郇思琪,劉登勇,2,*,王笑丹,張慶永

(1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,遼寧錦州 121013; 2.江蘇省肉類(lèi)生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇南京 210095; 3.吉林大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春 130062; 4.山東德州扒雞股份有限公司,山東德州 253003)

食物的滋味有千百種,但是基本味只有五種:酸、甜、苦、咸、鮮[1]。其中,前四種基本味經(jīng)過(guò)人們?cè)缙诎l(fā)現(xiàn)和長(zhǎng)期探索,已明確了它們的感知機(jī)理,而作為第五位的鮮味則尤為特殊。一方面是由于鮮味常在食物中與其他味道結(jié)合在一起出現(xiàn)時(shí),使人難以察覺(jué),直到上個(gè)世紀(jì)初,才被日本池田菊苗教授發(fā)現(xiàn)并且正式命名,這使得人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)和研究起步較晚;另一方面則是由于它的感知受體結(jié)構(gòu)尚未解析,呈味機(jī)理尚存爭(zhēng)議[2-3]。近年來(lái),對(duì)于鮮味物質(zhì),已有明確分類(lèi),鮮味的呈味機(jī)理還在不斷探索中,而對(duì)于鮮味物質(zhì)的檢測(cè)也從一開(kāi)始較為簡(jiǎn)易、粗略的化學(xué)分析法[4]、紫外分光光度法[5]等方法發(fā)展為高效準(zhǔn)確的電子舌檢測(cè)[6]、氨基酸分析儀法[7]、高效液相色譜法[8]等。本文對(duì)于前人的研究進(jìn)行綜述,從鮮味物質(zhì)本身出發(fā),對(duì)其提取、分類(lèi)、感知機(jī)理、較新的檢測(cè)方法的研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié),旨在為研究食品中的鮮味物質(zhì)提供一定參考價(jià)值。

1 呈鮮味的食物

其實(shí)大多數(shù)的食材最初鮮味并不突出,只有經(jīng)過(guò)烹調(diào)加工后,食材中的蛋白質(zhì)分解轉(zhuǎn)化為小分子的多肽和游離氨基酸(Free amino acid,FAAs),核酸轉(zhuǎn)化為小分子的5′-核苷酸,鮮味才能得到更大化的呈現(xiàn)[9];另外,5′-核苷酸可以和鮮味游離氨基酸發(fā)生協(xié)同作用,達(dá)到1+1>2的效果,從而使得食物的鮮味更加濃郁。

食物之所以呈現(xiàn)鮮味,主要是因?yàn)槭澄镏泻袑?duì)鮮味貢獻(xiàn)較大的鮮味物質(zhì),其中最具有代表性的鮮味物質(zhì)就是L-谷氨酸(L-Glutamic acid,L-Glu)、天門(mén)冬氨酸(Aspartic acid,Asp)、5′-鳥(niǎo)苷酸(5′-guanylic acid,5′-GMP)和5′-肌苷酸(Inosine 5′-monophosphate,5′-IMP)[10]。L-Glu主要存在于魚(yú)、大豆及其發(fā)酵制品中,5′-IMP主要存在于海鮮和畜禽肉類(lèi)中,而5′-GMP則主要存在于菌類(lèi)比如香菇中[11]。

影響食物的鮮味因素主要有養(yǎng)殖種植方法、加工處理方式、搭配食物及貯存方法。余昌霞等[12]探究了五種不同培養(yǎng)基質(zhì)對(duì)草菇呈味物質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)以棉籽殼為基質(zhì)所培養(yǎng)的草菇等鮮濃度值最高,粗蛋白及水解氨基酸含量及組成最優(yōu),說(shuō)明棉籽殼可以作為優(yōu)質(zhì)鮮味草菇栽培的培養(yǎng)基質(zhì)。Cai等[13]探究了4種不同干燥方式對(duì)中國(guó)對(duì)蝦風(fēng)味的影響,發(fā)現(xiàn)利用微波真空-冷風(fēng)聯(lián)合干燥后的對(duì)蝦等鮮值提高,且呈味游離氨基酸含量下降不嚴(yán)重,對(duì)于對(duì)蝦的鮮味變化影響最小。Sato等[14]研究了日本傳統(tǒng)綠茶對(duì)于日本料理的感官特性的影響,發(fā)現(xiàn)澀味較低的綠茶對(duì)于日本料理的鮮味具有協(xié)同增效的作用,同時(shí)能夠增加其厚味。Li 等[15]分別研究了低溫和超低溫貯藏對(duì)黃羽雞雞湯中揮發(fā)性和非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與低溫貯藏相比,超低溫貯藏在21～24 d時(shí),雞湯中的鮮味游離氨基酸與5′-核苷酸含量更高,這充分說(shuō)明超低溫貯藏能夠有效延長(zhǎng)鮮味物質(zhì)的保存期。

鮮味來(lái)源于食物,目前增鮮劑的提取原材料及方法在不斷更新?，F(xiàn)代傳統(tǒng)味精的工業(yè)生產(chǎn)原料是酵母,酵母是一種真菌,當(dāng)單個(gè)酵母細(xì)胞分裂開(kāi),細(xì)胞自身的酶可以通過(guò)水解作用分解蛋白質(zhì),從而釋放出大量的谷氨酸,經(jīng)過(guò)一系列的抽提精煉等過(guò)程便可制成味精[16-17]。近些年,常有研究以畜禽骨渣為原料提取鮮味風(fēng)味良好的調(diào)味劑。Wang 等[18]運(yùn)用熱壓萃取技術(shù)對(duì)雞骨渣中的蛋白質(zhì)、膠原蛋白和礦物質(zhì)等進(jìn)行提取,將其轉(zhuǎn)化為一種營(yíng)養(yǎng)的鮮味調(diào)味底物。Liao 等[19]以河豚頭部與尾部為原料,通過(guò)酶解和美拉德反應(yīng)得到了熱穩(wěn)定性良好且具有強(qiáng)烈鮮味的蛋白副產(chǎn)物。Xu 等[20]以牛骨髓為原料,通過(guò)酶解反應(yīng)和熱反應(yīng)可以得到肉香味和鮮味物質(zhì)含量高,異味物質(zhì)含量低的調(diào)味料。

2 鮮味的呈味物質(zhì)

2.1 氨基酸

鮮味氨基酸的代表性物質(zhì)主要有谷氨酸和天門(mén)冬氨酸兩種,然而只有它們的L-型構(gòu)象能夠呈現(xiàn)鮮味,D-型異構(gòu)體卻并無(wú)鮮味。L-谷氨酸擁有兩個(gè)羧基殘基,羧基殘基的解離常數(shù)是4.25,在中性pH條件下可以產(chǎn)生—COO-基團(tuán)[21]。若將氫氧化鈉和谷氨酸混合,便可以得到具有明顯鮮味的谷氨酸鈉晶體,即味精的主要成分。由于鮮味是由谷氨酸結(jié)構(gòu)中陰離子引起的,所以谷氨酸鉀和谷氨酸鈣也具有鮮味。谷氨酸熱穩(wěn)定性較好,所以富含谷氨酸的食物經(jīng)過(guò)高溫加熱后,依然能夠呈現(xiàn)良好的鮮味風(fēng)味。不同食物中的L-Glu也不盡相同,雞肉、牛肉、豬肉的谷氨酸含量分別為44、33、23 mg/100 g[22-23]。天門(mén)冬氨酸與谷氨酸同屬于酸性氨基酸,它們倆也是僅有的兩種酸性氨基酸,天門(mén)冬氨酸不僅是食品工業(yè)領(lǐng)域常用的營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)劑,而且在醫(yī)藥方面有著廣泛的應(yīng)用,可以用來(lái)治療高血壓癥、緩解疲勞,作為氨解毒劑、肝功能促進(jìn)劑等。

2.2 核苷酸

在5′-核苷酸中,5′-IMP、5′-GMP和5′-AMP(Adenosine Triphosphate)對(duì)食品鮮味的貢獻(xiàn)最為突出。5′-IMP在畜禽肉中占主導(dǎo)地位,雞肉、牛肉和豬肉中的5′-IMP含量分別為115、163、186 mg/100 g。5′-IMP主要由細(xì)胞中的三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)分解產(chǎn)生,分解過(guò)程可以簡(jiǎn)化為:ATP→ADP→AMP→IMP,這整個(gè)分解過(guò)程通常發(fā)生在動(dòng)物死后的僵直期[24]。以大菱鲆為例,魚(yú)肉中的5′-IMP產(chǎn)生過(guò)程是在魚(yú)體死后進(jìn)行的,魚(yú)肉中的5′-IMP的濃度在魚(yú)死后大約10 h能夠達(dá)到最高值,所以剛剛被殺死的魚(yú)并不如死后10 h的魚(yú)味道鮮美[25]。而5′-GMP主要存在于可食用菌中,干香菇中的5′-GMP含量為156.5 mg/100 g(是新鮮香菇的3倍),它是由核糖核酸酶分解核糖核酸產(chǎn)生的,香菇在干燥過(guò)程中,細(xì)胞破裂,細(xì)胞中的核糖核酸酶能夠充分作用于核糖核酸,使得干香菇中的5′-GMP含量得到明顯提升。而干香菇在烹飪前,需要用冷水泡發(fā),這是因?yàn)樵谑覝叵?′-GMP容易被核苷酸酶分解為鳥(niǎo)苷,烹飪時(shí)的溫度也應(yīng)迅速提升至60～70 ℃以避免大量的5′-GMP的分解和流失[26]。5′-AMP主要存在于貝類(lèi)或軟體動(dòng)物中,扇貝、魷魚(yú)和龍蝦中的5′-AMP含量分別為116、184、82 mg/100 g。

2.3 肽

除了氨基酸和核苷酸,一些小分子多肽也表現(xiàn)出鮮味。時(shí)至今日,據(jù)統(tǒng)計(jì)已有75種多肽具有鮮味[27],包括24種二肽、17種三肽、4種四肽、5種五肽、8種六肽、4種七肽、8種八肽、2種九肽、2種十一肽和1種十五肽,其中Asp與丙氨酸形成的二肽呈現(xiàn)強(qiáng)烈的鮮味,Asp與Glu形成的二肽同時(shí)呈現(xiàn)咸味和鮮味,而Glu、絲氨酸、亮氨酸和丙氨酸形成的四肽則同時(shí)呈現(xiàn)酸味、鮮味和苦味,其中酸味>鮮味>苦味。在這75種鮮味肽中仍有20種多肽(包括14個(gè)二肽、5個(gè)三肽和1個(gè)八肽)的味道存在爭(zhēng)議,即存在幾種多肽從水解物中分離出來(lái)時(shí)可以表現(xiàn)出鮮味的,但當(dāng)通過(guò)人工合成方法得到時(shí)卻不能呈現(xiàn)鮮味[28]。這有可能是因?yàn)?a.水解產(chǎn)生的鮮味多肽與合成產(chǎn)生的鮮味多肽在空間結(jié)構(gòu)上的差異可能影響了鮮味多肽的風(fēng)味分析,多肽合成過(guò)程中氨基酸異構(gòu)形式引起的空間結(jié)構(gòu)變化可能影響肽的鮮味;b.鮮味多肽與其他化合物的相互作用可能會(huì)干擾其呈鮮機(jī)制[29]。

2.4 有機(jī)酸

呈鮮味的有機(jī)酸類(lèi)主要有琥珀酸鹽、沒(méi)食子酸、五倍子酸。其中琥珀酸鹽最具代表性,琥珀酸二鈉(Succinic acid disodium salt)是有機(jī)酸呈現(xiàn)鮮味的代表物質(zhì),它多存在于貝類(lèi)及香菇中。具有較好的穩(wěn)定性和溶解性,與谷氨酸鈉按照一定的比例混合使用時(shí),會(huì)有協(xié)同增效的作用。琥珀酸一鈉不僅具有鮮味,還具有酸味,其呈鮮味閾值是琥珀酸二鈉的1/2倍[30]。

2.5 有機(jī)堿

甜菜堿(Betaine)和氧化三甲胺(Trimetlylamine oxide)是呈鮮味有機(jī)堿的代表物質(zhì)。甜菜堿主要存在于甜菜糖的糖蜜中,具有強(qiáng)烈的吸濕功能,它能夠與谷氨酸鈉、琥珀酸等呈味物質(zhì)共同作用使海產(chǎn)品呈現(xiàn)獨(dú)特的鮮味[31]。而氧化三甲胺兼具鮮味與甜味,常存在于水產(chǎn)品中,當(dāng)水產(chǎn)品體內(nèi)酶發(fā)生作用而分解氧化三甲胺,就會(huì)產(chǎn)生難聞的魚(yú)腥味[32]。

3 鮮味的呈味機(jī)理

3.1 鮮味受體

鮮味與其它基本味的感知途徑相似,由呈味物質(zhì)刺激口腔味蕾上皮細(xì)胞中的味覺(jué)受體,通過(guò)味覺(jué)神經(jīng)將信號(hào)傳導(dǎo)至大腦味覺(jué)中樞,再經(jīng)過(guò)大腦綜合神經(jīng)中樞的系統(tǒng)分析,最終產(chǎn)生味感[33]。到目前為止,還沒(méi)有關(guān)于鮮味感知的統(tǒng)一理論,但已發(fā)現(xiàn)兩種鮮味受體:異源二聚體T1R1/T1R3、味型代謝性谷氨酸受體mGluR4[34];它們都屬于G蛋白偶聯(lián)受體家族C亞族(C-GPCR)[35],胞外有類(lèi)似捕蠅草形狀的結(jié)構(gòu)域,具體由兩個(gè)部分組成:大的細(xì)胞外N-維納斯捕蠅草結(jié)構(gòu)域(VFT)、由一個(gè)富含半胱氨酸的小結(jié)構(gòu)域(CRD)連接的七跨膜結(jié)構(gòu)域(TMD)[36]。有研究通過(guò)基因敲除實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了異源二聚體T1R1/T1R3是鮮味的主要受體,而mGluR4則為鮮味的候選受體。早期通過(guò)位點(diǎn)突變實(shí)驗(yàn),交換人源鮮味(T1R1/T1R3)和甜味受體(T1R2/T1R3)的VFT構(gòu)建嵌合體模型,證明了人源T1R1 VFT是配體識(shí)別結(jié)構(gòu)域[37],而且僅能夠感知L-Glu和5′-IMP。

3.2 呈味機(jī)理

當(dāng)Glu與細(xì)胞膜表面的mGluR4受體結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合時(shí),便會(huì)產(chǎn)生信號(hào),信號(hào)通過(guò)受體蛋白質(zhì)傳遞,使得細(xì)胞膜上面向細(xì)胞內(nèi)部一側(cè)的受體與g蛋白結(jié)合,這就表明食物中的鮮味信號(hào)已經(jīng)被接收到,并且引發(fā)一系列的生物化學(xué)過(guò)程:某些離子通道打開(kāi),導(dǎo)致細(xì)胞膜上的電位下降,從而再次通過(guò)神經(jīng)細(xì)胞向大腦發(fā)送脈沖信號(hào)[38]。

T1R1/T1R3受體的L-Glu結(jié)合位點(diǎn)位于T1R1部分,其分子結(jié)構(gòu)與味型mGluR4受體相同,唯一的不同之處就是T1R1/T1R3對(duì)鮮度較弱的Asp并不敏感。雖然L-Glu只與受體的T1R1部分結(jié)合,但必須保證受體的T1R3部分也同樣完整并且和T1R3配對(duì),整個(gè)受體系統(tǒng)才能正常工作,傳達(dá)鮮味信號(hào)。研究發(fā)現(xiàn),與鮮味相關(guān)的T1R1/T1R3受體復(fù)合物對(duì)L-Glu的敏感性可以通過(guò)5′-IMP和5′-GMP來(lái)增強(qiáng),這也是鮮味協(xié)同增效的原因。5′-IMP本身并不激活T1R1/T1R3,但可以與谷氨酸結(jié)合后來(lái)激活T1R1/T1R3[39]。

T1R1/T1R3的鮮味感知機(jī)理如圖1。鮮味受體T1R1/T1R3嵌入味蕾感覺(jué)細(xì)胞的細(xì)胞膜中。當(dāng)VFT與L-Glu結(jié)合,便會(huì)發(fā)出信號(hào),通過(guò)TMD結(jié)構(gòu)傳導(dǎo)到細(xì)胞膜的內(nèi)部,而此時(shí),細(xì)胞膜內(nèi)部一側(cè)便會(huì)有一個(gè)g蛋白被綁定。這些活動(dòng)都發(fā)生在鮮味受體T1R1/T1R3的T1R1部分,當(dāng)L-Glu在VFT彎曲的地方與其結(jié)合,會(huì)導(dǎo)致VFT的關(guān)閉,從而安全地捕獲L-Glu分子。另一方面,5′-IMP會(huì)附著在VFT邊緣的一個(gè)地方,增強(qiáng)VFT的捕獲能力,使得L-Glu分子與VFT結(jié)合地更加牢固,從而使T1R1/T1R3受體對(duì)L-Glu更加敏感。然而,如果沒(méi)有L-Glu,5′-IMP則不能單獨(dú)刺激鮮味受體T1R1/T1R3,這種效應(yīng)被稱(chēng)為變構(gòu)效應(yīng)[40]。近來(lái)有研究表明[41],表現(xiàn)在“捕蠅草結(jié)構(gòu)”上的變構(gòu)效應(yīng)有一奇妙的動(dòng)態(tài)特點(diǎn):當(dāng)“捕蠅草結(jié)構(gòu)”沒(méi)有結(jié)合L-Glu時(shí),它的動(dòng)態(tài)幅度非常大;當(dāng)有L-Glu分子與其結(jié)合時(shí),它的動(dòng)態(tài)幅度就會(huì)明顯放緩;而當(dāng)5′-IMP也與其結(jié)合后,它的動(dòng)態(tài)幅度就會(huì)變得非常緩慢?？梢詫Ⅴr味受體T1R1/T1R3的“捕蠅草結(jié)構(gòu)”形象化為“吃豆人”的形態(tài)(如圖2):當(dāng)沒(méi)有L-Glu分子在吃豆人的喉嚨里時(shí),他的嘴唇活動(dòng)非常劇烈;當(dāng)有L-Glu與他喉嚨結(jié)合時(shí),嘴唇的運(yùn)動(dòng)減慢;當(dāng)另外一個(gè)5′-IMP在他的嘴唇上結(jié)合時(shí),嘴唇動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)完全停止,他就沉默了。另外據(jù)研究推測(cè)[42],L-Glu與人源T1R1/T1R3的結(jié)合位點(diǎn)在T1R1的VFT鉸鏈區(qū)深處,而鮮味受體增強(qiáng)劑5′-IMP與VFT鉸鏈區(qū)的結(jié)合位點(diǎn)靠近VFT開(kāi)口處,但具體結(jié)合位點(diǎn)尚無(wú)可知,亟待進(jìn)一步探究。

圖1 T1R1/T1R3的鮮味感知機(jī)理Fig.1 Schematic illustration of the umami receptor T1Rl/T1R3

圖2 “捕蠅草結(jié)構(gòu)”形象化為“吃豆人”的形態(tài)Fig.2 Comparison between the dynamic functioning ofthe Venus flytrap and Pac-Man

4 鮮味的測(cè)定

鮮味的檢測(cè)主要分為兩個(gè)方面,一方面是定性檢測(cè),另一方面則是定量檢測(cè)。定性檢測(cè)通常用到的方法有感官評(píng)價(jià)法和電子舌檢測(cè)法,而定量方法多種多樣,不過(guò)多是采用儀器檢測(cè)代表性鮮味物質(zhì)的含量后,通過(guò)滋味活性值(Taste Active Value,TAV)、味精當(dāng)量(Equivalent Umami Concentration,EUC)等參數(shù)的計(jì)算來(lái)評(píng)價(jià)食品的鮮味。本文重點(diǎn)針對(duì)鮮味的定量檢測(cè)方法做以總結(jié)。

4.1 感官評(píng)價(jià)法

感官測(cè)試是評(píng)估食品味道的主要方法,在測(cè)試中,經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的感官小組會(huì)對(duì)樣本進(jìn)行評(píng)估,并根據(jù)感官感受評(píng)分判斷,最后經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)對(duì)食品的味道、色澤、氣味等特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)性評(píng)價(jià)和描述。

Suwankanit等[43]運(yùn)用感官評(píng)價(jià)的方法,探究了老年消費(fèi)者對(duì)添加天然成分和谷氨酸單鈉的熟肉制品的味道(尤其是鮮味)的接受程度和喜愛(ài)程度,結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加了谷氨酸單鈉的樣品并沒(méi)有特別明顯地提高肉制品的鮮味。另外,用感官評(píng)價(jià)測(cè)定食品鮮度的這一方法通常與其他定量方法聯(lián)用。2016年,Gong等[44]運(yùn)用感官評(píng)價(jià)和電子舌的方法對(duì)揚(yáng)子江刀鱭進(jìn)行了鮮味分析,研究了鮮味相關(guān)成分與鮮味之間的關(guān)系,通過(guò)遺漏測(cè)試和添加測(cè)試,找到了幾種對(duì)鮮味貢獻(xiàn)最大的幾種物質(zhì)和離子——5′-GMP、5′-IMP、K+、Na+、Cl-和PO43+。

該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程較為符合實(shí)際情況,不需要大型儀器。但由于感官評(píng)價(jià)者所處的環(huán)境和自身?xiàng)l件差異,評(píng)價(jià)結(jié)果存在客觀性和重現(xiàn)性差等缺點(diǎn)。

4.2 高效液相色譜法

高效液相色譜又稱(chēng)高壓液相色譜,是一種常用的柱層析分析技術(shù),用于混合物各組分的分離、鑒定和定量。高效液相色譜可以用來(lái)檢測(cè)多種氨基酸、核苷酸,包括呈鮮味氨基酸與核苷酸。但由于大多是氨基酸并沒(méi)有紫外吸收和熒光發(fā)射特性,檢測(cè)器無(wú)法有效檢測(cè),所以氨基酸需要經(jīng)過(guò)衍生后才能運(yùn)用液相檢測(cè)。

王平等[45]以2,4-二硝基氟苯為柱前衍生劑,運(yùn)用高效液相色譜儀測(cè)定了谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液中17種氨基酸的含量,這17種氨基酸的色譜圖分離效果較好且分析范圍廣,達(dá)到0.01～2.00 g/L,對(duì)于谷氨酸棒桿菌發(fā)酵液的理化性質(zhì)分析提供了可靠的研究依據(jù)。劉登勇等[46]運(yùn)用高效液相色譜測(cè)定了不同鹵煮次數(shù)的扒雞鹵湯中5′-AMP、5′-IMP、5′-GMP等核苷酸的含量,探究了煮制新湯中核苷酸含量隨著煮制次數(shù)增加而呈現(xiàn)的變化規(guī)律,并探究出了一套檢測(cè)5′-核苷酸的色譜條件。

運(yùn)用高效液相色譜檢測(cè),分離效率較高,可以同時(shí)檢測(cè)多種鮮味氨基酸及核苷酸,且靈敏度高,儀器可以全自動(dòng)檢測(cè);但高效液相色譜儀價(jià)格高昂,且日常維護(hù)費(fèi)用較高,檢測(cè)耗時(shí)很長(zhǎng)。

4.3 氨基酸分析儀法

氨基酸分析儀常被應(yīng)用于分析體液如尿液、血清、血液和食品樣品中的氨基酸含量,它是以各氨基酸的溶解度和吸光度不同為原理,對(duì)氨基酸進(jìn)行分離和檢測(cè)。

Lin等[47]對(duì)郫縣豆瓣醬中的非揮發(fā)性有機(jī)酸和氨基酸進(jìn)行了測(cè)定和研究,其中氨基酸的測(cè)定就是利用氨基酸自動(dòng)分析儀來(lái)完成的,結(jié)果表明,郫縣豆瓣醬中含有7種常見(jiàn)有機(jī)酸和18種常見(jiàn)氨基酸,其中鮮味代表性氨基酸即L-Glu和Asp含量最高。周聰?shù)萚48]利用氨基酸分析儀測(cè)定了馴化種植的美味蘑菇中的氨基酸種類(lèi)和含量,結(jié)果表明,鮮味氨基酸總量為5.4312 g/100 g,另外必須氨基酸占比較高,能夠充分證明這種蘑菇味道鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高。Sato等[49]對(duì)日本西南部沖繩縣不同性別的椰子蟹中的游離氨基酸、核苷酸相關(guān)化合物和脂肪酸進(jìn)行了測(cè)定、分析和比較,其中對(duì)于游離氨基酸的檢測(cè)是通過(guò)氨基酸分析儀完成的。

氨基酸分析儀不僅能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出呈鮮味氨基酸的種類(lèi)和含量,還能檢測(cè)其他各種類(lèi)型的氨基酸,是如今較為常用的定量檢測(cè)氨基酸的方法,但是氨基酸分析儀對(duì)于樣品的純凈度要求較高,樣品預(yù)處理較為復(fù)雜,且氨基酸分析儀價(jià)格昂貴,保養(yǎng)維修成本高。

4.4 生物傳感器法

近年來(lái),有人將人類(lèi)味覺(jué)感受器與以納米材料為基礎(chǔ)的傳感器相結(jié)合制成生物傳感器,具有極佳的味覺(jué)測(cè)量性能。生物傳感器是以電化學(xué)工作站為檢測(cè)儀器,通過(guò)在工作電極上修飾酶制劑或者生物性物質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定物質(zhì)的檢測(cè)。

2016年,Ahn等[50]開(kāi)發(fā)出了一種含有味覺(jué)感受器的納米囊泡的雙電子舌(DBT)。以人胚胎腎293(HEK-293)細(xì)胞為基礎(chǔ),通過(guò)基因的轉(zhuǎn)載表達(dá)培育能夠穩(wěn)定表達(dá)味覺(jué)受體的細(xì)胞,再?gòu)倪@些細(xì)胞上分離出帶有鮮味受體T1R1/T1R3和甜味受體T1R2/T1R3的的納米囊泡,然后將這些納米囊泡固定于石墨烯表面,從而制成雙生物電子舌。雙電子舌可以同時(shí)檢測(cè)鮮味和甜味物質(zhì),可在低濃度(約100 nmol/L)下對(duì)目標(biāo)試劑進(jìn)行高度敏感和選擇性識(shí)別。此外,它還能夠像在人類(lèi)味覺(jué)感官系統(tǒng)中一樣檢測(cè)到鮮味的協(xié)同增效作用。2018年,這個(gè)團(tuán)隊(duì)又在之前實(shí)驗(yàn)和研究的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)出一種直接以鮮味受體T1R1/T1R3上的捕蠅草結(jié)構(gòu)(VFT)為基礎(chǔ)的生物電子舌[51]。它顯示出很高的靈敏度,與人類(lèi)味覺(jué)系統(tǒng)相似,可以連續(xù)5周保持90%以上的正常信號(hào)強(qiáng)度,具有批量生產(chǎn)、可重復(fù)使用、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

另外Huang等[52]在2018年將鮮味受體hT1R1安裝固定在玻碳電極表面,測(cè)量了四種呈鮮味物質(zhì)(L-谷氨酸單鈉(MSG)、5′-IMP、5′-GMP和琥珀酸二鈉(SUC))的響應(yīng)電流。采用傳感動(dòng)力學(xué)方法計(jì)算了受體與配體相互作用的變構(gòu)常數(shù),結(jié)果表明,hT1R1對(duì)四種配體的感應(yīng)能力為:GMP>MSG>IMP>SUC。發(fā)現(xiàn)hT1R1本質(zhì)上是氮信號(hào)的識(shí)別受體,可能通過(guò)其氨基識(shí)別鮮味物質(zhì)。本研究開(kāi)發(fā)的新方法在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制研究和藥物篩選方面具有廣闊的應(yīng)用前景。才英明[53]運(yùn)用氧化石墨烯與氯金酸、殼聚糖、上,組成工作電極,輔以Ag/AgCl電極作為參比電極、鉑絲電極作為對(duì)電極,運(yùn)用循環(huán)伏安法對(duì)牛肉中谷氨酸含量進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,此法測(cè)得的結(jié)果與氨基酸分析儀法對(duì)谷氨酸的檢測(cè)結(jié)果相近,具有高特異性、靈敏性及可重復(fù)利用性。

4.5 電化學(xué)傳感器法

電化學(xué)傳感器是利用電化學(xué)反應(yīng)原理,將無(wú)機(jī)或有機(jī)的化學(xué)物質(zhì)固定在工作電極上,搭配以參比電極和對(duì)電極,記錄工作電極上的敏感物質(zhì)與待測(cè)電解液的反應(yīng)電流、電勢(shì)變化,這一系列變化就可以反應(yīng)待測(cè)電解液中的某種物質(zhì)的濃度。

2019年,朱靈濤[54]選擇N,N-二苯基硫脲(N,N′-Diphenylthiourea DPTU)作為鮮味敏感物質(zhì),研制了DPTU/PVC/PPy/Pt的膜修飾貴金屬傳感器。通過(guò)開(kāi)路電位法對(duì)待測(cè)電解液中的Glu和Asp含量進(jìn)行檢測(cè),構(gòu)建了開(kāi)路電位值與呈鮮味氨基酸含量的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)溶液中的Glu和Asp含量的準(zhǔn)確檢測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以鮮味為出發(fā)點(diǎn),介紹了不同食物中含有的不同鮮味物質(zhì),簡(jiǎn)述了當(dāng)前鮮味的提取方法,即傳統(tǒng)酵母提取法和現(xiàn)如今較為新穎的動(dòng)物骨肉殘?jiān)附?、熱提取法。到目前為?鮮味感知并沒(méi)有統(tǒng)一的分析理論,但已發(fā)現(xiàn)的鮮味受體包括異源二聚體 T1R1/T1R3 與味型代謝性谷氨酸受體mGluR4 兩種,其中T1R1/T1R3受體與L-Glu、5′-IMP的結(jié)合也解釋了鮮味的協(xié)同增效機(jī)制。另外,鮮味的檢測(cè)方法可分為兩大類(lèi):以感官評(píng)定和電子舌檢測(cè)為代表的定性檢測(cè),以氨基酸分析儀、高效液相色譜儀等為代表的定量方法,本文對(duì)幾種常見(jiàn)的鮮味檢測(cè)方法做了簡(jiǎn)要總結(jié),并重點(diǎn)介紹了近幾年比較新穎的生物傳感器法和電化學(xué)檢測(cè)法,為鮮味的測(cè)定及食品風(fēng)味的評(píng)價(jià)提供較為新穎的參考方法。

在進(jìn)行鮮味物質(zhì)檢測(cè)時(shí),定性檢測(cè)結(jié)果較為宏觀,無(wú)法進(jìn)行不同鮮味物質(zhì)間的含量對(duì)比。而定量檢測(cè)中的常用方法多需使用昂貴的大型儀器,對(duì)于不同種鮮味物質(zhì)的檢測(cè)方法有所差異,導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)。而現(xiàn)如今較為新穎的電化學(xué)及生物傳感器檢測(cè)方法既準(zhǔn)確又省時(shí),檢測(cè)不同鮮味物質(zhì)的電化學(xué)和生物傳感器可以組成傳感器矩陣,能夠?qū)Ω鞣N鮮味物質(zhì)進(jìn)行同時(shí)、快速、準(zhǔn)確檢測(cè),這也是如今鮮味檢測(cè)領(lǐng)域亟需拓展的一個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域和發(fā)展方向。