北京豆汁感官特性分析与北京油鸡鸡汤滋味物质分析.docx

在豆汁生产上，尽管豆汁加工工艺较为相似，但是不同商家采用的工艺会略有不同，包括采用绿豆的品质也会有所差异，其制备的产品也会具有不同的风味和滋味特征，风格各异的豆制产品一方面满足了不同消费者的喜好需求，另一方面也丰富了豆汁产品的多样性。目前，豆汁已成为本地居民和外地游客到访北京必品尝的风味小吃之一，尽管已有对豆汁的风味物质、熬制过程中的挥发性风味成分、菌群及优势菌群等的研究，对豆汁加工产业的发展起到了积极推动作用，但仍未形成系统化的技术体系，尚不能为生产者、消费者提供足够的科学参考，也难以有效支撑产业发展。因此,开展豆汁感官属性分析，量化产品的品质参数及不同产品之间的参数差异，将有助于获取更多有关豆汁的信息。为了量化豆汁产品的风味和滋味品质，选取市场份额较大的10种豆汁进行分析，考察不同豆汁的主体风味特征、味觉特性、游离氨基酸组分、氨基酸组分和挥发性有机物组分等参数，旨在为豆汁加工和深入研究提供参考。1豆汁主体风味特征差异不同豆汁的主体风味特征如图1和表3所示，10种产品在PCl和PC2上的总方差贡献率为93.3%,高于85%,即产品均具有良好的主体风味特征。由图IB可知，不同样品LDA方差贡献率为59.933%,低于85%,即通过LDA不能对所有样品进行有效区分,而由表3可知，不同豆汁之间的区分能力有很大差异，表现在MJsheng与JX之间的区分能力为0.498,BXQsheng与MJsheng之间的区分力为0.347,BXQSheng与JX之间的区分力为0.411,均具有较低的区分能力，即这些产品主体风味特征较为相似，不能对这些样品进行差异性区分；BXQsheng与BJshu之间的区分力为0.929,BXQsheng与HJshu之间的区分力为0.919,BJshu与HJsheng之间的区分力为0.889,BJshu与HJshu之间的区分力为0.598,BJshu与JX之间的区分力为0939,BJShU与MJSheng之间的区分力为0.949,表现为有一定程度相似，仅能够进行初步鉴别分析；其他豆汁之间的区分能力均高于0.950,能够进行豆汁样品之间的差异区分，与图IA结果一致，即不同豆汁样品均具有独特的风味特征，且部分样品之间具有较高的相似度。来源于同一制作工艺样品中，除HJsheng与HJshu之间能够勉强区分外，BXQsheng与BXQShu、MJsheng与MJshu>BJsheng与BJshu之间均能良好区分，即豆汁热处理可能会显著影响豆汁主体风味。2豆汁滋味特性由图2可知，不同豆汁在PCl和PC2上的总方差贡献率为89.71%,产品均具有独特的主体滋味特征，且各产品在PCl和PC2上的交叉较少。尽管MJshu与BXQshu之间主体风味的区分能力为0.999,但两者在滋味上具有一定的相似性，即产品滋味和风味特征可能具有独立性。结果显示，BJsheng具有最高的酸味和涩味值(PV0.05),HJshu拥有最高的苦味值(P<0.05),CQK拥有最高的涩味回味值(P<0.05)o在其他滋味特性上，BJshu拥有较高的咸味值，BXQshu拥有较高的丰富度(P>0.05).HJshu酸味值最低(P<0.05),JX苦味值最低(P<0.05),BXQsheng涩味值最低(P<0.05),BJshu和HJsheng的苦味回味值较低(P>0.05),BXQsheng涩味回味值最低(P<0.05)o对于来源于同一小吃店的豆汁，熟制后产品的酸味值均呈现下降趋势；涩味回味值均为持平或者上升的趋势；豆汁的鲜味均为持平或下降的趋势；除BXQShU的丰富度明显高于BXQSheng以外，其他样品的丰富度差异不显著。即不同制作工艺或消费方式的豆汁会呈现不同的味觉和气味特征，消费者会有不同的消费体验。3豆汁游离氨基酸和总氨基酸含量结果显示，在呈甜味氨基酸含量方面，除MJshu与BXQsheng之间呈甜味氨基酸含量差异显著外（PV0.05）,其他样品，以及两者与其他样品之间均无显著差异（P>0.05）;在呈苦味氨基酸含量方面，除BXQSheng低于BXQShU外，其他在生制品中的含量均高于熟制品，即加热可能有助于苦味的降低；在呈鲜味氨基酸含量方面，总体呈现为熟制品中的呈鲜味氨基酸含量低于相应生制品中的含量，其中BJsheng中呈鲜味氨基酸含量最高（PV0.05）,HJsheng与HJshu中呈鲜味氨基酸含量最低，但两者之间差异不显著；对于呈现不愉悦味觉特性氨基酸，除BXQSheng与BXQShU差异不显著外，其他样品生制品的含量均高于其在熟制品的含量，且HJsheng和BJsheng中呈现不愉悦味觉特性氨基酸含量较局；对于呈现愉悦味觉特性的氨基酸，除MJShU中的含量明显高于BXQSheng外（P<0.05）,其他样品之间，以及两者与其他样品之间的含量差异均不显著；而对于豆汁中的总游离氨基酸，来源相同的样品之间差异不显著，BJsheng和BJshu游离氨基酸含量高于其他样品。对于豆汁总氨基酸，呈甜味氨基酸含量、不愉悦氨基酸含量、呈苦味氨基酸含量、呈鲜味氨基酸含量、总氨基酸含量和愉悦氨基酸含量均呈加热后降低的趋势，即加热不仅弱化了苦味等不愉悦特征，对其他滋味特征也有负面影响，总体表现为滋味强度的降低。生制品中，BJsheng>HJsheng>MJshengBXQsheng中总氨基酸含量依次降低；熟制品中,MJshu.HJshu>CQK>BXQshu.BJshu和JX中总氨基酸含量依次降低，BJsheng和BJshu总氨基酸含量差异较大。在豆类产品发酵过程中，蛋白质水解产生的肽和氨基酸对产品滋味的呈现具有重要作用，强疏水的肽和氨基酸呈现苦味特征，而甜味肽、鲜味肽等会使苦味得到弱化，同时与呈现不同味觉特性的氨基酸共同构成了豆制品复杂滋味特征。4豆汁挥发性有机物成分结果显示，豆汁中共检测到223种挥发性有机物，其中叶醇、乙醇、正己醇、甲基环戊烷、2,5二甲基-3-己酮、2-肉豆蔻酰基泛素为共有成分。豆汁样品均具有显著的风味特征，且部分样品之间具有较高的相似度。豆汁中不同挥发性物质组分占比见图3,醇类物质、酮类物质和酯类物质含量较高。MJshengBXQsheng与JX在PCl和PC2方向上具有较高的重合度，三者在醇类、酯类和酮类物质含量上均无显著差异（P>0.05）;HJsheng.BJShU和HJShU在PCI和PC2方向上具有较高的重合度，三者也在醇类、酯类和酮类物质含量上均无显著差异（P>0.05）,即豆汁风味的主要成分为醇类、酯类和酮类物质。不同豆汁醇类、酸类、酮类、芳香族类、酯类、酚类物质含量差异不显著（P>0.05）；MJSheng中烷燃类物质含量显著高于其他样品（P<0.05）,且其他样品之间差异不显著（P>0.05）;HJsheng中醛类物质含量较高，BJsheng中醛类等物质含量较高；相比于来源相同的生豆汁，MJshu>BXQJshu>BJshu和HJshu四种熟豆汁中均未检出酚类物质，JX样品亦未检出酚类物质，但CQK样品中含有少量的挥发性酚类物质。结论从北京市场采集的10种市场体量较大的豆汁产品，均具有独特的风味特征，除宝记生豆汁、北新桥53号熟豆汁、磁器熟豆汁或马记熟豆汁能够通过主成分与其他产品进行区分外，其他产品均不能进行有效区分。尤其以马记生豆汁、北新桥53号生豆汁和锦馨熟豆汁主体风味特征较为相似，洪记生豆汁、洪记熟豆汁和宝记熟豆汁主体风味特征较为相似。主体风味和滋味特征具有独立性，主体风味较为相似的产品在味觉特征呈现上具有较大差异，除北新桥熟豆汁和马记熟豆汁滋味特征在PCl和PC2上不能区分外，其他产品均具有较大的分散性。即主体风味相似的产品在味觉特征上可能有差异，而部分主体风味明显不同的产品反而在味觉特征上可能比较相似，来源于同一制备工艺的产品在主体风味和味觉特征上可能也会不同。绿豆发酵产生的蛋白肽和氨基酸产物是豆汁味觉呈现的基础物质，豆汁熟制后游离氨基酸总量保持持平或者增加，以宝记豆汁、马记熟豆汁和锦馨熟豆汁含量较高(P>0.05),北新桥53号生豆汁含量较低(P>0.05);但氨基酸总量会在加热处理后明显降低，以马记生豆汁氨基酸含量最高(PV0.05)、锦馨熟豆汁氨基酸含量最低(P<0.05),即不同豆汁产品中氨基酸总量差异较大，但游离氨基酸含量较为稳定。从10种豆汁中共检测到223种挥发性有机物，以醇类、酮类和酯类物质含量较高，即为豆汁风味的主成分。讨论本实验结果在一定程度上支持了现有数据，但又存在一定差异，可能的原因是豆汁复杂的加工工艺，诸如绿豆原料品质、加工工艺参数、生产季节、微生物菌相变化、环境微生物状况、贮藏条件、熟制方式等，任何因素改变都可能影响到豆汁产品品质。基于目前获得的有关豆汁的信息，开展针对豆汁的深层研究，除对豆汁加工工艺与品质之间的关系进行分析外，还需要考虑发酵过程中蛋白肽和氨基酸组分的变化趋势、豆汁的营养和功能属性变化，以及培育和开发适应性产品，以提升豆汁的生产能力、扩大豆汁的消费基础和产品活力。北京油鸡鸡汤滋味物质分析北京油鸡，又名中华宫廷黄鸡，是北京地区特有的肉蛋兼用型鸡种。在炖煮过程中鸡肉可释放小肽、游离氨基酸、无机盐、核酸代谢物等物质，以赋予鸡汤一定的风味和营养特性，使得鸡汤滋味鲜美可口，营养价值提高。与其他众多品种鸡肉相比，北京油鸡鸡肉肉质细嫩、味道鲜美，尤其炖煮鸡汤风味更佳。目前，对于鸡汤中呈味物质的研究已有一些相关报道。肉汤滋味是汤中各种具有不同风味物质的综合作用结果。研究表明，构成鸡汤滋味的风味物质主要包括游离氨基酸、核甘酸、呈味肽。先前本课题组通过稀释法/气相色谱-嗅闻法，研究了北京油鸡鸡汤的香气活性化合物构成。将采用HPLC法分析鸡汤中的游离氨基酸、呈味核昔酸组成，采用葡聚糖凝胶色谱分离、高效凝胶色谱测分子质量分布、基质辅助激光解析-高分辨质谱(MALDI-TOfMS)结构鉴定研究北京油鸡鸡汤的呈味肽组分，以期为模拟北京油鸡鸡汤风味品质特性、制备高品质肉味香精提供理论依据。1、鸡汤的游离氨基酸组成结果显示，按照滋味类型，分为鲜、甜、苦、无味氨基酸。鸡汤中质量浓度最高的为丙氨酸(60.79mg/100mL),其次为酪氨酸(54.84mg/100mL)>谷氨酸(53.66mg/100mL)等，其中鲜、甜味氨基酸总量为201.75mg100mL,占比为54.52%；苦味氨基酸总量为127.58mgmL,占比为34.47%。物质对滋味的贡献可采用TAV进行评估，一般TAV值大于1时，该成分对样品滋味有贡献；当TAV值小于1时，该成分对样品滋味几乎无贡献。结果显示，所有氨基酸中，仅鲜、甜味氨基酸谷氨酸和丙氨酸的TAV值大于1,分别为1.79和1.01,说明二者对鸡汤滋味贡献大。苦味氨基酸中的最高TAV值仅为0.69（组氨酸），且异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸TAV值均很小（V0.1）。另外，鲜、甜味氨基酸TAV值总和大于苦味氨基酸TAV值总和。以上TAV分析进一步表明，鲜甜味游离氨基酸占比高可能是北京油鸡鸡汤有较强鲜味的原因之一。2、鸡汤中核甘酸含量本实验尝试用Amide柱，以乙月青-甲酸镂为流动相对未经前处理的样品中的5'-AMP、5'-IMP和5'-GMP进行分析，所得HPLC图见图1,样品组分得到了较好分离，且基质干扰较小。进一步在所测定核昔酸含量范围，采用加标回收方法验证准确性，得出3种核甘酸的加标回收率为93.5%101.3%,表明此分析方法可靠。结果显示，与鸡肉的核甘酸组成类似，在鸡汤中检测的3种核甘酸也是5'-IMP含量高。3种核甘酸中5'-IMP的TAV值大于1,而5'-AMP和5'-GMP的TAV值均小于1,说明主要是5'-IMP对鸡汤的滋味有贡献。同样，黄羽鸡鸡汤中也是5'-IMP对鸡汤的滋味有主要贡献。此外，鲜味氨基酸如谷氨酸钠和核甘酸之间具有协同作用，可增强鸡汤的鲜味。尤其检测到的北京油鸡鸡汤中5'-IMP含量最高，可与丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸等甜味氨基酸产生协同作用，增强鸡汤鲜味。核昔酸中5"-AMP虽TAV值小于1,但其在低浓度时具有甜味，与5'-IMP之间可产生协同作用使鸡汤鲜味增强。3、呈味肽组分的分离鉴定3.1 鸡汤中呈味肽组分的分离图2为鸡汤经葡聚糖凝胶色谱分离所得色谱图。收集谱1#3#峰的偌分，冻干，高效凝胶液相色谱测定分子质量分布，并以原始鸡汤的脱脂冻干粉样品为对照，进行感官评价，结果显示，未经分离的鸡汤有较强的鲜味、甜味、醇厚感和持续性，而分离得到的1#峰几乎无味，2#峰有比鸡汤更强的鲜味和类似鸡汤的甜味、醇厚感和持续性，3#峰有稍弱于鸡汤的鲜味和甜味，但无醇厚感和持续性。未经分离的鸡汤主要为分子质量5kDa和13kDa的组分；1#峰样品分子质量5kDa的组分百分比高于鸡汤，V3kDa的组分百分比显著低于鸡汤；2#峰和3#峰样品5kDa的组分百分比均显著低于鸡汤，V3kDa的组分百分比均显著高于鸡汤，尤其2#峰的V3kDa的组分百分比又高于3#峰。呈味肽通常为V3kDa的寡肽类物质，1#峰中5kDa的组分为主，因此导致其几乎无味。2#峰和3#峰5kDa的组分均很少，二者滋味差异可能与V3kDa的组分所占百分比不同有关，还可能与组成二者的多肽种类和结构不同有关。3.2 鸡汤中呈味肽组分结构鉴定对呈味最强的2#峰样品进行分析，先采用Madlitofms进行一级质谱分析，再选择一级质谱图中丰度较高的峰进行二级质谱分析。由图3a可知，一级质谱显示2#峰样品中，丰度高的主要为VlkDa的多肽，且集中在m/z500和900周围质谱峰的丰度强，包括m/z911、935、550、888、522。对4个质谱峰进行碰撞诱导解离，得到的二级质谱图，如图3be所示。根据一级质谱母离子及其对应的二级质谱碎片推断结构。按照肽的质谱裂分规律，结果显示，a、b、c、x、y、Z方式断裂的肽段离子均被检测到。鉴定出的m/z550.5900、888.0800、935.97003个肽均含有鲜味氨基酸谷氨酸或甜味氨基酸丙氨酸,这与游离氨基酸分析结果一致。另外,m/z522.560888.0800、935.97003个肽还含有鲜味氨基酸谷氨酰胺，也有利于肽呈鲜味。结论北京油鸡炖煮鸡汤中鲜、甜味游离氨基酸占比及TAV均远大于苦味氨基酸,这可能是鸡汤滋味较佳原因之一。尤其谷氨酸和丙氨酸含量最高且TAV值大于1,对鸡汤鲜味贡献最大；呈味核甘酸中5,-IMP含量最高且TAV值大于1,对鸡汤滋味贡献大。尽管鸡汤中分子质量5kDa和13kDa的肽组分含量高，二者占比达85.85%,但采用葡聚糖凝胶色谱分离收集锦分，发现鲜味、醇厚感和持续性均最强的组分主要为寡肽类（V3kDa）,占比达84.29%。对最强的呈味馀分采用MALDI-TOFMS/MS分析，鉴定出4个肽，分另IJ为Leu-Val-Gln-Tyr、Val-His-Ala-His-Ser、Ala-Gln-Asn-Ser-Tyr-Pro-His-Ala和Ala-Glu-Gln-Tyr-Arg-Leu-Val-Glyo因主要由谷氨酰胺、丙氨酸、丝氨酸等鲜甜味氨基酸构成，推测可能对鸡汤鲜味有贡献。