康 乐，宋焕禄*
（北京工商大学 分子感官科学实验室，北京食品营养与人类健康高精尖创新中心，北京 100048）
摘要：本研究旨在探讨pH值（5.0～6.5）对牛肉酶解物美拉德反应产物（enzymic beef hydrolysate Maillard reaction product，EBH-MRP）风味特性的影响。结果表明：随着pH值的增加，EBH-MRP的感官特性主要从肉香、咸鲜味向烤香、苦味发展，对空白鸡汤的鲜味提升作用由强至弱，醇厚感提升作用稳步增强。苦味与烤香间存在显著的正相关关系，过度的烤香不仅掩盖肉香，还意味着苦味物质的生成，抑制味蕾对鲜味、鲜味提升作用及醇厚感的感知强度。结合风味物质含量的测定发现，肉香既不与重要前驱物半胱氨酸（Cys）的参与量具有相关性，也不与关键肉香味物质的含量具有相关性。说明肉香的感知是多类气味物质共同调控的结果，且生成机制极为复杂。此外，含氮杂环气味物质的总含量与烤香间有着极显著的正相关关系；大于3 000 D的糖肽交联产物对苦味具有一定贡献；适当的肽降解作用有利于醇厚感的提升。
关键词：牛肉酶解物；美拉德反应；风味；pH值；相关性
康乐, 宋焕禄. pH值对牛肉酶解物美拉德产物风味特性的影响[J]. 食品科学, 2017, 38(11): 25-32. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201711005. http://www.spkx.net.cn
KANG Le, SONG Huanlu. Effect of pH on flavor characteristics of Maillard reaction products from enzymatic hydrolysates of beef[J]. Food Science, 2017, 38(11): 25-32. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201711005. http://www.spkx.net.cn
牛肉以其独特的肉香味及其醇厚鲜美的汤汁深受消费者青睐[1]。美拉德反应是形成牛肉风味的重要途径，包括滋味物质在内的水溶性小分子羰基化合物与氨基化合物通过一系列的复杂反应最终形成肉香味物质[2]。近年来，由于食品工业对于天然食品风味的需求以及与氨基酸相比，肽参与的美拉德反应其产物气味更加饱满圆润、鲜味更加绵延温和，使得应用动物蛋白水解液为前驱物制备热反应香精的研究进展迅速[3-5]。肽美拉德反应产物的鲜味、醇厚感以及对模型溶液的增鲜提厚作用也相继被报道[6-8]，但对热反应香精的气味、滋味、滋味提升作用以及各感官属性之间相互作用的研究还很鲜见。
pH值是影响美拉德反应路径的重要因素[9-10]。美拉德反应前驱物经缩合、Amadori重排后形成Amadori重排产物，再根据体系pH值的不同，经过不同方式的烯醇化，最终得到的滋味物质和气味物质的种类及含量都不同，风味感官鉴评也因此不同。Meynier等[11]指出：生肉在热加工前经僵直、后熟后，pH值一般在5.5～6.0之间；而热加工后由于其存在着高缓冲能力的缓冲体系，使pH值变化不超过0.2～0.5。因此，探究pH值在5.0～6.5之间肉香味模型体系中美拉德反应产物风味特性的变化，对食品加工及工业上肉味香精的制备都具有重要意义。
本研究构建了牛肉酶解物-Cys-木糖美拉德反应模型体系，探究pH值（5.0～6.5）对牛肉酶解物美拉德反应产物（enzymic beef hydrolysate Maillard reaction product，EBH-MRP）气味、滋味及对空白鸡汤的滋味提升作用；同时，测定EBH-MRP中挥发性气味物质含量、游离氨基酸含量及肽分子质量分布，进一步说明EBH-MRP感官属性下的化学本质。此外，运用统计学方法——相关分析来深入探究EBH-MRP气味、滋味和滋味提升作用之间的相关性，以及风味物质与感官属性之间的相关性，以期为热反应香精的工艺摸索及呈味机制研究提供理论参考。
1.1 材料与试剂
牛里脊肉（蛋白含量22.2%）购于北京市华光超市。
复合风味蛋白酶Flavourzyme☒500MG（酶活力5×104U）、复合蛋白酶Protamex☒（酶活力1.5×105U）丹麦诺维信公司；木糖、L-Cys等其他分析纯试剂北京颐丰天成科技有限公司；色谱纯试剂正构系列烷烃（C7～C30）、2-甲基-3-庚酮 美国Sigma公司；色谱纯有机试剂 美国Thermo Fisher公司。
1.2 仪器与设备
4848型高压反应釜 美国Parr公司；1200分析型高效液相色谱仪、7890A-7000B气相色谱-质谱联用仪美国Agilent公司；Sniffer9000嗅闻仪 瑞士Brechbuhler公司。
1.3 方法
1.3.1 牛肉酶解物的制备
根据前期优化条件及文献参考[12]对牛里脊肉进行酶解。取新鲜牛里脊肉剔除肥肉后洗净绞碎，85 ℃条件下加热10 min使蛋白质变性，冷却后按1∶2（m/V）加入去离子水，用5 mol/L HCl或NaOH调节pH值至6.5，置于水浴锅中，在50 ℃条件下同时添加复合蛋白酶Protamex☒（1 000 U/g底物）和复合风味蛋白酶Flavourzyme☒500MG（800 U/g底物），酶解过程中每小时测定调整pH值，酶解3 h后，90 ℃加热20 min灭酶。将酶解物在4 ℃条件下8 000 r/min离心20 min，上清液经石油醚洗涤3 次，取水相旋转蒸发、冷冻干燥后即为牛肉酶解物。此时牛肉酶解物的水解度约为15.28%。样品置于－18 ℃冰箱中贮藏备用。
1.3.2 EBH-MRP的制备
将牛肉酶解物0.45 g、木糖0.11 g、L-Cys 0.09 g溶于20 mL磷酸盐缓冲液中（pH值分别为5.0、5.5、6.0、6.5），混匀后放入高压反应釜中，在125 ℃条件下反应2 h。反应结束后立即用冰浴冷却，以防止进一步发生热反应。EBH-MRP经4 ℃、24 h冷藏后进行下一步分析。
1.3.3 EBH-MRP挥发性化合物的提取
采用手动固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）技术对EBH-MRP中的挥发性化合物进行提取。在40 mL顶空瓶中分别加入3 mL样品、0.5 g食盐和1 μL质量浓度为0.816 μg/μL的内标物2-甲基-3-庚酮溶液。将样品置于60 ℃水浴中平衡20 min，插入SPME纤维头（DVB/CAR on PDMS），顶空吸附40 min。吸附完毕后，插入气相色谱仪进样口中，于250 ℃条件下解析5 min进样。每个样品在相同提取与检测条件下重复做3 次平行实验。
1.3.4 EBH-MRP挥发性化合物的分离
采用气相色谱-嗅闻-质谱联用系统对萃取出的挥发性成分进行分离分析。经气相色谱分离后，分离馏分分别进入质谱检测器和嗅闻检测器，3 位研究人员在嗅闻口记录所闻到的香味特征和强度。为防止鼻黏膜的干燥，在嗅闻口通入30 mL/min湿润的空气。馏分分离采用DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）。升温程序为：初始温度40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升温到200 ℃，保持0 min，再以10 ℃/min升温到250 ℃，保持3 min，共41 min。气相色谱使用的载气为氦气；流速为1.2 mL/min；分流比1∶1。质谱条件：电子轰击（electron impact，EI）离子源，电子能量70 eV，传输线温度280 ℃，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，质量扫描范围m/z 35～350。
1.3.5 挥发性化合物的鉴定
采用Agilent MassHunter数据分析软件B.07.00的气味化合物保留指数（retention index，RI）数据库进行比对，通过NIST 14谱库进行质谱检索以及与嗅闻数据对比3 种方法结合对未知挥发性化合物进行鉴定。RI计算公式如式（1）所示。
式中：N为待测香气化合物a左侧低碳数烷烃的碳数/个；n为a两侧两个烷烃间相差的碳数/个；tR为相应化合物的保留时间/min。
由于本实验只需对比定量，因此采用内标法进行半定量分析。每种化合物的质量浓度计算见式（2）。
式中：ρi为化合物质量浓度/（μg/mL）；ρis为内标质量浓度/（μg/mL）；Sj为化合物的色谱峰面积；Sis为内标物色谱峰面积。
1.3.6 氨基酸含量的测定
采用安捷伦专用柱前衍生法对样品中的16 种游离氨基酸（Asp、Glu、Ser、His、Gly、Thr、Arg、Ala、Tyr、Cys、Val、Met、Phe、Ile、Leu、Lys）进行定量分析。色谱柱型号为Zorbax Eclipse-AAA（150 mm×4.6 mm，5 μm），高效液相色谱法按照钱敏等[13]的方法进行。
1.3.7 肽分子质量分布的测定
采用凝胶色谱法对样品的肽分子质量分布进行测定。色谱柱型号为TSK GLSW 2000（300 mm×7.8 mm， 5 μm），流动相为用甲酸调整pH值至3.0的20%乙腈水溶液，流速为0.5 mL/min，柱温为25 ℃。测定220 nm波长处样品的吸光度。为了确定肽分布，同样条件下用抑肽酶（6 512 D）、VB12（1 355 D）、甘氨酰-甘氨酰-酪氨酰-精氨酸（451 D）、谷胱甘肽（307 D）绘制分子质量标准曲线。
1.3.8 感官鉴评方法
来自北京工商大学分子感官科学实验室的9 名有经验的成员（5女4男）组成感官鉴评小组，对本实验的样品进行描述性感官鉴评并进行相应打分。本实验分别从气味、滋味、滋味提升作用3 个方面对EBH-MRP进行综合感官评价。经小组商议后，确定肉香、烤香、焦糖香及不良气味为EBH-MRP的4 个气味香韵，鲜味、醇厚感、苦味为其滋味的三大属性，对空白鸡汤的增鲜和提厚作用为该样品的两大滋味提升作用。
1.3.8.1 感官训练方法
为熟悉感官鉴评指标，小组成员进行了为期3 个月的感官鉴评训练，每天训练的时间大于3 h。所有的训练分3 个部分并于室温（25～28 ℃）条件下进行。相关训练溶液的具体配制方法见表1。
表1 感官训练相应标准溶液的配制方法
Table 1 Preparation of standard solutions for sensory panel training
对空白鸡汤的鲜味提升作用：文火熬煮含有10 mmol/L NaCl的鸡胸肉2 h作为空白鸡汤模型溶液，添加3 mmol/L的谷氨酸钠，并60 ℃水浴共热10 min，冷却后对比空白鸡汤溶液来训练鲜味提升作用；对空白鸡汤的醇厚感提升作用：文火熬煮含有10 mmol/L NaCl的鸡胸肉2 h作为空白鸡汤模型溶液，添加5 mmol/L的谷胱甘肽，60 ℃水浴共热10 min，冷却后对比空白鸡汤溶液来训练醇厚感提升作用。
1.3.8.2 感官评价标准
为综合考量并对本实验样品进行总体打分，经小组商议后，确定样品的气味、滋味及滋味提升作用占总体可接受性的权重系数分别为0.4、0.3和0.3。其中，气味属性中的肉香权重为0.3，烤香为0.1，焦糖香为0.1，不良气味为－0.1；滋味属性中的鲜味权重为0.2，醇厚感为0.2，苦味为－0.1；对空白鸡汤的滋味提升作用中鲜味提升作用权重为0.15、醇厚感提升作用为0.15。各感官指标的评分采用7 分制，0～7 分代表从未感知到风味强度极强。
具体感官评价方法为：1）对于样品气味和滋味的感官评价：将EBH-MRP以1∶5（V/V）的比例稀释于去离子水中，取2 mL样品于口中并使其充满口腔，咀嚼10 次感受鲜味、醇厚感及苦味，深吸气使空气带着样品的气味达到鼻后腔，刺激鼻黏膜来对样品的气味轮廓（肉香、烤香、焦糖香、不良气味）进行评价。2）对于样品滋味提升作用的评价：将EBH-MRP以体积分数1%的比例添加到空白鸡汤模型溶液中，60 ℃恒温水浴加热10 min，冷却后，先后取2 mL空白鸡汤溶液和加入样品的空白鸡汤溶液于口中，咀嚼10 次后对样品的增鲜提厚作用进行感官评价。
鉴评小组成员在室温（25～28 ℃）条件下进行感官评价，样品装于茶色瓶中以随机方式呈递给小组成员，每鉴评完一个样品用清水漱口，小组成员间不能交流。所有样品的感官评价在1 d之内完成，共鉴评3 d以确定数据的可信度并取平均值。每个鉴评人员的3 次评分差异不得超过2 个标度。
1.4 数据分析
曲线图的绘制采用Microsoft Excel 2007软件。显著性分析（P＜0.05）及相关性分析采用SPSS 17.0软件进行处理。
2.1 pH值对EBH-MRP风味感官特性的影响及相关性分析
表2 不同pH值条件下EBH-MRP气味、滋味及滋味提升作用的
描述性感官鉴评
Table 2 Descriptive sensory evaluation of smell, taste and taste enhancement of EBH-MRP at different pH values
表3 不同pH值条件下EBH-MRP各感官属性评分结果
Table 3 Evaluation of each sensory attribute of EBH-MRP at different pH values
注：同列小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。
不同pH值下EBH-MRP描述性感官鉴评及各感官属性评分结果如表2、3所示。表2中EBH-MRP的感官描述显示：在pH 5.0～6.5之间，随着pH值的增加，EBH-MRP的气味特征主要从肉香向烤香发展，而滋味特性主要从咸鲜味向中度苦味发展，对空白鸡汤的鲜味提升作用由强至弱，醇厚感提升作用稳步增强。
具体分析（表3）发现：pH 6.0-EBH-MRP的肉香、烤香及焦糖香评分均较高，pH 5.5-EBH-MRP的肉香评分最高，烤香、焦糖香评分相对偏低，而pH 5.0-EBH-MRP的肉香评分较高，烤香、焦糖香评分却较低。多种香韵相互作用使得感官评价显示pH 6.0-EBH-MRP的甜烤香掩盖了肉香最终呈现甜烤香韵，pH 5.0-EBH-MRP由于甜烤香的烘托作用极低而呈现单一瘦肉香，而pH 5.5-EBH-MRP甜烤香适度最终呈现饱满协调的肉香。此结果说明：肉香强度高，其他香韵强度适中，肉味香精的香味才更协调饱满而被大众所接受。滋味方面，pH值在5.0和5.5时EBH-MRP的鲜味、鲜味提升作用、醇厚感强烈，而在6.0及6.5时鲜味、鲜味提升作用却较低，醇厚感也有所下降，这时发现苦味增加明显，因此推测出两种可能：苦味的产生抑制了鲜味对舌苔的刺激；鲜味物质生成量变少而苦味物质生成量变多。此外，在pH 5.0～6.5间，随着pH值的增加，EBH-MRP对空白鸡汤的醇厚感提升作用稳步上升，并不与EBH-MRP本身的醇厚感有相同的趋势，因此推测，EBH-MRP本身呈现醇厚味的机制与其对空白鸡汤醇厚感提升作用的机制并不相同。
综合pH值对EBH-MRP风味感官总体特性影响发现：当烤香强度偏高时，苦味强度随之升高，同时鲜味、醇厚感、鲜味提升作用下降。为进一步探索此规律，相关性分析被用于此研究中。结果显示：在pH 5.0～6.5间，烤香与苦味之间存在着显著正相关关系（相关系数：0.94；P＜0.05），鲜味与苦味之间存在着极显著的负相关关系（相关系数：－0.99；P＜0.01），醇厚感与苦味之间存在着极显著的负相关关系（相关系数：－0.99；P＜0.01），鲜味与鲜味提升作用之间存在着极显著的正相关关系（相关系数：1.00；P＜0.01）。因此推出，当EBH-MRP肉香明显，烤香、焦糖香适度时，其滋味鲜美醇厚，并具有增鲜提厚作用，且不具有苦味。烤香的过度，就是美拉德反应苦味物质生成的标志。
2.2 pH值对EBH-MRP中相关氨基酸含量的影响及相关性分析
图1 EBH-MRP中相关氨基酸含量随pH值的变化趋势
Fig. 1 Changes in the cotents of free amino acids at different pH values
小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。A.总游离氨基酸；B. Cys；C. Met；D.鲜味氨基酸；E.苦味氨基酸。
不同pH值下EBH-MRP总游离氨基酸、Cys、Met、鲜味氨基酸（Glu和Asp）、苦味氨基酸（Leu、Tyr、Ile、Arg、His、Val、Phe和Lys）含量的测定结果如图1所示。在pH值5.0～6.5范围内，随着pH值的增加，总游离氨基酸（图1A）含量增加，这是因为pH值的升高可提高美拉德反应的速率[9]。与总游离氨基酸含量变化趋势相同的是鲜味氨基酸（图1D），其在pH 6.0和6.5处含量显著增加，虽然EBH-MRP中呈鲜的物质不仅有鲜味氨基酸，还包括5’-核苷酸、琥珀酸、小肽等成分[14]，鲜味氨基酸的含量并不能代表EBH-MRP的鲜味强度，但能反映出鲜味物质的变化规律。因此，结合2.1节中滋味特性感官评价结果，进一步推出苦味物质的大量生成抑制了味蕾对鲜味物质的感知强度。而随着pH值的增加，对肉香味物质的生成具有重要贡献的Cys（图1B）及Met（图1C）的含量总体呈递减趋势，说明其参与美拉德反应的程度随之升高，但肉香味却不随之增加。说明复杂物质协同作用而体现出的肉香味并不依赖于单一物质的参与量，因此，在本研究范围内，EBH-MRP中含硫氨基酸的含量与肉香味之间并不具备相关性。此外，苦味氨基酸的含量随着pH值的增加也成递增趋势。Maehashi等[15]报道：许多疏水性氨基酸如亮氨酸等可对食品产生强烈的苦味。本实验中，苦味明显出现是从pH 6.0开始，而苦味氨基酸含量的显著增加是在pH 6.5，且各pH值条件下EBH-MRP中苦味氨基酸含量约占总氨基酸含量的67%，但pH 5.0-EBH-MRP和pH 5.5-EBH-MRP却不呈现苦味，这说明在本研究范围内EBH-MRP中苦味氨基酸含量与苦味并没有直接关系。这与Liu Jianbin等[4]的研究结果相吻合。
2.3 pH值对EBH-MRP肽分子质量分布的影响及相关性分析
图2 EBH-MRP中肽分子质量分布随pH值的变化曲线
Fig. 2 Changes in peptide distribution of EBH-MRP at different pH values
由图2可知，在pH值由5.0升高到5.5时，EBH-MRP中大于5 000 D、3 000～5 000 D、尤其是1 000～3 000 D的大分子肽段含量降低，而小于1 000 D的各部分肽段含量均上升，说明pH值的增加使得肽降解速率加快，大分子肽段更多地降解为小分子肽段。Ishii等[16]报道牛肉中温和的味道可能来自于肽。由2.1节中感官评价结果可知，pH值由5.0升高到5.5时，EBH-MRP的醇厚感增强，而这两组体系并没有出现苦味，醇厚感也因此并没有被掩蔽，说明醇厚感与肽分子质量分布具有一定相关性，即适当增大肽降解程度，有利于醇厚感的提升。而当体系pH值在6.0、6.5时，EBH-MRP出现了苦味，同时醇厚感有所下降，说明苦味对醇厚感有一定掩盖作用，该两组pH的EBH-MRP中大于5 000 D、3 000～5 000 D的肽段含量呈现增加趋势，说明大于3 000 D的糖肽交联产物可能对EBH-MRP的苦味具有一定贡献，这与Liu Jianbin等[4]的研究结果相一致。从1 000～3 000 D肽段含量变化曲线来看，随着pH值的增加肽段含量先降低再增加，这可能由于1 000～3 000 D处于中间肽段，既发生肽降解作用又发生肽交联作用，使得该肽段含量的高低取决于这两种作用的相对强弱。500～1 000、200～500 D和小于200 D的肽段在pH 6.0～6.5时出现下降趋势，这是由于小于1 000 D的肽是美拉德反应活性肽，可以不经降解作用直接参与到美拉德反应中[17]，在该pH值范围内，小分子肽降解成游离氨基酸及参与美拉德反应的程度之和强于大分子肽的降解作用。此外，pH 6.0～6.5 EBH-MRP中烤香味的急剧增加可能与二肽直接参与美拉德反应生成吡嗪类物质有关[18]。
2.4 pH值对EBH-MRP气味活性化合物的影响及相关性分析
表4 不同pH值条件下EBH-MRP气味活性化合物的含量
Table 4 Contents of odor active compounds in EBH-MRP at different pH values
续表1
注：KI. Kovats指数（Kovats indices）；MS.在质谱中检测到；RI.根据数据库或标准样品的RI值确定；O.在嗅闻口处嗅闻到；—.未检测出；/.实验员在嗅闻口未闻到气味。
各pH值条件下EBH-MRP气味活性化合物的含量如表4所示。肉香最为饱满的pH 5.5-EBH-MRP中共鉴定出59 种气味活性化合物，其中包括7 种醛酮类，其含量为总含量的1.96%；6 种不含硫呋喃类，占4.78%；9 种含硫呋喃类，占52.59%；5 种吡嗪类，占0.48%；23 种噻吩类，占19.45%；2 种噻唑类，占7.48%；3 种非杂环硫醇类，占12.83%；2 种吡咯类，占0.16%。肉味是由多种化合物共同作用的结果，这些含硫、氧、氮的杂环化合物以及羰基化合物都曾被报道对肉味具有贡献[19]。形成肉味最重要的前体物是Cys，其经过Strecker降解反应后生成硫化氢、氨及乙醛，这是美拉德反应产物中杂环化合物杂原子的重要来源[20]。本实验通过外加L-Cys的方式构建美拉德反应体系，从感官评价结果和气味活性化合物的分析上来看非常成功。
本实验鉴定出的主要含硫化合物含硫呋喃类和噻吩类总含量占气味化合物总含量达72.04%。Macleod[21]研究的肉味化合物中大多数都含硫，其中1、2或5位上有甲基或含硫取代基的呋喃和噻吩是重要的呈味物质，此外，2 个呋喃环和多个硫原子可使肉香增加。pH 5.5-EBH-MRP中，符合此规律的含硫化合物的种类占含硫呋喃类和噻吩类总数的66%，含量占57%，说明本实验鉴定出的肉香物质不仅有效，且多为关键肉香化合物。孙宝国等[22]提出肉香味含硫化合物的特征分子结构为：分子中含有相邻的两个碳原子分别与一个硫原子和一个氧原子（或另一个硫原子）相连的结构单元。将孙宝国等[22]提出的结构与Macleod[21]发现的规律对比并结合本实验所鉴定出的肉香物质的结构进行归纳发现：2-甲基-3-呋喃硫醇的衍生物，2位取代基是甲硫基或羰基，或3位直接与硫原子或氧原子相连的噻吩类化合物是关键肉香味化合物。
图3 EBH-MRP中关键气味活性化合物含量随pH值的变化趋势
Fig. 3 Changes in the contents of meaty flavor in EBH-MRP at different pH values
如图3A所示，pH值从5.0升高到5.5，关键含硫肉香味化合物含量增加了130%；而从pH 5.5升高到6.0，其含量并没有持续上升，反而显著下降；pH值继续升高至6.5，其含量没有显著性变化。分析肉香味与关键肉香化合物的相关性发现，两者之间并没有显著相关性。而这与文献[11,24]得出的结论“在pH值4.5～6.5之间，肉味化合物随着pH值的增加而减少”并不吻合，可能由于其体系是Cys-葡萄糖单一模型体系，而本实验美拉德反应体系中含有牛肉酶解液这样复杂的混合物参与，多种类型挥发性物质竞争形成而导致规律并不相同。
吡嗪、噻唑、吡咯类是呈甜烤香气的重要风味物质。美拉德反应中，含氮杂环化合物的生成机理是羰氨缩合，而氨基在较低pH值环境中质子化，不能进行亲核进攻[21]，因此，含氮杂环化合物的形成具有很强的pH值依赖性。本实验中，2,6-二甲基吡嗪、2-异丁基吡嗪、4,5-二甲基噻唑、2,4,5-三甲基噻唑、5-乙基-2,4-二甲基噻唑及2-乙酰基噻唑只在pH值达到6.5时才生成，如图3B所示，含氮杂环化合物总含量随pH值的增加而增加，这与Meynier等[11]的研究结果一致。分析含氮化合物总含量与烤香的相关性发现，两者之间呈现极显著正相关性（相关系数0.99，P＜0.01），说明烤香的感知强度在一定程度上可以说明含氮杂环化合物的生成量。
不含硫的呋喃和醛酮类被认为是糖的降解产物，还原糖在偏酸性环境下经Amadori重排并脱氨后，断裂成醛酮类或自身环化成糠醛类化合物[25]。这些化合物不仅本身具有一定的水果香、奶油香或焦糖香，对肉味起到风味修饰作用[26-27]，还会生成如2-甲基-3-呋喃硫醇等肉香味物质的重要中间产物[28-30]。2,3-二甲基-2-环戊烯酮虽在煮牛肉风味中鲜见报道，但却是美拉德反应重要的标志性产物，是呋喃酮和麦芽酚的五碳类似物，具有典型的焦糖气息。不含硫呋喃类化合物含量最多的是糠醛，是EBH-MRP中焦糖风味最重要的来源。图3C为醛酮类与不含硫呋喃类化合物含量随着pH值变化的趋势图，与EBH-MRP中焦糖香进行相关分析发现，两者之间相关系数为0.74，虽不成显著正相关性，但说明不含硫的呋喃类和醛酮类对EBH-MRP中的焦糖香韵具有一定贡献。
本研究通过构建牛肉酶解物-Cys-木糖美拉德反应模型体系来研究pH值（5.0～6.5）对其风味感官特性及风味物质的影响。结果表明：随着pH值的增加，美拉德反应速率加快。EBH-MRP的感官特性主要从肉香、咸鲜味到烤香、苦味方向发展，对空白鸡汤的鲜味提升作用由强至弱，醇厚感提升作用稳步增强。苦味与烤香间存在着显著的正相关关系，过度的烤香不仅掩盖肉香，还意味着苦味物质的生成，抑制味蕾对鲜味、醇厚感的感知强度，同时抑制了EBH-MRP对空白鸡汤模型溶液的鲜味提升作用。结合风味物质含量的测定发现：Cys虽为肉香味化合物形成的重要前驱物，其参与美拉德反应的程度与肉香间并不具备相关性，且关键肉香味化合物的含量与肉香之间也不具备相关性，说明肉香的感知是多类挥发性风味物质共同作用的结果，且生成机制极为复杂。此外，挥发性含氮杂环化合物总含量与烤香间有着极显著的正相关关系；小于1 000 D的小分子肽具有美拉德反应活性，大于3 000 D的糖肽交联产物对苦味具有一定贡献，适当的肽降解作用有利于醇厚感的提升。EBH-MRP感官特性的体现是挥发性与不挥发性化合物之间的相互作用的结果。
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Effect of pH on Flavor Characteristics of Maillard Reaction Products from Enzymatic Hydrolysates of Beef
KANG Le, SONG Huanlu*
(Food Nutrition and Human Health-Tech Innovation Center of Beijing, Laboratory of Molecular Sensory Science, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)
Abstract：In this study, the effect of pH (5.0–6.5) on flavor characteristics of Maillard reaction products from enzmatic hydrolysates of beef (EBH-MRP) was studied. Results showed that as the pH increased, the sensory properties of EBHMRP were mainly changed from meaty, salty to roast, and bitter flavor. The umami taste intensity of model blank chicken soup was enhanced more weakly, but the kokumi taste intensity was improved steadily. A significant positive correlation was observed between roast aroma and bitterness taste intensity. Excessive roast aroma implied the formation of bitter compounds, which not only could mask the meaty aroma of EBH-MRP but also inhibit its umami, kokumi taste and umamienhancing intensity. Quantitative analysis of flavor compounds demonstrated that meaty aroma intensity was neither correlated with the amount of the important precursor cysteine (Cys), nor with the contents of the key aroma substances. These findings demonstrated that meaty aroma was regulated by the interaction of various odorant compounds, which were generated by an extremely complex mechanism. In addition, a significantly positive correlation existed between the total content of nitrogen-containing heterocyclic odorants and roast aroma intensity. The high molecular weight EBH-MRP (＞ 3 000 D) was the major contributor to the bitterness taste. The increase of kokumi taste was associated with appropriate degradation of peptides.
Key words：enzymatic hydrolysate of beef; Maillard reaction; flavor; pH value; correlation
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201711005
中图分类号：TS202.3
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2017）11-0025-08引文格式：
收稿日期：2016-07-22
基金项目：国家自然科学基金面上项目（31171645）
作者简介：康乐（1991—），女，硕士研究生，研究方向为食品风味化学。E-mail：1031424810@qq.com
*通信作者：宋焕禄（1961—），男，教授，博士，研究方向为食品风味化学。E-mail：songhl@th.btbu.edu.cn