王 晶，李 蓓，王文利,，張丹妮，劉 源,*

（1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201406；2.上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院，上海 200240）

鮮味這一概念最初由日本學(xué)者池田菊苗在1908年提出[1]，直到20世紀(jì)80年代才開(kāi)始被認(rèn)為是一種基本味覺(jué)，鮮味在我國(guó)存在的歷史可追溯到宋代[2]。目前從食物中發(fā)掘的鮮味物質(zhì)主要有氨基酸及其鹽類(lèi)、核苷酸及其鹽類(lèi)、有機(jī)酸鹽以及肽類(lèi)等，這些鮮味物質(zhì)不但具備呈味特性，而且在人體內(nèi)發(fā)揮生理功能[3]。鮮味物質(zhì)在水產(chǎn)品[4-5]、菌菇[6-7]、肉品[8-9]及部分發(fā)酵產(chǎn)品[10-11]中含量較高，以氨基酸和核苷酸類(lèi)為主，有機(jī)酸及肽類(lèi)雖含量較少但對(duì)整體滋味的形成發(fā)揮著不可缺少的作用[12-14]。

谷氨酸鈉是最具代表性的氨基酸類(lèi)鮮味物質(zhì)。琥珀酸及其鈉鹽則是另一重要的有機(jī)酸類(lèi)鮮味物質(zhì)，琥珀酸二鈉又名干貝素，多存在于貝類(lèi)、蝦、蟹等甲殼類(lèi)海產(chǎn)品中，是形成海產(chǎn)品特征鮮味的重要物質(zhì)[15-16]，在香菇中也有存在[17-18]。琥珀酸二鈉是我國(guó)唯一批準(zhǔn)使用的有機(jī)酸鹽類(lèi)增味劑[19]，因其良好的鮮味特性被廣泛應(yīng)用。但目前國(guó)內(nèi)鮮見(jiàn)關(guān)于琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉相互作用及喜好度的確切研究報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)利用感官評(píng)價(jià)方法，測(cè)定琥珀酸二鈉的相對(duì)谷氨酸鈉鮮味強(qiáng)度，研究琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉間的相互作用及琥珀酸二鈉添加量與喜好度的關(guān)聯(lián)性，為琥珀酸二鈉的實(shí)際使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

琥珀酸二鈉（純度≥9 8%）、谷氨酸鈉（純度≥98%） 美國(guó)Sigma Aldrich公司；實(shí)驗(yàn)用水為娃哈哈純凈水。

樣品均采用稀釋法進(jìn)行配制。琥珀酸二鈉母液的質(zhì)量濃度為2.000 g/100 mL，谷氨酸鈉母液的質(zhì)量濃度為12.000 g/100 mL，使用時(shí)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行稀釋配制，所有樣品的溫度均維持在25 ℃。

1.2 方法

1.2.1 感官評(píng)價(jià)員選拔和培訓(xùn)

感官實(shí)驗(yàn)在專業(yè)感官室內(nèi)進(jìn)行，室溫20 ℃，室內(nèi)相對(duì)濕度60%。

專業(yè)的感官評(píng)價(jià)小組根據(jù)GB/T 16291.1—2012《感官分析 選拔、培訓(xùn)和管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則 第1部分：優(yōu)選評(píng)價(jià)員》[20]進(jìn)行選拔和培訓(xùn)。根據(jù)GB/T 12312—2012《感官分析 味覺(jué)敏感度的測(cè)定方法》[21]對(duì)65 名來(lái)自上海海洋大學(xué)食品學(xué)院的學(xué)生志愿者進(jìn)行味覺(jué)識(shí)別和閾值識(shí)別的測(cè)試，對(duì)通過(guò)測(cè)試的志愿者進(jìn)行進(jìn)一步選拔和培訓(xùn)。根據(jù)GB/T 12312—2012中推薦的8 個(gè)鮮味稀釋液質(zhì)量濃度（D1：0.100 g/100 mL，D2：0.070 g/100 mL，D3：0.049 g/100 mL，D4：0.034 g/100 mL，D5：0.024 g/100 mL，D6：0.017 g/100 mL，D7：0.012 g/100 mL，D8：0.008 g/100 mL）設(shè)計(jì)成對(duì)比較檢驗(yàn)，提供2 個(gè)相鄰的稀釋液各15 mL作為一組測(cè)試樣品，樣品盛放于透明品嘗杯中并用隨機(jī)3位數(shù)進(jìn)行編號(hào)，要求每個(gè)受試者按從左至右的順序品嘗，將左邊杯中樣品全部放入口中進(jìn)行充分品嘗后吐出，用提供的清水漱口后按同樣的步驟繼續(xù)品嘗右邊杯中樣品，比較后選出二者中鮮味較強(qiáng)的樣品，每次測(cè)試后統(tǒng)計(jì)結(jié)果并挑選能夠正確作答的受試者進(jìn)行下一輪檢驗(yàn)。第1輪測(cè)試選用D1和D2稀釋液作為測(cè)試樣品，第2輪選用D2和D3稀釋液，以此類(lèi)推，共進(jìn)行7 輪測(cè)試。最終的評(píng)價(jià)小組由12 名年齡23～26 歲（平均年齡（24.08±0.86））且男女各半的評(píng)價(jià)員組成。

1.2.2 滋味特性描述

表1 琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉的呈味特性及文獻(xiàn)閾值Table 1 Taste properties and thresholds of WSA and MSG

采用描述檢驗(yàn)方法，分別提供2 倍閾值質(zhì)量濃度的琥珀酸二鈉溶液與谷氨酸鈉溶液作為樣品，如表1所示。每個(gè)樣品15 mL，要求受試者將所有樣品放入口中進(jìn)行充分品嘗后吐出，用提供的清水漱口并對(duì)樣品滋味進(jìn)行描述，隨后進(jìn)行下一個(gè)樣品。由12 個(gè)人組成的小組對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一討論，最后達(dá)成一致。

1.2.3 琥珀酸二鈉相對(duì)鮮味強(qiáng)度測(cè)定

參照GB/T 12310—2012《感官分析 成對(duì)比較檢驗(yàn)》[24]采用成對(duì)比較檢驗(yàn)，根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)分別配制質(zhì)量濃度如表2所示的琥珀酸二鈉溶液與3 個(gè)不同質(zhì)量濃度的谷氨酸鈉溶液，谷氨酸鈉溶液的質(zhì)量濃度之間保持5%對(duì)數(shù)間隔。分別向感官人員隨機(jī)提供一組琥珀酸二鈉溶液與谷氨酸鈉溶液各15 mL作為樣品，要求受試者將樣品全部放入口中進(jìn)行充分品嘗后吐出，每品嘗完一個(gè)樣品用清水漱口，選出每組中鮮味較強(qiáng)的樣品。休息30 s后進(jìn)行下一組樣品測(cè)試。每組樣品平行3 次。統(tǒng)計(jì)各樣品被選擇的次數(shù)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)總次數(shù)計(jì)算各樣品的相應(yīng)選擇率。

表2 琥珀酸二鈉質(zhì)量濃度及對(duì)應(yīng)的谷氨酸鈉質(zhì)量濃度Table 2 Concentrations of WSA and MSG

1.2.4 琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉的相互作用測(cè)定

參照實(shí)際應(yīng)用時(shí)谷氨酸鈉的一般添加比例，向評(píng)價(jià)小組提供了0.300、0.400、0.500 g/100 mL以及0.600 g/100 mL的谷氨酸鈉溶液，要求評(píng)價(jià)員選出其中鮮味最為自己喜愛(ài)的樣品，根據(jù)12 名評(píng)價(jià)員的選擇結(jié)果，最終選定谷氨酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為0.300 g/100 mL。分別配制谷氨酸鈉與琥珀酸二鈉的比例為30∶1、15∶1、10∶1、6∶1、3∶1的復(fù)合溶液，即復(fù)合溶液中的琥珀酸二鈉質(zhì)量濃度分別為0.010、0.020、0.030、0.050 g/100 mL及0.100 g/100 mL。采用成對(duì)比較檢驗(yàn)測(cè)定各復(fù)合溶液的相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度，以此表示整體鮮味強(qiáng)度，并評(píng)價(jià)琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉的相互作用情況。復(fù)合溶液與3 個(gè)谷氨酸鈉溶液樣品的質(zhì)量濃度如表3所示，其中谷氨酸鈉溶液質(zhì)量濃度間保持3%對(duì)數(shù)間隔。實(shí)驗(yàn)方法同1.2.3節(jié)。

表3 復(fù)合溶液琥珀酸二鈉的質(zhì)量濃度及對(duì)應(yīng)的谷氨酸鈉質(zhì)量濃度Table 3 Concentrations of WSA and MSG in mixed solutions

1.2.5 不同復(fù)合溶液的喜好度測(cè)定

根據(jù)1.2.4節(jié)中的質(zhì)量濃度配制復(fù)合溶液作為樣品。從上海海洋大學(xué)食品學(xué)院招募50 名志愿者（平均年齡（23.68±1.33）），采用9 點(diǎn)標(biāo)度法分別測(cè)定喜好度，-4 分為極度不喜歡，4 分為極度喜歡。每個(gè)樣品平行3 次。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 22.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與檢驗(yàn)分析，P值小于0.05作為差異顯著的要求。所有測(cè)定結(jié)果均以表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 滋味特性描述

表4 琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉樣品的滋味特性Table 4 Taste properties of WSA and MSG samples

如表4所示，評(píng)價(jià)小組對(duì)琥珀酸二鈉樣品的滋味描述為鮮甜味及輕微酸澀味。琥珀酸二鈉是琥珀酸和堿在液態(tài)條件下進(jìn)行中和反應(yīng)后生成的產(chǎn)物[25]，因此樣品中不可避免的存在微量呈酸味的琥珀酸及琥珀酸一鈉，且二者閾值遠(yuǎn)低于琥珀酸二鈉；同時(shí)琥珀酸二鈉作為弱酸鹽在水溶液中以多種表現(xiàn)形式達(dá)到平衡。因此溶液中的微量琥珀酸或琥珀酸一鈉等可能是使樣品呈現(xiàn)輕微酸澀味的原因。由于琥珀酸二鈉溶液樣品的味覺(jué)特性非單一，因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)中要求感官員僅針對(duì)樣品間的鮮味強(qiáng)弱進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2.2 琥珀酸二鈉相對(duì)鮮味強(qiáng)度測(cè)定

根據(jù)GB 2760—2014《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，琥珀酸二鈉作為食品添加劑應(yīng)用時(shí)，其最大使用量為20 g/kg。以該數(shù)據(jù)為指導(dǎo)，結(jié)合琥珀酸二鈉閾值及實(shí)際感官反饋，最終確定本實(shí)驗(yàn)中所測(cè)定琥珀酸二鈉的質(zhì)量濃度范圍為0.045～0.100 g/100 mL。

2.2.1 0.045 g/100 mL琥珀酸二鈉相對(duì)鮮味強(qiáng)度的測(cè)定

圖1 0.045 g/100 mL琥珀酸二鈉的相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度Fig. 1 MSG concentration equivalent to 0.045 g/100 mL WSA

統(tǒng)計(jì)12 名感官人員的作答情況，分別計(jì)算出0.040、0.045、0.050 g/100 mL谷氨酸鈉分別對(duì)應(yīng)的選擇率并作回歸曲線，如圖1所示。選擇率為50%處對(duì)應(yīng)的谷氨酸鈉質(zhì)量濃度即為同等鮮味強(qiáng)度條件下0.045 g/100 mL琥珀酸二鈉的相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度。

圖2 琥珀酸二鈉相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度曲線Fig. 2 Standard curve of MSG concentrations equivalent to WSA

2.2.2 0.045～0.100 g/100 mL琥珀酸二鈉相對(duì)鮮味強(qiáng)度的測(cè)定分別測(cè)定5 個(gè)質(zhì)量濃度琥珀酸二鈉的相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度。參考相對(duì)甜度的計(jì)算方法[26-27]，由圖2可知，琥珀酸二鈉的相對(duì)谷氨酸鈉鮮味強(qiáng)度值為1.060 1，即在本質(zhì)量濃度范圍內(nèi)質(zhì)量濃度為1 g/100 mL的琥珀酸二鈉與質(zhì)量濃度為1.060 1 g/100 mL的谷氨酸鈉具有相同鮮味強(qiáng)度。

2.3 琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉的相互作用測(cè)定

圖3 添加不同量琥珀酸二鈉的復(fù)合溶液鮮味增強(qiáng)倍數(shù)曲線（A）和復(fù)合溶液的pH值（B）Fig. 3 Increase factor of umami taste (A) and pH value (B) of different mixed solutions

如圖3A所示，琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉存在明顯的鮮味相乘作用。琥珀酸二鈉的呈味閾值為0.030 g/100 mL，谷氨酸鈉能夠降低琥珀酸二鈉的呈味閾值。當(dāng)谷氨酸鈉與琥珀酸二鈉添加比例小于6∶1時(shí)，隨著添加量的增加，復(fù)合溶液的鮮味增強(qiáng)倍數(shù)呈指數(shù)趨勢(shì)上升，之后隨著添加量的增加，鮮味增強(qiáng)倍數(shù)反而開(kāi)始下降。李永歌等[28]指出當(dāng)谷氨酸鈉和琥珀酸二鈉比例在5∶1～10∶1范圍內(nèi)混合時(shí)鮮味強(qiáng)度達(dá)到最大值，為谷氨酸鈉的2 倍。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在谷氨酸鈉和琥珀酸二鈉添加量比例為6∶1時(shí)混合溶液的鮮味強(qiáng)度達(dá)到最大，為谷氨酸鈉的1.63 倍，與之基本相符。袁亦丞[29]研究表明，琥珀酸與谷氨酸鈉共同存在時(shí)具有相乘作用，但用量超過(guò)谷氨酸鈉的1/10后由于體系酸性增強(qiáng)易使谷氨酸鈉變成谷氨酸而降低呈味力。結(jié)合圖3B可以看出，未加入琥珀酸二鈉時(shí)0.300 g/100 mL谷氨酸鈉的pH值為7.10，加入0.010 g/100 mL琥珀酸二鈉后pH值明顯降低至6.91，隨著添加量的逐漸增加，pH值也重新升高至7.00以上。馮珍泉等[30]指出，0.5 g/100 mL谷氨酸鈉在pH值為7.0的時(shí)鮮味最強(qiáng)，此后隨著pH值升高鮮味強(qiáng)度逐漸降低；而0.5 g/100 mL琥珀酸二鈉的鮮味強(qiáng)度在pH 7.5時(shí)達(dá)到最大，pH值較低時(shí)琥珀酸二鈉以琥珀酸及琥珀酸一鈉形式存在，因此鮮味較弱。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果，混合溶液鮮味強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)的pH值為7.06，此時(shí)谷氨酸鈉的鮮味強(qiáng)度達(dá)到較高水平，且此時(shí)琥珀酸二鈉以琥珀酸二鈉及琥珀酸一鈉形式共同存在，對(duì)谷氨酸鈉的鮮味有促進(jìn)作用。此后隨著pH值升高，谷氨酸鈉的鮮味強(qiáng)度降低，導(dǎo)致整體鮮味強(qiáng)度下降。

2.4 不同復(fù)合溶液的喜好度測(cè)定

圖4 琥珀酸二鈉不同添加比例的復(fù)合溶液喜好度得分Fig. 4 Hedonic liking of different mixed solutions

采用9 點(diǎn)標(biāo)度法對(duì)5 個(gè)復(fù)合溶液進(jìn)行喜好度測(cè)定。50 名志愿者對(duì)5 個(gè)復(fù)合溶液的喜好情況如圖4所示，不同點(diǎn)代表不同感官員對(duì)相應(yīng)樣品的喜好度打分。琥珀酸二鈉添加比例在15∶1時(shí)復(fù)合溶液的喜好度最高，之后依次是30∶1、10∶1、6∶1和3∶1，琥珀酸二鈉添加量最高的復(fù)合溶液與其他4 個(gè)復(fù)合溶液間存在顯著性差異。結(jié)合2.3節(jié)結(jié)果，隨著琥珀酸二鈉添加量的增加，復(fù)合溶液的鮮味強(qiáng)度先增加后降低，并且酸澀味逐漸增強(qiáng)，這可能是導(dǎo)致喜好度降低的主要因素。結(jié)合測(cè)定的pH值，較受喜好的樣品呈中性或弱酸性，且隨著pH值的升高，樣品的喜好度逐漸降低。此外，所有喜好度較高的樣品的相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度均低于0.40 g/100 mL，且喜好度最高的樣品的相對(duì)谷氨酸鈉質(zhì)量濃度約為0.35 g/100 mL，此結(jié)果在實(shí)際應(yīng)用中也可作為參考。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用感官評(píng)價(jià)方法探究了琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉間的相互作用關(guān)系，結(jié)果表明隨著琥珀酸二鈉添加量的增加，琥珀酸二鈉與谷氨酸鈉復(fù)合溶液的整體鮮味強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，并在谷氨酸鈉與琥珀酸二鈉添加比例為6∶1時(shí)達(dá)到峰值，此時(shí)鮮味增強(qiáng)1.63 倍。同時(shí)對(duì)不同琥珀酸二鈉添加比例的復(fù)合溶液進(jìn)行了喜好度測(cè)評(píng)，發(fā)現(xiàn)隨著添加比例的增加，對(duì)復(fù)合溶液的喜好度先上升后下降，在谷氨酸鈉與琥珀酸二鈉添加比例為15∶1時(shí)的喜好度最高，此時(shí)pH值呈中性。因此建議在實(shí)際應(yīng)用中將谷氨酸鈉與琥珀酸二鈉的添加比例控制在10∶1以下，并調(diào)節(jié)pH值為中性，此時(shí)既能達(dá)到較高的鮮味相乘效果又能保證良好的口感。