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金华火腿水溶物的滋味成分分析

2013-08-07党亚丽张中建闫小伟

食品工业科技 2013年9期
关键词:火腿金华有机酸

党亚丽,张中建,闫小伟

(浙江省医学科学院保健食品研究所,浙江杭州310013)

滋味是衡量火腿品质极其重要的指标,它是由火腿中的各滋味化合物共同作用产生的一种效果,而滋味化合物主要存在于水溶性提取物(Water Soluble Extract,WSE)中。干腌火腿的WSE 主要由四类物质组成:肌肉蛋白质水解产生的游离氨基酸;核酸降解产生的核苷酸;小分子肽;溶解于水相中的糖,有机酸,无机盐等,它们形成了火腿独特的滋味[1]。其中主要的呈味物质是游离氨基酸和小分子肽;游离氨基酸对火腿滋味贡献较大[2-5],小分子肽对火腿滋味的影响也很大[6-9]。目前有关火腿滋味的研究很少,我国在此方面的研究起步较早,但尚未见火腿滋味物质的系统研究报道。本文对金华火腿的滋味成分进行了初步的分析,为火腿的呈味研究以及调味料的开发提供理论基础,并为生产高品质的火腿,实现传统产品规模化生产及现代化技术改造提供基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

金华火腿 一年成熟,购自上海第二食品商店,火腿剔去骨头、肥膘,真空包装后冻藏(-20℃)待用;核苷酸标准品(IMP、GMP、UMP、CMP) Sigma 公司;AMP 中国科学院上海生化研究所;有机酸标准品(乙酸、乳酸、丁二酸(琥珀酸)、酒石酸、柠檬酸、苹果酸) Sigma 公司。

梅特勒320-S 酸度计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;超级恒温水浴 上海市实验仪器厂;GL-20B 型冷冻离心机 上海安亭科学仪器厂;LGJ-10冷冻干燥机 北京四环科学仪器厂;835-50氨基酸自动分析仪 日本日立公司;原子吸收分光光度计(Spectra AA220) 美国Varian 公司;Consol 24 真空冷冻干燥机 美国Consol 公司;4K15 冷冻离心机 Sigma 公司;超高速混合分散器(Ultra-terrax T25) 上海市沪西仪器厂;高效液相色谱仪 美国Waters 公司。

1.2 实验方法

1.2.1 可溶性糖含量的测定 总糖含量的测定采用国标GB/T 9695.31-91,苯酚-硫酸法。

单糖的测定:参照文献[10]。

1.2.2 有机酸含量的测定 有机酸总量的测定:参照总滴定酸的测定[11]。

有机酸组成的测定:准确称取各有机酸对照品适量(精确至0.1mg),用超纯水超声溶解并定容至25mL 容量瓶中,为有机酸的混合标准样母液;临用时稀释为7 个浓度梯度溶液。称火腿样品3.5075g,研碎后加27mL 水超声2h,离心(7000 × g,20min),再次离心(10000 ×g,20min)。

表1 金华火腿肌肉的主要组成和性质(湿基,%,w/w)Table 1 Main composition and properties of Jinhua hams’s musle(wet basis,%,w/w)

表2 金华火腿的无机盐含量、阈值及TAVTable 2 Content,taste threshold and TAV of Jinhua ham

色谱条件:高效液相色谱仪(1525 泵、2487 双波长紫外检测器、2414 示差检测器。色谱柱:Diamonsil C18250mm × 4.6mm,柱温30℃;流动相:甲醇/水/H3PO4缓冲液,0.45μm 滤膜过滤;流速:1mL/min;检测波长210nm;进样量20μL。

1.2.4 氨基酸分析 采用氨基酸自动分析仪测定。

1.2.5 核苷酸分析 精确称取粉碎并混匀的样品10g,装入锥形瓶中,加超纯水40mL,置于沸水浴中,加热3h,其间摇动锥形瓶将样品分散均匀。取出并冷却至室温,吸取中间澄清液体一定量于10000 × g离心10min,取15μL 进样,外标法测定核苷酸的量。

色谱条件为:色谱柱:Lichrospher C18(5μm,10nm);流动相:0.02mol/L 的 KH2PO4;检测器:254nm;流速:0.8mL/min;柱温:35℃。

1.2.6 小分子肽分析

1.2.6.1 粗肽回收率的计算 用凯氏定氮法测定提取液的蛋白质含量,用下式计算粗肽回收率[12]。

粗肽回收率(%)=上清液重(g)×上清液中总蛋白质含量(g/100g)/原料重(g)×原料中总蛋白质含量(g/100g)×100

1.2.6.2 凝胶过滤色谱测定提取物的相对分子质量分布 HPLC 测定条件:色谱柱:TSK gel 12000 SWXL 300mm ×7.8mm;流动相:乙腈/水/三氯乙酸45/55/0.1(V/V);检测器:220nm;流速:0.5mL/min;柱温:30℃;进样体积:10μL。用GPC 数据处理软件,将样品的色谱数据代入校正曲线方程中进行计算,即可得到样品的肽相对分子质量及其分布范围,用峰面积归一化法可计算出不同分子量范围肽的近似百分含量。

1.2.7 滋味贡献评价 参照味道强度值(TAV)法评价各滋味物质对火腿的贡献[13]。

2 结果与分析

2.1 火腿肌肉的主要组成

水分、NaCl、pH 等是影响产品滋味的基本因素。食品中离子成分的滋味极大地依赖于pH[6],对金华火腿的基本成分和pH 分析,结果见表1。

从表1 可看出,火腿肌肉中主要的成分是蛋白质和水分,还有少量的灰分、脂肪和盐分,NaCl 除了本身是一种呈味物质,也是谷氨酸的助鲜剂。金华火腿中NaCl 含量高达10.33%,比巴马火腿高3 ~4%[14-16]。高含量的NaCl 会抑制发酵成熟过程中组织蛋白酶、肽酶、氨肽酶和脂肪酶的水解活性,最终影响火腿风味形成和感官品质[17]。

金华火腿的水分含量不高,这是火腿经过6 ~7月的“低温脱水、中温发酵、高温成熟”的原因。长期的高温成熟使金华火腿中有机酸的含量较高,这可能是金华火腿具有独特浓烈风味的主要原因。火腿的Aw 在0.8 左右,较低的水分活度能有效的抑制腐败菌的生长,为有益菌群的竞争提供有利条件。火腿的pH 都在6.0 左右,呈弱酸性,此时的pH 使得火腿中的谷氨酸和天门冬氨酸分别以谷氨酸单钠和天门冬氨酸钠的形式存在,鲜味更突出。

2.2 无机盐对滋味的影响

国内有关呈味物质中无机盐的研究报道甚少,而国外特别是日本在这方面的研究颇为深入。一般认为无机盐中钠离子和氯离子对呈味起很重要的作用,本文对其中主要无机离子进行了检测,结果如表2 所示。

2.3 可溶性糖对滋味的影响

测定金华火腿中可溶性糖的单糖组成,结果见表3。

表3 金华火腿的单糖组成Table 3 Monomer sugar composition in Jinhua ham

由表3 可以看出,金华火腿中含有少量的核糖、木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和甘露糖等中性糖,其中核糖含量最高,对火腿鲜甜味的产生具有一定作用。

2.4 有机酸对滋味的影响

对火腿的有机酸组成进行测定,结果见表4。

表4 金华火腿的有机酸含量、滋味阈值(mg/g,干基)及TAVTable 4 Content,taste threshold(mg/g,and TAV of organic acid)of Jinhua ham

从表4 可看出,火腿的有机酸中乳酸含量最高,说明火腿形成弱酸性的主要物质是乳酸,还有少量的乙酸、酒石酸检出,但由于乙酸和酒石酸的阈值较低,TAV 值均大于1,这两种酸对火腿的酸味贡献也很大。另外,火腿所检出的有机酸组成的总含量低于表1 中的总有机酸含量,这说明在火腿中可能含有其他酸性物质[20],酸性物质的种类及其对滋味的贡献有待进一步研究。

2.5 游离氨基酸对滋味的影响

金华火腿游离氨基酸的滋味特征、滋味阈值、含量及TAV 值见表5。

火腿中含量最高的四种氨基酸分别是Ala(2.916mg/100g),Pro(1.949mg/100g),Glu(1.387mg/100g)和Leu(1.050mg/100g),它们占了游离氨基酸总量的一半左右,其中TAV 值均大于1 的游离氨基酸包括Glu、Ala、Val、Lys 和Met,这与文献报道结果一致[21]。

游离氨基酸与火腿的滋味形成密切相关,是火腿酸味、甜味和苦味的前体物。游离氨基酸的滋味特性已较为清楚,Glu 和Asp 具有鲜味,L-氨基酸呈甜味、苦味或酸味,当氨基酸带亲脂性侧链时呈苦味。Met、Leu 和Ile 以苦味阈值低著称。Lys 和Tyr与火腿成熟味相关,Try 和Glu 对咸味有作用,Phe 和Ile 对酸味有作用[22]。Shahidi 等[23]认为Try、Asp、Met、Ile、Leu 和Lys 等与加工时间及腌制风味密切相关,干腌火腿中游离氨基酸的滋味特性与其含量密切相关,还与各氨基酸含量之间的比例有关。此外,谷氨酰胺和天冬酰胺也与苦味呈高度正相关。适当的苦味可能对火腿的整体风味有利,但苦味过重则有损火腿风味,这主要与肌肉内源酶活性过高和蛋白质水解过度有关。

表5 金华火腿的游离氨基酸含量、味觉特征、滋味阈值及TAVTable 5 Content,taste threshold and TAV of free amino acids in Jinhua ham

2.6 核苷酸对滋味的影响

核苷酸是产生鲜味的重要化合物,它与谷氨酸盐协同作用使鲜味更强[25]。表6 是火腿中的核苷酸的含量、滋味阈值及TAV 值。

表6 金华火腿的核苷酸含量、滋味阈值及TAV 值Table 6 Content of nucleotides,taste threshold and TAV in Jinhua ham

从表6 可看出,金华火腿中仅有AMF 检出,其味觉特征与浓度有关,在低浓度(50~100mg/100g)时,AMF 仅有甜味,而没有鲜味,高于此浓度时其甜味逐渐降低,而鲜味逐渐加强。但由结果可知,火腿中含量仅为32.1mg/100g,对应的TAV 值小于1,表明AMF 对火腿的风味没有直接影响,而且火腿中未检出肌苷酸和鸟苷酸,因此核苷酸对金华火腿的滋味影响不大。

2.7 小分子肽对滋味的影响

由表7 可以看出,金华火腿提取物中大部分是相对分子质量<1000u 的肽,粗肽回收率为20.33%,这与Ruiza 等用高氯酸法提取的提取物报道相近[26]。一方面是由于火腿中的蛋白质在长期的成熟过程中经组织蛋白酶或肽酶降解形成了小分子肽,包括一些与苦味相关的疏水性小分子肽;另一方面可能是提取过程中加入的溶剂在除去大分子蛋白的同时,也除去了部分大分子肽。

表7 金华火腿提取物中肽相对分子质量分布及粗肽回收率(%)Table 7 Molecular weight characteristics of the WSE(%)

火腿中富含游离氨基酸、糖、有机酸、无机盐和小分子肽等基本呈味成分,它们共同作用构成了火腿独特的鲜甜滋味。本文采用TAV 法确定出了对火腿滋味贡献较大的成分,但此法考虑到滋味成分之间的相互作用,各滋味成分对火腿贡献的评价方法有待进一步改进。

3 结论

3.2 火腿的弱酸性(pH6.0 左右)使其中的谷氨酸和天门冬氨酸分别以谷氨酸一钠和天门冬氨酸钠的状态存在,鲜味更突出。

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