基于感官组学解析热加工鹰爪虾关键滋味成分的变化

鹰爪虾（Trachypenaeus curvirostris）隶属节肢动物门、甲壳纲、十足目、对虾科，是一种重要经济虾类，其出肉率高，味道鲜美，深受消费者青睐。热加工是影响产品风味的重要因素，为提高产品品质，对关键滋味成分的研究必不可少。分子感官科学可以从分子水平对滋味定性、定量和描述，构建食品的滋味重组模型，从而确定食品中滋味活性成分，现己广泛应用于食品的滋味分析。重组实验是分子感官科学应用中最重要的实验方法。通过滋味重组模型和消除实验，可探究化合物与味觉特征形成的关系，确定样品的关键滋味成分。

中国海洋大学食品科学与工程学院的贾倩男、侯虎、樊燕*等以鹰爪虾为材料，通过滋味活度值（TAV）考察各化合物的呈味强度，探究鹰爪虾在热处理前后游离氨基酸、无机离子、季胺化合物、还原糖、有机酸和核苷酸含量的变化；采用重组、消除和添加实验，结合感官评价和电子舌评价各滋味物质，探讨其整体滋味轮廓及呈味特性，确定关键呈味物质及呈味贡献，旨在为鹰爪虾类产品的开发提供理论依据，也为提高加工贮藏中鹰爪虾的品质提供参考。

1 鹰爪虾滋味感官评定结果

在鲜味、咸味、甜味和浓厚味方面，热处理样品TC滋味强度均大于生鲜样品TR，表明热处理对滋味具有显著影响，可能是加热促使虾肉中蛋白质以及多肽水解断裂产生一些呈味物质。鹰爪虾滋味以鲜味和浓厚味为主。

2鹰爪虾滋味组分定量分析结果

2.1 游离氨基酸含量变化及其对滋味的影响

由表1可知，TC、TR样品中均检测出18 种游离氨基酸，总量分别为1165.94 mg/100 g和1396.64 mg/100 g，Gly、Arg、Tau、Pro和Ala的含量较高，热处理后这5 种氨基酸含量占总游离氨基酸的74.88%。热处理前后Gly含量均最高，分别为264.57 mg/100 g和346.79 mg/100 g，TAV均大于1，是甘甜味的主要贡献者。Arg是一种苦味氨基酸，带有微弱甜味，有增加呈味复杂性和提高鲜度的作用，其在高含量下可与带有甜味的Ala协同作用赋予虾肉特有的适宜滋味；Tau是一种微酸性的氨基酸，尽管它对滋味的贡献尚报道较少，但研究已证明其在调节正常生理功能中具有重要作用；Pro也是甜味氨基酸，不仅可以提供甜味，还可以减少虾肉中的不愉快滋味。尽管Glu含量较低，其热处理前后TAV均大于1，因此对鹰爪虾的鲜味具有重要贡献，发挥改善总体风味的作用；热处理后，游离氨基酸总量增长到1396.64 mg/100 g，增加了19.79%，说明热处理对游离氨基酸含量有显著影响。热处理前后，鲜味氨基酸的含量无显著变化，甜味氨基酸的含量增多，除Arg外，苦味氨基酸的含量均降低。原因可能是，一方面，加热使虾肉中的蛋白质以及多肽水解断裂产生了Gly和Ser等具有甜味的氨基酸；另一方面，游离氨基酸会发生脱氨、脱羧等反应而转化为烃、醛、胺等，从而使其含量降低。

2.2 无机盐离子、季胺化合物、还原糖、有机酸、核苷酸含量变化及其对滋味的影响

由表2可知，鹰爪虾中Na＋含量最高（39.12～49.15 mg/100 g），其次是Cl-（38.11～44.13 mg/100 g），TAV均大于1，表明无机离子对热诱导虾样品的滋味具有重要贡献。TC样品的甜菜碱和氧化三甲胺含量均高于TR样品，胆碱含量无显著变化，这可能是热处理后鹰爪虾浓厚味强的一个重要因素。同时，三者的TAV均小于1，表明甜菜碱、氧化三甲胺和胆碱对鹰爪虾的浓厚味具有不同程度的辅助作用。鹰爪虾中仅检出较低含量的葡萄糖（3.50～10.52 mg/100 g），感官评价中鹰爪虾甜味较弱，可能与此结果密切相关。鹰爪虾中只检测到乳酸、未检测到琥珀酸，热处理后乳酸含量由（205.63±3.53）mg/100 g降低为（127.47±8.03）mg/100 g，其TAV＞1表明乳酸是鹰爪虾滋味的重要贡献者。TC样品的核苷酸及其关联化合物总量高于TR样品，说明虾在煮制后有更多滋味物质溶出。热处理后5’-IMP的TAV（5.94）高于热处理前（5.00），有研究发现，经通电加热的凡纳滨对虾其IMP和GMP含量较高，有助于保持虾肉的鲜味且不会产生明显的苦味。

2.3 天然提取液与滋味重组模型的呈味差异

由图1可知，鹰爪虾滋味重组模型与天然提取液有相似的滋味轮廓，滋味重组模型除酸味外，其他5种滋味强度均低于天然提取液。

2.4滋味化合物的消除实验

由表3可知，TR样品的甜味、鲜味和咸味强度值分别为5.56、13.45和9.98，TC样品分别为8.05、13.83和10.39，强度较高，基本无酸味和苦味；滋味重组模型的甜味、鲜味和咸味强度值普遍低于天然水提取液，而苦味和酸味略高于原样，与感官评价结果一致。滋味重组模型与天然水提取液存在一定差异，未能完整地再现原样的呈味表现，这可能与滋味重组模型中缺乏某些关键呈味物质有关。

首先对鹰爪虾重组模型进行第1次消除实验，将重组模型中的滋味物质分成11 个大组，具体分组情况如表4所示。当消除C、H、I和K组时，滋味变化不显著，但当缺失另外7 组呈味组分时能感觉到显著的滋味差异。消除A组、B组、D组和E组时，正确区分度高，甜味和鲜味显著降低。 消除F组和G组时，TR样品的正确区分度分别为19和16，TC样品的正确区分度均为18，显著影响了咸味、鲜味、甜味和浓厚味，苦味增加；消除J组时，甜味和浓厚味降低。因此，鹰爪虾第1次消除实验排除C、H、I和K组。将第1次消除时滋味产生显著变化的混合组细分为包含单一或多个成分的子组，进行第2次消除实验，进一步揭示每种组分对滋味的贡献程度。

由表5可知，Glu、Gly和Ala的消除均导致甜味显著减弱。据报道，Glu是具有鲜味活性的化合物，Gly的TAV大于1，是甘甜味的主要贡献者，Ala是甜味氨基酸，显著影响鹰爪虾的滋味。Pro和B1组的消除导致甜味稍减弱，B2组的消除对整体滋味无显著影响，消除EI组后，甜味和鲜味均降低，E2和E3组的消除滋味无显著变化。Na＋和Cl-的消除导致甜味、咸味、鲜味和浓厚味降低，苦味升高，消除K＋和正确区分度均小于3，对滋味无显著影响，研究表明，Na＋、K＋、Cl-和也是河鲀鱼的关键滋味组分。甜菜碱具有甜味调节作用，消除甜菜碱和氧化三甲胺，甜味和浓厚味降低。因此，结合两次消除实验，初步确定鹰爪虾中关键呈味活性物质为Glu、Gly、Ala、5’-IMP、5’-GMP、Na＋、Cl-、甜菜碱和氧化三甲胺。

2.5 滋味化合物的添加实验

由表6可知，加入Tyr和Arg后区分度均大于10，滋味发生显著变化，造成重组液甜味和鲜味增强，苦味减弱。因此Tyr和Arg在鹰爪虾中也具有呈味活性。多重消除与添加实验的结果表明，鹰爪虾呈味活性物质为Glu、Gly、Ala、Tyr、Arg、5’-IMP、5’-GMP、Na＋、Cl-、甜菜碱和氧化三甲胺。对比TAV的结果，乳酸的TAV大于1，但缺少乳酸时对滋味无显著影响；Tyr和Arg在样品中的TAV均小于1，但通过添加实验证明这两种化合物也是虾的滋味活性物质。由于影响食品滋味的机制和因素十分复杂，各成分间协同作用对食品滋味贡献等方面的研究有待于进一步拓展和深入。

结 论

此研究在热处理前后的鹰爪虾中均检测到18种游离氨基酸，高含量氨基酸主要有Gly、Arg、Tau、Pro和Ala；含量最高的核苷酸为IMP，其次是Hx和HxR；有机酸只检出乳酸；无机离子以Na＋和Cl-为主；还检测出较高含量的甜菜碱和较低含量的葡萄糖。其中，Glu、Gly、Na＋、Cl-、乳酸与5’-IMP的TAV大于1，是虾肉滋味的主要贡献者。通过构建滋味重组模型，确定鹰爪虾的关键滋味活性化合物为Glu、Gly、Ala、Tyr、Arg、5’-IMP、5’-GMP、Na＋、Cl-、甜菜碱和氧化三甲胺，从而为鹰爪虾类产品的开发提供理论依据。

本文来源于《食品科学》2023年44卷第20期212-218页，作者：贾倩男，侯虎，王聪，孙艳，樊燕。