畢繼才，楊震，林澤原，李洋，張肖楠，張令文，李波，陳復(fù)生

(1.河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，鄭州 450001；2.河南科技學(xué)院 食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

根據(jù)舌面上味蕾的不同分布，人們通常把感受到的酸、甜、苦、咸定義為基本味[1]。味覺(jué)的感知受年齡、性別、環(huán)境等因素的影響，如兒童在苦味上比成年人更加敏感，女性在甜味上比男性更加敏感[2-3]。近年來(lái)，鮮味也被普遍認(rèn)為是一種獨(dú)立的基本味，1985年在夏威夷首個(gè)鮮味國(guó)際討論會(huì)中鮮味一詞獲官方認(rèn)可為科學(xué)字詞[4]?，F(xiàn)代鮮味由日本學(xué)者池田菊苗于1908年提出并用umami來(lái)命名，鮮味是一種復(fù)雜而獨(dú)立的味感，對(duì)食品的風(fēng)味有著十分重要的影響[5]?，F(xiàn)在鮮味已被廣泛認(rèn)可為獨(dú)立的基本味，其呈鮮物質(zhì)主要有：氨基酸類、核苷酸類和有機(jī)酸類，也包括一些呈味肽和無(wú)機(jī)離子等[6]。

L-谷氨酸鈉是一種無(wú)色或白色結(jié)晶狀顆?；蚍勰且环N有強(qiáng)烈肉類鮮味的物質(zhì)，也有略微甜味或咸味,易溶于水[7]，人們?cè)谄渑c肌苷酸、5′-核苷酸等鮮味物質(zhì)協(xié)同增鮮方面有著廣泛深入的研究[8]。在食品工業(yè)中也可以用來(lái)改善啤酒的苦味或作為代食鹽添加劑，但不宜攝入過(guò)多，否則會(huì)對(duì)機(jī)體造成危害。人均允許攝入量不超過(guò)6 g/d，同時(shí)也不宜在高溫下長(zhǎng)時(shí)間加熱,否則會(huì)形成焦谷氨酸鈉，從而使物質(zhì)中的鮮味降低[9-10]。

谷胱甘肽是一種含γ-酰胺鍵和巰基的三肽物質(zhì)，由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸組成，主要有還原型和氧化型兩種形態(tài)[11]。日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)50年代就將谷胱甘肽應(yīng)用于食品工業(yè)中，將其添加到面制品中能改善面團(tuán)的流變性，添加到魚、肉制品中能延長(zhǎng)制品的保鮮期，具有一定的抗氧化性能[12-13]。近年來(lái)，我國(guó)在谷胱甘肽對(duì)食品風(fēng)味的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，谷胱甘肽對(duì)食品風(fēng)味的增味特性有一定的影響，段婷婷[14]研究發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽對(duì)苦味具有一定的抑制作用，并能夠增強(qiáng)味的濃厚感。畢繼才等[15]、黃文壘等[16]研究發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽對(duì)無(wú)機(jī)鹽具有一定的增味作用，并且能夠增強(qiáng)物質(zhì)的kokumi味使其持久濃郁。谷胱甘肽在醫(yī)藥、抗氧化等方面的研究比較深入，但作為食品風(fēng)味增強(qiáng)劑的研究目前較少。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外的一些研究現(xiàn)狀來(lái)看，谷胱甘肽作為食品風(fēng)味增強(qiáng)劑擁有著廣闊的市場(chǎng)前景。本文主要以pH、溫度以及稀釋度為3個(gè)因素，通過(guò)感官評(píng)定、單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)來(lái)探究谷胱甘肽對(duì)L-谷氨酸鈉增味特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

L-谷氨酸鈉(食品級(jí))、谷胱甘肽：北京索萊寶公司；檸檬酸(食品級(jí))、無(wú)水碳酸鈉(分析純)、蔗糖(食品級(jí))：天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；精制鹽(食品級(jí))：河南省鹽業(yè)總公司；超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

PHS-2F pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；HH系列二孔智能水浴鍋 鄭州歐卡儀器設(shè)備有限公司；可調(diào)節(jié)移液槍 大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器(北京)股份有限公司；BSM-420.3電子天平 上海卓精電子科技有限公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 上海力辰邦西儀器科技有限公司；PT100溫度傳感器探頭 浙江省東陽(yáng)市三星溫度儀表有限公司。

1.3 感官評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 基本味覺(jué)的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

在烹飪專業(yè)挑選10名具有一定感官理論基礎(chǔ)的同學(xué)組成感官評(píng)價(jià)小組，感官評(píng)定小組參考 GB/T 16291.1-2012 以及劉建彬等[17]的方法并略作改動(dòng)。因?yàn)槟信谖队X(jué)的感知上有一定的差異性，所以10名感官評(píng)價(jià)小組成員由5男5女組成。然后對(duì)感官評(píng)定小組進(jìn)行基本味覺(jué)培訓(xùn)，即用1.00 g/L的檸檬酸訓(xùn)練酸味、5.00 g/L的蔗糖訓(xùn)練甜味、0.30 g/L的L-谷氨酸鈉訓(xùn)練鮮味、3.00 g/L的L-亮氨酸訓(xùn)練苦味、3.50 g/L的食鹽訓(xùn)練咸味。感官評(píng)價(jià)均采用啜食技術(shù)，即將待鑒評(píng)的混合溶液在口中停留10 s左右后吐出，用清水漱口，根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其打分。經(jīng)過(guò)培訓(xùn)后的感官評(píng)定小組成員對(duì)基本味覺(jué)的認(rèn)知達(dá)到了一致性，然后去掉最高值與最低值，除以人數(shù)，所得分?jǐn)?shù)即為感官評(píng)分的最終結(jié)果。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，參考畢繼才等[18]的方法并略作改動(dòng)。

表1 基本味的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria for basic tastes

1.3.2 混合溶液中鮮味的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)過(guò)感官培訓(xùn)后的感官評(píng)定小組成員分別對(duì)谷胱甘肽和L-谷氨酸鈉溶液進(jìn)行品嘗，感知其兩種溶液的基本味感。然后用超純水漱口，在保持口腔清潔無(wú)異味且機(jī)體健康的情況下對(duì)谷胱甘肽與L-谷氨酸鈉的混合溶液進(jìn)行品嘗，感知混合溶液的味感。對(duì)不同稀釋度、pH、溫度下的混合溶液進(jìn)行感官評(píng)分，見(jiàn)表2。

表2 混合溶液中鮮味的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring criteria for umami in mixed solution

1.4 確定閾值及稀釋度

通過(guò)預(yù)試驗(yàn)和參考蔡紅英等[19]的方法確定了L-谷氨酸鈉的閾值濃度為0.3 g/L，谷胱甘肽的閾值濃度為0.25 g/L。在確定了兩種溶液的閾值濃度后，取其閾值溶液于 500 mL容量瓶中進(jìn)行混合定容。根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)依次取混合溶液10 mL，在保證溶液中 L-谷氨酸鈉濃度不變的情況下，分別按10，15，20，25，30，35，40，45，50，55倍梯度用超純水進(jìn)行稀釋。此時(shí)按不同倍數(shù)稀釋的混合溶液中谷胱甘肽的濃度值分別為25.00，16.67，12.50，10.00，8.33，7.14，6.25，5.56，5.00，4.54 mg/L。然后每次取稀釋后的混合溶液20 mL置于品嘗杯中，分別呈送給經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的10位感官評(píng)定成員進(jìn)行評(píng)鑒。最后感官評(píng)定小組成員根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)選出了15，20，25，30，35倍為混合溶液的最佳稀釋度范圍。

1.5 單因素試驗(yàn)

1.5.1 稀釋度對(duì)增味效果的影響

在保持溶液溫度為25 ℃、pH為6的條件下，對(duì)L-谷氨酸鈉濃度不變的混合溶液按照感官評(píng)定的最佳稀釋梯度范圍15，20，25，30，35倍進(jìn)行稀釋。然后感官評(píng)定小組成員依據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其稀釋后不同濃度的混合溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，確定在某一稀釋倍數(shù)時(shí)的最高感官評(píng)分從而確定最佳稀釋倍數(shù)。

1.5.2 溶液pH對(duì)增味效果的影響

在保持溶液溫度為25 ℃、根據(jù)上述試驗(yàn)得出稀釋度為20倍的條件下，對(duì)L-谷氨酸鈉濃度不變的混合溶液按照pH為5，6，7，8，9進(jìn)行配比。將不同pH配比的混合溶液呈送給感官評(píng)定小組成員，由感官評(píng)定小組成員根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同pH的混合溶液進(jìn)行感官評(píng)定，從而得出混合溶液的最佳pH。

1.5.3 溫度對(duì)增味效果的影響

根據(jù)上述試驗(yàn)選取稀釋度為20倍、pH為7的條件下，分別將混合溶液加熱至25，30，35，40，45 ℃。然后把不同溫度的混合溶液依次呈送給感官評(píng)定小組成員，感官評(píng)定小組成員根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同溫度下的混合溶液進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，然后得出混合溶液的最佳溫度值。

1.5.4 操作要點(diǎn)

單因素試驗(yàn)中，根據(jù)查閱的文獻(xiàn)得知L-谷氨酸鈉的最佳呈味pH為6[20]，在操作時(shí)先參照此pH值，選取溶液溫度為25 ℃，在保持兩個(gè)因素不變的情況下變動(dòng)一個(gè)因素來(lái)確定其單個(gè)因素最佳值。按照此種方法和條件在確定最佳稀釋度后，把最佳稀釋度和溫度25 ℃作為條件測(cè)出最佳pH，同理測(cè)出最佳溫度值，最后根據(jù)感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定最佳條件值。

1.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選定稀釋度為15，20，25倍，溶液pH為5，6，7，溫度為35，40，45 ℃的條件下重新進(jìn)行混合溶液的配制。把選定的稀釋倍數(shù)、溫度和pH這3個(gè)因素按照L9(33)三因素三水平的方法進(jìn)行正交試驗(yàn)，通過(guò)正交試驗(yàn)來(lái)確定混合溶液的最佳配比。正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)因素水平表Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 稀釋度對(duì)溶液增味特性的影響

圖1 稀釋度對(duì)溶液增味特性的影響Fig.1 The effect of dilutability on the flavor enhancement properties of the solution

由圖1可知，當(dāng)溶液溫度為25 ℃，pH為6時(shí)，隨著混合溶液稀釋度的增加，溶液的感官評(píng)分呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)稀釋度為15倍時(shí)，溶液中谷胱甘肽的濃度為16.67 mg/L,溶液中顯現(xiàn)出鮮味但不明顯，在口腔中停留的時(shí)間較短。當(dāng)稀釋度為20倍時(shí)，溶液中谷胱甘肽的濃度為12.5 mg/L，溶液中的鮮味明顯且無(wú)異味，味道純正，在口腔中停留時(shí)間較長(zhǎng)，此時(shí)感官評(píng)分值也達(dá)到了最大值。隨著稀釋倍數(shù)的繼續(xù)增大，溶液中谷胱甘肽含量逐漸變小，在L-谷氨酸鈉不變的情況下溶液的味感開(kāi)始變得酸、澀，鮮味不明顯且有異味。當(dāng)稀釋度為35倍時(shí)，溶液中谷胱甘肽的含量為7.14 mg/L，鮮味不明顯并且出現(xiàn)了酸、澀味。所以在保持溶液溫度和pH不變的情況下，選取稀釋度為20倍，溶液中谷胱甘肽的濃度為12.5 mg/L時(shí)，感受到的鮮味最明顯且感官評(píng)分最高。

2.1.2 pH值對(duì)溶液增味特性的影響

圖2 pH對(duì)溶液增味特性的影響Fig.2 The effect of pH on the flavor enhancement properties of the solution

由圖2可知，在保持溶液溫度為25 ℃，稀釋度為20倍的條件下，溶液pH為5時(shí)混合溶液的感官評(píng)分最低，鮮味感不明顯且有酸、苦味。pH為6時(shí)混合溶液的鮮味顯現(xiàn)但有回甘味，味道不純正。pH為7時(shí)混合溶液中鮮味明顯且無(wú)異味，在口腔中停留時(shí)間較久。隨著pH繼續(xù)增大，當(dāng)pH為8，9時(shí)混合溶液開(kāi)始出現(xiàn)酸、澀、苦等異味，令人難以接受。因此，混合溶液pH為7時(shí)味感最明顯且感官評(píng)分最高。

2.1.3 溫度對(duì)溶液增味特性的影響

圖3 溫度對(duì)溶液增味特性的影響Fig.3 The effect of temperature on the flavor enhancement properties of the solution

由圖3可知，當(dāng)稀釋度為20倍，pH為7時(shí)，溫度對(duì)溶液的風(fēng)味有著一定的影響。在初始溫度為30 ℃時(shí)溶液的味感并不明顯，感官評(píng)分也相對(duì)較低。溫度在35 ℃時(shí)感官評(píng)分最高，該溫度與人體口腔感受的最佳溫度37 ℃接近，此時(shí)溶液中的鮮味最明顯，且無(wú)其他異味。隨著溫度的升高，分子熱運(yùn)動(dòng)加速，味覺(jué)感受器在一定溫度范圍內(nèi)會(huì)對(duì)某種味感有明顯感受，但過(guò)高的溫度會(huì)使味覺(jué)感受器變得遲緩，影響物質(zhì)的呈味性質(zhì)。當(dāng)溶液溫度上升到50 ℃時(shí)口腔感受器的味蕾變得遲鈍，味感反而下降，說(shuō)明溶液溫度對(duì)溶液風(fēng)味有一定的影響。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 4 Orthogonal experiment results and analysis

由表4可知，不同組合的溶液感官評(píng)分也各有不同。在一定條件下混合溶液中的谷胱甘肽對(duì)L-谷氨酸鈉的增味特性有所影響，其中影響最大的是稀釋度值。隨著稀釋度的增加，溶液中谷胱甘肽濃度逐漸降低，在L-谷氨酸鈉不變的情況下溶液開(kāi)始出現(xiàn)酸、澀等異味；其次是溫度的影響，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響溶液的風(fēng)味，當(dāng)溶液溫度達(dá)到口腔最佳溫度感受值附近時(shí)，溶液的呈味效果最明顯；最后是pH的影響，不同pH溶液中酸堿不同，溶液最終呈現(xiàn)的風(fēng)味也有所不同。即稀釋度為20倍，溫度為40 ℃，pH為7時(shí)增味效果最佳。影響因素的順序?yàn)锳>B>C，混合溶液的最優(yōu)配比為A2B2C3組合，在此方案下配制的溶液感官評(píng)分最高。

3 結(jié)論

綜上所述，本文通過(guò)感官評(píng)定、單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)的方法探究了谷胱甘肽對(duì)L-谷氨酸鈉增味效果的影響。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)稀釋度為20倍，溫度為35 ℃，pH為7時(shí)，溶液中的谷胱甘肽含量為12.5 mg/L，L-谷氨酸鈉與谷胱甘肽的濃度比為24∶1。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，溶液pH為7，溫度為40 ℃，稀釋度為20倍時(shí)，溶液中的谷胱甘肽含量為12.5 mg/L，溶液中L-谷氨酸鈉與谷胱甘肽的濃度比為24∶1。在此條件下感官評(píng)分最高，增味效果最好。但感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)因個(gè)體差異、性別、年齡等不確定因素的存在具有一定的主觀性，所以存在一定誤差。此試驗(yàn)還需要運(yùn)用嗅覺(jué)儀器等實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，對(duì)于鮮味的呈味機(jī)理和檢測(cè)方法還需要更進(jìn)一步的深入探究。

4 展望

谷胱甘肽目前在臨床醫(yī)學(xué)藥物和一些抗氧化性能等領(lǐng)域的研究比較深入，且探究出一定的價(jià)值和作用。但作為食品增味劑的研究目前還比較少，已有的研究表明谷胱甘肽對(duì)食品的風(fēng)味增強(qiáng)有一定作用。風(fēng)味作為食品中不可或缺的重要因素，對(duì)食品品質(zhì)有著很大的影響。谷胱甘肽作為食品增味劑在未來(lái)會(huì)有很大的開(kāi)發(fā)潛力，同時(shí)也具有廣闊的市場(chǎng)前景和一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。