低嘌呤雞骨清湯制備及風味成分分析

李俊松,郭玉杰,齊立偉,楊平,劉云鶴,邱保文,張春暉*

(1.寧夏大學 食品與葡萄酒學院,銀川 750021;2.中國農業(yè)科學院農產品加工研究所,農業(yè)農村部農產品加工綜合性重點實驗室,北京 100193;3.河南立達老湯食品有限公司,河南 焦作 454150)

雞骨是雞肉加工過程中的主要副產物[1],其含有較為全價的可溶性蛋白,且氨基酸種類豐富,生物效價高,是優(yōu)質的蛋白質來源[2]。雞骨在燉煮時,可溶出大量氨基酸及肽類等呈鮮物質[3],發(fā)生不同程度的美拉德反應及其他多種反應,使味道鮮美[4]。目前,以雞骨為原料,經熱壓抽提、分離濃縮、凈化除雜等步驟制備的清湯產品又稱“風味化雞骨素”,廣泛應用于肉制品、方便食品和咸味香精等領域[5]。然而,以畜禽骨為原料制備的清湯通常含有較高的嘌呤,過多地攝入會導致體內尿酸偏高,嚴重者可引起痛風病的發(fā)生[6]。因此,在追求高營養(yǎng)價值和良好風味的同時,開發(fā)低嘌呤雞骨清湯產品具有重要意義。

動物骨中嘌呤含量高,長時間水熱提取會引發(fā)大量嘌呤物質溶出,并在湯中富集。Zou等[7]研究表明,不同的加工方式會顯著影響豬骨湯中嘌呤含量,燉、煮、蒸3種加工方式中,常壓煮制豬骨湯的嘌呤含量最高。因此,優(yōu)化制備工藝條件對生產營養(yǎng)健康的雞骨清湯產品至關重要。目前雞骨清湯常見的制備方法包括高溫常壓提取法、熱壓提取法和酶解輔助提取法[4]。熱壓法制備雞骨清湯可提升雞骨營養(yǎng)組分的溶出速率,縮短制備時間,是目前企業(yè)用于骨湯類產品加工的主流方法之一[4]。雞骨清湯熱壓法制備過程中,不同的溫度和時間不僅會影響產品的顏色、風味和口感,而且會造成營養(yǎng)價值差異[8]。董憲兵[9]研究了熱壓提取過程中溫度和時間對雞骨營養(yǎng)物質、風味、顏色變化規(guī)律的影響,實現(xiàn)了雞骨素的高效抽提。曾清清等[10]以雞骨架為研究對象,研究了時間、溫度和液料比對雞骨高湯中感官品質和氮溶出率的影響,確定了最佳工藝條件,提高了產品的風味和營養(yǎng)價值。但熱壓提取過程中溫度、提取時間和料液比對雞骨清湯中嘌呤含量的影響鮮有報道,其關鍵滋味和香氣物質尚不明確。

本研究以熱壓提取過程中雞骨清湯嘌呤與蛋白質質量濃度的比值作為響應值,以感官評分作為輔助指標,進行制備條件優(yōu)化以及產品風味系統(tǒng)分析,以期在保證其營養(yǎng)和感官品質都能滿足消費者需求的前提下,尋求一種嘌呤含量盡可能低的雞骨清湯產品,為雞骨湯類產品的生產提供理論和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白羽雞骨架(總嘌呤質量濃度為102.56 mg/100 g,蛋白質質量濃度為15.56 g/100 g):河南立達老湯食品有限公司。鳥嘌呤、次黃嘌呤、腺嘌呤和黃嘌呤標準品(純度均大于98%):上海源葉生物科技有限公司;三氟乙酸、甲酸、5′-肌苷酸、5′-鳥苷酸和5′-腺苷酸:上海吉至生化科技有限公司;氫氧化鉀、氫氧化鈉、磷酸、磷酸二氫鉀、氯化鈉:上海阿拉丁生化科技股份有限公司;AccQ·Tag氨基酸試劑包:美國Waters公司;2-甲基-3-庚酮、己醛、甲基吡嗪、2-甲基-3-呋喃硫醇、庚醛、3-(甲硫基)丙醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、1-辛烯-3-醇、(E)-2-庚烯醛、1-辛醇(純度均≥98%):北京百靈威科技有限公司。

1.2 儀器與設備

高效液相色譜儀、7890A氣相色譜儀 美國安捷倫公司;全自動凱氏定氮儀 福斯華公司;立式蒸汽式高壓鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;Astree電子舌 法國Alpha MOS公司;GC/MS-QP 2010 Plus 氣質聯(lián)用儀 日本島津公司;氣味測量儀 美國 DATU公司;HHS型電熱恒溫水浴鍋 上海博迅實業(yè)有限公司;電子分析天平 賽多利斯科學儀器(北京)有限公司;TM-18 Basic勻漿機 德國IKA有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 雞骨清湯制備

將雞骨架洗凈后分割成5 cm左右的小塊,每組樣品均稱取600 g雞骨架,加入不同比例的水,混勻后放入高壓鍋中進行提取,提取條件及水的比例見1.3.2。將制備得到的雞骨湯用紗布過濾后離心去除油脂,即得到雞骨清湯。

工藝流程:鮮雞骨→去除殘余內臟、皮肉等→分割→沖洗→加水混勻→熱壓提取→除渣→去油→雞骨清湯。

1.3.2 單因素試驗設計

試驗中首先固定提取時間150 min和料液比0.75,設置提取溫度分別為110,115,120,125,130 ℃,按照1.3.1中工藝流程制備樣品,確定最佳提取溫度;固定提取溫度125 ℃和料液比0.75,設置提取時間分別為90,120,150,180,210 min,確定最佳提取時間;固定提取溫度125 ℃和提取時間150 min,設置料液比分別為0.5,0.75,1,1.25,2,確定最佳料液比。

1.3.3 響應面試驗設計方案

在單因素試驗的基礎上,采用Design-Expert 8.0.6進行響應面試驗設計,試驗因素與水平見表1。

表1 Box-Behnken試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of Box-Behnken test

1.3.4 嘌呤含量測定

樣品處理:參考Lou[11]的方法并略作修改,取制備好的雞骨清湯樣品各1 mL于玻璃頂空瓶中,隨即加入10 mL混合酸溶液(三氟乙酸∶甲酸∶純水為5∶5∶1),90 ℃水浴中酸解20 min,取出后立即冰浴,55 ℃條件下真空濃縮至干,殘余物用5 mL相同的流動相復溶。隨后將復溶后的溶液轉移至10 mL離心管中,在轉速為3 000 r/min的離心機中離心20 min后吸取上清液,過0.22 μm水系濾膜后進樣檢測。雞骨架的前處理方法:準確稱取0.20 g破碎并混勻的雞骨架樣品于玻璃頂空瓶中,然后進行酸解、濃縮,將樣品濃縮至干后,使用相同流動相定容至20 mL,酸解、濃縮以及后續(xù)處理方法與雞骨清湯相同。

色譜條件:Inertsil ODS-3 C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流速1.0 mL/min;柱溫30 ℃;進樣量10 μL;DAD檢測波長254 nm;流動相0.02 mol/L磷酸二氫鉀溶液(pH 3.8)。

1.3.5 蛋白質質量濃度測定

參考GB/T 6432-2018[12],采用凱氏定氮法進行測定。

1.3.6 單因素試驗的感官評定

參考韓科研等[13]的方法,選取10名食品專業(yè)且具有感官評價經驗的人員結合樣品氣味、滋味和色澤等方面感官屬性的評價,對雞骨清湯整體可接受度進行排序。采用Friedman排序檢驗法確定所有樣品之間是否存在顯著差異,并通過多重比較和分組的方法對各樣品間的差異程度進行分析。

1.3.7 游離氨基酸測定

樣品處理:參考Kok等[14]的方法并略作修改。稱取約10 g雞骨清湯樣品,加入超純水15 mL,渦旋混勻后加入15 mL 5%三氯乙酸(TCA)溶液,混合均勻。將所得樣品于4 ℃冰箱內存放12 h后取出過濾,所得濾液用5 mol/L KOH調節(jié)pH至6.0,并用超純水定容至50 mL,混勻后將樣品過0.45 μm水系濾膜,先后移取所得濾液10 μL、AccQ·Fluor Buffer 70 μL和現(xiàn)配的 AccQ·Fluor衍生劑20 μL于衍生管中,渦旋混勻,在室溫下放置1 min,然后置于55 ℃烘箱內加熱10 min,取出后即可上機檢測。

色譜條件:Nova-PakTMC18色譜柱 (3.9 mm×150 mm,4 μm);流速1.0 mL/min;柱溫37 ℃;進樣量10 μL;DAD檢測波長248 nm;流動相 A按1∶10將AccQ·Tag Eluent A用超純水稀釋而得;流動相B乙腈;流動相C超純水。洗脫條件見表2。

表2 游離氨基酸梯度洗脫程序Table 2 Gradient elution procedure of free amino acids

1.3.8 呈味核苷酸測定

樣品處理:參考楊平等[15]的方法,取雞骨清湯上清液1 mL,過0.45 μm水系濾膜后上機檢測。

色譜條件:Inertsil ODS-3 C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流速1.0 mL/min;柱溫37 ℃;進樣量10 μL;DAD檢測波長260 nm;流動相0.02 mol/L磷酸二氫鉀溶液(pH 3.8)。

1.3.9 味精當量計算

味精當量(equivalent umami concentration,EUC)值(g MSG/l00 g)計算公式[16]:

EUC=ΣAi×Bi+1 218(ΣAi×Bi)(ΣAj×Bj)。

式中:Ai為鮮味氨基酸的含量(g/100 g);Bi為鮮味氨基酸相對于谷氨酸鈉(MSG)的相對鮮度系數(shù),其中,Asp的B值為 0.077,Glu的B值為1;Aj為呈味核苷酸的含量(g/100 g);Bj為呈味核苷酸相對于5′-IMP的相對鮮度系數(shù),其中,5′-IMP的B值為 1,5′-GMP的B值為 2.3,5′-AMP的B值為0.18。

1.3.10 電子舌檢測

樣品處理:參考武蘇蘇[17]的方法并略作修改,取雞骨清湯樣品15 g(精確到0.01 g)于250 mL三角瓶中,加入100 mL超純水,將混勻的樣品過0.45 μm水系濾膜后取約100 mL進行味覺分析。

參數(shù)設置:電子舌檢測設備包含酸味、甜味、苦味、咸味和鮮味5種味覺傳感器。系統(tǒng)采集時間120 s,各樣品之間采用超純水清洗儀器10 s,采集周期為1次/s,攪拌速率為3 r/s,室溫下采集數(shù)據,最終取信號值平穩(wěn)后的7組數(shù)據進行分析。

1.3.11 滋味感官評價

參考王天澤等[18]的方法并略作修改,選擇6名食品專業(yè)且具有感官評價經驗的評定員,男性3名、女性3名組成評定小組。雞骨清湯的滋味特征描述:酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味和總體可接受度,包含極弱、弱、適中、強、極強5個滋味強度等級,總體可接受度為極差、差、良好、優(yōu)、極優(yōu),分別對應1,2,3,4,5分。在評價前,評定員先用純凈水漱口后,取2 mL樣品置于口中,品嘗后吐出,再次用清水漱口,間隔10 min后重復以上過程,在品嘗3次后做出決定,并以6名評定員的平均值作為最終結果。

1.3.12 揮發(fā)性成分GC-MS分析

HS-SPME:準確稱取5 g雞骨清湯及1.5 g氯化鈉置于15 mL頂空瓶中,加1 μL內標物2-甲基-3-庚酮(1.632 μg/μL)。60 ℃水浴中磁力攪拌平衡20 min,萃取吸附30 min,待分析。

GC-MS分析:DB-Wax色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),載氣He(99.99%),流速0.8 mL/min,不分流;升溫程序:起始溫度40 ℃,保持2 min,以3.5 ℃/min的速率升溫到190 ℃,再以5 ℃/min的速率升溫到240 ℃,保持7 min;汽化室溫度230 ℃,解吸3 min。電離方式EI,離子源溫度200 ℃,電子能量70 eV;燈絲發(fā)射電流200 μA,接口溫度250 ℃;檢測器電壓1 000 V;質量掃描范圍35～350 u。

定性方法:美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology,NIST)質譜譜庫。在相同GC-MS條件下進樣正構烷烴(C5～C30),計算保留指數(shù)(retention index,RI),計算方法參考文獻[19]。

定量方法:根據內標物2-甲基-3-庚酮的質量濃度與色譜峰面積、揮發(fā)性風味化合物的色譜峰面積計算出揮發(fā)性化合物的質量濃度。

1.3.13 GC-O分析

HS-SPME:同1.3.12。

GC-O分析:包含Agilent 7890A GC設備和氣味測量儀。HP-5色譜柱(30 m×250 μm×0.25 μm),進樣口溫度230 ℃;起始溫度40 ℃,以5 ℃/min 升至240 ℃;載氣(N2)流速2.24 mL/min;不分流。

嗅聞方法:GC-O分析時采用強度法,參考Xiao等[20]的方法。嗅聞成員由4名食品專業(yè)研究生組成,嗅聞時記錄保留時間和氣味強度。氣味強度包含極弱、弱、中等、強和極強,對應評分1,2,3,4,5分。以各成員的評分平均值作為最終結果。通過譜庫檢索、保留指數(shù)(RI)、網站http://www.flavornet.org/index.html中的化合物氣味特征和標準品化合物進行定性。

1.4 數(shù)據處理與分析

采用Origin 2021、Excel 2021軟件進行圖表繪制;ChemDraw 19.0軟件繪制分子式;SPSS 26.0軟件進行數(shù)據的統(tǒng)計分析;Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面分析。所有試驗均進行3組平行試驗,利用鄧肯氏計算結果顯著性,并使用字母對差異顯著性進行標注,不同字母表示同一指標不同試驗組間具有顯著性差異(P<0.05)。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 不同提取溫度對雞骨清湯品質的影響

由圖1中A 可知,隨著提取溫度的升高,雞骨清湯中蛋白質質量濃度呈顯著上升趨勢,當溫度達到125 ℃時,樣品中蛋白質質量濃度最高,為(3.36±0.12) g/100 g,而后蛋白質含量不再增加。樣品中總嘌呤質量濃度隨著提取溫度的升高呈先上升后下降最后又顯著上升的趨勢(P<0.05),當提取溫度為120 ℃時,樣品中總嘌呤質量濃度顯著低于125 ℃和115 ℃時的樣品(P<0.05)。這可能是由于嘌呤在熱壓環(huán)境中發(fā)生了降解或者其他變化,在2.2中單獨討論。

圖1 不同提取條件對雞骨清湯中嘌呤和蛋白質質量濃度的影響Fig.1 Effect of different extraction conditions on mass concentration of purine and protein in chicken bone clear soup

提取溫度對雞骨清湯感官評價結果的影響見表3。參考文獻[21],采用Friedman排序檢驗法,計算出統(tǒng)計量F為33.52,大于臨界值9.49(P=0.05),說明不同提取溫度所制備的樣品間存在顯著差異,進一步通過統(tǒng)計分組的方法,按秩和從小到大的順序最終將樣品分為兩組,C、D和B、E、A,即C、D要顯著優(yōu)于B、E、A(P<0.05)。主要原因是當提取溫度在120 ℃以下時,雞骨清湯色澤太淺,且滋味和香氣都較淡;而當提取溫度為130 ℃時,由于褐變反應加劇,雞骨清湯黑褐色加深,原料有焦糊現(xiàn)象,且經過品嘗有輕微的焦糊味。通過對各組樣品的響應值進行比較,排除110 ℃時的樣品后(感官品質差),響應值最低點在120～125 ℃之間,以提取溫度為115,120,125 ℃進行優(yōu)化試驗。

表3 不同工藝條件對雞骨清湯感官評分的影響Table 3 Effect of different process conditions on sensory scores of chicken bone clear soup

2.1.2 不同提取時間對雞骨清湯品質的影響

由圖1中B可知,隨著提取時間的延長,雞骨清湯中蛋白質質量濃度呈顯著上升趨勢,當時間達到210 min時,樣品中蛋白質質量濃度最高,為(3.60±0.12) g/100 g。樣品中總嘌呤質量濃度隨著提取時間的延長呈先上升后下降最后又顯著上升的趨勢(P<0.05)。其中,提取時間為150 min時,樣品中總嘌呤質量濃度顯著低于120 min和180 min時的樣品(P<0.05)。

同上述方法將樣品分為兩組,D、C和B、E、A,即D、C要顯著優(yōu)于B、E、A(P<0.05)。這是因為當提取時間為90 min和120 min時,雞骨清湯的色澤太淺,或滋味和香氣都較淡;而當提取時間為150 min,特別是180 min時,雞骨清湯的雞湯香氣最濃郁,且色澤適中;當提取時間為210 min時,原料有明顯焦糊現(xiàn)象,且經過品嘗有焦糊味,因此提取時間適宜范圍在120～210 min之間。通過對各組樣品響應值進行比較,當提取時間為150 min時響應值最低,以提取時間為120,150,180 min進行優(yōu)化試驗。

2.1.3 不同料液比對雞骨清湯品質的影響

由圖1中C可知,隨著料液比的增大,雞骨清湯樣品中蛋白質質量濃度先顯著升高,當料液比為1時達到最大,為(4.55±0.09)g/100 g,而后顯著下降,最后又顯著上升(P<0.05)。這是由于料液比大于1后,雞骨中蛋白質難以遷移到水中,而當料液比過大時,由于溶液(水)降低,蛋白質質量濃度升高。雞骨清湯總嘌呤質量濃度隨著料液比的增大呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。當料液比為2時,樣品中嘌呤質量濃度有極大升高,推測這是由于水比例過低導致溶質濃度顯著升高,而非溶質溶出速率變大。

同上述方法將樣品分為3組,B、C,A和D、E,即B、C要顯著優(yōu)于A,同時A顯著優(yōu)于D、E(P<0.05)。料液比為0.75和1的雞骨清湯,風味和滋味均優(yōu)于其他3組雞骨清湯,這是因為料液比過大導致雞肉中風味物質難以溶出到雞骨清湯中,料液比過小導致色澤稍淺和風味稍弱,因此料液比的適宜范圍在0.75～1之間。通過對各組樣品的響應值進行比較,當料液比為1時響應值最小,以料液比為0.75,1,1.25進行優(yōu)化試驗。

2.2 熱壓條件下嘌呤變化機理探討

嘌呤環(huán)由一個咪唑環(huán)與嘧啶環(huán)構成,是相對穩(wěn)定的雜環(huán)體系,但位于嘌呤環(huán)上的-NH2易發(fā)生氧化和脫氨作用[22-23]。例如,作為DNA和RNA重要組成部分的腺嘌呤與鳥嘌呤,在C6與C2位上存在-NH2,在熱壓法制備雞骨清湯過程中可以被氧化形成羥基(見圖2中(1))或者脫氨轉變?yōu)榇吸S嘌呤和黃嘌呤(見圖2中(2)),從而導致其含量降低[24];除此之外,嘌呤環(huán)上C原子(如C8)也易受到自由基的氧化攻擊,導致其羥基化,產生氧代嘌呤(見圖2中(3));致使嘌呤環(huán)破壞所需溫度或者壓力更高(見圖2中(4)),分解溫度與嘌呤中最弱分子鍵序呈正相關。例如,鳥嘌呤環(huán)存在強親電羰基,由于C-T效應的形成,使得環(huán)上電荷分布更加均勻,最弱鍵序得到增強,因而鳥嘌呤熱分解溫度要高于腺嘌呤[25-26]。除嘌呤氧化、脫氨和被破壞可導致其含量降低外,嘌呤與其他化合物的結合也可致其含量下降。多環(huán)芳香族化合物易在食物焙烤、高溫烹調中產生,它們可與嘌呤堿的氨基、N7基團或C8位置發(fā)生親電性加成反應,形成加合物。例如,家庭烹調溫度(100～225 ℃)下即可產生的氨基咪唑氮雜芳烴類化合物,可與嘌呤環(huán)的C8位置通過其上氨基結合(見圖2中(5));多環(huán)芳烴化合物,如B[a]P-二醇環(huán)氧化物可分別于腺嘌呤的N6、鳥嘌呤的N2位置反應形成B[a]P-嘌呤加合物(見圖2中(6)),這也是多環(huán)芳烴化合物造成DNA損失的主要途徑[24]。

圖2 雞骨清湯熱壓制備過程中嘌呤可能轉變路徑Fig.2 Possible transition path of purines during the preparation of chicken bone clear soup by hot pressing

2.3 響應面法優(yōu)化試驗結果

2.3.1 回歸模型的建立與方差分析

使用Design-Expert 12軟件得到優(yōu)化試驗結果,見表4。

表4 Box-Behnken試驗設計與結果Table 4 Box-Behnken test design and results

以提取溫度(A)、提取時間(B)和料液比(C)為自變量,“比值”為因變量(響應值Y),進行二次多項式回歸擬合,獲得響應面回歸方程:Y=114.85-2.93A-1.40B+2.63C+4.05AB+3.44AC+1.72BC+4.04A2+7.06B2+8.68C2。

對回歸模型進行方差分析,見表5。

表5 回歸模型方差分析Table 5 Variance analysis of regression model

由表5可知,建立的回歸模型中P值為0.002<0.01,表明回歸模型的差異較顯著(P<0.01);而失擬項的P值為0.082 4>0.05,失擬項差異不顯著,表明建立的回歸模型可靠;回歸系數(shù)R2=93.65%>85%,變異系數(shù)(C.V.)=2.41%,說明該方程的擬合程度好,可用該回歸方程代替試驗真實點來描述各變量與響應值之間的關系。

2.3.2 最佳工藝驗證試驗

Box-Behnken響應面結果預測最佳工藝條件為提取溫度122.35 ℃、提取時間149.84 min、料液比0.94。驗證試驗結果顯示,樣品中總嘌呤質量濃度與蛋白質質量濃度的比值為110.98,其中總嘌呤質量濃度為407.03 mg/L,蛋白質質量濃度為3.67 g/100 g,與理論值接近,證明所建立的模型可靠。根據食品中嘌呤含量分類標準,該產品屬于中嘌呤食品[15],因此除急性期的高尿酸患者外,其他人群皆可飲用此湯。但要獲得嘌呤含量更低的雞骨清湯產品,還需要尋找更多的方法來降低其含量,或者增強其對黃嘌呤氧化酶活性的抑制作用。

2.4 低嘌呤雞骨清湯滋味分析

2.4.1 游離氨基酸分析

呈味氨基酸中包含呈鮮味、甜味和苦味的氨基酸。呈味氨基酸的種類和數(shù)量對雞湯的滋味起著重要作用,其中谷氨酸和天冬氨酸對雞湯整體風味尤其重要[27]。

由表6可知,在所檢測的17種游離氨基酸中,雞骨清湯中鮮味氨基酸——谷氨酸質量濃度最高(586.91 mg/L),TAV為1.96>1,遠大于其余氨基酸,說明谷氨酸對雞骨清湯的滋味直接貢獻最大;而苦味、甜味氨基酸中,所有氨基酸的TAV均小于1,其中TAV最高的氨基酸為精氨酸(0.64),且異亮氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸的TAV均小于0.10。鮮味、甜味氨基酸的TAV總和遠大于苦味氨基酸,這可能是雞湯具有較強鮮味的原因之一。目前,Duan等[28]測定了常壓煮制三黃雞雞湯中的游離氨基酸,結果顯示谷氨酸含量最高(112.90 mg/L);瞿明勇[29]研究了原料雞肉和烹制雞湯后,發(fā)現(xiàn)雞湯中谷氨酸含量最高,質量分數(shù)達到19%以上,甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、賴氨酸含量次之,半胱氨酸含量最少,與本試驗結果一致,但其中谷氨酸等其他多種氨基酸的含量遠高于瞿明勇等的研究結果[27-29],這可能是由于熱壓提取促進了雞骨原料中蛋白質水解,從而導致游離氨基酸含量上升[30],且本試驗所選取原料與前人的研究存在差異。

2.4.2 呈味核苷酸分析

呈味核苷酸也能提高雞骨清湯的鮮味,改善其風味,具有代表性的呈味核苷酸包括5′-肌苷酸、5′-鳥苷酸和5′-腺苷酸3種[31]。最優(yōu)制備條件下雞骨清湯中,3種呈味核苷酸的含量見表7。含量最高的為5′-肌苷酸(69.79 mg/L),其次是5′-鳥苷酸和5′-腺苷酸,但TAV均小于1,這與秦琛強等[32]、王琳涵等[33]的研究結果一致,無論是采用高溫煮沸、小火煲湯還是常壓熬煮的方式得到的雞湯,各個時間段3種核苷酸的TAV均小于1,說明3種核苷酸單獨存在時對雞湯的滋味沒有直接貢獻。推測是這3種核苷酸與雞骨清湯中其他組分之間產生的協(xié)同作用增強了雞湯的鮮味。

表7 雞骨清湯3種呈味核苷酸含量Table 7 Content of three flavor nucleotides in chicken bone clear soup

2.4.3 味精當量值分析

為量化游離氨基酸與呈味核苷酸對滋味的協(xié)同作用,計算得到雞骨清湯的EUC值為(0.98±0.03) g MSG/100 g,顯著高于王琳涵等[33]、Kong等[34]、楊肖等[35]的研究結果(均小于0.30 g MSG/100 g),說明此工藝條件下雞湯的鮮味較強。

2.4.4 電子舌及滋味感官評價結果分析

將電子舌與感官評價結果相結合能夠更加準確地反映食品的滋味特征。由圖3可知,感官評價與電子舌結果所顯示的雞骨清湯滋味輪廓相似,均為苦味最強,其次是鮮味和甜味。原因可能是動物蛋白在熱高壓抽提過程中,許多蛋白質降解成了小分子的苦味肽[4],這也是在骨素、骨肽開發(fā)過程中常見的問題,因此在后續(xù)生產過程中需通過生香等工藝對苦味進行消除或掩蓋。感官評價結果顯示,樣品的可接受性得分為3.17,說明樣品的可接受程度為“良好”,將此樣品作為后續(xù)生產的前體品是可行的。

圖3 電子舌與滋味感官評價結果雷達圖Fig.3 Radar map of electronic tongue and taste sensory evaluation

2.5 低嘌呤雞骨清湯揮發(fā)性風味物質分析

食物中氣味化合物主要來自糖類熱降解、脂質氧化降解和美拉德反應等過程[36]。通過HS-SPME結合GC-MS在白羽雞骨清湯中共鑒定出揮發(fā)性風味化合物51種(見表8),包含醛類13種,醇類9種,酸類6種,酮類5種,含硫化合物8種,萜烯類4種,吡嗪類1種,其他化合物5種(見圖4)。一般氣味活性值大于1的化合物為關建氣味活性化合物,共23種,其中OAV大于40的有(E)-2-壬烯醛、(E)-2-辛烯醛、2-十一烯醛、1-辛烯-3-醇、3-(甲硫基)丙醛、2-乙酰基噻唑和芳樟醇。其中(E)-2-壬烯醛、(E)-2-辛烯醛、2-十一烯醛和1-辛烯-3-醇來自脂質氧化降解;3-(甲硫基)丙醛、2-乙?；邕蚴荕aillard反應產物;而植物源化合物芳樟醇可能是動物飼喂過程中攝入導致的。

圖4 雞骨清湯揮發(fā)性成分種類及占比Fig.4 Types and proportion of volatile components in chicken bone clear soup

表8 雞骨清湯揮發(fā)性成分及含量Table 8 Volatile components and their content in chicken bone clear soup

雞骨清湯揮發(fā)性成分種類及占比見圖4。

GC-O分析共檢出氣味活性區(qū)域17個(見表9),基于GC-MS結果、保留指數(shù)(RI)、氣味描述和標準化合物鑒定氣味活性化合物17種,醛類、醇類和含硫化合物種類最多。在17種氣味活性化合物中己醛(青草香)、2-甲基-3-呋喃硫醇(肉香)、3-(甲硫基)丙醛(土豆香)、丁內酯(甜香)、1-辛烯-3-醇(蘑菇香)、己酸(酸味)、(E)-2-庚烯醛(青草香、油脂香)、二丙基二硫醚(硫味)、(E)-2-壬烯醛(油脂香)和α-松油醇(青草香、油脂香)具有較大的氣味強度(氣味強度≥2)。嗅聞結果表明2-甲基-3-呋喃硫醇是雞骨清湯中肉香味貢獻較大的化合物,但在GC-MS中卻未檢出,這可能是其含量和閾值較小導致的。嗅聞強度大于或等于2且OAV大于40的化合物均包含(E)-2-壬烯醛、(E)-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、3-(甲硫基)丙醛和(E)-2-庚烯醛,說明其是雞骨清湯最重要的氣味活性化合物。

表9 雞骨清湯氣味活性物質SMPE-GC-O分析Table 9 SPME-GC-O analysis of odor active substances in chicken bone clear soup

3 結論

營養(yǎng)價值和感官品質是評價雞骨清湯產品優(yōu)劣的重要指標,但隨著患高尿酸血癥人群的增多,食品中嘌呤含量也倍受消費者關注。試驗結果表明,熱壓提取過程中嘌呤可能發(fā)生氧化、脫氨、環(huán)破壞以及與雞湯中其他物質結合導致其含量下降。當提取溫度為122.3 ℃、提取時間為150 min和料液比為0.94時,雞骨清湯中嘌呤與蛋白質濃度比最低,為110.98(總嘌呤含量407.03 mg/L,蛋白質含量3.67 g/100 g),且呈味氨基酸中,鮮味、甜味氨基酸占比高(62.53%),EUC值為0.98 g MSG/100 g,感官評價結果表明其滋味可接受度等級為“良好”,適合用于后續(xù)低嘌呤骨湯產品的工業(yè)化生產。GC-O與OAV分析表明嗅聞強度大于或等于2且OAV大于40的化合物均包含(E)-2-壬烯醛、(E)-2-辛烯醛、1-辛烯-3-醇、3-(甲硫基)丙醛和(E)-2-庚烯醛,是雞骨清湯關鍵的氣味活性化合物。試驗優(yōu)化了低嘌呤雞骨清湯熱壓制備方法,并對其風味成分進行了系統(tǒng)分析,可為雞骨清湯產品的開發(fā)提供參考。