导 语
本研究以鸡骨架熬制的鸡白汤为对象,探究不同外源鸡脂添加量对香气、滋味和感官品质的影响。作者首先将鸡骨架与2倍质量的水炖煮,再将基础汤分成6组,分别加入0%、1%、2%、3%、4%和5%(w/w)的鸡脂,继续以约98 ℃炖煮1 h。研究综合采用脂肪酸分析、电子鼻、HS-SPME-GC-MS、GC-IMS、电子舌、游离氨基酸分析、5′-核苷酸测定及感官评价,从脂肪酸前体、挥发性香气和非挥发性滋味三个层面解析风味变化。其中GC-IMS仅选择0%、1%、2%和3%组进行比较。结果表明,适量添加鸡脂有利于提高鸡白汤中脂肪酸与挥发性成分的含量,2%组的主要香气指标及感官香气评分表现突出;但电子舌的组间区分有限,核苷酸的TAV均小于1,提示脂肪添加对香气的影响比对可直接测得的基本滋味更为明确。
重点内容
1.脂肪添加量改变脂肪酸组成,2%组的总脂肪酸含量最高。
作者共检测到24种脂肪酸,包括13种饱和脂肪酸(SFA)、6种单不饱和脂肪酸(MUFA)和5种多不饱和脂肪酸(PUFA)。各组中不饱和脂肪酸含量均高于饱和脂肪酸。随鸡脂添加量增加,总脂肪酸含量呈先升后降趋势,2%组达到5293.43 μg/mL,较1%组高17.6%(P < 0.05);添加量增至3%时则降至3892.45 μg/mL。2%组油酸和亚油酸含量分别为1187.21和866.88 μg/mL,是鸡汤香气形成的重要潜在前体。作者推测,适量脂肪可参与鸡汤乳化并保留在汤体中,而添加过量时部分脂肪可能聚集上浮,或进一步发生氧化,导致测得的汤内脂肪酸含量下降。这些机理属于对结果的解释,并非本研究直接验证的脂肪酸转化路径。
2.电子鼻显示不同脂肪添加量的鸡白汤具有可区分的整体香气轮廓。
电子鼻热图中,W5S(对氮氧化物敏感)与W1W(对萜烯和有机硫化合物敏感)在不同样品中具有较强响应,其中2%组的相应信号最高,反映出其挥发性气味特征与其他组存在差异。PCA的PC1、PC2和PC3分别解释45.4%、18.4%和16.9%的变异,累计解释率为80.7%,不同脂肪添加量样品在主成分空间中表现出一定分离。电子鼻能够用于总体香气指纹判别,但传感器信号不能直接证明某一具体化合物的含量变化,因此需要结合GC-MS和GC-IMS进一步鉴定。
3.GC-MS揭示脂肪添加对挥发性化合物的促进作用,并明确醛类的重要地位。
HS-SPME-GC-MS共鉴定出105种挥发性化合物,涵盖醛、醇、酮、酯、烷烃、烯烃及呋喃等类型。未加脂组的挥发性化合物总含量为26374.12 ng/g,1%组升至29601.98 ng/g,并在2%组达到最高;继续增加脂肪后,总量下降,尤其在4%和5%组更明显。作者将前期增加与鸡脂氧化降解及其与美拉德反应的相互作用联系起来,将高添加量时的下降归因于汤体中实际保留的脂肪减少。醛类是重要的香气组分,其形成与不饱和脂肪酸氧化有关,如油酸可关联庚醛、辛醛和壬醛等的生成,亚油酸可关联己醛及不饱和醛类。1-辛烯-3-醇具有蘑菇样气味,酮类、酯类和呋喃类也共同参与香气构建。总体挥发物含量并不等同于香气贡献,应进一步结合阈值评价。
4.OAV筛选出13种关键香气化合物,2%组多种低阈值组分的贡献较高。
研究以各化合物在汤中的测得浓度与其水相气味阈值之比计算气味活度值(OAV),按OAV ≥ 1筛选出13种关键挥发性成分,主要包括戊醛、己醛、(E)-2-己烯醛、庚醛、(E)-2-庚烯醛、辛醛、(E)-2-辛烯醛、壬醛、(E)-2-壬烯醛、癸醛、(E)-2-癸烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛和1-辛烯-3-醇。2%组中,(E,E)-2,4-癸二烯醛的OAV为26913.58,(E)-2-壬烯醛为6947.71,(E)-2-癸烯醛为2809.43,1-辛烯-3-醇为1474.44,己醛为937.86,多种物质高于其他添加组;但并非所有关键化合物都在2%组达到峰值,例如壬醛在1%组更高。文中OAV基于半定量结果和文献水相阈值,应将其理解为潜在香气贡献的筛选依据,不能等同于GC-O或香气重组试验的直接验证。
5.GC-IMS补充揭示了0%-3%组挥发性组分的指纹差异。
根据电子鼻和GC-MS结果,作者选取0%、1%、2%及3%组进行GC–IMS分析。二维谱图和三维谱图显示,各组特征峰的位置总体相似,但峰强度存在差别,说明添加量改变的主要是部分挥发性物质的响应水平。作者报告共鉴定72种挥发性风味信号,并同时讨论了化合物的单体与二聚体形式,涉及醇、醛、酮、酯、吡嗪和呋喃等。指纹图A区的2-庚酮、(Z)-3-己烯-1-醇及(E)-2-辛烯醛等随脂肪添加呈下降特征;B区的2-甲基-1-丁醇、乙酸丙酯、苯甲醛和甲基吡嗪等在2%组响应增强。GC-IMS与GC-MS的检出覆盖范围不同,联合分析可补足单一平台对挥发性组分表征的局限。
6.电子舌显示添加鸡脂后整体滋味变化有限,未能清晰分开各添加组。
电子舌雷达图中,多数组别的滋味响应曲线高度重叠;酸味和咸味的信号低于电子舌感知阈值,说明在该检测体系下,添加脂肪未引起清晰的酸味或咸味变化。PCA中PC1和PC2分别解释70.1%和16.4%的变异,累计解释率为86.5%;加脂样品在主成分空间中较为集中,与未加脂组存在一定分离,但各加脂组之间仍有较多重叠。由此可见,电子舌不能为“脂肪添加显著提高所有滋味”提供充分证据,还需要结合游离氨基酸、核苷酸等化学定量及感官评价理解滋味变化。
7.游离氨基酸呈先升后降趋势,2%组总量达到211.29μg/mL。
作者共检测到17种游离氨基酸,按鲜味、甜味、苦味及其他类别归类。游离氨基酸总量由0%组的163.80 μg/mL上升至2%组的211.29 μg/mL,随后逐步下降,5%组为182.81 μg/mL。2%组的鲜味氨基酸和甜味氨基酸总量分别为54.92及90.76 μg/mL,谷氨酸和天冬氨酸分别为40.01及14.91 μg/mL;但1%、2%与3%组之间的鲜味、甜味和苦味氨基酸含量并无显著差异。作者推测适量脂肪氧化产生的活性物质可能促进蛋白质降解,而脂肪进一步增加时,氧化产物与氨基酸的反应等可能改变其测得含量。需要注意,这些过程并未通过独立的反应动力学试验直接证实。
8.5′-核苷酸在2%组总量较高,但各单体TAV均小于1。
研究检测了5′-GMP、5′-IMP、5′-AMP及部分相关降解产物,核苷酸及相关组分总量呈先升后降变化:0%组为25.35 mg/100 mL,2%组为27.55 mg/100 mL,5%组降至24.96 mg/100 mL。2%组的5′-GMP与5′-IMP分别达到0.48和10.75 mg/100 mL,5′-AMP为3.96 mg/100 mL。尽管这些核苷酸可能与氨基酸形成协同增鲜作用,但表中5′-GMP、5′-IMP和5′-AMP的TAV均低于1,因此不能仅凭它们的含量变化判断鸡白汤鲜味出现了直接且显著的感官增强;这一点与电子舌难以有效区分加脂组的结果相互呼应。
9.感官评价支持2%添加量改善香气,但整体接受度差异应按显著性结果解读。
研究由10名评价员对色泽、香气、滋味及整体接受度进行10分制打分。2%组的香气得分为9.40±0.17,显著高于未加脂组的8.67 ± 0.15(P<0.05);色泽与滋味分别为8.35±0.41和8.16±0.14,与未加脂组相比差异不显著。2%组整体接受度为7.92±0.38,数值高于未加脂组的7.42±0.14,但两组在表中共享显著性字母,不能表述为二者之间存在显著差异。
当脂肪添加量超过2%后,色泽、香气和总体接受度评分整体下降,5%组整体接受度仅为4.33±0.76。结合挥发性风味结果,2%是作者所研究的六种添加水平中香气提升较为明确的条件,而不应将这一用量直接外推到其他汤品或水产品。
总 结
本研究结合脂肪酸、电子鼻、GC-MS、GC-IMS、电子舌、游离氨基酸、5′-核苷酸和感官评价发现,鸡脂添加并非越多越好:在本研究的鸡骨架熬煮及后续加脂炖煮条件下,2%组的总脂肪酸含量、挥发性成分总量及香气感官评分较突出,醛类为重要的潜在香气贡献者。相比之下,电子舌未清晰区分各加脂组,核苷酸TAV均小于1,说明香气改善的证据更为明确。对预制烤海鲈鱼研究,可借鉴其“电子鼻与GC-IMS整体表征-GC-MS与OAV筛选-滋味定量-感官验证”的联合分析框架,并区分香气物质的生成与在食品基质中的保留、释放。本研究未开展脂质组学,也未使用前体示踪、GC-O或香气重组验证单个脂质的转化路径,因此冻藏与复热过程中脂质-风味关系及适宜脂肪含量仍需在海鲈鱼中独立验证。
来源:公众号—食品指南针
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/46oCrtM8mKaaass4xkBbAQ

