氧化及未氧化脂肪对半胱氨酸-核糖体系热反应肉香味形成的影响

以鸡脂作脂肪原料,氧化脂肪用控制氧化工艺制备。通过固相微萃取/气-质联机对比分析半胱氨酸-核糖、半胱氨酸-核糖-氧化脂肪、半胱氨酸-核糖-未氧化脂肪、单纯氧化脂肪、未氧化脂肪等5种热反应产物的挥发性组成,发现氧化或未氧化脂肪均可调控Maillard反应对半胱氨酸-核糖体系的肉香味产生影响,表现为热反应产物的挥发性肉香成分含量增加,含硫化合物含量降低,出现Maillard反应与脂质降解相互作用成分及大量脂质降解成分。与未氧化脂肪相比,氧化脂肪对Maillard反应的调控作用更为显著。在半胱氨酸-核糖体系中加入氧化脂肪时,热反应产物挥发性组成更趋于较佳的肉香风味,具有浓郁、协调、特征肉香味突出的优点。     

“氧化鸡脂-半胱氨酸”反应体系的肉香味物质及其形成机制

采用控制氧化工艺制备氧化鸡脂。以“氧化鸡脂-半胱氨酸”为模型反应,选择较佳的反应温度和时间制备出有肉香风味的热反应产物。固相微萃取/气-质联机分析,通过保留指数、谱库检索定性,以1,2-二氯苯为标准物定量,共鉴定出42种肉香味成分,包括含硫类、吡啶类、醛类、酮类、醇类、呋喃类等,含量最高的为2-戊基呋喃,其次为2-戊基吡啶、壬醛、5-甲基-2(5H)-噻吩酮、2-戊基-2-环戊烯-酮。与“单纯半胱氨酸”、“单纯氧化鸡脂”体系对照探讨肉香味的形成机制,得出“氧化鸡脂-半胱氨酸”体系中半胱氨酸降解及脂肪氧化降解均受到了一定程度抑制,但经美拉德反应生成2-戊基吡啶、2-戊基噻吩等杂环香味物质,使热反应产物挥发性组成趋于较佳的肉香味。     

鸡脂和美拉德反应对松蘑菌汤风味的影响

以松蘑为原料在热反应条件下制备松蘑菌汤,采用高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）、味觉分析系统（电子舌）、气相-离子迁移色谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）及电子鼻研究了添加鸡脂和美拉德反应对松蘑菌汤风味的影响。HPLC检测结果显示,松蘑菌汤主要有16种游离氨基酸;加入鸡脂后,蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、赖氨酸、酪氨酸等苦味氨基酸含量减少;美拉德反应后谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸等甜味、鲜味氨基酸含量明显增高。GC-IMS检测出挥发性风味物质46种,美拉德反应后反-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛等脂肪醛含量增加,为汤料提供肉香、脂香味。电子鼻对挥发性物质检测与GC-IMS基本相似。总体而言,美拉德反应体系对松蘑鸡脂菌汤风味具有增加脂香、提升鲜甜味的作用。即加入鸡脂使松蘑菌汤风味层次丰富,美拉德反应对松蘑菌汤整体风味有较大提升。     

脂肪醛对“半胱氨酸-木糖”美拉德反应进程及肉香物质形成的影响

为研究脂肪醛对"半胱氨酸-木糖"美拉德反应进程及肉香物质形成的影响,设计"半胱氨酸-木糖"及"半胱氨酸-木糖"中分别添加己醛、反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的4个反应体系,在温度90℃、p H 5.5条件下反应5 h,液相色谱-蒸发光散射检测监测反应原料(半胱氨酸、木糖)和初期反应中间体(半胱氨酸的Amadori重排化合物(Cys-Amadori)、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸)随反应时间的浓度变化,同时还监测反应液p H值及波长294、420 nm处紫外-可见吸光度随反应时间的变化,并且采用固相微萃取-气相色谱-质谱联机分析比较3 h反应产物的挥发性风味物质组成。添加3种脂肪醛后,形成的Cys-Amadori重排化合物、2-木糖化噻唑烷-4-羧酸中间体浓度均下降,表明均对"半胱氨酸-木糖"初期美拉德反应有抑制作用,且相比之下抑制强弱为反-2-庚烯醛反,反-2,4-癸二烯醛己醛。但添加己醛时,反应液于波长294、420 nm处的吸光度下降,表明中、末期美拉德反应也受到抑制;而加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛时,反应液于波长294、420 nm处的吸光度却增加,表明中、末期美拉德反应被促进,且相比之下反,反-2,4-癸二烯醛的促进作用大于反-2-庚烯醛。另外,比较挥发性风味组成发现,加入反-2-庚烯醛、反,反-2,4-癸二烯醛的体系,含硫化合物的总量增多,检测到醛参与美拉德反应或醛自身受美拉德反应影响而形成的多种带烷基侧链的含硫化合物和呋喃化合物如2-己基噻吩和2-丙基呋喃。     

抗坏血酸/半胱氨酸体系美拉德反应形成风味物质动力学

在抗坏血酸/半胱氨酸体系中,应用溶剂萃取法对美拉德反应形成的特征风味物质进行富集,通过气相色谱-质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）和气相色谱-氢火焰离子化检测器（gaschromatography-flame ionization detector,GC-FID）进行定性研究和准确的定量分析,研究其反应动力学。结果表明：基于抗坏血酸的美拉德反应与传统的美拉德反应存在明显差异,主要表现在起始反应温度和风味物质的种类及动力学上。对特征风味物质进行动力学分析发现,2-乙酰基噻吩和3-乙酰基噻吩由于结构相似,含量及动力学表现也极为相似;2-丙基四氢噻吩在高温下浓度会先升高后降低,最终均稳定在0.035 mmol/L左右;2-甲基-4-丙基噻唑和2-乙酰基噻唑含量差别很大,表明两者生成机理完全不同;2-甲基四氢噻吩-3-酮和四氢噻吩-3-酮结构相似,但后者会进一步反应使得两者含量差别较大;甲基吡嗪的生成满足零级动力学,且反应温度高于125 ℃时其生成速率基本保持不变。     

“酶催化氧化鸡脂-热反应”制备鸡肉香味

在脂肪氧合酶催化下氧化鸡脂.从脱脂豆粉中浸提脂肪氧合酶的粗酶液.通过测定鸡脂过氧化值,考察时间、底物(鸡脂)浓度、缓冲液pH值和浓度等因素对鸡脂氧化的影响.由试验确定的较佳氧化工艺是:粗酶液100mL,磷酸盐缓冲溶液30mL(pH9.0,0.05mol/L),鸡脂30g(质量浓度230.7 g/L),压缩空气流速0.16m3/h,10℃下搅拌反应5 h,此时过氧化值高达108.7 mmol/kg鸡脂.将此氧化鸡脂添加到由氨基酸和还原糖组成的热反应体系中,得到鸡肉香味浓郁的热反应产物.用同时蒸馏萃取/气-质联机分析热反应产物的挥发性组成,共鉴定出54种化合物,占总质量分数的62.03%.主要成分(相对峰面积>2%)包括3-甲基-2-噻吩甲醛、己醛、2-乙酰基呋喃、2-甲基-3(2H)-二氢呋喃酮、茴香脑、2-甲硫基噻吩、2,5-二甲基四氢呋喃、4-甲基-5-噻唑乙醇、壬醛.     

牡蛎酶解液-葡萄糖美拉德反应前后体系的溶解特性及氨基酸组成分析

以牡蛎酶解液(oyster enzymatic hydrolysate,OEH)与葡萄糖建立美拉德反应体系,采用化学方法和高效液相色谱法测定美拉德反应前后体系的氮溶解指数(nitrogen solublility index,NSI)、三氯乙酸-氮溶解指数(trichloroacetic acid-nitrogen solublility index,TCA-NSI)及氨基酸组成变化,研究美拉德反应体系的溶解特性及以不同形式存在的氨基酸对美拉德反应的贡献及美拉德反应活性。结果表明,美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)的溶解特性显著高于OEH,在pH 3. 5～9. 0,NSI值在95. 15%～98. 08%,TCA-NSI值达到94. 73%,有94. 73%的蛋白质以游离氨基酸和小分子肽的形式存在。OEH中的游离氨基酸和肽均参与了美拉德反应,肽的美拉德反应活性要高于游离氨基酸,总氨基酸中参与美拉德反应的主要氨基酸为Arg、Trp、His、Tyr、Gly、Lys、Thr、Ser、Ala 9种,游离氨基酸中的主要氨基酸为Val、Ala、Leu、Gly、His、Arg 6种,肽中的主要氨基酸为Tyr、Arg、Trp、Ser、His、Pro、Lys 7种。     

肌肽对抗坏血酸-半胱氨酸模式反应形成香味化合物的影响

以固相微萃取-气相色谱-质谱联用（SPME-GC-MS）技术对抗坏血酸与半胱氨酸（ASA-Cys）的模式反应产物进行鉴定,研究了肌肽对模式反应形成香味化合物的影响。呋喃、吡嗪、噻吩、噻唑、噻吩并噻吩及脂环硫化物在内的47个香味化合物被鉴定出来,其中,含硫化合物如脂环硫化物、噻吩、噻吩并噻吩是最主要的香味成分。肌肽加入到模式体系中,一方面使一些含硫化合物的产量显著降低,甚至消失;另一方面却促进了几个含氮化合物如甲基吡嗪,乙基吡嗪,2,6-二甲基吡嗪及其它烷基吡嗪的生成。这表明在模式反应中,肌肽抑制了Cys的热降解,同时暗示了肌肽作为氮源在热降解时很可能生成了NH3,NH3与H2S和ASA降解产物发生竞争反应形成含氮化合物如烷基吡嗪,从而导致含硫化合物的产量降低。      

肌肽对抗坏血酸-半胱氨酸模式反应形成香味化合物的影响

以固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)技术对抗坏血酸与半胱氨酸(ASA-Cys)的模式反应产物进行鉴定,研究了肌肽对模式反应形成香味化合物的影响。呋喃、吡嗪、噻吩、噻唑、噻吩并噻吩及脂环硫化物在内的47个香味化合物被鉴定出来,其中,含硫化合物如脂环硫化物、噻吩、噻吩并噻吩是最主要的香味成分。肌肽加入到模式体系中,一方面使一些含硫化合物的产量显著降低,甚至消失;另一方面却促进了几个含氮化合物如甲基吡嗪,乙基吡嗪,2,6-二甲基吡嗪及其它烷基吡嗪的生成。这表明在模式反应中,肌肽抑制了Cys的热降解,同时暗示了肌肽作为氮源在热降解时很可能生成了NH3,NH3与H2S和ASA降解产物发生竞争反应形成含氮化合物如烷基吡嗪,从而导致含硫化合物的产量降低。     

加入氧化鸡脂对D-阿拉伯糖/L-半胱氨酸Maillard反应生成鸡肉风味的影响

加入氧化鸡油到D-阿拉伯糖/L-半胱氨酸的Maillard反应体系中,采用固相微萃取和气质联用的方法,研究氧化鸡脂对鸡肉风味的影响。反应体系为:（1）空白（D-阿拉伯糖/L-半胱氨酸的Maillard反应）,（2）加入未氧化鸡脂到Maillard反应体系,（3）加入氧化鸡脂到Maillard反应体系,（4）Maillard反应后加入氧化鸡脂,（5）Maillard反应后加入氧化鸡脂并在60℃下保持30min。结果表明,加入鸡脂参与Maillard反应可产生大量的挥发性风味物质,尤其是加入氧化鸡脂,所得到的呋喃、噻吩、酸、含硫物质和噻唑等挥发性组分的种类最多。      

Changes of Flavor Compounds of Hydrolyzed Chicken Bone Extracts during Maillard Reaction

Flavor quality, including non‐volatile and volatile compounds, of hydrolyzed chicken bone extracts (HCBE) during Maillard reaction (MR) was evaluated with HPLC, tasting sensory system, Electronic‐Nose (E‐nose), and GC‐MS. Results showed that flavor amino acids (AA) accounted for 72% to 74% of total free AA in HCBE. Taste of umami increased first and then decreased during MR, while equivalent umami concentration remained at a stable level. Results of taste sensing system and bitter AA showed that MR could reduce the bitter taste of HCBE significantly. E‐Nose test showed there are great changes of volatile flavor during MR. And total of 59 volatile compounds were identified in HCBE during MR, which should responsible for the increase of flavor in HCBE. Our results indicated that MR could be used as an effective way to change the flavor compounds in HCBE, and therefore provide a strategy for preparation of meaty flavor enhancer from bone residue as a byproduct of meat industry.     

鸡肉酶解物中不同氨基前体对肉香味形成的贡献

通过超滤分离鸡肉酶解物,制备分子质量小于1 ku、1~5 ku、大于5 ku的3个肽组分样品。采用盐酸水解鸡肉酶解物,制备氨基酸组分样品。以3个肽组分和氨基酸组分及葡萄糖为原料,设计加或不加氧化鸡脂两类共8个模型反应体系,研究鸡肉酶解物中不同氨基组分对肉香味形成的贡献。通过分析比较反应产物在波长420 nm处紫外-可见光吸收值和pH变化值,以及固相微萃取/气-质联机分析挥发性风味物质组成,发现对于加与不加氧化鸡脂的两类反应体系,均为随氨基组分的分子质量增大,420 nm处紫外-可见光吸收值降低,产生的挥发性化合物总量减少,这可能因分子质量大反应活性差导致。无论加或不加氧化鸡脂,均为氨基酸组分对含硫化合物贡献最大,小于1 ku和1~5 ku肽组分对吡嗪类化合物贡献最大。但氧化鸡脂中含有羰基类脂质氧化产物可对美拉德反应有影响,与不加氧化鸡脂相比,加入氧化鸡脂后420 nm处紫外-可见光吸收值稍增加,产生的风味化合物总量大幅度下降,并有带烷基链的化合物(如2-甲基-5-丙基-噻吩)含量增加及新杂环化合物2-丁基吡啶出现。     

pH值对“半胱氨酸-木糖-甘氨酸”体系肉香味形成的影响

设计复杂美拉德反应体系"半胱氨酸-木糖-甘氨酸",在不同初始p H值(4.5、5.5、6.6、7.5)条件下反应,反应液测定波长420 nm处吸光度及p H值,并进行固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析。结果表明,初始p H值越大,反应液褐变程度越大,p H值下降量增多。各反应体系中鉴定出的风味物质均主要是含硫化合物,其次是含氮杂环化合物、含氧杂环化合物。含硫化合物中含量较高的为2-甲基-3-呋喃硫醇、3-巯基-2-戊酮、2-糠硫醇、2-噻吩硫醇、双(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚、2-甲基噻吩、2-乙酰基噻唑。各类化合物总量及含硫化合物总量均随p H值的升高呈先增加后减小的趋势,在p H 5.5出现峰值。但含氮杂环化合物总量却随p H值升高而增加,而含氧杂环类总量随p H值升高而减小。采用高效液相色谱-蒸发光散射检测器及液相色谱-质谱联用分析初始p H 4.5、7.5,90℃,1 h反应液,发现酸性条件下风味物质形成通过半胱氨酸-Amadori降解途径进行,碱性条件下通过半胱氨酸-Amadori降解及甘氨酸-Amadori与半胱氨酸反应2条途径进行。碱性条件下,含胺基化合物(如氨基酸、氨)的反应活性高,反应速率快,体系内形成的半胱氨酸-Amadori初期中间体含量高,但其在中、末期阶段却更多地导致类黑精及吡嗪类物质产生;而碱性条件下出现的甘氨酸-Amadori,因可与半胱氨酸结合形成较为稳定的噻唑烷衍生物,并不能促进含硫化合物的形成。     

鸡肉酶解物／酵母抽提取物—Maillard反应产生肉香味化合物的研究

[鸡肉酶解物－（一品鲜）酵母抽提物－HVP]maillard反应模型系统产生的挥发性香气化合物被用气－质联机分析。一些关键性的肉味或鸡肉味化合物被鉴定出来如2－甲基－3－呋喃硫醇、2－乙酰基呋喃、2－甲基－四氢噻吩酮、苯乙醛、3－甲基－2－噻吩醛、3－乙基－2－噻吩醛、反工茴香醚、二（2－甲基－3－呋喃基）二硫醚、二（2－甲基－4,5－二氢－3－呋喃基）二硫醚、十六醛、十八醛等,印证了由感官评定优化出的Maillard反应的正确性。     

鸡肉肽在美拉德反应中对生成肉味化合物的贡献研究

以鸡肉肽为基础,本实验构建了8组反应体系对鸡肉肽在美拉德反应中生成肉味化合物的贡献进行了研究。结果发现,鸡肉肽在美拉德反应中主要贡献呈坚果香、烤香的吡嗪类物质(增加量14744.1μg/L),进一步贡献体系的肉味。另外,对添加了游离氨基酸Cys的肽美拉德反应体系的研究发现,鸡肉肽可以大幅度促进Cys-木糖体系中含硫气味活性化合物如噻吩类和呋喃硫醇类物质的生成。而鸡肉肽-Leu-木糖体系中吡嗪的生成量大于Leu-糖与肽-糖体系两者之和,进一步说明添加Leu对鸡肉肽-木糖体系中吡嗪的生成具有促进作用。最后,构建不同p H值体系进行反应,结果发现,较低p H值(5.0)对鸡肉肽参与美拉德反应吡嗪的生成具有抑制作用。结合不挥发物的定量分析最终得出,主要分布在200-500u的鸡肉肽在美拉德反应中在较高p H下对食品肉味的形成具有重要的贡献。     

扒鸡加工过程中挥发性风味物质的变化规律

为探究扒鸡加工过程中风味物质的变化规律,以德州扒鸡为研究对象,采用固相微萃取结合气相色谱-质谱联用（solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,SPME-GC-MS）技术测定其加工过程中的风味物质,并通过气味活度值（odor activity value,OAV）分析它们的贡献。结果表明：从扒鸡加工过程的7 个采样点共检测到56 种风味物质,其中醛类7 种、醇类11 种、烃类27 种、酮类4 种、杂环化合物2种、醚类2种、酚类1种、酯类1种、含硫化合物1种;扒鸡的主要挥发性风味物质为醛类、醇类、烃类和酮类;加工过程中,各类风味物质含量总体上呈先增加后降低的趋势,卤制阶段挥发性风味物质的数量和含量显著增加（P＜0.05）,恒温卤煮后风味物质含量达到最大;二甲基二硫、己醛、壬醛、庚醛、1-辛烯-3-醇、2-戊基呋喃、D-柠檬烯、桉叶油醇和丁香酚的OAV＞10,表明这些物质对扒鸡整体风味贡献较大,其主要来源于加工过程中不饱和脂肪酸的氧化及卤制时添加的香辛料。综上,卤制是扒鸡风味物质形成的关键加工阶段。     

白猪肉与黑猪肉热反应香精中香气物质分析鉴定

以黑猪肉和白猪肉酶解物及氧化脂肪为原料,经热反应制备肉味香精。溶剂辅助蒸发结合气相色谱-质谱联机分析挥发性风味物质,基于保留指数、质谱共鉴定出123种挥发性化合物,包括含硫化合物、含氮杂环、含氧杂环、醛类、酮类、醇类、酸类、酯类、烃类等。相比之下,白猪肉香精中烷基呋喃、脂肪族醛和酸的相对含量较高,黑猪肉香精中含硫化合物、含氮杂环、酯类化合物的相对含量较高,而醇类、酮类化合物的相对含量二者相差不大。采用气相色谱-嗅闻分析,基于质谱、保留指数、气味特征、标准品共鉴定出31种气味活性化合物,28种为2种肉味香精所共有,尤其二甲基三硫、糠硫醇、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪、3-甲硫基丙醛、2-乙基噻吩、(E,E)-2,4-癸二烯醛、(E)-2-癸烯醛、(E)-2-壬烯醛、1-辛烯-3-醇、3-羟基-2-丁酮等在两香精中均具有较高稀释因子。但黑猪肉香精中具有高稀释因子的化合物种类多于白猪肉香精,且采用雷达图对强势气味活性化合物比较显示其肉香、脂香化合物的轮廓线大于白猪肉香精,这可能是造成黑猪肉香精香气较浓的原因。