雞肉酶解液制備雞湯熱反應過程中呈味物質的變化

侯佰慧，夏楊毅,2,*，周 濤，張維悅

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715）

雞肉酶解液制備雞湯熱反應過程中呈味物質的變化

侯佰慧1，夏楊毅1,2,*，周 濤1，張維悅1

（1.西南大學食品科學學院，重慶 400715；2.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶 400715）

以雞胸肉、木瓜蛋白酶和葡萄糖為原料建立熱反應體系，借助氣相色譜-質譜聯用儀和全自動氨基酸分析儀，研究熱反應過程雞肉酶解液呈味物質的變化。結果表明：隨著加熱時間延長游離氨基酸和呈味氨基酸含量均顯著增加（P＜0.05），其中苦味氨基酸占主導。實驗中共檢測出66 種揮發性化合物，對照組中檢測出37 種，熱反應組分別檢測出44、51、52 種，包括醛類25 種、烷烴類7 種、酮類6 種、醇類8 種、酸類13 種、雜環類1 種、芳香類2 種、酯類3 種、烯烴類1 種；其中共有成分24 種。揮發性化合物含量隨熱反應時間延長而增加，90 min時達到最大值，即雞肉酶解液在熱反應條件下更易產生揮發性化合物。

酶解液；雞湯；熱反應；氨基酸；風味

2013年我國雞肉總產量居世界第2位，人均消費量僅次于豬肉成為第二大肉品[1]，雞肉的加工方式多種多樣，但雞湯仍是最營養的食用方式。雞湯因為其具有濃郁的鮮香、較高的食療和營養價值[2]而受到人們的青睞。目前國內有關雞湯的研究主要集中在工藝條件優化[3-4]和酶解制備香精和調味料方面[5]，對于高效生產工業化雞湯研究較少。劉玉凌等[6]在探討酶解雞湯熬制過程中蛋白質和氨基酸變化時發現，適度酶解熬制能加快蛋白質類物質的溶出和降解，氨基酸總量增加，縮短了熬制時間，但雞湯苦味氨基酸也有所增加。國外主要研究雞湯的風味和活性成分以及殺菌[7]，研究發現添加谷氨酸和肌苷酸的雞湯香氣強度值顯著增加，當谷氨酸鈉含量從0%增加到0.3%時香氣值增大2.5 倍，添加量超過0.3%時達到平衡[8]。研究者在分析土雞和商用肉雞制成的脫脂冷凍干燥雞湯的滋味和生物活性成分時，得出土雞的甜菜堿、肉毒堿、5’-磷酸肌苷、半胱氨酸含量比肉雞高，且土雞的脂質層中亞油酸、α-亞麻酸、花生四烯酸含量更高而飽和脂肪酸含量更低[9]。

熱反應是湯類煮制工藝中較為復雜、對風味物質影響非常重要的一步，目前有關酶解雞肉制備雞湯在熱反應過程中風味變化的研究較少。本實驗利用木瓜蛋白酶適度酶解雞肉，結合熱反應，初步了解熱反應對酶解液制備雞湯的呈味特性影響，以期為雞湯工業化研究提供更多理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞胸肉市購，放入-23 ℃低溫冰箱凍藏。

葡萄糖、磺基水楊酸、茚三酮、NaCl（均為分析純） 成都市科龍化工試劑廠；2-甲基-3-庚酮（色譜純） 美國Sigma公司；木瓜蛋白酶（500 IU/mg）比利時Enzybel公司。

1.2 儀器與設備

2010氣相色譜-質譜聯用儀 日本島津公司；L-8800型全自動氨基酸分析儀 日本日立公司；Avanti J-30I冷凍離心機 美國貝克曼庫爾特公司；HH-S6數顯恒溫水浴鍋 常州普天儀器制造有限公司；C21-RT2121電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

樣品預處理：參考劉玉凌等[6]的方法略作修改，去除表面脂肪和筋膜，切成大小約1 cm×1 cm×1 cm的肉丁，放入攪拌機攪成肉糜，備用。

雞肉酶解液制備熱反應雞湯：取雞肉糜40 g，按料液比1∶2（g/mL）加水80 mL，根據預實驗優化的最佳酶解條件為木瓜蛋白酶0.048 g（2%），55 ℃恒溫水浴酶解60 min，在100 ℃水中滅酶活3 min，冷凍離心后取上清液40 mL，添加2%葡萄糖，蓋層保鮮膜100 ℃條件下熱反應并計時，每隔30 min進行指標測定，未經加熱組作為對照。

1.3.2 游離氨基酸組成的測定

準確取樣品3 mL于5 mL塑料離心管中，加入0.5 mL 42%磺基水楊酸溶液振蕩搖勻。冰箱靜置12 h后于13 000 r/min離心2 min，用0.22 μm濾膜過濾上機分析。

每個樣品分析周期53 min，分析時有2 個柱，分離柱：4.6 mm×60 mm，洗脫液流速0.4 mL/min，柱溫700 ℃，柱壓11.627 MPa；反應柱：茚三酮及茚三酮緩沖液流速0.35 mL/min，柱溫135 ℃，柱壓1.078 MPa。

1.3.3 揮發性風味物質的測定

1.3.3.1 頂空固相微萃取

準確稱取雞湯4 mL（精確到0.000 1 g）于15 mL萃取瓶中，加入4 mL飽和食鹽水和1 μL 0.816 μg/mL標準品2-甲基-3-庚酮，置于90 ℃水浴中15 min后，插入活化固相微萃取頭（250 ℃、30 min），90 ℃恒溫水浴萃取30 min。

1.3.3.2 氣相色譜-質譜分析

氣相色譜條件：DB-5MS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；壓力106.6 kPa；總流量14.4 mL/min；柱流量1.90 mL/min；載氣為氦氣，分流比5∶0；進樣口溫度250 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃，以12 ℃/min升至200 ℃，保持2 min，再以6 ℃/min升至250 ℃，保持4 min。

質譜條件：電子電離源；電子能量70 eV；接口溫度230 ℃；離子源溫度230 ℃；檢測器電壓350 V；質量掃描范圍m/z 40～350。

1.4 數據統計與分析

采用SPSS 19.0和Origin 8.1對相關數據進行處理與分析。

氣相色譜-質譜數據定量分析：根據化合物的保留時間，檢索質譜譜庫（NIST 08和NIST 08S），僅報道相似度高于85%的化合物，確定揮發性化合物結構式及名稱，利用內標法計算出揮發性化合物的含量。

2 結果與分析

2.1 熱處理對雞肉酶解液氨基酸含量組成的影響

游離氨基酸既是重要的滋味物質，也是香味前體物質，參與美拉德反應和含硫化合物降解，影響雞湯的整體風味。由表1可知，對照組游離氨基酸總量為943.333 mg/100 mL，其中Phe含量最高為216.314 mg/100 mL，占總量的22.93%，其次是Arg（100.635 mg/100 mL）、Leu（98.380 mg/100 mL）、Lys（92.612 mg/100 mL）。經熱反應后，實驗組與對照組相比，隨著加熱時間的延長，游離氨基酸總量均顯著增加（P＜0.05），因為在高溫條件下隨時間延長褐變程度增加，氨基和羰基更易連接發生共價化合反應[10]。天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）作為強度值最高的鮮味氨基酸也顯著增加（P＜0.05），這與孫紅梅等[11]的結論相同。Asp、Thr、Ser、Glu、Gly、Ala、Val、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg含量均呈增加趨勢，而Cys、Pro含量呈先減少后增加變化，Met含量呈先增加后減少變化，這和熱反應過程中蛋白質和氨基酸發生復雜的化學反應有關；加熱時間90 min時，甜味氨基酸蘇氨酸（Thr）含量增加了206.04%，同時苦味氨基酸Phe、Ile、Tyr也分別增加了67.73%、58.65%、49.55%。

表1 熱處理對雞肉酶解液氨基酸組成含量的影響Table 1 Effect of heat treatment on amino acid composition in chicken enzymatic hydrolysate

圖1 熱反應對雞肉酶解液中呈味氨基酸含量的影響Fig. 1 Effect of thermal reaction on the contents of amino acids in chicken enzymatic hydrolysate

由圖1可知，對照組鮮味氨基酸含量為13.81%，甜味氨基酸含量為18.76%，苦味氨基酸含量為67.43%，說明雞肉酶解液中以苦味氨基酸為主，這與陳怡穎等[12]檢測雞肉酶解液中苦味氨基酸比例達到72.60%占主導地位的研究結果一致。苦味的產生主要是蛋白質水解成疏水性氨基酸以及苦味肽，還與蛋白質來源、水解條件、酶種類等有關[13]。有很多研究者針對雞肉酶解液苦味氨基酸含量較高進行了脫苦研究，主要是通過選擇性吸附劑、加入掩蓋劑和利用酶的端解等，或者是直接利用苦味受體結合苦味化合物[14]。Karangwa等[15]在食品體系中加入具有生物活性的呈味肽[16]來改善食品滋味，或者在雞湯中加入γ-Glu-Val-Gly混合物能明顯提高雞湯的鮮味，使雞湯口感圓潤醇厚[17-18]。段婷婷[19]研究發現在合成N-乙酰氨基酸衍生物來降低苦味的同時也能提高體系的濃厚味。也有學者通過復配香菇水解提取物彌補鮮味物質不足，使整體呈味效果更加均衡[20-21]。隨著加熱時間的延長，鮮味、甜味和苦味氨基酸含量均顯著增加（P＜0.05），原因可能是雞肉經木瓜蛋白酶水解成包含多肽、小肽、氨基酸等酶解液，經加熱蛋白質或肽進一步水解成游離氨基酸，即酶解液經熱反應產生的氨基酸量要多于熱反應消耗量[22]，使得整體游離氨基酸含量呈增加趨勢，也可能是還原糖的存在使肽的結構發生改變，在高溫條件下降解產生游離氨基酸[23]。

2.2 熱處理對雞肉酶解液風味物質的影響

表2 熱處理對雞肉酶解液揮發性物質的影響Table 2 Effect of heat treatment on volatile compounds in chicken enzymatic hydrolysate

續表2

由表2可知，實驗中共檢測出66 種揮發性化合物，對照組中檢測出37 種揮發性化合物，熱反應組分別檢測出44、51、52 種。各實驗組揮發性化合物總量變化范圍在254.43～2 798.95 ng/100 mL之間，對照組含量最低，隨熱反應時間延長而增加，90 min時含量達到最高，因此雞肉酶解液在熱反應條件下更易產生揮發性化合物。所有實驗組檢測出的揮發性物質包括醛類25 種、烷烴類7 種、酮類6 種、醇類8 種、酸類13 種、雜環類1 種、芳香類2 種、酯類3 種、烯烴類1 種；其中共有成分24 種，分別是己醛、（E）-2-康烯醛、苯甲醛、辛醛、反-2-辛烯醛、壬醛、（E）-壬烯醛、（E,E）-2,4-壬二烯醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、反-2-癸烯醛、十一醛、十二醛、十三醛、十五烷、2-壬酮、2,3-辛二酮、反-2-辛烯-1-醇、1-十六烷醇、1-壬醇、十二醇、十二酸、十五酸、2-戊基呋喃、鄰苯二甲酸二異丁酯。

熱反應條件下，己醛、苯甲醛、辛醛、壬醛、十一醛、十二醛、苯乙醛這些揮發性化合物含量隨加熱時間的延長先減少后增加，（E）-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、（E）-壬烯醛、（E,E）-2,4-壬二烯醛、反-2-癸烯醛、（E,E）-2,4-癸二烯醛、2-十一烯醛、順-7-十四烯醛含量與加熱時間呈正相關。Noleau等[24]指出熱反應時會產生烯醇和二烯醇等特征風味物質，實驗中隨著熱反應時間延長烯醇和二烯醇含量也增加。其中閾值較低、對雞湯風味貢獻較大的己醛、壬醛、2,4-癸二烯醛隨熱反應時間變化而變化，具有濃郁油脂香味的2,4-癸二烯醛含量在熱反應90 min后比對照組增加了10 倍，因為雞湯中的脂類在低溫條件下氧化生成大量己醛，而在高溫長時間條件下則更易氧化產生2,4-癸二烯醇。苯甲醛能夠賦予雞湯濃厚的脂香，實驗組苯甲醛的含量隨時間延長而增加，在90 min時是對照組的20 倍，這可能是通過苯丙氨酸降解產生的[25]，在高溫條件下氨基酸會不斷代謝生成醛醇等物質。

表3 熱處理對雞肉酶解液揮發性物質種類和含量的影響Table 3 The effect of heat treatments on contents and varieties of volatile compounds in enzymatic chicken soup

醛類閾值較低具有脂肪香味，是評價肉類食品風味的可靠指標[26]。由表3可知，醛類總量的變化范圍為184.48～2 340.90 ng/100 mL，占揮發性化合物總量的72.50%～83.63%，熱處理后的醛類含量超過對照組5.7 倍以上，因為高溫有助于美拉德反應的進行，隨著時間延長蛋白質和氨基酸發生降解和代謝生成香味前體物質，說明熱處理有助于酶解液中醛類的產生。與對照組相比烷烴種類沒有明顯變化，但含量顯著增加，范圍為4.85～79.05 ng/100 mL，烷烴類物質閾值較高，雖不直接影響雞湯的整體風味但參與雜環物質生成[27]。酮類總量變化范圍為8.83～31.02 ng/100 mL，含量不高但作為一種羰基化合物對雞湯特征風味形成有重要意義，檢測出的1,2-二（呋喃-2-基）-2-羥基乙-1-酮含有呋喃環，進一步反應可能會生成雜環類化合物。

醇類總量的變化范圍為21.04～96.26 ng/100 mL，含量隨加熱時間延長而增加。具有較高閾值的飽和醇對雞湯風味貢獻不顯著，然而在熱反應達到90 min后檢測到1-辛烯-3-醇的存在，這種醇類會使雞肉酶解液產生金屬味、土腥味等，有研究者認為1-辛醇-3-醇相比其他醇類物質對雞湯風味影響更大[28]。同時，具有腥味的1-辛醇在90 min時含量顯著增加，進一步說明熱反應體系使雞湯特征風味物質含量增加的同時部分不良氣味物質相應增加。

酸類物質是由醛酮氧化或脂肪酸降解產生能夠有效地修飾風味，酶解液經熱處理后酸類化合物的含量和種類均增加，總量變化范圍為30.23～168.62 ng/100 mL。

酯類總量的變化范圍在0.28～11.63 ng/100 mL之間，雞肉脂肪氧化產生的醇能夠和脂肪酸發生反應生成具有香味的酯類，提高雞湯的整體滋味和風味。Wasserman等[29]認為丙位十二內酯在雞湯風味形成中具有重要作用，本實驗檢測到的酯類化合物較少，僅熱反應30 min條件下檢測到丙位十二內酯，一方面可能是因為原料預處理階段用的雞胸肉剔除了表面脂肪，雞肉酶解液中脂肪含量較低，另一方面可能是提取方法不同產生差異。

本實驗芳香類化合物檢測出2 種分別是1-甲氧基-4-（1-丙烯基）苯、3,5-二叔丁基苯酚，烯烴類檢測出1 種1-十三烯，雜環類檢出1 種2-戊基呋喃。其中2-戊基呋喃在熱反應90 min時含量最高，比對照組增加了17.6 倍。在各類肉味香精中呋喃類物質是必不可少的，由于呋喃閾值很低，即使這類物質含量很少也會對風味貢獻顯著[30]，曾曉房[31]在研究雞骨架酶解制備雞肉香精時所檢出含量最高的呋喃化合物也為2-戊基呋喃。

3 結 論

探討熱處理對雞肉酶解液制備雞湯呈味特性影響，其中游離氨基酸和呈味氨基酸含量均隨加熱時間的延長顯著增加（P＜0.05），熱反應90 min時達到最大值。對照組游離氨基酸總量為943.333 mg/100 mL，其中Phe含量最高為216.314 mg/100 mL，占總量的22.93%，其次是Arg、Leu、Lys。天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）作為強度值最高的鮮味氨基酸也顯著增加（P＜0.05）。加熱時間90 min時，甜味氨基酸蘇氨酸（Thr）含量增加了206.04%，同時苦味氨基酸Phe、Ile、Tyr也分別增加了67.73%、58.65%、49.55%，雞肉酶解液熱反應制備的雞湯以苦味氨基酸為主。

所有樣品共檢測出66 種揮發性化合物，對照組檢測出37 種，熱反應組分別檢測出44、51、52 種。所有實驗組檢測出的揮發性物質包括醛類25 種、烷烴類7 種、酮類6 種、醇類8 種、酸類13 種、雜環類1 種、芳香類2 種、酯類3 種、烯烴類1 種，其中共有成分24 種。各實驗組揮發性化合物總量變化范圍在254.43～2798.95 ng/100 mL之間，對照組含量最低，實驗組揮發性風味物質含量隨熱反應時間延長而增加，90 min時含量達到最高，因此雞肉酶解液在熱反應條件下更易產生揮發性化合物。對風味貢獻最大的醛類占揮發性化合物總量的72.50%～83.63%，熱處理后的雞肉酶解液醛類含量超過對照組的5.7 倍，高溫有助于美拉德反應的進行，隨著時間延長蛋白質和氨基酸發生降解和代謝生成香味前體物質，即熱處理有助于醛類物質的產生。雞肉酶解液熱反應體系使雞湯特征風味物質含量增加的同時部分不良氣味物質相應增加。

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Change of Taste Components in Thermal Reaction Model System Containing Chicken Enzymatic Hydrolysate with Reaction Time

HOU Baihui1, XIA Yangyi1,2,*, ZHOU Tao1, ZHANG Weiyue1
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, Chongqing 400715, China)

In this study, a thermal reaction model system consisting of papain hydrolysate of chicken breast and glucose was built and used to investigate the change of taste components during the reaction process through analysis by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and using an automatic amino acid analyzer. The results indicated that with the increase in heating time, the contents of free amino acids and taste-active amino acids increased significantly (P ＜0.05), with bitter amino acids being the dominant ones. A total of 66 volatile compounds including 25 aldehydes, 7 alkanes, 6 ketones, 8 alchols, 13 acids, 1 heterocyclic compound, 2 aromatics, 3 esters and 1 alkene compound were detected, 37 of which were detected in the control group (not heated), and 44, 51 and 52 of which were detected at different reaction times of 30, 60 and 90 min, respectively. Twenty-four volatile compounds were common to these four samples. The content of volatile compounds increased with increasing reaction time, reaching a maximum at 90 min. In conclusion, volatile compounds could be more easily produced from chicken enzymatic hydrolysate under thermal reaction conditions.

enzymatic hydrolysate; chicken soup; thermal reaction; amino acids; volatile flavor compounds

10.7506/spkx1002-6630-201714027

TS251

A

1002-6630（2017）14-0175-06

侯佰慧, 夏楊毅, 周濤, 等. 雞肉酶解液制備雞湯熱反應過程中呈味物質的變化[J]. 食品科學, 2017, 38(14): 175-180.

DOI:10.7506/spkx1002-6630-201714027. http://www.spkx.net.cn

HOU Baihui, XIA Yangyi, ZHOU Tao, et al. Change of taste components in thermal reaction model system containing chicken enzymatic hydrolysate with reaction time[J]. Food Science, 2017, 38(14): 175-180. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201714027. http://www.spkx.net.cn

2016-09-23

四川省科技支撐計劃項目（12ZC2439）；公益性行業（農業）科研專項（201303082-7）

侯佰慧（1991—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學。E-mail：1580505029@qq.com

*通信作者：夏楊毅（1970—），男，副教授，博士，研究方向為食品加工過程質量與安全控制。E-mail：2658355128@qq.com