷達圖Fig.3 The radar chart about the taste of four samples

2.2 感官評定結果與分析

電子鼻和電子舌的分析結果雖然可以判定4個樣品的氣味和滋味輪廓的差異,但卻無法判定4者中的最佳水煮時間。因此,本研究進行感官試驗,采用加權評分法對樣品的風味質量做出更加準確的評價。根據感官評定小組成員的討論,確定了6種評定指標以及各評定指標的權重系數,見表1和表2,感官品評結果見表3。

表1 樣品的6種風味指標評分系數Table 1 Coefficient of six flavor indexes of samples

表2 樣品的評分標準Table 2 Score standard of samples

感官分析結果表明:20 min樣品的蠔香氣味不很明顯,腥味較明顯,略帶澀味,鮮味較強,其他味覺不明顯;40 min樣品的蠔肉香味一般,海腥味較明顯,略帶澀味,甜味較弱,鮮味和咸味較明顯,苦味稍強;80 min樣品蠔肉香味明顯,略帶自然腥氣,甜味強,苦味稍淡;120 min樣品的風味特征為蠔肉香氣很淡,略帶腥味,各種味覺的強度較弱,口感不夠濃郁。感官評分的結果與電子舌分析的結果基本吻合。另外,需要說明的是,儀器檢測的優點在于儀器可以利用化學傳感器技術有效地識別氣味和滋味的細微變化,而對于與人類感覺相關的各種復雜的味覺相互作用的識別較弱,同時,感官實驗中又常常存在個體差異,因此,感官評分常與儀器分析值存在一定的差異,如本實驗中,4種不同溶液的苦味在電子舌上的數值相同,而感觀品評值略有差異,筆者認為,此時應當結合2種結果進行分析,同時,應當以人的感覺為主進行分析,即以感官品評值為主,儀器分析值為輔對結果進行分析說明。

表3 感官評定計分值表Table 3 Sensory scoring value

取總分的平均分高低來衡量樣品的可接受程度,4種樣品的風味被認可程度從高到低排列為80 min>40 min>20 min>120 min,感官評價的結果說明80 min樣品的風味最佳,其次為40 min樣品。對40 min樣品和80 min樣品進行配對樣本檢驗,其T值為2.550,而t0.05(7)值為2.365,T >t0.05(7),說明在5%顯著性水平下,40 min樣品和80 min樣品的接受程度存在明顯差異。由此可知,80 min樣品與另外3樣品具有顯著性差異,80min的煮汁時間的牡蠣風味最好。

2.3 四種樣品的主要水溶性呈味化學成分的分析結果

4種樣品的部分水溶性呈味成分(游離氨基酸、AMP、IMP、Cl-和可溶性糖)的含量見表4。

每種氨基酸都有其特征滋味[15]。游離氨基酸是海產品鮮味的主要來源。谷氨酸是強鮮味物質,甘氨酸有著海產品特有的新鮮的甜味,丙氨酸呈甜味略帶一點苦味,精氨酸一般呈苦味,高濃度的精氨酸可以增加提取物的醇厚感等[15]。5’-腺苷酸(AMP)、5’-肌苷酸(IMP)等對海產品滋味有著重要的貢獻,不僅是主要的鮮味成分之一,同時還可與氨基酸類成分有協同作用,可以顯著提升總體風味[16]。無機離子是海產品中必不可少的輔助呈味成分,對海產品風味有重要貢獻,特別是Cl-對呈味的影響更大[17]。

表4 四種樣品的水溶性呈味化學成分含量 mg/LTable 4 Content of water soluble components of 4 sample

由表4可以看出,所列出的所有水溶性呈味成分中,可溶性糖的含量最高,在蠔汁中,可溶性糖主要是可溶性糖原以及少量的葡萄糖和游離單糖,其中糖原本身并不具備特征的甜味,但它具有調和浸出物成分的味覺,增強產品濃厚感和產生貝類特有風味的作用[4]。其次,隨著煮制時間的延長,游離氨基酸的含量大幅上升,鮮味、甜味和苦味基酸總量增加幅度均較大。由于游離氨基酸是海產品鮮味的主要來源,其含量的增加可能對煮制液的風味起重要的作用。AMP和IMP含量較游離氨基酸的含量要低得多,隨煮制時間的延長其含量也有所增加,但增加幅度較小,由于其含量較低,推測二者對煮制蠔汁風味的影響較小;Cl-的含量基本保持不變,推測其對煮制液風味變化的影響較小。

蠔汁的主要成分含量與其風味品質的相關性見表5和表6。由表6可以看出,煮制過程中,隨著煮制時間的延長,蠔汁的鮮味變化與其鮮味氨基酸的總量變化呈顯著正相關;苦味氨基酸的總量與樣品的鮮味呈一定的負相關性。有研究顯示,呈苦味的精氨酸對海產品鮮味有提升正面作用[18],而具有苦味的賴氨酸對巴馬火腿的鮮味有提升作用[19]。本研究結果從另一個側面顯示出苦味氨基酸對樣品鮮味的影響,這種影響與苦味氨基酸總量有關。

表5 四種樣品的主要水溶性呈味成分含量及感官評分統計Table 5 Content of main water soluble components and sensory score statistics of 4 sample

表6 主要的水溶性呈味成分含量與感官評分的相關性分析結果(r/a)Table 6 Correlation between the main water soluble components contents and sensory score

從相關性分析結果中可以看出,隨著煮制時間的延長,樣品的甜味與甜味氨基酸總量,苦味與苦味氨基酸總量均無明顯的相關性,說明蠔汁的特征甜味、苦味與酸味應當是多因素綜合作用的結果。

綜上可知,煮制過程中蠔汁鮮味的變化可以由鮮味氨基酸總量進行間接評價。

3 結論

在蠔汁煮制過程中,隨著煮制時間的延長,蠔汁的風味變化明顯,煮制80 min時樣品在氣味和滋味特征方面與其他3個時段的樣品有明顯差異,感官品評結果表明煮制80 min的蠔汁風味最佳;相關性分析表明蠔汁的鮮味與鮮味氨基酸總量呈顯著正相關。

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