張慧慧，盧建媚

(廣州百花香料股份有限公司，廣州 510660)

中華絨螯蟹(Eriocheirsinensis)俗稱河蟹、毛蟹、螃蟹、大閘蟹，是我國(guó)一項(xiàng)名貴的水產(chǎn)資源，也是主要的養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)蟹類。其肉質(zhì)細(xì)嫩， 味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)豐富[1，2]。隨著人工養(yǎng)殖蟹技術(shù)的發(fā)展和成熟，河蟹產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)。雖然蟹類產(chǎn)品加工歷史悠久，但是加工方式一般只有腌制(醉蟹)、干制(蟹肉松)、灌裝、速凍等[3]。并且河蟹在生產(chǎn)加工過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生蟹殼、蟹腿等大量廢棄物，導(dǎo)致產(chǎn)品利用率低，附加值下降。為了提高產(chǎn)品的技術(shù)含量和附加值，利用現(xiàn)代生物酶解技術(shù)深度酶解河蟹蛋白質(zhì)，產(chǎn)生氨基酸、小分子多肽等，將其加工成蟹味調(diào)味料或者蟹味香精，既可以提高廢棄物的附加值，也可以解決污染和浪費(fèi)問(wèn)題。

熱反應(yīng)型肉味香精具有香氣自然、醇厚逼真、成本低等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到食品廠商及消費(fèi)者的喜愛(ài)，市場(chǎng)份額及發(fā)展空間也越來(lái)越大[4]。為了進(jìn)一步研究蟹肉香精，本文以河蟹為原料，采用生物酶解技術(shù)制備蟹肉酶解液，再經(jīng)過(guò)Maillard反應(yīng)制備蟹肉風(fēng)味香精。采用頂空-固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜連用技術(shù)(HS-SPME-GC-MS)分別對(duì)河蟹酶提取物和Maillard蟹肉香精揮發(fā)性成分進(jìn)行萃取和鑒定，旨在為蟹肉香精的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)和依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料與試劑

河蟹：市售；木瓜蛋白酶：華琪生物科技有限公司；風(fēng)味蛋白酶：諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司；葡萄糖、木糖：均為食品級(jí)；酵母抽提物(YE)；水解植物蛋白(HVP)；L-半胱氨酸鹽酸鹽一水物、甘氨酸、精氨酸、維生素B1、?；撬幔壕鶠槭称芳?jí)。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

電子天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司；絞肉機(jī) 廣州新域機(jī)電制造有限公司；TC-15恒溫電加熱套 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；強(qiáng)力電動(dòng)攪拌機(jī) 上海標(biāo)本模型廠；三口燒瓶 江蘇華鷗玻璃有限公司；冷凝回流管 江蘇好奇教學(xué)儀器有限公司；7890B-5977B MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、HP-5MS UI色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm) Agilent 科技有限公司；固相微萃取裝置(SPME) 美國(guó)Supelco公司。

1.3 蟹肉酶解液的制備

將河蟹用水清洗、切塊、絞碎，蟹肉與水的比例為3∶1，加入酶(木瓜蛋白酶的用量為0.35%，風(fēng)味蛋白酶的用量為0.15%)進(jìn)行酶解，酶解溫度60 ℃，酶解時(shí)間3 h，升溫至90 ℃以上滅酶，過(guò)60目篩網(wǎng)，得濾液。

1.4 Maillard蟹肉香精的制備

取80 g酶解液，加入6 g葡萄糖、1.5 g木糖、1 g L-半胱氨酸鹽酸鹽一水物、2 g甘氨酸、0.5 g精氨酸、0.5 g牛磺酸、0.5 g維生素B1、38 g水、5 g酵母抽提物、5 g水解植物蛋白，加入反應(yīng)釜中，102 ℃反應(yīng)60 min，制得蟹肉香精。

1.5 頂空-固相微萃取(HS-SPME)條件

稱取酶解液/香精5 mL于萃取瓶中，加入磁力轉(zhuǎn)子，在磁力攪拌裝置中于55 ℃水浴加熱0.5 h。將已經(jīng)老化好的帶75 μm CAR/PDMS涂層的萃取頭(250 ℃老化0.5 h)插入萃取瓶中。在樣品上方懸空，于55 ℃吸附1 h。靜止冷卻后于進(jìn)樣口解吸3 min后進(jìn)行GC-MS分析。

1.6 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析(GC-MS) 條件

1.6.1 GC條件

用氦氣作載氣，流速為1 mL/min；分流比為120∶1；HP-5MS色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：色譜柱起始柱溫50 ℃，保持3 min，以2 ℃/min升至180 ℃，隨后以20 ℃/min升至300 ℃，保持10 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃。

1.6.2 MS條件

電離方式為EI，離子源溫度230 ℃；四級(jí)桿溫度150 ℃；傳輸線溫度300 ℃；電子能量70 eV；掃描質(zhì)量范圍29～550 amu；掃描方式為全掃描；調(diào)諧方式為自動(dòng)調(diào)諧。

1.7 數(shù)據(jù)分析

1.7.1 定性分析

揮發(fā)性物質(zhì)的鑒定結(jié)果根據(jù)W8N08譜庫(kù)檢索和自建香料庫(kù)。本研究中，將譜庫(kù)中化合物匹配度低于70(最大值為100)的組分標(biāo)為未鑒定出。

1.7.2 定量分析

利用Excel數(shù)據(jù)處理軟件，扣除色譜圖中的苯乙腈等非嗅感雜峰，計(jì)算揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總峰面積；每個(gè)樣品測(cè)定2次，求平均值，采用峰面積歸一化法確定各揮發(fā)性成分的相對(duì)含量。

1.8 氣味活度值的確定

采用氣味活度值法(odor activity value, OAV)評(píng)價(jià)各揮發(fā)性成分對(duì)蟹肉香精總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，OAV=C/T(C為物質(zhì)濃度或相對(duì)濃度，T為感覺(jué)閾值)。在一定范圍內(nèi)，OAV值越大說(shuō)明該物質(zhì)對(duì)總體風(fēng)味貢獻(xiàn)越大。

2 結(jié)果與分析

河蟹Maillard蟹肉香精的GC-MS分析圖譜見(jiàn)圖1。

圖1 河蟹酶解液Maillard香精揮發(fā)性成分總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile components of river crab hydrolysate by Maillard reaction

保留時(shí)間(min)化合物感覺(jué)閾值[5](μg/kg)含量(%)OAV值11.7492-甲基吡嗪 2-methyl pyrazine 60～1050006.3828 0.1064 16.54462,5-二甲基吡嗪 2,5-Dimethyl pyrazine 800～180016.3628 0.0205

續(xù) 表

注：“-”表示無(wú)法檢測(cè)出該物質(zhì)的感覺(jué)閾值。

由表1中的GC-MS鑒定結(jié)果可知，共有24種揮發(fā)性風(fēng)味成分被檢測(cè)出，主要有醇類、醛類、酚類、硫醚類、雜環(huán)類(包括吡嗪、呋喃、噻唑、噻吩、吡咯)、其他等。單一組分中，含量最高的為苯甲醛(25.92%)、2,5-二甲基吡嗪(16.36%)、4-甲基-5-(β-羥乙基)噻唑(11.23%)、2,3,5-三甲基吡嗪(9.49%)、2-甲基吡嗪(6.38%)、2-乙酰基噻唑(4.48%)、苯乙醛(4.28%)、二甲基三硫醚(2.32%)等。

從OAV 值可以看出，對(duì)蟹肉香精香氣貢獻(xiàn)比較大的分別為：二甲基三硫醚(464.6)、β-紫羅蘭酮(57.51)、3-甲硫基丙醛(11.29)、苯乙醛(1.071)、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪(0.8053)、5-甲基-2-噻吩甲醛(0.6787)等。

醇類物質(zhì)可能是脂肪酸的二級(jí)氫過(guò)氧化物的分解、脂質(zhì)氧化酶對(duì)脂肪酸的作用、脂肪的氧化分解或由羰基化合物的還原生成的[6]。由于自身高閾值的特點(diǎn)，醇類化合物對(duì)食品風(fēng)味的貢獻(xiàn)較小，除非以高濃度存在或者是不飽和的?？反加刑厥獾目嗬毕銡猓郊状紕t具有芳香氣味，文獻(xiàn)報(bào)道是對(duì)蟹香味有貢獻(xiàn)的化合物。

醛類、酮類主要是由多不飽和脂肪酸的熱氧化或降解、氨基酸降解或者微生物氧化產(chǎn)生的，對(duì)香味的形成起到了修飾的作用[7，8]。醛類閾值通常比其他化合物低，具有青香、果香、堅(jiān)果香和奶酪香等香氣。酮類貢獻(xiàn)于蟹等甲殼類水產(chǎn)品甜的花香和果香風(fēng)味，并且具有較低的閾值。例如，苯甲醛具有苦杏仁、類似炒花生的香氣，3-甲硫基丙醛低濃度時(shí)具有肉湯、海鮮香氣。

雜環(huán)類化合物通常是Maillard反應(yīng)的產(chǎn)物，包括呋喃、吡嗪、吡咯、噻唑、噻吩等。這些物質(zhì)大多數(shù)以較低的濃度存在，多數(shù)具有肉香、烤肉香、焦香和堅(jiān)果香等。呋喃類化合物通常是還原糖-氨基酸的相互作用、Amadori和Heyns中間體的降解、糖或硫胺素?zé)峤到獾漠a(chǎn)物，有似焦糖味、堅(jiān)果味、肉味、水果味，具有增香的作用[9]。吡嗪類化合物一般具有烤香和堅(jiān)果香，通過(guò)Maillard反應(yīng)和Strecker熱降解生成，風(fēng)味閾值較低[10]。例如，2,5-二甲基吡嗪會(huì)呈現(xiàn)較強(qiáng)的果仁香氣。噻吩類化合物主要是含硫氨基酸、或者含硫氨基酸與葡萄糖或木糖的熱降解產(chǎn)生的，是在Maillard反應(yīng)的前期階段生成的，高溫是形成噻吩類物質(zhì)的先決條件，噻吩類化合物風(fēng)味特征比較明顯，對(duì)肉的總體風(fēng)味具有基本的貢獻(xiàn)，如在蟹肉香精中鑒定出的5-甲基-2-噻吩甲醛。噻唑類物質(zhì)一般是通過(guò)半胱氨酸的熱降解、或者含硫氨基酸與羰基化合物相互作用、或者硫胺素的熱降解產(chǎn)生的。一般氣味強(qiáng)烈，閾值低，如2-乙?；邕蚓哂袌?jiān)果、谷物香和爆米花般的香氣。吲哚，又稱苯并吡咯，具有極強(qiáng)的揮發(fā)性，通常具有惡臭味、排泄物氣味。

硫醚通常來(lái)源于含硫化合物或不飽和脂肪酸，含硫化合物閾值較低，如二甲基三硫醚，通常影響食品的整體芳香。

3 結(jié)論

采用頂空固相微萃取(HS-SPME)和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用的方法，從蟹肉香精中共檢測(cè)出24種揮發(fā)性香氣成分，包括醇類、醛類、酚類、硫醚類、雜環(huán)類(包括吡嗪、呋喃、噻唑、噻吩、吡咯)、其他等，含量最高的分別為吡嗪類、醛類。單一組分中，含量最高的為苯甲醛(25.92%)、2,5-二甲基吡嗪(16.36%)、4-甲基-5-(β-羥乙基)噻唑(11.23%)、2,3,5-三甲基吡嗪(9.49%)、2-甲基吡嗪(6.38%)、2-乙?；邕?4.48%)、苯乙醛(4.28%)、二甲基三硫醚(2.32%)等。

通過(guò)OAV值分析，結(jié)果表明對(duì)蟹肉香精香氣有突出貢獻(xiàn)的為：二甲基三硫醚(464.6)、β-紫羅蘭酮(57.51)、3-甲硫基丙醛(11.29)、苯乙醛(1.071)、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪(0.8053)、5-甲基-2-噻吩甲醛(0.6787)等。

通過(guò)河蟹酶解液Maillard反應(yīng)制備的蟹肉香精，香氣醇厚，烤香濃郁，肉香自然，對(duì)其香氣成分進(jìn)行分析和鑒定，可以了解其香氣組成，為蟹肉香精的開(kāi)發(fā)提供了理論依據(jù)和基礎(chǔ)。