櫛江珧閉殼肌源鮮味物的研究

王靈昭，潘守昊，劉文慧，魏家樂，程遠霞，邱春江，王淑軍，顏冬梅

(1.江蘇海洋大學 江蘇省海洋生物資源與環境重點實驗室，江蘇 連云港 222005；2.江蘇省海洋生物產業技術協同創新中心，江蘇 連云港 222005；3.連云港百鮮屋食品有限公司，江蘇 連云港 222199)

櫛江珧為雙殼綱江珧科軟體動物，其后閉殼肌大，呈馬蹄形，占軟體的1/3～1/2，位于貝殼中央。櫛江珧的后閉殼肌鮮美可口，素有“海鮮極品”的美譽，其干品俗稱 “江珧柱”。目前，櫛江珧的后閉殼肌通常被凍藏和干制。Chen等[1]研究了水溶性殼聚糖復合谷胱甘肽對櫛江珧閉殼肌凍藏品質的影響。Mohibbullah等[2]研究了過熱蒸汽復合熱煙處理對提高櫛江珧閉殼肌物化品質的影響。總的來講，櫛江珧精深加工研究不多，尚需拓展。鮮味在東方國家深受喜愛，已被廣泛接受為區別于酸、甜、苦、咸4種基本滋味的第5種基本滋味[3]。過量攝入谷氨酸鈉對人體有害(如引發高血壓)已被公眾認知，核酸類鮮味劑(鳥苷酸二鈉、肌苷酸二鈉)易受生鮮食品中磷酸酯酶的生物降解而失去鮮味，因此開發高品質新型鮮味劑的市場需求巨大。櫛江珧的后閉殼肌易得且味道鮮美，本文旨在探索櫛江珧后閉殼肌源鮮味物的制備及化學，以期促進鮮味劑發展，并為櫛江珧的精深加工提供新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮活櫛江珧：連云港百鮮屋食品有限公司提供；琥珀酸鈉：陽江市港陽香化企業有限公司；肌苷酸二鈉、鳥苷酸二鈉：河南雙騰實業有限公司；味精：上海冠生園天廚調味品有限公司。

2W阿貝折射儀 上海光學儀器五廠有限公司；Lambda 35紫外可見分光光度計 美國 PerkinElmer公司；A300全自動氨基酸分析儀 德國曼默博爾公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的制備研究

將新鮮櫛江珧去殼，取后閉殼肌，清洗后置于≤-18 ℃下冷凍備用。將解凍后的閉殼肌用斬拌機制成糜狀，然后加水，調節pH，攪拌浸提20 min后進行熱處理，再經5000 r/min離心得到液相溶出物，即為櫛江珧閉殼肌源鮮味物。

依次研究不同料液比(1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5，糜狀物料/水(g/g)；自然pH值，121 ℃加熱20 min)、不同pH值(6.0，6.5，7.0，7.5，8.0；料液比1∶3，121 ℃加熱20 min)、不同熱處理方式(A為20 ℃預熱15 min，121 ℃加熱20 min；B為40 ℃預熱15 min，121 ℃加熱20 min；C為60 ℃預熱15 min，121 ℃加熱20 min；D為121 ℃加熱20 min；E為煮沸20 min。其他條件：料液比1∶3，pH 7.5)對溶出物鮮味的影響。溶出物鮮味評價采用表1的感官評價標準，評價小組由3男、4女組成，對同組樣品進行相對比較、同時評價。采用Zhuang等[4]的方法，利用不同滋味標準物對7名評價員進行嚴格培訓。

表1 感官評價標準Table 1 The standard for sensory evaluation

1.2.2 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的指標分析

分析最適宜料液比、pH值、熱處理條件下所制備的櫛江珧閉殼肌源鮮味物得率，得率定義為江珧柱溶出物質量與離心前物料質量的百分比。分析最適宜料液比、pH值、熱處理條件下所制備鮮味物的總固形物含量、可溶性固形物含量、紫外光譜、粗蛋白含量和氨基酸組成。總固形物含量和可溶性固形物含量測定分別執行GB 5009.3-2016中的干燥法、NY/T 2637-2014中的折射儀法。將樣品稀釋后，用紫外可見分光光度儀進行200～400 nm的掃描。粗蛋白含量測定執行GB 5009.5-2016中的凱氏定氮法。利用氨基酸自動分析儀測定樣品的氨基酸組成，執行GB 5009.124-2016的方法。

1.2.3 其他鮮味劑對櫛江珧閉殼肌源鮮味物的影響

以最適宜條件下制備的櫛江珧閉殼肌源鮮味物為對照，參考其他鮮味劑的閾值及用量要求，分別加入不同量的琥珀酸鈉(0.10%、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00%)、鳥苷酸二鈉(0.01%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%)、肌苷酸二鈉(0.10%、0.12%、0.14%、0.16%、0.18%、0.20%)、味精(0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%)，通過感官評價評估其他鮮味劑對櫛江珧閉殼肌源鮮味物的影響。采用表2的感官評價標準，同時衡量樣品的總體可接受性，若“不可接受”則不予評分。

表2 感官評價標準Table 2 The standard for sensory evaluation

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的制備研究

由圖1中a可知，料液比1∶3的感官得分均顯著地高于料液比1∶1、1∶4和1∶5(P<0.05)，而與料液比1∶2的感官得分相比沒有顯著性提高(P>0.05)。與料液比1∶2的感官得分比較，雖然料液比1∶3的感官得分沒有顯著性提高(P>0.05)，但是料液比1∶3可以得到更多量的溶出物，因此料液比1∶3最適宜。圖1中a的結果表明，基于糜狀物料的特定狀態和性質，加水量過少或過多均不合適。加水量過少，溶出物不僅量少，而且感官品質不高；加水量過多，溶出物的量雖然有所提高，但感官品質明顯降低。

圖1 不同因素對溶出物鮮味的影響Fig.1 Effects of different factors on the umami of soluble substances

由圖1中b可知，pH 7.5的感官得分均顯著地高于其他pH值的感官得分(P<0.05)，因此pH 7.5最適宜。櫛江珧閉殼肌含有水分82.6%、蛋白質15.7%[5]，蛋白質占非水成分質量的85%，因此其非水成分主要是蛋白質。蛋白質、肽或氨基酸越偏離等電點，溶解性越高。蛋白質通常具有堿溶酸沉的性質，近年來，堿溶酸沉法常被用于魚蛋白、蝦蛋白的提取[6-8]。因此，推測弱堿性pH 7.5導致物料中可溶性蛋白質、鮮味肽或其他鮮味物質容易溶出，能夠賦予溶出物更高的感官得分。鮮味劑的pH值一般為中性偏酸，而與I+G復配的鮮味劑的pH值偏堿性；味精、強鮮味精、酵母粉、大豆肽粉以及大豆水解蛋白在pH 6.5～7時鮮味最強，而干貝素則在 pH 7.5 時鮮味達到最強。由此可見，pH值的堿性過強,不利于鮮味劑的呈味。因此，pH 8.0時的感官得分反而顯著低于pH 7.5的感官得分，這和劉賀等[9]、馮珍泉等[10]的報道類似。

由圖1中c可知，熱處理方式B的感官得分均顯著地高于其他熱處理方式的感官得分(P<0.05)，因此熱處理方式B(40 ℃預熱15 min，121 ℃加熱20 min)最適宜。大多數蛋白質在45～50 ℃已可察覺到變性，蛋白質變性導致溶解度顯著下降[11]。圖1中c的結果表明，對物料升溫至適宜溫度(40 ℃)進行預熱浸提，該溫度不能過高，最好不要使蛋白質變性而導致溶解度下降，這樣有助于鮮味物的溶出。鮮味肽具有良好的加工特性及熱穩定性，Wang等[12]的研究表明牛肉風味肽在121 ℃、20 min蒸汽滅菌下的回收率為 97.2%。呈味核苷酸對溫度和pH都相當穩定，但在高溫和酸性條件下會分解，與中性或偏堿性條件相比較，核苷酸在酸性條件下更容易分解[13-14]。此外，高溫加熱具有對物料的殺菌作用，有利于物料長期貯存。因此，在櫛江珧閉殼肌源鮮味物的制備時，本文采用pH 7.5的堿性條件進行浸提，40 ℃預熱15 min后再對物料進行20 min的121 ℃加熱。

2.2 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的指標分析

由表3可知，櫛江珧閉殼肌源鮮味物的得率為65.8%，但其水分含量高(96.2%)，總固形物含量低(3.78%)，這說明物料離心處理后的沉淀物約為34.2%，而其水分含量相對較低。櫛江珧閉殼肌中蛋白質占非水成分質量的85%，因此該沉淀物中主體成分為蛋白質，其高值化利用值得進一步研究。此外，由于樣品的水分含量較高，其濃縮物的鮮味也值得進一步研究。樣品的總固形物含量比可溶性固形物含量高0.87%，說明樣品中含有少量的不可溶大分子物質。樣品的總固形物含量、可溶性固形物含量分別比粗蛋白含量高2.25%和1.38%，說明樣品中含有較多的不含氮成分。顯然，樣品中的含氮和不含氮成分共同賦予樣品鮮味。

表3 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的基本指標Table 3 The basic indexes of umami substances from the adductor muscle of Atrina pectinate %

由圖2 可知，樣品在244 nm處的吸光度逐漸提高，在260～280 nm有明顯吸收峰。鳥苷酸二鈉和呈味核苷酸鈉分別在波長260，250 nm處有最大吸收[15]。蛋白質分子中色氨酸Trp、酪氨酸Tyr、苯丙氨酸Phe等側鏈及肽鍵本身在260～300 nm處都具有紫外吸收的性質，Trp和Tyr在280 nm處有一個吸收峰，Phe在257 nm附近有一個吸收峰，但是大多數蛋白都在280 nm附近有一個吸收峰[16]。因此，樣品在244 nm處的吸光度逐漸提高的原因可能在于樣品中含有呈味核苷酸類鮮味物；樣品在260～280 nm有明顯吸收峰說明其含有蛋白質、肽或氨基酸。表3的結果說明樣品中含有粗蛋白，這在圖2的結果中得到證明。

圖2 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的紫外光譜Fig.2 Ultraviolet spectra of umami substances from the adductor muscle of Atrina pectinate

由表4可知，樣品含有WHO/FAO/UNU對蛋白質的氨基酸模式[17]要求的全部必需氨基酸，必需氨基酸總量滿足WHO/FAO/UNU對成人(嬰幼兒)所要求的氨基酸模式，但是Leu、Phe+Tyr、Thr、Trp和Val均不能滿足WHO/FAO/UNU對成人(嬰幼兒)所要求的氨基酸模式，都是限制性氨基酸，這說明樣品中氨基酸含量不均衡。樣品含有的Cys、Glu和Asp含量依次為前三名，分別為1.93，2.01，1.13 g/kg。根據氨基酸的味道特征，氨基酸被歸類為鮮味氨基酸(Glu、Asp)、甜味氨基酸(Ala、Gly、Ser、Thr、Pro、Lys)、苦味氨基酸(Arg、His、Ile、Leu、Met、Phe、Trp、Tyr、Val)和無味氨基酸(Cys)[18]。樣品含有鮮味氨基酸總量為3.14 g/kg、甜味氨基酸總量4.21 g/kg，而苦味氨基酸總量相對較小(2.23 g/kg)。目前，鮮味肽的構效關系與呈鮮機制尚不明確[19]，但一些研究[20-23]表明鮮味肽通常含有Glu或Asp，因此Glu和Asp對樣品的鮮味貢獻以及能否從樣品中分離出鮮味肽值得進一步研究。樣品的氨基酸總量為11.51 g/kg，顯然低于粗蛋白含量1.53%，這說明樣品中的氮含有非蛋白氮，呈味核苷酸類鮮味劑(鳥苷酸二鈉、肌苷酸二鈉)中的氮為非蛋白氮，推測樣品中可能含有呈味核苷酸類成分。此外，樣品含有牛磺酸0.39 g/kg，牛磺酸對人體具有許多生理功能，如穩定細胞膜、調節滲透壓、保護細胞、抗氧化、消炎、調節細胞內鈣離子濃度和離子通道等[24]。

表4 櫛江珧閉殼肌源鮮味物的氨基酸組成Table 4 The amino acid composition of umami substances from the adductor muscle of Atrina pectinate

續 表

2.3 其他鮮味劑對櫛江珧閉殼肌源鮮味物的影響

由表5可知，和對照相比，樣品中加入其他鮮味劑(琥珀酸鈉、鳥苷酸二鈉、肌苷酸二鈉和味精)均能顯著提高感官得分(P<0.05)，但應控制其他鮮味劑的添加量，過量添加反而會使樣品的感官品質不可接受。琥珀酸鈉、鳥苷酸二鈉、肌苷酸二鈉和味精的添加量分別不易超過0.40%、0.06%、0.18%和0.05%。綜合感官得分和成本，樣品添加0.04%～0.05%的味精最合適，其次為添加0.02%～0.03%的鳥苷酸二鈉。味精的閾值為0.03%[25]，0.04%～0.05%的添加量略高于其閾值。鳥苷酸二鈉的呈味閾值約為0.0125%[26]，0.02%～0.04%的添加量也略高于其閾值。協同增效作用是鮮味物最獨特的風味化學，也是鮮味劑研發的重要理論之一。表5的結果表明，琥珀酸鈉、鳥苷酸二鈉、肌苷酸二鈉和味精對櫛江珧閉殼肌源鮮味物均具有增效作用。

表5 其他鮮味劑對櫛江珧閉殼肌源鮮味物的影響Table 5 Effects of other umami agents on the umami substances from the adductor muscle of Atrina pectinate

3 結論

制備櫛江珧閉殼肌源鮮味物的適宜條件為料液比1∶3、pH 7.5、梯度熱處理方式(40 ℃預熱15 min，121 ℃加熱20 min)。產物水分含量96.2%、總固形物含量3.78%、可溶性固形物含量2.91%、粗蛋白含量1.53%，含氮和不含氮成分共同賦予產物鮮味。鮮味物氨基酸組成不均衡，鮮味氨基酸和甜味氨基酸的總量較大，鮮味氨基酸總量為3.14 g/kg，甜味氨基酸總量為4.21 g/kg，且該鮮味物含有牛磺酸。琥珀酸鈉、鳥苷酸二鈉、肌苷酸二鈉和味精對該鮮味物均具有增效作用。綜合感官得分和成本，在該鮮味物中添加0.04%～0.05%的味精最合適，其次為添加0.02%～0.03%的鳥苷酸二鈉。該研究結果能夠為利用櫛江珧后閉殼肌開發鮮味劑提供指導。