六種海水魚類魚湯的呈味物質比較分析

徐永霞，李鑫晰，趙洪雷*，李學鵬，步營，勵建榮*，季廣仁，郭曉華

1(渤海大學 食品科學與工程學院，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心， 海洋食品精深加工關鍵技術省部共建協同創新中心，遼寧 錦州，121013) 2(錦州筆架山食品有限公司，遼寧 錦州，121007)3(山東美佳集團有限公司，山東 日照，276800)

自古以來，中國人就有吃飯喝湯的習慣，湯在我國的飲食文化中占有重要地位。湯的味道鮮美、營養豐富，而且還具有一些食療保健、滋補養生等功效，是餐桌上不可或缺的一道菜肴，特別適用于老人和兒童食用[1]。湯的熬制主要分為2個階段，首先是加熱使原料里的物質不斷溶出，然后這些溶出的物質在湯里面不斷發生化學和物理反應，從而賦予湯汁乳白色和鮮美的味道。

目前國內外對于畜禽類和蔬菜類湯的研究較為廣泛，而關于魚湯的研究較少，主要是關于加工技術和工藝條件、營養特性和風味品質等方面。李金林等[2]采用雷達圖與紫外-可見分光光度計結合感官評定的方法確定了魚湯的最佳熬煮工藝。唐學燕等[3]研究了不同制作方法、加水量、熬煮時間等因素對鯽魚湯中營養成分的影響。孫曉明等[4]研究了高湯的不同加工方式對其蛋白質溶出率的影響，發現了骨肉渣先經過高壓熬煮再進行酶解工藝比傳統工藝熬煮得到的蛋白質溶出率高。LI等[5]采用固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用技術分析了草魚湯在烹制過程中揮發性成分的變化。馮媛等[6]采用電子鼻、電子舌結合氣相色譜-質譜聯用等技術分析了不同烹制時間對魚湯風味物質組成的影響。肉湯在熬制過程中，原輔料的選擇和加工工藝條件直接影響湯汁的口感和風味品質[7-8]。與畜禽肉類相比，水產魚肉類屬于高蛋白、低脂肪食品，而且魚肉的肉質更加細嫩，其肌纖維較畜禽肉類短，肌球蛋白與肌漿蛋白之間的聯系較為疏松，其蛋白質的消化率遠遠高于畜禽肉類。本研究以常見的海水魚類大黃魚、海鱸魚、龍膽石斑魚、鱈魚、海鯰魚和三文魚下腳料為原料，采用常壓蒸煮法熬制魚湯，以游離氨基酸、核苷酸、滋味活性值(taste activity value，TAV)等為評價指標，同時結合電子舌、感官評價等方法分析不同原料魚湯滋味特性的差異，旨在為開發水產風味湯類制品提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮的海鯰魚、大黃魚、龍膽石斑魚、海鱸魚、鱈魚以及三文魚骨，購于錦州市林西街水產市場。

硫酸銅、酒石酸、高氯酸、酒石酸鉀鈉、磷酸二氫鉀等均為分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司；一磷酸腺苷(adenosine monophosphate，AMP)、一磷酸鳥苷(guanosine monophosphate，GMP)、肌苷酸(inosincacid, inosinemonphosphate，IMP)、環己酮、NaOH滴定溶液(0.05 mol/L)等標準品，國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鄭州長城科工貿有限公司；UV-2550紫外可見光分光光度計，島津儀器(蘇州)有限公司；SA402B電子舌，日本Nikon公司；Agilent1200高效液相色譜儀，美國Agilent公司；JHG-Q60-P100均質機，上海融合機械設備有限公司；Biofuge stratos臺式冷凍高速離心機，美國Thermo Fisher公司；不銹鋼湯鍋，山東九陽小家電有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 魚湯的制備

將原料魚去內臟后清洗瀝干，然后切成大小均勻的塊狀；三文魚骨洗凈后瀝干，切成大小均勻的塊狀。采用濃湯的熬制方法以及優化的最佳工藝條件熬制魚湯。稱取(250.0±2.0) g魚塊先用適量黃酒腌制20 min，然后用少許色拉油煎制兩面金黃，按料液比1∶3加水后用大火煮至沸騰，再轉小火微沸熬煮90 min，待魚湯冷卻至室溫后，取上清液，備用。

1.3.2 感官評定

參考朱琳芳[9]的方法并稍作修改，挑選7名經過感官培訓的食品專業研究生對魚湯的色澤、氣味和滋味進行評價，具體的感官評分標準如表1所示。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria

1.3.3 可溶性蛋白和氨基酸態氮的測定

采用雙縮脲法[10]測定魚湯中可溶性蛋白的含量。

參考GB 5009.235—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸態氮的測定》的方法，采用甲醛滴定法測定魚湯中氨基酸態氮的含量。

1.3.4 游離氨基酸的測定

根據GB 5009.124—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸的測定》的方法檢測魚湯中游離氨基酸的含量。

1.3.5 呈味核苷酸的測定

參考PEI等[11]的方法并稍作修改。取5 mL魚湯樣品，加入15 mL高氯酸，均質后在4 ℃下離心10 min(7 000 r/min)，然后取沉淀重復上述操作，合并2次上清液，用5 mol/L的KOH溶液調節pH值至6.75，最后定容至50 mL，過0.22 μm濾膜后待液相色譜分析。

1.3.6 滋味活性值(taste activity value, TAV)的計算

TAV表示各個呈味物質的濃度與該物質的閾值之比。參考WARMKE等[12]的方法計算魚湯中各游離氨基酸和核苷酸的TAV。

1.3.7 電子舌測定

稱取10 mL魚湯樣品，離心、過濾后取上清液適當稀釋。每次單個樣品采樣時間為120 s(1 s/次)，每個樣品重復檢測3次，最后根據電子舌自帶的數據分析系統分析數據。

1.4 數據分析

實驗數據均為重復3次獨立實驗所得數值的平均值。采用Origin 9.0軟件進行繪圖，采用SPSS Statistic 9.0進行顯著性分析，P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 感官評分

感官評價可以直觀反映消費者對魚湯色澤、氣味和滋味等感官屬性的喜好程度，不同魚湯的感官評分結果如圖1所示。海鯰魚湯的感官評分值最高，海鱸魚和三文魚魚湯的感官評分值最低，大黃魚、石斑魚和鱈魚魚湯的感官評分居中，且組間無顯著性差異(P>0.05)。魚湯在熬制過程中，隨著加熱時間的延長，魚肉中的脂肪、可溶性蛋白和呈味小分子物質逐漸被釋放出來，使得魚湯變得鮮美，同時魚皮中的膠原蛋白也逐漸轉化成明膠分子進入湯中，魚湯變得濃稠，顏色也由淡黃色變成乳白色[13]。海鯰魚湯色澤均勻，滋味濃郁，口感柔和，有特有的魚香味，其感官評分顯著高于其他組魚湯(P<0.05)。

圖1 不同魚湯的感官評分Fig.1 Sensory scores of different fish soup

2.2 可溶性蛋白和氨基酸態氮含量的變化

氨基酸態氮是生物功能大分子蛋白質的基本組成單位，是以氨基酸形式存在的氮元素含量[14]。魚湯中可溶性蛋白和氨基酸態氮的含量與魚湯的品質密切相關。

不同原料魚湯中可溶性蛋白和氨基酸態氮的含量變化如圖2所示，海鯰魚湯的可溶性蛋白和氨基酸態氮含量最高，顯著高于其他組魚湯樣品(P<0.05)，海鱸魚和鱈魚魚湯的可溶性蛋白和氨基酸態氮含量最低，三文魚、石斑魚和大黃魚魚湯的可溶性蛋白和氨基酸態氮含量居中。在魚湯熬煮過程中，隨著加熱時間的增加，魚肉組織結構逐漸變得松散，魚肉中的可溶性蛋白、脂肪等物質不斷溶出并釋放到湯中，此外，蛋白質逐漸降解為小分子的氨基酸，從而使魚湯中的氨基酸態氮含量增加[15]。其中海鯰魚的肉質特別細嫩，加熱時魚肉中的營養物質和風味成分可能更容易溶出，從而使其可溶性蛋白和氨基酸態氮含量較高。

a-可溶性蛋白；b-氨基酸態氮圖2 不同魚湯的可溶性蛋白和氨基酸態氮含量Fig.2 Soluble protein and amino acid nitrogen contents of different fish soup

2.3 游離氨基酸的分析

魚湯等肉湯類食品由于經過較長時間的高溫熬煮，原料中的蛋白質會逐漸降解成多肽，多肽會進一步降解成小肽和游離氨基酸等小分子呈味物質[16]。游離氨基酸是形成魚湯滋味的重要組成部分，根據氨基酸的呈味特性，可以將其分為甜味、苦味、鮮味等類型[17]。不同原料魚湯的游離氨基酸組成及含量如表2 所示，6種魚湯中共檢測到12種游離氨基酸，其中丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸等甜味氨基酸的含量占比最高，其次是苦味氨基酸和鮮味氨基酸。

表2 不同魚湯的游離氨基酸含量 單位：mg/100 mL

不同原料魚湯的氨基酸組成和含量存在顯著差異，其中海鯰魚湯中游離氨基酸的總量最高，達到了1 081.24 mg/100 mL，是其他魚湯游離氨基酸含量的2～3倍，主要是因為海鯰魚湯中甜味氨基酸的含量顯著高于其他組魚湯(P<0.05)。丙氨酸是一種重要的甜味氨基酸，與谷氨酸和鳥氨酸等共存時會產生協同增效作用，能夠增強魚類、肉制品和食用菌類等產品的鮮味[18]。鮮味氨基酸含量最高的是海鯰魚湯，其次是三文魚和鱈魚魚湯，石斑魚、海鱸魚和大黃魚魚湯的含量最低。谷氨酸是一種重要的鮮味氨基酸，具有強烈的鮮味[19]，其中海鯰魚湯中谷氨酸的含量高達51.20 mg/100 mL，顯著高于其他組魚湯(P<0.05)，因此海鯰魚湯的味道也更加鮮美。海鯰魚魚湯的苦味氨基酸含量也顯著高于其他組魚湯(P<0.05)，其次是大黃魚、海鱸魚?？辔栋被嶂匈嚢彼岷徒M氨酸的含量較高，其中組氨酸是一種重要的苦味氨基酸，和其他風味物質共存時可增強魚肉的呈味效果，形成特有的肉香特征[20]。此外，LIOE等[21]研究發現苦味氨基酸的含量低于其呈味閾值時，可增強其他呈味氨基酸的鮮味和甜味。

2.4 呈味核苷酸分析

呈味核苷酸是魚湯風味的重要組成部分。核苷酸如GMP、IMP等本身沒有感官特征，但與其他呈味氨基酸協同作用時會提高其呈味強度，被認為是一類風味增強劑[22]。6種魚湯中呈味核苷酸的含量如表3所示，6種魚湯中均檢測到3種呈味核苷酸，分別為5′-GMP、5′-IMP和5′-AMP，其中大黃魚魚湯中呈味核苷酸的總量最高，達到86.47 mg/100 mL，顯著高于其他組魚湯(P<0.05)，其次是石斑魚和鱈魚魚湯，海鱸魚、三文魚和海鯰魚魚湯中呈味核苷酸的含量最低，且組間差異不顯著(P>0.05)。核苷酸類物質的含量與原料的種類、新鮮程度和ATP的降解途徑密切相關。本研究中檢出的核苷酸中5′-AMP的含量最高，且在大黃魚、石斑魚和鱈魚魚湯中含量較高。GMP和IMP及其鹽類統稱為核苷酸類鮮味料，其含量高低與魚湯的鮮美程度有關。鱈魚湯中檢出的5′-GMP含量最高，海鯰魚湯中檢出的5′-IMP含量最高。

表3 不同魚湯的呈味核苷酸含量 單位：mg/100 mL

2.5 魚湯滋味物質的呈味作用及強度評價

魚湯中呈味物質的含量和閾值共同決定了其滋味強度[23]，根據TAV的大小可以反映單一化合物對整體滋味的貢獻程度，其中TAV>1表明該物質對樣品的滋味有貢獻，反之則沒有貢獻。6種魚湯中滋味物質的滋味特征、閾值和TAV如表4所示。

表4 不同魚湯滋味物質的滋味特征、閾值和TAVTable 4 The taste characteristics, threshold and TAVs of different fish soup

由表4可知，海鯰魚湯的TAV總和最大，其次是石斑魚湯。魚湯中TAV>1的滋味物質分別是Ala、Gly、Glu、Pro、His、5′-AMP和5′-GMP，說明這幾種化合物對魚湯的呈味有重要貢獻。海鯰魚湯中TAV>1的滋味物質種類數最多，其中Ala和Glu的TAV均最大，分別達到4.31和1.71 mg/100 mL，說明海鯰魚湯具有較強的甜味和鮮味。雖然其他游離氨基酸的TAV均<1，但它們與其他呈味物質具有協同作用，如Ser與5′-IMP協同作用后可以增強魚湯的鮮味強度[25]。

2.6 電子舌分析

電子舌可以模擬人的味覺系統，能快速準確地鑒定樣品的滋味特性。圖3是6種魚湯電子舌主成分分析和味覺值分析圖。第一主成分和第二主成分的貢獻率分別為80.3%和10.25%，累計貢獻率為90.55%，說明這2種主成分能夠反映6種魚湯的整體滋味信息。從電子舌主成分分析圖中的樣品分散程度來看，不同樣品分別分散在4個象限，且樣品之間互不重疊，說明電子舌可以有效地區分6種魚湯樣品的滋味特征。對電子舌分析結果的味覺值進行分析，發現6種魚湯中酸味、咸味、澀味和澀味回味均在無味點以下，魚湯的突出味覺指標為苦味、鮮味和豐富性，這與游離氨基酸的測定結果相一致。

a-電子舌主成分；b-味覺值圖3 魚湯電子舌主成分和味覺值分析圖Fig.3 Analysis diagram of electronic tongue principal component and taste value of fish soup

3 結論

研究了6種海水魚魚湯的滋味特征差異。海鯰魚魚湯的感官評分最高，可溶性蛋白和氨基酸態氮含量也顯著高于其他組魚湯(P<0.05)。電子舌結果顯示6種魚湯的整體滋味有顯著差異，苦味、鮮味和豐富性是魚湯的主要味覺特征。6種魚湯中共檢測到12種游離氨基酸，其中Ala、Gly和Pro等甜味氨基酸的含量占比最高。不同魚湯的游離氨基酸含量和核苷酸含量存在顯著差異(P<0.05)，其中海鯰魚魚湯中游離氨基酸的總量最高，且谷氨酸、丙氨酸和甘氨酸等游離氨基酸的含量都顯著高于其他組魚湯(P<0.05)。魚湯中主要的呈味物質為Ala、Gly、Glu、Pro、His、5′-AMP和5′-GMP。綜上，與所選的其他海水魚類相比，海鯰魚魚湯具有更好的滋味特性。