基于電子舌和色譜技術分析蒸煮豬肉滋味物質

郭金英 李 杰 吳 影 任國艷 崔國庭 王 萍 劉建學,2

(1. 河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽 471023；2. 河南省食品原料工程技術研究中心，河南 洛陽 471023；3. 食品加工與安全國家級實驗教學示范中心，河南 洛陽 471023)

豬肉的風味主要包括滋味和香味。滋味主要由滋味活性物質與味蕾接觸產生，主要包括酸味、咸味、鮮味、甜味和苦味[1]。滋味物質在豬肉風味呈現中起主要作用，如當某類苦味物質與氯化鈉接觸時就會觸及四周的神經細胞，并發生相互作用，使得氯化鈉與該苦味物質產生抑制作用[2]。研究[3]表明，瘦肉型豬肉與地方性豬肉滋味有顯著性差異，其中對滋味影響較大的氨基酸包括：丙氨酸、絲氨酸、谷氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、精氨酸、甘氨酸、纈氨酸，鳥苷酸和肌苷酸，這些氨基酸對豬肉鮮味和滋味均具有一定的影響。

藏香豬主要出產于中國西藏林芝地區，是藏民常食的肉類，皮薄、肉質鮮美。藏香豬肉蛋白高、脂肪低、含有對健康有益的不飽和脂肪酸和必需氨基酸[4]。三門峽黑豬是地方優良豬品種，豬肉肌纖維細，口感較好。杜長大白豬為三元雜交豬，該豬生長快，飼料轉化率高，瘦肉率高，杜長大白豬及其雜交群體占中國豬肉生產量的70%以上，在中國豬肉生產中占有重要地位[5]。目前對藏香豬的研究主要集中在養殖和肉品質分析階段[6-7]，三門峽黑豬的研究主要集中在豬肉品質分析方面[8]。關于蒸煮后藏香豬肉、三門峽黑豬肉和杜長大白豬肉滋味物質比較研究還未見報道。

電子舌類似一種稱為敏感膜的生物材料，具有傳感器的作用，當滋味物質與敏感膜接觸時，就會產生膜電勢差，進而檢測滋味物質間的相互作用。這種滋味傳感器具有重復性、靈敏性和可靠性，可以檢測滋味的總體差異[9]，因而廣泛地應用于酒類[10]、醋類[11]、奶制品[12]和肉制品[13]等食品的滋味研究中，但在蒸煮后豬肉的應用尚未見報道。試驗擬利用色譜技術和電子舌技術，分析蒸煮后藏香豬、三門峽黑豬、杜長大白豬豬肉滋味物質，以期為提高地方性品種豬肉的應用價值提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

藏香豬后腿肌肉、三門峽黑豬后腿肌肉、杜長大白豬后腿肌肉：雛鷹集團；

氨基酸標品：Waters公司；

核苷酸標品5′-AMP、5′-GMP、5′-IMP：西格瑪公司；

乙腈(色譜純)、洗脫液(A)甲醇、洗脫液(B)0.05%磷酸：國藥集團化學試劑有限公司；

高效液相色譜儀：Agilent 1200型， G1315D檢測器，安捷倫科技有限公司；

固相萃取裝置：Visiprep DL SPE型，Supelco公司；

磁力攪拌器：EMS-19型，天津歐諾儀器股份有限公司；

超聲清洗器：Prima TD型，美瑞泰克科技(天津)有限公司；

電子舌：Astree II型，法國Alpha MOS公司；

氣相色譜儀：Agilent 7820A型，安捷倫科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備 剔除冷鮮豬后腿肉中的可見脂肪和結締組織，將紅色肌肉切成3 cm×2 cm×1 cm 的小塊。水煮處理：稱取約300 g清洗瀝干的紅色肌肉樣品，放入盛有450 mL 質量分數為1%的食鹽水煮鍋中，加熱(肉中心溫度為 85 ℃)時開始計時間，蒸煮30 min。

1.2.2 游離氨基酸測定 參考顧偉鋼等[14]的方法，稍改動。稱取樣品，冰浴中勻漿3次(每次10 s)，加入三氯乙酸水溶液，混勻，放置，濾紙過濾，濾液調pH，透析，備用。

色譜條件：Nova-PakC18柱(150 mm×3.9 mm，4 μm)，紫外波長254 nm，進樣量10 μL；流動相A：將AccQ·Tag Eluent與超純水按體積比1∶10稀釋而得；流動相B：乙腈(色譜純)；流動相C：超純水；流速1 mL/min。洗脫條件見表1。

表1 梯度洗脫條件Table 1 Gradient elution condition

1.2.3 呈味核苷酸含量測定 參照Chen等[15]的方法，并稍加修改。取樣品置于離心管中，加入高氯酸溶液，高速均質，離心，懸浮，透析，色譜測定。

1.2.4 味精當量 按式(1)計算。

Y=∑aibi+1 218(∑aibi)(∑ajbj)，

(1)

式中：

Y——EUC值，g MSG/100 mL；

ai——Asp，Glu的濃度，g/100 mL；

bi——相對鮮度系數(Glu：1；Asp：0.077)；

aj——5′-IMP，5′-GMP，5′-AMP濃度，g/100 mL；

bj——相對鮮度系數(5′-IMP：1；5′-GMP：2.3；5′-AMP：0.18)；

1 218——協同作用常數。

1.2.5 脂肪酸含量測定

(1) 樣品甲酯化：脂肪酸含量在甲酯化后采用氣相色譜儀測得，準確稱量樣品0.5 g于15 mL干燥螺口玻璃管中，加入5.0 mL甲苯，氮吹1 min后，于80 ℃水浴2 h，期間震蕩6次，冷卻后溶液轉移至離心管中，用碳酸鈉溶液清洗玻璃管3次，合并，混勻，離心。取上清液1.0 mL用甲苯溶液稀釋10倍，透析，備用。

(2) 氣相色譜條件：色譜柱Agilent 112-88A7:2 HP-88，配FID檢測器。載氣流速為1.0 mL/min，爐溫在80 ℃保持1 min，然后以3 ℃/min升到200 ℃，保留12 min，再以4 ℃/min升到230 ℃，保留15 min。檢測器溫度300 ℃，進樣口溫度200 ℃，進樣量10 μL。

1.2.6 電子舌測定 取樣品24.00 g置于250 mL燒杯中，加入120 mL高純水，40 ℃恒溫水浴30 min，然后用8層紗布過濾，取濾液，于3 000 r/min離心20 min，之后真空抽提，最后于4 ℃保存，供測定使用。取100 mL抽提液進行電子舌檢測，每個樣品重復檢測7次。

取80 mL樣品倒入電子舌燒杯中，用電子舌傳感器采樣，采集時間120 s。7根傳感器的代號分別為ZZ、BA、BB、CA、GA、HA、JB。采用第120 s所得的穩定數據作為輸出值。

1.2.7 數據分析 運用SPSS 19進行數據分析，通過方差分析和Duncan多重比較確定統計差異，并使用P<0.05 的顯著性水平。

2 結果與分析

2.1 豬肉中游離氨基酸含量

蒸煮后3個品種豬后腿肉游離氨基酸含量見表2。由表2可以看出，蒸煮后3個品種豬肉游離氨基酸總量有較大差異，三門峽黑豬游離氨基酸總量最高，杜長大白豬次之，藏香豬的游離氨基酸總量最低。游離氨基酸不僅可以直接形成肉產品滋味，還可以形成肉的風味[16]。因此，不同品種的游離氨基酸含量反映豬肉滋味差異。天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸屬于鮮味氨基酸，從表2中還可以看出，3個品種豬肉間的鮮味氨基酸具有顯著性差異(P<0.05)。從鮮味氨基酸占總氨基酸比例看，藏香豬的鮮味氨基酸占比最高，表明藏香豬的鮮味最強，三門峽黑豬的次之，杜長大白豬的鮮味最弱。其中在鮮味氨基酸中，甘氨酸和丙氨酸具有甜味，可以對酸堿味起柔和的作用，豐富食品的風味[17-18]。甘氨酸在美拉德反應中，可以中和含硫氨基酸的刺激性味道，使食品的氣味更加柔和、香醇。丙氨酸是略顯苦味的甜味氨基酸，三門峽黑豬丙氨酸含量最高，杜長大白豬次之，藏香豬的丙氨酸含量最低，與三門峽黑豬和杜長大白豬相比，具有顯著性差異(P<0.05)。

鮮味氨基酸中，谷氨酸能與肌苷酸和鳥苷酸等組合具有鮮味相乘作用。3個品種豬肉谷氨酸含量具有顯著性差異，三門峽黑豬值最高，其次杜長大白豬，藏香豬的谷氨酸含量最低。在蒸煮過程中，可能由于蒸煮一部分游離氨基酸遺留在汁液中，肉中的游離氨基酸含量總體下降。藏香豬肌肉中游離氨基酸可能損失比較嚴重，而總體上鮮味氨基占總氨基酸的比值最高，可以得出3個品種豬肉中藏香豬后腿肉的鮮味較香甜。Toldra等[19]研究發現游離氨基酸主要通過以下3種途徑轉換生成揮發性風味物質：① 纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸的Streker降解反應生成2-甲基-丙醛、2-甲基-丁醛和3-甲基-丁醛；② 含硫氨基酸如蛋氨酸、半胱氨酸和胱氨酸生成二甲基二硫醚類化合物；③ 通過美拉德反應生成吡嗪類化合物。

表2蒸煮后3個品種豬后腿肉游離氨基酸含量?

Table2Thecontentoffreeaminoacidsofthreecookedporks mg/100g

游離氨基酸藏香豬三門峽黑豬杜長大白豬天門冬氨酸---絲氨酸19.30±0.46b31.68±0.81a31.82±1.32a谷氨酸29.67±1.03b53.19±1.21a39.67±0.44b甘氨酸20.95±0.74b32.03±0.20a28.16±0.32b組氨酸38.05±1.97a40.32±0.52a25.94±0.40b精氨酸81.80±1.00b145.20±5.90a176.40±3.60a蘇氨酸62.96±0.47b67.69±1.68b72.24±0.32a丙氨酸77.32±0.43b82.21±0.62a81.64±0.43a脯氨酸16.52±0.06a16.80±1.40a17.33±0.55a酪氨酸17.35±0.24a29.27±0.85a23.36±0.45b纈氨酸14.38±0.00b23.01±0.05a16.37±0.91b蛋氨酸2.40±0.90b5.00±0.72a5.61±0.33a賴氨酸25.14±0.05b40.27±0.68a36.71±0.38b異亮氨酸13.35±0.51c21.92±1.30a16.54±1.20b亮氨酸26.59±0.56b38.31±0.30a34.38±1.15b苯丙氨酸12.64±0.39b18.67±0.88a17.18±0.39a鮮味氨基酸總量140.57±0.26b178.41±6.54a166.46±0.14a甜味氨基酸總量197.05±1.24b226.92±4.95a232.82±1.36a氨基酸總量430.63±25.31b648.60±2.57a629.30±2.96a

? 鮮味氨基酸包括天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸；甜味氨基酸包括蘇氨酸和絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸和脯氨酸；“-”表示未檢測出；同行字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 豬肉中核苷酸含量

蒸煮后3個品種豬后腿肉核苷酸含量見表3。由表3可以看出，3個品種豬肉中5′-IMP的含量最高，其次是5′-AMP含量，而5′-GMP的含量最低，說明5′-IMP是主要的降解產物，IMP在肉中的降解較慢，會在肉中積累。IMP自身具有呈味作用，與丙氨酸、谷氨酸具有協同作用，可使鮮味更為突出。在肉類風味中，AMP、IMP是主要的呈味核苷酸，IMP與谷氨酸、丙氨酸具有鮮味協同效應，能增加肉的鮮味強度[20]。蒸煮后，3個品種的谷氨酸無顯著性差異，在呈味核苷酸的含量中藏香豬的5′-IMP的含量與三門峽黑豬、杜長大白豬有顯著性差異(P<0.05)，藏香豬中IMP含量最高達159.04 mg/100 g，因此蒸煮后3個品種中，藏香豬的鮮味最強。從核苷酸總量來看，藏香豬的總含量最高，三門峽黑豬次之，杜長大白豬的核苷酸總量最低。5′-AMP和5′-IMP具有鮮味增強作用，藏香豬中二者含量最高達192.41 mg/100 g，三門峽黑豬次之，杜長大白豬最小，且三者具有顯著性差異(P<0.05)。因此，從呈味的角度講，藏香豬的呈味效果最強。可能由于藏香豬后腿肉中ATP酶、肌激酶和脫氫酶的活性比較高。

表3蒸煮后3個品種豬后腿肉核苷酸含量?

Table3Thenucleotidecontentofthreecooked

hindlegporks mg/100g

核苷酸藏香豬三門峽黑豬杜長大白豬腺苷酸(5′-AMP)33.37±2.79a7.57±0.29b8.61±4.51b鳥苷酸(5′-GMP)8.53±0.58a5.67±2.06b3.94±0.15b肌苷酸(5′-IMP)159.04±9.13a90.04±2.93b61.30±3.45c5′-AMP+5′-IMP192.41±14.58a97.62±3.92b69.91±1.70c總量200.94±12.47a103.28±3.64b73.85±1.32c

? 同行字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

藏香豬、三門峽黑豬、杜長大白豬的EUC值分別為0.07，0.07，0.04 g MSG/100 g，表明藏香豬和三門峽黑豬鮮味較強。

2.3 豬肉中脂肪酸含量

蒸煮后3種豬肉共檢測出25種脂肪酸，其中含量在0.01 mg/g以上的脂肪酸見表4。由表4可以看出，蒸煮后豬后腿肉單不飽和脂肪酸含量減少，可能是一部分游離脂肪酸存在于棄去的湯汁中，也可能是肉品多次解凍造成的。蒸煮后，三門峽黑豬肉飽和脂肪酸含量最高，其次為藏香豬，杜長大白豬的飽和脂肪酸含量最低。三門峽黑豬的多不飽和脂肪酸含量最高，杜長大白豬的次之，藏香豬的最低。三門峽黑豬的單不飽和脂肪酸的最高，其次為藏香豬，杜長大白豬最低。SFA+MUFA值可用來衡量肉類及肉制品的風味、 嫩度和多汁性等質量標準[21]。

表4蒸煮后3個品種豬后腿肉脂肪酸含量?

Table4Fattyacidcontentofthreecookedhindlegporks mg/g

脂肪酸藏香豬三門峽黑豬杜長大白豬C16:00.30±0.00b0.67±0.01a0.28±0.01cC16:10.05±0.00b0.11±0.00a0.03±0.00cC18:00.17±0.00b0.33±0.00a0.16±0.00bC18:1n9c0.42±0.01b1.12±0.01a0.32±0.01cC18:2n6c0.08±0.00c0.37±0.00a0.25±0.00bC22:1n90.00±0.00c0.02±0.00a0.02±0.00b∑SFA0.47±0.01b1.00±0.01a0.44±0.01b∑MUFA0.47±0.01b1.24±0.02a0.37±0.01b∑PUFA0.08±0.00c0.37±0.00a0.25±0.00bPUFA/SFA0.16±0.01c0.36±0.00b0.56±0.00aSFA+MUFA0.94±0.02b2.25±0.02a0.81±0.01b總量1.00±0.02b2.61±0.03a1.05±0.02b

? 其他飽和脂肪酸包括C16:0、C18:0；其他單不飽和脂肪酸包括C16:1、C18:1n9c、C22:1n9；其他多不飽和脂肪酸包括C18:2n6c；SFA表示飽和脂肪酸；MUFA表示單一不飽和脂肪酸；PUFA表示多不飽和脂肪酸；同行字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

從表4可以看出，三門峽黑豬、藏香豬、杜長大白豬的SFA+MUFA的值分別為2.25，0.94，0.81 mg/g。

2.4 電子舌檢測

蒸煮前后3個品種豬后腿肉PCA分析圖譜見圖1。由圖1可以看出，3個品種豬肉的第1主成分貢獻率和第2主成分貢獻率之和為99.226%>90%，表明第1主成分和第2主成分包含的信息量能夠反映樣品的整體信息。電子舌PC圖譜第1主成分大于第2主成分，表明樣品間差異主要在第1主成分上。與原料肉相比較，蒸煮后3種豬后腿肉第1主成分顯著提高，表明蒸煮前后樣品間滋味物質具有顯著性差異(P<0.05)。蒸煮后藏香豬、三門峽黑豬和杜長大白豬第1主成分無顯著性差異，表明3種豬后腿肉的滋味具有相似性。

1. 煮制藏香豬 2. 煮制三門峽黑豬 3. 煮制杜長大白豬 4. 藏香豬原料肉 5. 三門峽黑豬原料肉 6. 杜長大白豬原料肉

3 結論

通過對3個品種豬肉蒸煮后的游離氨基酸、脂肪酸、核苷酸含量分析，發現蒸煮后地方性著名品種藏香豬和三門峽黑豬豬肉鮮味增強明顯，脂肪酸含量顯著高于杜長大白豬。電子舌分析發現，與原料肉相比，蒸煮提高了3個品種豬肉滋味物質含量，但蒸煮后3種豬肉滋味相似。豬肉含有多種呈味物質，豬肉的滋味是豬肉呈味成分的綜合反應，不同呈味物質的組成和比例形成了不同的滋味。藏香豬和三門峽黑豬豬肉滋味來源還需要進一步研究。