超聲輔助酶解制備草魚鱗膠原肽的特征風味解析

謝俊鴻 趙鈺 胡楊

摘要：該研究以超聲輔助單酶酶解組/分步酶解組的膠原肽為研究對象，傳統的單酶酶解組和分步酶解組為對照，通過電子鼻、頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術、超高效液相色譜儀、氨基酸分析儀和電子舌對4組膠原肽的氣味特征和滋味特征進行了分析鑒定；同時，對4組樣品分別進行了感官評價。結果表明，超聲組揮發性風味物質的含量和種類均有所提升，其中超聲輔助單酶酶解組種類由20種提高至24種，含量由5 966.70 μg/kg提高至6 422.62 μg/kg，超聲輔助分步酶解組種類由22種提高至24種，含量由6 202.30 μg/kg提高至7 480.43 μg/kg，同時，超聲組呈味物質的含量也有所上升，呈鮮味的肌苷酸和鳥嘌呤核苷酸含量均有所提高，苦味氨基酸和鮮味氨基酸含量也有所提高，即超聲會影響揮發性風味物質和滋味物質核苷酸和游離氨基酸的種類和含量，在一定程度上可以改善膠原肽的氣味特征和滋味品質。此外，感官評價結果表明，超聲組整體風味輪廓較好，鮮味有所提升，腥味/異味有所降低，為超聲輔助酶解工藝制備膠原肽的風味研究提供了支持。

關鍵詞：草魚鱗膠原肽；超聲；氣味特征；滋味特征；風味品質

中圖分類號：TS201.2 ?????文獻標志碼：A ????文章編號：1000-9973（2024）04-0001-10

Analysis of Characteristic Flavor of Grass Carp Scale Collagen Peptides

Prepared by Ultrasound-Assisted Enzymatic Hydrolysis

XIE Jun-hong， ZHAO Yu， HU Yang*

（College of Food Science and Technology， Huazhong Agricultural University， Wuhan 430070， China）

Abstract： In this study， with collagen peptides of ultrasound-assisted single enzyme enzymatic hydrolysis group/stepwise enzymatic hydrolysis group as the research object， and traditional single enzyme enzymatic hydrolysis group and stepwise enzymatic hydrolysis group as the control， odor and taste characteristics of the four groups of collagen peptides are analyzed and identified by electronic nose， headspace solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry， ultra-high performance liquid chromatography， amino acid analyzer and electronic tongue. At the same time， sensory evaluation is carried out on the four groups of samples respectively. The results show that the content and types of volatile flavor substances in the ultrasound groups both increase， among which， the types of the ultrasound-assisted single enzyme enzymatic hydrolysis group increase from 20 to 24， the content increases from 5 966.70 μg/kg to 6 422.62 μg/kg， and the types of the ultrasound-assisted stepwise enzymatic hydrolysis group increase from 22 to 24， the content increases from 6 202.30 μg/kg to 7 480.43 μg/kg. Meanwhile， the content of flavor substances in the ultrasound groups also increases， with an increase in the content of inosinic acid and guanine nucleotides， as well as a certain degree of increase in the content of bitter amino acids and umami amino acids， which indicates that ultrasound can affect the types and content of nucleotides and free amino acids of volatile flavor substances and taste substances， and can improve the odor characteristics and taste quality of collagen peptides to a certain extent. In addition， the results of sensory evaluation show that the overall flavor profile of the ultrasound groups is better， the umami is improved， and the fishy/unpleasant odor is reduced. This study has provided support for the study

膠原肽是膠原水解得到的一種介于氨基酸和蛋白質之間的物質，魚鱗膠原肽分子量主要分布在500～1 000 u[1]，具有抗氧化、抗衰老、降血糖等多種生理功能，被廣泛應用于醫藥、食品、化妝品等領域[2]。酶解法具有反應條件溫和、對環境污染小、水解程度相對較高等優點，是制備膠原肽的常用方法[3]。然而，在酶解法制備過程中會產生疏水性氨基酸，使多肽產生苦味，并且脯氨酸殘基可以輔助多肽形成回轉結構而加重苦味；此外，分子量不同的膠原肽呈味特性不同，表現為不同的滋味感受[4]。

近年來，不少學者將超聲應用于蛋白/肽的分離提取，發現超聲輔助酶解能一定程度上影響終產物的風味品質[5]。Li等[6]采用超聲預處理對蛤蜊肉進行酶解，發現超聲預處理提高了包括游離氨基酸、5′-核苷酸和琥珀酸在內的滋味物質含量，促進了令人愉快的揮發性化合物的形成并降低了令人不愉快的揮發性化合物含量。步營等[7]采用超聲輔助法提取藍蛤中呈味物質，發現超聲處理后藍蛤提取液中氨基態氮含量顯著提高，同時從超聲處理后的藍蛤提取液中鑒定出28種揮發性化合物。目前有關超聲輔助酶解制備膠原肽風味方面的報道較少，且大都局限于酶解液風味的研究，鮮有對超聲作用于酶解過程制備的膠原肽產品風味的系統評價。

因此，本研究以優選的超聲輔助單酶酶解/分步酶解工藝制備的膠原肽為對象，傳統單酶酶解/分步酶解工藝制備的膠原肽為對照，通過電子鼻、電子舌比較超聲對膠原肽氣味和滋味特性的影響，通過頂空固相微萃取-氣質聯用（SPME-GC-MS）比較超聲對膠原肽揮發性風味物質的影響，通過考察核苷酸和游離氨基酸含量變化比較超聲對膠原肽滋味物質的影響，為后續膠原肽風味品質的改良提供一定的理論基礎。

1 材料與儀器

1.1 試驗材料

1.1.1 原料

草魚鱗：購于華中農業大學菜市場。

1.1.2 主要化學試劑

堿性蛋白酶（200 U/mg）、風味酶（20 U/mg）、次黃嘌呤（Hx）、次黃嘌呤核苷（HxR）、5′-次黃嘌呤核苷酸（IMP）、5′-一磷酸腺苷（AMP）、5′-二磷酸腺苷（ADP）、5′-三磷酸腺苷（ATP）、5′-一磷酸鳥苷（GMP）標準品：上海源葉生物科技有限公司；環己酮標準品：阿拉丁試劑（上海）有限公司；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

A300型氨基酸分析儀 德國曼默博爾公司；FOX4000型電子鼻、Astree電子舌 法國阿爾法莫斯儀器公司；7000D型氣相色譜-質譜聯用儀 新加坡安捷倫儀器公司；Acquity UPLC I-Class超高效液相色譜儀 美國沃特世公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品的制備

稱取一定質量草魚鱗，用蒸餾水調節底物濃度，在不同超聲條件下處理，凍干備用。以實驗室前期趙鈺等[1]優選的超聲輔助單酶酶解/分步酶解的最佳工藝為基礎，傳統的單酶酶解和分步酶解為對照，考察超聲對酶解膠原肽滋味特征的影響。超聲輔助單酶酶解的試驗條件：堿性蛋白酶用量為420 U/g，酶解溫度為60 ℃，初始 pH 值為8.0～8.5，酶解時間為4 h，在酶解過程中分別進行20 min不同功率（0～600 W）的超聲處理，超聲輔助分步酶解的試驗條件：第一步酶解的堿性蛋白酶用量為 420 U/g，酶解溫度為60 ℃，初始 pH值為8.0～8.5，酶解時間為3 h，在酶解過程中進行10 min、300 W的超聲處理；第二步酶解的風味酶用量為420 U/g，酶解溫度為60 ℃，酶解時間為2 h，在酶解過程中進行10 min、300 W的超聲處理。

1.3.2 電子鼻和電子舌測定

電子鼻測定參照蔡禮彬等[8]的方法并略作修改。測試條件：取不同方法制備的膠原肽0.4 g于20 mL頂空瓶中，電子鼻載氣為空氣，流速為150 mL/min。頂空產生條件：頂空產生溫度50 ℃，攪拌速度500 r/min，注射體積2.5 mL，注射針溫度60 ℃，獲取時間120 s，延滯時間300 s。

電子舌測定：取1 g樣品溶于100 mL超純水中，過濾，放置在樣品杯中，傳感器每秒采集一個數據，采集時間共 120 s，選取每根傳感器第 120 s 的響應值進行分析。

1.3.3 氣味物質的定性與半定量

揮發性風味成分的測定參考楊姣等[9]的方法并略作修改。氣相條件：萃取頭45 ℃ 萃取 60 min，GC進樣口溫度250 ℃，解吸附時間8 min，使用HP-5MS色譜柱進行分離。升溫程序：40 ℃ 保溫4 min，以4 ℃/min升溫至230 ℃，保持5 min。載氣為氦氣，流速為2 mL/min。電子沖擊（EI）能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，全掃描模式。樣品在動態頂空吸附前加入1 μL環己酮（2 mg/mL）作內標，根據峰面積比計算揮發性風味物質的相對含量，計算公式如下：

Cx=Co×Vo×SxCo×m。（1）

式中：Cx為未知揮發性風味物質含量，μg/kg；Co為內標化合物質量濃度，μg/mL；Vo為內標化合物進樣體積，μL；Sx為未知風味化合物峰面積，AU·min；So為內標化合物峰面積，AU·min；m為試樣的質量，kg。

1.3.4 氣味活性值的測定

嗅感物質的絕對濃度與其感覺氣味閾值的比值被稱為氣味活度值（odor activity value，OAV）。當OAV>1時，則該物質濃度的高低會影響整體氣味特征；當OAV<1時，則該物質不是決定總體氣味特征的主要組分。計算公式如下：

OAV=CT。（2）

式中：C為風味物質的含量，μg/kg；T為該風味物質在水中的感覺閾值，μg/kg。

1.3.5 游離氨基酸分析

稱取0.25 g樣品，用10 mL 10%磺基水楊酸溶解，于4 ℃靜置?2 h。以8 000 r/min離心10 min，取100 μL上清液加入 900 μL 0.02 mol/L鹽酸溶液，再加入1 mL正己烷，渦旋混勻后以12 000 r/min離心3 min，取下層溶液，用0.22 μm濾膜過濾下層溶液，用氨基酸自動分析儀測定。

1.3.6 核苷酸分析

參考劉敬科[10]的方法并略作修改。稱取0.4 g樣品，加入30 mL 5%冷高氯酸，超聲振蕩5 min，在4 ℃下以8 000 r/min 離心20 min 取上清液。使用冷高氯酸洗滌沉淀物2次，使用NaOH調節pH值至6.5，使用超純水定容至100 mL，過0.22 μm濾膜，將濾液置于液相進樣瓶中待測。

將核苷酸標準品（Hx、HxR、AMP、IMP、GMP、ADP、ATP）分別配制成5，100，125，250，500 pmol/μL的濃度梯度，測定條件相同，標準曲線見表1。

1.3.7 滋味活度值（taste activity value，TAV）測定

滋味物質濃度與其滋味閾值的比值可以表示呈味核苷酸和呈味氨基酸的滋味活度值。當TAV≥1 時，呈味物質對食品的滋味有貢獻，其值越大貢獻越大；當 TAV＜1 時，呈味物質對食品的滋味無貢獻[11]。

TAV=CT。（3）

式中：C為滋味物質的含量，mol/L；T為該滋味物質在水中的滋味閾值，mol/L。

1.3.8 味精當量值（equivalent umami concentration， EUC）測定

味精當量值指鮮味氨基酸與呈味核苷酸協同作用產生的鮮味強度相當于多少濃度的谷氨酸鈉所產生的鮮味強度。計算公式如下：

EUC=∑am+1 218∑ambm（∑anbn）。（4）

式中：EUC為味精當量，g MSG/100 g；1 218為協同作用常數；am為鮮味氨基酸濃度，g/100 g；bm為鮮味氨基酸相對于谷氨酸鈉（MSG）的鮮度系數，天冬氨酸的鮮度系數為0.077，谷氨酸的鮮度系數為1；an為呈味核苷酸濃度，g/100 g；bn為呈味核苷酸相對于肌苷酸的鮮度系數為1。

1.3.9 感官評價

取1 g膠原肽溶于100 mL水中，選擇10位有感官品嘗經驗的人員組成感官評定小組，對傳統酶解法和超聲輔助酶解法制得的膠原肽在溶液色澤、腥味、鮮味、苦味、異味5個方面進行感官評價，感官評價標準參照楊琬琳[12]的方法。

1.4 數據分析

試驗重復3次，采用SPSS軟件進行顯著性分析，顯著性分析取 95%置信度（P<0.05），采用Origin 2017軟件作圖。電子鼻和電子舌數據通過 Alpha Soft 12.3 軟件初步處理，采用Origin 2017 軟件進行主成分分析作圖。采用Qualitative Analysis 10.0 軟件進行揮發性風味物質分析。

2 結果與分析

2.1 超聲對膠原肽氣味特性的影響

判別因子分析（DFA）見圖1中A，其DF1和DF2的貢獻率分別為92.134%和7.527%，總貢獻率為99.661%（>95%），幾乎包含了樣品的所有信息，能很好地反映樣品的基本信息和樣品間差異。不同組別膠原肽整體氣味特征分布由不同顏色區域代表，區域之間的距離表明樣品之間的差異性，不同組別膠原肽具有差異性，說明超聲對膠原肽的氣味特征有明顯影響。FB組和J10組區域距離較近；J0組和J300組區域距離較近，說明FB組和J10組以及J0組和J300組的氣味特征較相似。

電子鼻氣味特征雷達圖見圖1中B，各組樣品的風味輪廓形狀大致相似，其中FB組和J10組對T30/1、P10/1、P40/1、PA/2、P30/1、P40/2、P30/2、T40/2、T70/2有較高的響應值；J0組和J300組對PA/2、P40/1、P10/2、P10/1、T70/2有較高的響應值。P10/2探頭主要對應烴類物質，J10組對P10/2的響應值最大，而J0組對P10/2的響應值最小，說明超聲輔助酶解過程中產生了較多烴類物質，與蔡天[13]研究控溫超聲輔助酶解對蘋果濁汁風味影響的結果相一致。此外，不同方法制備的膠原肽對T40/2、P30/2、P40/2、P30/1、PA/2、T70/2、T30/1、P10/1型傳感器的響應值差異較大。其中PA/2探頭對應的物質主要是氨、胺類化合物，是魚腥味的主要來源，由雷達圖可以看出FB組和J0組對PA/2的響應值高于J300組和J10組，說明超聲可以在一定程度上降低腥味[14]。

2.2 超聲對膠原肽揮發性風味物質的影響

采用SPME-GC-MS測定了4組膠原肽揮發性成分含量和種類的變化。由圖2中A可知，酯類和醛類物質的含量均較高，占比較大。有學者研究水產品下腳料酶解前后的揮發性風味物質時也發現其主要的揮發性物質為酯類和醛類化合物[15]。由圖2中B可知，膠原肽產品中共鑒定出47種揮發性物質，其中J0組20種，J300組22種，FB組22種，J10組24種，超聲組揮發性物質的種類略有提高。

揮發性風味物質名稱、含量和氣味描述見表3。

由表3可知，烯類物質是脂肪酸烷氧自由基均裂產生的[16]，烯類物質在4組中占比分別為15.41%（J0組）、14.97%（J300組）、14.79%（FB組）、14.17%（J10組）。烯類物質的氣味閾值不高，故對主體風味的影響較大，超聲組烯類物質的相對含量較低，分步酶解組烯類物質的含量均低于單酶酶解組，可能是因為有些烯類物質是合成醛類和醇類的前體物質，在超聲或是第二步酶解時烯類通過一系列降解反應生成其他物質，如醛類、酮類[17]，這些降解反應的發生可能是因為處于空化泡中的水會發生分裂和鏈式反應，產生氧化性強的自由基，從而促使烴類降解[18]。J10組中檢測出具有黑胡椒味的水芹烯和具有丁香香氣的石竹烯等，可能是蛋白酶分解蛋白質生成的[19]。

醛類物質的閾值較低，對產品的總體氣味貢獻較大。蛋白質經過Strecker降解反應可以生成醛類物質，同時蛋白/肽在高溫下發生脫羧和脫氨基反應也可以生成醛類物質[20]。4組樣品中醛類物質的占比分別為32.82%（J0組）、33.08%（J300組）、34.37%（FB組）、31.96%（J10組）。所有組中具有杏仁味的苯甲醛占醛類含量的比例最高，4組樣品中苯甲醛占比分別為60.26%（J0組）、64.43%（J300組）、59.99%（FB組）、88.82%（J10組），可以看出超聲組苯甲醛的含量均高于未超聲組，可能是超聲處理所產生的極端壓力和溫度條件使氨基酸/肽發生脫羧和脫氨基反應生成苯甲醛[21]。壬醛在濃度較高時呈現出腥味和腐敗味，而在濃度較低時呈現出青草味，在4組樣品中壬醛在醛類中的占比分別為22.36%（J0組）、20.54%（J300組）、18.71%（FB組）和未檢出（J10組），超聲組中壬醛含量均下降，說明超聲在一定程度上可以改善風味。同時在超聲組中還檢測到有玫瑰花香味的紫蘇醛，可能是在酶的作用下蛋白質水解生成氨基酸，氨基酸進一步降解生成的[22]。

醇類物質的風味閾值相對較大，故其對產品的風味貢獻不大。醇類主要通過蛋白質的Strecker降解和氨基酸的降解產生[20]，同時羰基化合物還原也可生成醇類物質。醇類物質一般具有令人愉悅的氣味，2-乙基己醇具有花香味，1-辛炔-3-醇具有丁香味，2，6-二甲基-7-辛烯-2-醇具有蘑菇味，α-松油醇具有水果香氣，可以起到掩蓋不良氣味的作用。在單酶酶解組中，具有丁香味的1-辛炔-3-醇的含量占比由超聲前的38.46%升至超聲后的51.36%，在分步酶解組中，在超聲組中檢測出具有水果香氣的α-松油醇，推測超聲可以在一定程度上改善氣味特征。蛋白質的Strecker降解和氨基酸的降解反應均可以生成酯類物質，同時還原糖通過美拉德反應也可以生成酯類物質，酯類物質通常具有令人愉快的氣味，從而對風味產生積極影響。

酮類物質可以由氨基酸的降解和還原糖的美拉德反應產生。酮類物質的閾值一般高于醛類，在膠原肽樣品中只檢測出具有紫羅蘭花香味的α-紫羅蘭酮和具有樟腦味的茨酮，且均在未超聲組中檢測出，這可能是因為超聲處理產生的熱效應使其在高溫過程中被還原或是參與其他反應導致其未被檢測出。有學者研究表明在臘肉制品中酚類物質十分常見[23]，會對臘肉的整體風味產生較大貢獻，酚類物質可能來源于氨基酸的降解。在4組中，酚類物質的含量占比分別為5.71%（J0組）、15.82%（J300組）、2.30%（FB組）、7.84%（J10組），超聲組中酚類物質的含量占比均有提升，這可能是由于超聲作用促進了氨基酸的降解。同時4組樣品中均有少量的含硫、含氮類物質。甲硫氨酸熱降解會產生含硫化合物，蛋白質降解會產生含氮化合物[24]。在4組樣品中，超聲后具有不良氣味的二甲基二硫含量降低，而具有堅果味的吲哚含量升高，故超聲可在一定程度上改善產品的氣味。

2.3 揮發性風味物質的氣味活度值（OAV）

OAV分析結合氣味閾值可以更好地判定產品的整體風味。為了進一步確定在4組樣品中對產品的整體風味有重要貢獻的物質，通過對OAV進行計算，得到4組膠原肽的氣味活度值，見表4。

在一定范圍內某種物質對總體風味的貢獻值與其OAV呈正相關。由表4可知，水芹烯、石竹烯、苯甲醛、壬醛、β-環高檸檬醛、1-辛炔-3-醇、α-紫羅蘭酮、4-乙基愈創木酚、二甲基二硫對膠原肽產品的整體風味均有貢獻。且具有檸檬味的β-環高檸檬醛、具有泥土味的壬醛、具有蒜味的二甲基二硫的OAV較大。此外，經過超聲處理后一些具有愉快氣味的物質例如具有杏仁味的苯甲醛、具有木香的4-乙基愈創木酚的OAV有所增加，同時具有蒜味的二甲基二硫、具有泥土味的壬醛的OAV有所降低，說明超聲在一定程度上影響了樣品的風味特征。

2.4 超聲對膠原肽滋味特性的影響

由圖4中A可知，膠原肽的PC1和PC2貢獻率分別為98.030%和1.649%，總貢獻率為99.679%（>95%），幾乎包含了樣品的所有信息，可以較好地反映出樣品的基本信息和樣品之間的差異性，不同顏色區域代表4組樣品的整體滋味特征分布，而不同區域之間距離表明樣品間的差異性。4組膠原肽樣品的滋味特征差異明顯，說明超聲對膠原肽產品的滋味品質有顯著影響。此外，J10組和FB組滋味特征區域距離較近，說明其滋味特征相似。由圖4中B可知，4組樣品的風味輪廓形狀相似，以鮮味和苦味為主。步營等[7]在研究不同預處理方式對藍蛤提取液滋味特征的影響時發現，超聲對藍蛤提取液滋味特征的差異主要體現在苦味和鮮味上。分步酶解組苦味和鮮味均低于單酶酶解組，同時超聲組苦味和鮮味也低于未超聲組，說明超聲和酶解可以降低苦味，改善滋味特征。

2.5 超聲對膠原肽核苷酸及其降解產物的影響

由表5可知，J0組IMP含量最高，為0.38 mmol/dL，其次是ADP，為0.08 mmol/dL。J300組IMP含量最高，為1.05 mmol/dL，其次是Hx，為0.23 mmol/dL。FB組GMP含量最高，為0.72 mmol/dL，其次是IMP，為0.47 mmol/dL。J10組GMP含量最高，為0.86 mmol/dL，其次是IMP，為0.61 mmol/dL。所有組均未檢測出AMP和ATP，可能是因為魚鱗中AMP的含量本就不多，且AMP脫氨酶可以不可逆地水解AMP，使其生成IMP，一般當溫度高于60 ℃時該酶會失活，可能是水解產物中存在一些金屬離子，導致酶失活，溫度升高，故AMP會降解生成IMP。

對比J300組和J0組，發現超聲后可檢測出的核苷酸及其降解產物IMP、ADP含量均高于未超聲組，可能是超聲處理有利于核苷酸的積累和釋放，同時超聲組比未超聲組多檢測出Hx和HxR，可能是超聲產生的熱效應加速了熱極不穩定的IMP的分解進而生成Hx和HxR。對比J10組和FB組，發現超聲后核苷酸及其降解產物的含量除HxR外均高于未超聲組，說明超聲處理有利于核苷酸的釋放和積累。有研究表明超聲處理提高GMP含量的效果顯著，GMP的釋放與超聲呈正比，可能是超聲產生的熱效應會激活有關酶，促進RNA分解，進而產生更多的GMP[25]。水解度的高低與核苷酸及其降解產物的含量相關，對比單酶酶解組和分步酶解組，發現分步酶解組的核苷酸及其降解產物總含量高于單酶酶解組，因為分步酶解的酶解程度比單酶酶解高，其水解度也高于單酶酶解組[4]。超聲后無論是單酶酶解組還是分步酶解組中鮮味核苷酸和苦味核苷酸的含量均有所提高，且主要提高鮮味核苷酸的含量，故超聲會影響膠原肽的滋味。

2.6 超聲對膠原肽游離氨基酸的影響

游離氨基酸類物質是一類非揮發性含氮滋味化合物，具有豐富的味感，對產品的滋味有貢獻，通常具有鮮味、甜味和苦味。不同超聲條件下制備的膠原肽中游離氨基酸含量比較見表6。

由表6可知，4組樣品中共檢測出16種對滋味有貢獻的氨基酸。J0組未檢測出具有鮮味的天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu），苦味氨基酸甲硫氨酸（Met）、酪氨酸（Tyr）、組氨酸（His）含量較高，含少量的甜味氨基酸；J300組未檢測出谷氨酸（Glu）和苯丙氨酸（Phe），含微量的鮮味氨基酸天冬氨酸（Asp），苦味氨基酸甲硫氨酸（Met）、纈氨酸（Val）、酪氨酸（Tyr）含量較高，甜味氨基酸丙氨酸（Ala）含量較高；FB組檢測出15種對滋味有貢獻的氨基酸，苦味氨基酸異亮氨酸（Ile）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）含量較高，甜味氨基酸丙氨酸（Ala）含量較高，含少量的鮮味氨基酸；J10組苦味氨基酸異亮氨酸（Ile）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe）含量較高，且含鮮味氨基酸天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）。

對比J0組和J300組，發現超聲后總氨基酸含量、苦味氨基酸含量、甜味氨基酸含量、鮮味氨基酸含量均顯著提高（P<0.05）；苦味氨基酸除精氨酸（Arg）、賴氨酸（Lys）、組氨酸（His）外，其余含量超聲后均提高；鮮味氨基酸經超聲后檢測出少量的天冬氨酸（Asp）；甜味氨基酸經超聲后脯氨酸（Pro）的含量顯著提高（P<0.05）。對比FB組和J10組，發現超聲后總氨基酸含量和苦味氨基酸含量顯著提高（P<0.05），鮮味氨基酸含量上升，甜味氨基酸含量無顯著變化；苦味氨基酸除酪氨酸（Tyr）外，其余含量超聲后均提高，超聲后鮮味氨基酸含量均略有上升，甜味氨基酸除蘇氨酸（Thr）外，其余含量超聲后均略有提高。總體來看，超聲組的氨基酸含量均有所提高，可能是超聲波的空化作用加速了游離氨基酸的擴散，即超聲處理改變了蛋白質結構，更有利于蛋白質水解，進而蛋白水解物中會釋放出更多的肽和氨基酸。同時超聲后苦味氨基酸含量也有提高，有文獻報道游離氨基酸的呈味特性與疏水性的大小有關，當疏水性大時主要呈現苦味[26]，原料蛋白質分子結構在超聲作用下展開，疏水基團暴露，可能導致超聲后苦味氨基酸含量增加。通常甜味氨基酸的存在可以降低鮮味氨基酸的閾值，苦味氨基酸的存在對鮮度的提升、口感的持續性、復雜性和濃厚感有重要作用，超聲后甜味氨基酸和苦味氨基酸含量均有所上升，故推測超聲可以改善膠原肽的滋味特征。單酶酶解組的游離氨基酸含量少于分步酶解組，可能是游離氨基酸的含量與水解程度呈正相關，水解度程度越高，游離氨基酸總量越大。不同呈味氨基酸的總含量與電子舌響應值之間存在差異，劉泓等[27]利用電子舌判別不同畜禽骨蛋白肽時也發現了類似結論，對于鮮味氨基酸含量和鮮味響應值之間的差別，可能是鮮味物質的閾值較低。對于苦味氨基酸含量和苦味響應值之間的差別，可能是苦味氨基酸不具有味覺活性，通常被鮮味和甜味掩蓋[28]。同時食品的滋味并不是由單一種類氨基酸決定的，鮮味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸等不同種類游離氨基酸之間的平衡及相互影響是決定滋味的關鍵因素[29]，同時一些單糖和無機離子也會影響產品的滋味特征。

2.7 超聲對膠原肽滋味活度值（TAV）的影響

滋味活度值可以評價呈味物質對產品整體滋味的貢獻程度。為了對4組呈味物質的滋味貢獻程度作出評價，根據滋味物質在水中的閾值，計算出樣品中可檢測出的呈味核苷酸和呈味氨基酸的滋味活度值（TAV），見表7。

由表7可知，苦味物質的滋味活度值基本大于1，J0組Met的TAV最高，其次是His；J300組Met的TAV最高，其次是Val；FB組Val的TAV最高，其次是His；J10組Val的TAV最高，其次是Met。鮮味物質中，J10組和FB組Glu的TAV>1，但超聲后鮮味物質的TAV基本大于未超聲組，即超聲可以起到提升鮮味的作用。甜味物質中，J0組Gly和Ala的TAV>1，J300組Gly、Pro和Ala的TAV>1；FB組Thr、Ala和Gly的TAV>1，J10組Gly和Ala的TAV>1，4組樣品的呈味物質對產品整體滋味的影響和貢獻程度存在差異，即超聲在一定程度上會對產品的滋味產生影響。

味精當量值（EUC）表示實際鮮味的變化，不同超聲條件下制備的膠原肽中味精當量值見圖5。

由圖5可知，超聲組味精當量值較未超聲組均有所提高，說明超聲可以在一定程度上提高產品的鮮味。同時味精的閾值為0.03 g/100 g，除J0組外，其余組EUC的TAV均大于1，說明在超聲輔助酶解過程中呈味核苷酸和游離氨基酸協同作用產生的鮮味對滋味的貢獻顯著，即超聲可在一定程度上提高膠原肽產品的鮮味。

2.8 感官評價

從溶液色澤、腥味、鮮味、苦味和異味5個方面檢驗了不同方法制備的膠原肽的感官品質，見圖6。

由圖6可知，對比J0組和J300組，發現超聲后溶液色澤的評分由16.8分降低到14.1分，鮮味、腥味、苦味、異味的評分分別由9.3分上升到11.3分，由9.3分上升到10.8分，由10分上升到11.3分，由14分上升到15.3分，即J300組的色澤比J0組深但其異味、苦味和腥味均低于J0組；同理，對比FB組和J10組，發現超聲后溶液色澤、鮮味、腥味、苦味、異味評分分別由10.5分上升到12.9分，由10分上升到10.7分，由12.7分上升到13.7分，由13.3分上升到14.7分，由16分上升到17.3分，即J10組的色澤、腥味、異味、苦味均低于FB組，而鮮味有所提升，說明超聲可在一定程度上降低產品的異味，提高鮮味，改善其感官品質，且酶解條件和超聲條件的不同會對溶液色澤產生一定影響。同時，FB組和J10組的異味、苦味、腥味相較于J0組和J300組有所降低，說明分步酶解可以在一定程度上降低產品的不良風味。

3 結論

采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術，在4組樣品中共鑒定出47種揮發性風味物質。4組樣品中的酯類和醛類物質含量均較高，占比均較大。超聲后令人愉悅的苯甲醛和4-乙基愈創木酚含量增加，同時令人不愉悅的二甲基二硫和壬醛等含量減少，即超聲可以改善產品的氣味特征。通過計算OAV鑒定出9種對產品整體風味有貢獻的物質，具有檸檬味的β-環高檸檬醛、具有泥土味的壬醛、具有蒜味的二甲基二硫的OAV較大。超聲后具有鮮味的核苷酸的IMP和GMP含量均有所提高，超聲增加了鮮味氨基酸和苦味氨基酸的含量。食品滋味不是由單一種類物質決定的，不同滋味物質間的相互作用會影響食品的風味，超聲可以提高EUC，從而提高產品的鮮味，即超聲會對產品的滋味特征產生影響。因此，超聲可通過改變揮發性風味物質的含量、種類以及滋味物質核苷酸和游離氨基酸的含量，在一定程度上改善產品的風味。

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