pH值對牛肉酶解物美拉德產物風味特性的影響

康 樂，宋煥祿*

（北京工商大學 分子感官科學實驗室，北京食品營養與人類健康高精尖創新中心，北京 100048）

pH值對牛肉酶解物美拉德產物風味特性的影響

康 樂，宋煥祿*

（北京工商大學 分子感官科學實驗室，北京食品營養與人類健康高精尖創新中心，北京 100048）

本研究旨在探討pH值（5.0～6.5）對牛肉酶解物美拉德反應產物（enzymic beef hydrolysate Maillard reaction product，EBH-MRP）風味特性的影響。結果表明：隨著pH值的增加，EBH-MRP的感官特性主要從肉香、咸鮮味向烤香、苦味發展，對空白雞湯的鮮味提升作用由強至弱，醇厚感提升作用穩步增強。苦味與烤香間存在顯著的正相關關系，過度的烤香不僅掩蓋肉香，還意味著苦味物質的生成，抑制味蕾對鮮味、鮮味提升作用及醇厚感的感知強度。結合風味物質含量的測定發現，肉香既不與重要前驅物半胱氨酸（Cys）的參與量具有相關性，也不與關鍵肉香味物質的含量具有相關性。說明肉香的感知是多類氣味物質共同調控的結果，且生成機制極為復雜。此外，含氮雜環氣味物質的總含量與烤香間有著極顯著的正相關關系；大于3 000 D的糖肽交聯產物對苦味具有一定貢獻；適當的肽降解作用有利于醇厚感的提升。

牛肉酶解物；美拉德反應；風味；pH值；相關性

康樂, 宋煥祿. pH值對牛肉酶解物美拉德產物風味特性的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(11): 25-32. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201711005. http://www.spkx.net.cn

KANG Le, SONG Huanlu. Effect of pH on flavor characteristics of Maillard reaction products from enzymatic hydrolysates of beef[J]. Food Science, 2017, 38(11): 25-32. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201711005. http://www.spkx.net.cn

牛肉以其獨特的肉香味及其醇厚鮮美的湯汁深受消費者青睞[1]。美拉德反應是形成牛肉風味的重要途徑，包括滋味物質在內的水溶性小分子羰基化合物與氨基化合物通過一系列的復雜反應最終形成肉香味物質[2]。近年來，由于食品工業對于天然食品風味的需求以及與氨基酸相比，肽參與的美拉德反應其產物氣味更加飽滿圓潤、鮮味更加綿延溫和，使得應用動物蛋白水解液為前驅物制備熱反應香精的研究進展迅速[3-5]。肽美拉德反應產物的鮮味、醇厚感以及對模型溶液的增鮮提厚作用也相繼被報道[6-8]，但對熱反應香精的氣味、滋味、滋味提升作用以及各感官屬性之間相互作用的研究還很鮮見。

pH值是影響美拉德反應路徑的重要因素[9-10]。美拉德反應前驅物經縮合、Amadori重排后形成Amadori重排產物，再根據體系pH值的不同，經過不同方式的烯醇化，最終得到的滋味物質和氣味物質的種類及含量都不同，風味感官鑒評也因此不同。Meynier等[11]指出：生肉在熱加工前經僵直、后熟后，pH值一般在5.5～6.0之間；而熱加工后由于其存在著高緩沖能力的緩沖體系，使pH值變化不超過0.2～0.5。因此，探究pH值在5.0～6.5之間肉香味模型體系中美拉德反應產物風味特性的變化，對食品加工及工業上肉味香精的制備都具有重要意義。

本研究構建了牛肉酶解物-Cys-木糖美拉德反應模型體系，探究pH值（5.0～6.5）對牛肉酶解物美拉德反應產物（enzymic beef hydrolysate Maillard reaction product，EBH-MRP）氣味、滋味及對空白雞湯的滋味提升作用；同時，測定EBH-MRP中揮發性氣味物質含量、游離氨基酸含量及肽分子質量分布，進一步說明EBH-MRP感官屬性下的化學本質。此外，運用統計學方法——相關分析來深入探究EBH-MRP氣味、滋味和滋味提升作用之間的相關性，以及風味物質與感官屬性之間的相關性，以期為熱反應香精的工藝摸索及呈味機制研究提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛里脊肉（蛋白含量22.2%）購于北京市華光超市。

復合風味蛋白酶Flavourzyme?500MG（酶活力5×104U）、復合蛋白酶Protamex?（酶活力1.5×105U）丹麥諾維信公司；木糖、L-Cys等其他分析純試劑北京頤豐天成科技有限公司；色譜純試劑正構系列烷烴（C7～C30）、2-甲基-3-庚酮 美國Sigma公司；色譜純有機試劑 美國Thermo Fisher公司。

1.2 儀器與設備

4848型高壓反應釜 美國Parr公司；1200分析型高效液相色譜儀、7890A-7000B氣相色譜-質譜聯用儀美國Agilent公司；Sniffer9000嗅聞儀 瑞士Brechbuhler公司。

1.3 方法

1.3.1 牛肉酶解物的制備

根據前期優化條件及文獻參考[12]對牛里脊肉進行酶解。取新鮮牛里脊肉剔除肥肉后洗凈絞碎，85 ℃條件下加熱10 min使蛋白質變性，冷卻后按1∶2（m/V）加入去離子水，用5 mol/L HCl或NaOH調節pH值至6.5，置于水浴鍋中，在50 ℃條件下同時添加復合蛋白酶Protamex?（1 000 U/g底物）和復合風味蛋白酶Flavourzyme?500MG（800 U/g底物），酶解過程中每小時測定調整pH值，酶解3 h后，90 ℃加熱20 min滅酶。將酶解物在4 ℃條件下8 000 r/min離心20 min，上清液經石油醚洗滌3 次，取水相旋轉蒸發、冷凍干燥后即為牛肉酶解物。此時牛肉酶解物的水解度約為15.28%。樣品置于－18 ℃冰箱中貯藏備用。

1.3.2 EBH-MRP的制備

將牛肉酶解物0.45 g、木糖0.11 g、L-Cys 0.09 g溶于20 mL磷酸鹽緩沖液中（pH值分別為5.0、5.5、6.0、6.5），混勻后放入高壓反應釜中，在125 ℃條件下反應2 h。反應結束后立即用冰浴冷卻，以防止進一步發生熱反應。EBH-MRP經4 ℃、24 h冷藏后進行下一步分析。

1.3.3 EBH-MRP揮發性化合物的提取

采用手動固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）技術對EBH-MRP中的揮發性化合物進行提取。在40 mL頂空瓶中分別加入3 mL樣品、0.5 g食鹽和1 μL質量濃度為0.816 μg/μL的內標物2-甲基-3-庚酮溶液。將樣品置于60 ℃水浴中平衡20 min，插入SPME纖維頭（DVB/CAR on PDMS），頂空吸附40 min。吸附完畢后，插入氣相色譜儀進樣口中，于250 ℃條件下解析5 min進樣。每個樣品在相同提取與檢測條件下重復做3 次平行實驗。

1.3.4 EBH-MRP揮發性化合物的分離

采用氣相色譜-嗅聞-質譜聯用系統對萃取出的揮發性成分進行分離分析。經氣相色譜分離后，分離餾分分別進入質譜檢測器和嗅聞檢測器，3 位研究人員在嗅聞口記錄所聞到的香味特征和強度。為防止鼻黏膜的干燥，在嗅聞口通入30 mL/min濕潤的空氣。餾分分離采用DB-WAX毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）。升溫程序為：初始溫度40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升溫到200 ℃，保持0 min，再以10 ℃/min升溫到250 ℃，保持3 min，共41 min。氣相色譜使用的載氣為氦氣；流速為1.2 mL/min；分流比1∶1。質譜條件：電子轟擊（electron impact，EI）離子源，電子能量70 eV，傳輸線溫度280 ℃，離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，質量掃描范圍m/z 35～350。

1.3.5 揮發性化合物的鑒定

采用Agilent MassHunter數據分析軟件B.07.00的氣味化合物保留指數（retention index，RI）數據庫進行比對，通過NIST 14譜庫進行質譜檢索以及與嗅聞數據對比3 種方法結合對未知揮發性化合物進行鑒定。RI計算公式如式（1）所示。

式中：N為待測香氣化合物a左側低碳數烷烴的碳數/個；n為a兩側兩個烷烴間相差的碳數/個；tR為相應化合物的保留時間/min。

由于本實驗只需對比定量，因此采用內標法進行半定量分析。每種化合物的質量濃度計算見式（2）。

式中：ρi為化合物質量濃度/（μg/mL）；ρis為內標質量濃度/（μg/mL）；Sj為化合物的色譜峰面積；Sis為內標物色譜峰面積。

1.3.6 氨基酸含量的測定

采用安捷倫專用柱前衍生法對樣品中的16 種游離氨基酸（Asp、Glu、Ser、His、Gly、Thr、Arg、Ala、Tyr、Cys、Val、Met、Phe、Ile、Leu、Lys）進行定量分析。色譜柱型號為Zorbax Eclipse-AAA（150 mm×4.6 mm，5 μm），高效液相色譜法按照錢敏等[13]的方法進行。

1.3.7 肽分子質量分布的測定

采用凝膠色譜法對樣品的肽分子質量分布進行測定。色譜柱型號為TSK GLSW 2000（300 mm×7.8 mm， 5 μm），流動相為用甲酸調整pH值至3.0的20%乙腈水溶液，流速為0.5 mL/min，柱溫為25 ℃。測定220 nm波長處樣品的吸光度。為了確定肽分布，同樣條件下用抑肽酶（6 512 D）、VB12（1 355 D）、甘氨酰-甘氨酰-酪氨酰-精氨酸（451 D）、谷胱甘肽（307 D）繪制分子質量標準曲線。

1.3.8 感官鑒評方法

來自北京工商大學分子感官科學實驗室的9 名有經驗的成員（5女4男）組成感官鑒評小組，對本實驗的樣品進行描述性感官鑒評并進行相應打分。本實驗分別從氣味、滋味、滋味提升作用3 個方面對EBH-MRP進行綜合感官評價。經小組商議后，確定肉香、烤香、焦糖香及不良氣味為EBH-MRP的4 個氣味香韻，鮮味、醇厚感、苦味為其滋味的三大屬性，對空白雞湯的增鮮和提厚作用為該樣品的兩大滋味提升作用。

1.3.8.1 感官訓練方法

為熟悉感官鑒評指標，小組成員進行了為期3 個月的感官鑒評訓練，每天訓練的時間大于3 h。所有的訓練分3 個部分并于室溫（25～28 ℃）條件下進行。相關訓練溶液的具體配制方法見表1。

表1 感官訓練相應標準溶液的配制方法Table 1 Preparation of standard solutions for sensory panel training

對空白雞湯的鮮味提升作用：文火熬煮含有10 mmol/L NaCl的雞胸肉2 h作為空白雞湯模型溶液，添加3 mmol/L的谷氨酸鈉，并60 ℃水浴共熱10 min，冷卻后對比空白雞湯溶液來訓練鮮味提升作用；對空白雞湯的醇厚感提升作用：文火熬煮含有10 mmol/L NaCl的雞胸肉2 h作為空白雞湯模型溶液，添加5 mmol/L的谷胱甘肽，60 ℃水浴共熱10 min，冷卻后對比空白雞湯溶液來訓練醇厚感提升作用。

1.3.8.2 感官評價標準

為綜合考量并對本實驗樣品進行總體打分，經小組商議后，確定樣品的氣味、滋味及滋味提升作用占總體可接受性的權重系數分別為0.4、0.3和0.3。其中，氣味屬性中的肉香權重為0.3，烤香為0.1，焦糖香為0.1，不良氣味為－0.1；滋味屬性中的鮮味權重為0.2，醇厚感為0.2，苦味為－0.1；對空白雞湯的滋味提升作用中鮮味提升作用權重為0.15、醇厚感提升作用為0.15。各感官指標的評分采用7 分制，0～7 分代表從未感知到風味強度極強。

具體感官評價方法為：1）對于樣品氣味和滋味的感官評價：將EBH-MRP以1∶5（V/V）的比例稀釋于去離子水中，取2 mL樣品于口中并使其充滿口腔，咀嚼10 次感受鮮味、醇厚感及苦味，深吸氣使空氣帶著樣品的氣味達到鼻后腔，刺激鼻黏膜來對樣品的氣味輪廓（肉香、烤香、焦糖香、不良氣味）進行評價。2）對于樣品滋味提升作用的評價：將EBH-MRP以體積分數1%的比例添加到空白雞湯模型溶液中，60 ℃恒溫水浴加熱10 min，冷卻后，先后取2 mL空白雞湯溶液和加入樣品的空白雞湯溶液于口中，咀嚼10 次后對樣品的增鮮提厚作用進行感官評價。

鑒評小組成員在室溫（25～28 ℃）條件下進行感官評價，樣品裝于茶色瓶中以隨機方式呈遞給小組成員，每鑒評完一個樣品用清水漱口，小組成員間不能交流。所有樣品的感官評價在1 d之內完成，共鑒評3 d以確定數據的可信度并取平均值。每個鑒評人員的3 次評分差異不得超過2 個標度。

1.4 數據分析

曲線圖的繪制采用Microsoft Excel 2007軟件。顯著性分析（P＜0.05）及相關性分析采用SPSS 17.0軟件進行處理。

2 結果與分析

2.1 pH值對EBH-MRP風味感官特性的影響及相關性分析

表2 不同pH值條件下EBH-MRP氣味、滋味及滋味提升作用的描述性感官鑒評Table 2 Descriptive sensory evaluation of smell, taste and taste enhancement of EBH-MRP at different pH values

表3 不同pH值條件下EBH-MRP各感官屬性評分結果Table 3 Evaluation of each sensory attribute of EBH-MRP at different pH values

不同pH值下EBH-MRP描述性感官鑒評及各感官屬性評分結果如表2、3所示。表2中EBH-MRP的感官描述顯示：在pH 5.0～6.5之間，隨著pH值的增加，EBH-MRP的氣味特征主要從肉香向烤香發展，而滋味特性主要從咸鮮味向中度苦味發展，對空白雞湯的鮮味提升作用由強至弱，醇厚感提升作用穩步增強。

具體分析（表3）發現：pH 6.0-EBH-MRP的肉香、烤香及焦糖香評分均較高，pH 5.5-EBH-MRP的肉香評分最高，烤香、焦糖香評分相對偏低，而pH 5.0-EBH-MRP的肉香評分較高，烤香、焦糖香評分卻較低。多種香韻相互作用使得感官評價顯示pH 6.0-EBH-MRP的甜烤香掩蓋了肉香最終呈現甜烤香韻，pH 5.0-EBH-MRP由于甜烤香的烘托作用極低而呈現單一瘦肉香，而pH 5.5-EBH-MRP甜烤香適度最終呈現飽滿協調的肉香。此結果說明：肉香強度高，其他香韻強度適中，肉味香精的香味才更協調飽滿而被大眾所接受。滋味方面，pH值在5.0和5.5時EBH-MRP的鮮味、鮮味提升作用、醇厚感強烈，而在6.0及6.5時鮮味、鮮味提升作用卻較低，醇厚感也有所下降，這時發現苦味增加明顯，因此推測出兩種可能：苦味的產生抑制了鮮味對舌苔的刺激；鮮味物質生成量變少而苦味物質生成量變多。此外，在pH 5.0～6.5間，隨著pH值的增加，EBH-MRP對空白雞湯的醇厚感提升作用穩步上升，并不與EBH-MRP本身的醇厚感有相同的趨勢，因此推測，EBH-MRP本身呈現醇厚味的機制與其對空白雞湯醇厚感提升作用的機制并不相同。

綜合pH值對EBH-MRP風味感官總體特性影響發現：當烤香強度偏高時，苦味強度隨之升高，同時鮮味、醇厚感、鮮味提升作用下降。為進一步探索此規律，相關性分析被用于此研究中。結果顯示：在pH 5.0～6.5間，烤香與苦味之間存在著顯著正相關關系（相關系數：0.94；P＜0.05），鮮味與苦味之間存在著極顯著的負相關關系（相關系數：－0.99；P＜0.01），醇厚感與苦味之間存在著極顯著的負相關關系（相關系數：－0.99；P＜0.01），鮮味與鮮味提升作用之間存在著極顯著的正相關關系（相關系數：1.00；P＜0.01）。因此推出，當EBH-MRP肉香明顯，烤香、焦糖香適度時，其滋味鮮美醇厚，并具有增鮮提厚作用，且不具有苦味。烤香的過度，就是美拉德反應苦味物質生成的標志。

2.2 pH值對EBH-MRP中相關氨基酸含量的影響及相關性分析

圖1 EBH-MRP中相關氨基酸含量隨pH值的變化趨勢Fig. 1 Changes in the cotents of free amino acids at different pH values

不同pH值下EBH-MRP總游離氨基酸、Cys、Met、鮮味氨基酸（Glu和Asp）、苦味氨基酸（Leu、Tyr、Ile、Arg、His、Val、Phe和Lys）含量的測定結果如圖1所示。在pH值5.0～6.5范圍內，隨著pH值的增加，總游離氨基酸（圖1A）含量增加，這是因為pH值的升高可提高美拉德反應的速率[9]。與總游離氨基酸含量變化趨勢相同的是鮮味氨基酸（圖1D），其在pH 6.0和6.5處含量顯著增加，雖然EBH-MRP中呈鮮的物質不僅有鮮味氨基酸，還包括5’-核苷酸、琥珀酸、小肽等成分[14]，鮮味氨基酸的含量并不能代表EBH-MRP的鮮味強度，但能反映出鮮味物質的變化規律。因此，結合2.1節中滋味特性感官評價結果，進一步推出苦味物質的大量生成抑制了味蕾對鮮味物質的感知強度。而隨著pH值的增加，對肉香味物質的生成具有重要貢獻的Cys（圖1B）及Met（圖1C）的含量總體呈遞減趨勢，說明其參與美拉德反應的程度隨之升高，但肉香味卻不隨之增加。說明復雜物質協同作用而體現出的肉香味并不依賴于單一物質的參與量，因此，在本研究范圍內，EBH-MRP中含硫氨基酸的含量與肉香味之間并不具備相關性。此外，苦味氨基酸的含量隨著pH值的增加也成遞增趨勢。Maehashi等[15]報道：許多疏水性氨基酸如亮氨酸等可對食品產生強烈的苦味。本實驗中，苦味明顯出現是從pH 6.0開始，而苦味氨基酸含量的顯著增加是在pH 6.5，且各pH值條件下EBH-MRP中苦味氨基酸含量約占總氨基酸含量的67%，但pH 5.0-EBH-MRP和pH 5.5-EBH-MRP卻不呈現苦味，這說明在本研究范圍內EBH-MRP中苦味氨基酸含量與苦味并沒有直接關系。這與Liu Jianbin等[4]的研究結果相吻合。

2.3 pH值對EBH-MRP肽分子質量分布的影響及相關性分析

圖2 EBH-MRP中肽分子質量分布隨pH值的變化曲線Fig. 2 Changes in peptide distribution of EBH-MRP at different pH values

由圖2可知，在pH值由5.0升高到5.5時，EBH-MRP中大于5 000 D、3 000～5 000 D、尤其是1 000～3 000 D的大分子肽段含量降低，而小于1 000 D的各部分肽段含量均上升，說明pH值的增加使得肽降解速率加快，大分子肽段更多地降解為小分子肽段。Ishii等[16]報道牛肉中溫和的味道可能來自于肽。由2.1節中感官評價結果可知，pH值由5.0升高到5.5時，EBH-MRP的醇厚感增強，而這兩組體系并沒有出現苦味，醇厚感也因此并沒有被掩蔽，說明醇厚感與肽分子質量分布具有一定相關性，即適當增大肽降解程度，有利于醇厚感的提升。而當體系pH值在6.0、6.5時，EBH-MRP出現了苦味，同時醇厚感有所下降，說明苦味對醇厚感有一定掩蓋作用，該兩組pH的EBH-MRP中大于5 000 D、3 000～5 000 D的肽段含量呈現增加趨勢，說明大于3 000 D的糖肽交聯產物可能對EBH-MRP的苦味具有一定貢獻，這與Liu Jianbin等[4]的研究結果相一致。從1 000～3 000 D肽段含量變化曲線來看，隨著pH值的增加肽段含量先降低再增加，這可能由于1 000～3 000 D處于中間肽段，既發生肽降解作用又發生肽交聯作用，使得該肽段含量的高低取決于這兩種作用的相對強弱。500～1 000、200～500 D和小于200 D的肽段在pH 6.0～6.5時出現下降趨勢，這是由于小于1 000 D的肽是美拉德反應活性肽，可以不經降解作用直接參與到美拉德反應中[17]，在該pH值范圍內，小分子肽降解成游離氨基酸及參與美拉德反應的程度之和強于大分子肽的降解作用。此外，pH 6.0～6.5 EBH-MRP中烤香味的急劇增加可能與二肽直接參與美拉德反應生成吡嗪類物質有關[18]。

2.4 pH值對EBH-MRP氣味活性化合物的影響及相關性分析

表4 不同pH值條件下EBH-MRP氣味活性化合物的含量Table 4 Contents of odor active compounds in EBH-MRP at different pH values

續表1

各pH值條件下EBH-MRP氣味活性化合物的含量如表4所示。肉香最為飽滿的pH 5.5-EBH-MRP中共鑒定出59 種氣味活性化合物，其中包括7 種醛酮類，其含量為總含量的1.96%；6 種不含硫呋喃類，占4.78%；9 種含硫呋喃類，占52.59%；5 種吡嗪類，占0.48%；23 種噻吩類，占19.45%；2 種噻唑類，占7.48%；3 種非雜環硫醇類，占12.83%；2 種吡咯類，占0.16%。肉味是由多種化合物共同作用的結果，這些含硫、氧、氮的雜環化合物以及羰基化合物都曾被報道對肉味具有貢獻[19]。形成肉味最重要的前體物是Cys，其經過Strecker降解反應后生成硫化氫、氨及乙醛，這是美拉德反應產物中雜環化合物雜原子的重要來源[20]。本實驗通過外加L-Cys的方式構建美拉德反應體系，從感官評價結果和氣味活性化合物的分析上來看非常成功。

本實驗鑒定出的主要含硫化合物含硫呋喃類和噻吩類總含量占氣味化合物總含量達72.04%。Macleod[21]研究的肉味化合物中大多數都含硫，其中1、2或5位上有甲基或含硫取代基的呋喃和噻吩是重要的呈味物質，此外，2 個呋喃環和多個硫原子可使肉香增加。pH 5.5-EBH-MRP中，符合此規律的含硫化合物的種類占含硫呋喃類和噻吩類總數的66%，含量占57%，說明本實驗鑒定出的肉香物質不僅有效，且多為關鍵肉香化合物。孫寶國等[22]提出肉香味含硫化合物的特征分子結構為：分子中含有相鄰的兩個碳原子分別與一個硫原子和一個氧原子（或另一個硫原子）相連的結構單元。將孫寶國等[22]提出的結構與Macleod[21]發現的規律對比并結合本實驗所鑒定出的肉香物質的結構進行歸納發現：2-甲基-3-呋喃硫醇的衍生物，2位取代基是甲硫基或羰基，或3位直接與硫原子或氧原子相連的噻吩類化合物是關鍵肉香味化合物。

圖3 EBH-MRP中關鍵氣味活性化合物含量隨pH值的變化趨勢Fig. 3 Changes in the contents of meaty flavor in EBH-MRP at different pH values

如圖3A所示，pH值從5.0升高到5.5，關鍵含硫肉香味化合物含量增加了130%；而從pH 5.5升高到6.0，其含量并沒有持續上升，反而顯著下降；pH值繼續升高至6.5，其含量沒有顯著性變化。分析肉香味與關鍵肉香化合物的相關性發現，兩者之間并沒有顯著相關性。而這與文獻[11,24]得出的結論“在pH值4.5～6.5之間，肉味化合物隨著pH值的增加而減少”并不吻合，可能由于其體系是Cys-葡萄糖單一模型體系，而本實驗美拉德反應體系中含有牛肉酶解液這樣復雜的混合物參與，多種類型揮發性物質競爭形成而導致規律并不相同。

吡嗪、噻唑、吡咯類是呈甜烤香氣的重要風味物質。美拉德反應中，含氮雜環化合物的生成機理是羰氨縮合，而氨基在較低pH值環境中質子化，不能進行親核進攻[21]，因此，含氮雜環化合物的形成具有很強的pH值依賴性。本實驗中，2,6-二甲基吡嗪、2-異丁基吡嗪、4,5-二甲基噻唑、2,4,5-三甲基噻唑、5-乙基-2,4-二甲基噻唑及2-乙酰基噻唑只在pH值達到6.5時才生成，如圖3B所示，含氮雜環化合物總含量隨pH值的增加而增加，這與Meynier等[11]的研究結果一致。分析含氮化合物總含量與烤香的相關性發現，兩者之間呈現極顯著正相關性（相關系數0.99，P＜0.01），說明烤香的感知強度在一定程度上可以說明含氮雜環化合物的生成量。

不含硫的呋喃和醛酮類被認為是糖的降解產物，還原糖在偏酸性環境下經Amadori重排并脫氨后，斷裂成醛酮類或自身環化成糠醛類化合物[25]。這些化合物不僅本身具有一定的水果香、奶油香或焦糖香，對肉味起到風味修飾作用[26-27]，還會生成如2-甲基-3-呋喃硫醇等肉香味物質的重要中間產物[28-30]。2,3-二甲基-2-環戊烯酮雖在煮牛肉風味中鮮見報道，但卻是美拉德反應重要的標志性產物，是呋喃酮和麥芽酚的五碳類似物，具有典型的焦糖氣息。不含硫呋喃類化合物含量最多的是糠醛，是EBH-MRP中焦糖風味最重要的來源。圖3C為醛酮類與不含硫呋喃類化合物含量隨著pH值變化的趨勢圖，與EBH-MRP中焦糖香進行相關分析發現，兩者之間相關系數為0.74，雖不成顯著正相關性，但說明不含硫的呋喃類和醛酮類對EBH-MRP中的焦糖香韻具有一定貢獻。

3 結 論

本研究通過構建牛肉酶解物-Cys-木糖美拉德反應模型體系來研究pH值（5.0～6.5）對其風味感官特性及風味物質的影響。結果表明：隨著pH值的增加，美拉德反應速率加快。EBH-MRP的感官特性主要從肉香、咸鮮味到烤香、苦味方向發展，對空白雞湯的鮮味提升作用由強至弱，醇厚感提升作用穩步增強。苦味與烤香間存在著顯著的正相關關系，過度的烤香不僅掩蓋肉香，還意味著苦味物質的生成，抑制味蕾對鮮味、醇厚感的感知強度，同時抑制了EBH-MRP對空白雞湯模型溶液的鮮味提升作用。結合風味物質含量的測定發現：Cys雖為肉香味化合物形成的重要前驅物，其參與美拉德反應的程度與肉香間并不具備相關性，且關鍵肉香味化合物的含量與肉香之間也不具備相關性，說明肉香的感知是多類揮發性風味物質共同作用的結果，且生成機制極為復雜。此外，揮發性含氮雜環化合物總含量與烤香間有著極顯著的正相關關系；小于1 000 D的小分子肽具有美拉德反應活性，大于3 000 D的糖肽交聯產物對苦味具有一定貢獻，適當的肽降解作用有利于醇厚感的提升。EBH-MRP感官特性的體現是揮發性與不揮發性化合物之間的相互作用的結果。

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Effect of pH on Flavor Characteristics of Maillard Reaction Products from Enzymatic Hydrolysates of Beef

KANG Le, SONG Huanlu*
(Food Nutrition and Human Health-Tech Innovation Center of Beijing, Laboratory of Molecular Sensory Science, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)

In this study, the effect of pH (5.0–6.5) on flavor characteristics of Maillard reaction products from enzmatic hydrolysates of beef (EBH-MRP) was studied. Results showed that as the pH increased, the sensory properties of EBHMRP were mainly changed from meaty, salty to roast, and bitter flavor. The umami taste intensity of model blank chicken soup was enhanced more weakly, but the kokumi taste intensity was improved steadily. A significant positive correlation was observed between roast aroma and bitterness taste intensity. Excessive roast aroma implied the formation of bitter compounds, which not only could mask the meaty aroma of EBH-MRP but also inhibit its umami, kokumi taste and umamienhancing intensity. Quantitative analysis of flavor compounds demonstrated that meaty aroma intensity was neither correlated with the amount of the important precursor cysteine (Cys), nor with the contents of the key aroma substances. These findings demonstrated that meaty aroma was regulated by the interaction of various odorant compounds, which were generated by an extremely complex mechanism. In addition, a significantly positive correlation existed between the total content of nitrogen-containing heterocyclic odorants and roast aroma intensity. The high molecular weight EBH-MRP (＞ 3 000 D) was the major contributor to the bitterness taste. The increase of kokumi taste was associated with appropriate degradation of peptides.

enzymatic hydrolysate of beef; Maillard reaction; flavor; pH value; correlation

10.7506/spkx1002-6630-201711005

TS202.3

A

1002-6630（2017）11-0025-08引文格式：

2016-07-22

國家自然科學基金面上項目（31171645）

康樂（1991—），女，碩士研究生，研究方向為食品風味化學。E-mail：1031424810@qq.com

*通信作者：宋煥祿（1961—），男，教授，博士，研究方向為食品風味化學。E-mail：songhl@th.btbu.edu.cn