楊仁軍,張秀萍,金懷慷,肖智超,葛長(zhǎng)榮,徐志強(qiáng)*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)云南省畜產(chǎn)品加工工程技術(shù)研究中心,云南 昆明 650201;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650201)
肉是人類飲食的重要組成部分,是高質(zhì)量蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素B和微量元素的重要來(lái)源。雞肉因價(jià)格低廉、營(yíng)養(yǎng)豐富、脂肪和膽固醇含量低,被認(rèn)為是健康且廣泛食用的肉類。我國(guó)是蛋雞養(yǎng)殖大國(guó),每年有大約20億只蛋雞被淘汰,并且該數(shù)量逐年增加[1]。淘汰蛋雞是指人為挑選淘汰的達(dá)不到生產(chǎn)要求的蛋雞,是雞蛋產(chǎn)業(yè)中的重要副產(chǎn)物。據(jù)報(bào)道,雞肉的風(fēng)味與日齡呈正相關(guān)[2]。淘汰蛋雞由于其飼喂時(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)味濃、肌纖維蛋白含量高、富含3-不飽和脂肪酸,深受消費(fèi)者喜愛(ài),是燉制優(yōu)質(zhì)雞湯的首選。湯在人們的膳食中具有重要的地位,有“寧可食無(wú)肉,不可食無(wú)湯”的說(shuō)法[3]。在我國(guó),雞湯作為傳統(tǒng)湯食制品,不僅營(yíng)養(yǎng)豐富、風(fēng)味醇厚,在飲食文化中也占有重要地位[4]。此外,雞湯還具有抗疲勞、增加食欲、幫助消化、刺激胃液的分泌、易于吸收、增強(qiáng)免疫力等多種食療功效,作為滋補(bǔ)佳品有著很大的發(fā)展空間[5-6]。
云南野生食用菌資源豐富,是我國(guó)主要的野生食用菌出產(chǎn)地和貿(mào)易中心。據(jù)報(bào)道,云南省的野生食用菌種類高達(dá)882種,占全世界的40%,占全國(guó)野生食用菌市場(chǎng)的80%[7]。野生食用菌因具有獨(dú)特的風(fēng)味、營(yíng)養(yǎng)均衡、高蛋白、低脂肪、富含維生素、氨基酸、膳食纖維和無(wú)機(jī)鹽等特征,被譽(yù)為世界十大功能食品之一,備受消費(fèi)者喜愛(ài)[8]。因此,常在雞湯的燉制過(guò)程中添加野生食用菌來(lái)改善雞湯的風(fēng)味和增加雞湯的營(yíng)養(yǎng)。張雅敬[9]研究添加中藥、人工菌菇和香辛料對(duì)雞湯整體味道的影響,發(fā)現(xiàn)添加人工菌菇的雞湯中核苷酸和鮮味氨基酸含量顯著增加,且明顯改善了雞湯的風(fēng)味。然而,卻鮮有添加野生食用菌對(duì)燉湯(特別是雞湯)味道影響的研究。因此,本研究以淘汰蛋雞為原料,利用液相色譜-三重四極桿-質(zhì)譜法(liquid chromatographytriple quadrupole mass spectrometry,LC-QQQ-MS)和頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HP-SPME-GC-MS)技術(shù)分析添加3種云南野生食用菌對(duì)雞湯滋味氨基酸和揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響,以期為解釋云南野生食用菌如何影響雞湯品質(zhì)及后續(xù)研究提供參考。
24只淘汰蛋雞(相同品種和飼養(yǎng)條件,日齡500d):云南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)種雞場(chǎng),屠宰后迅速置于-18℃冰箱凍藏備用。試驗(yàn)開始前雞胸肉在4℃冰箱解凍12 h。松露、牛肝菌、松茸:云南省玉溪市易門康源菌業(yè)有限公司。
SPME萃取頭(50/30μmDVB/CAR/PDMS):美國(guó)Supelco公司;7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(包含DB-wax色譜柱和5500 QTRAP質(zhì)譜儀)、Agilent 1290 Infinity LC超高效液相色譜儀:美國(guó)安捷倫公司;Zic-HILIC色譜柱:美國(guó)Sigma-Aldrich公司。
甲醇、乙腈(色譜純):德國(guó)Merck公司;甲酸(色譜純):上海斯信生物科技有限公司。
1.3.1 雞湯樣品制備
參照章薇等[10]的方法并稍作修改。洗凈后的蛋雞胴體隨機(jī)分成4組,每組6只,分別為空白組(K)、松露組(L)、牛肝菌組(N)、松茸組(R)。將雞胴體切成3 cm的小塊,按雞肉與水質(zhì)量比1∶3放入砂鍋內(nèi),加2.5%食鹽(以肉重計(jì)),除空白組外,其于3組分別添加4%(以肉重計(jì))的3種野生食用菌,將砂鍋置于電磁爐上大火(2 100 W)煮沸,撇去上層浮渣,再以文火(300 W)燉煮2.5 h。燉制好的雞湯稱重,并補(bǔ)充(50±5)℃的水至初始雞湯質(zhì)量后取樣,于-80℃冰箱中保存。
1.3.2 游離氨基酸的測(cè)定
1.3.2.1 游離氨基酸提取
雞湯樣品于4℃緩慢融化后,吸取100 μL,加入400 μL預(yù)冷在4℃冰箱中的甲醇-乙腈溶液(體積比1∶1),渦旋60 s后,-20℃放置 1h沉淀蛋白,14000r/min、4℃離心20 min,取上清液冷凍干燥,于-80℃保存。
1.3.2.2 游離氨基酸鑒定
高效液相色譜條件:色譜柱Zic-HILIC(3.5 μm,2.1 mm×150 mm);柱溫 40℃;流速 250 μL/min;流動(dòng)相A為25 mmol/L甲酸銨+0.08%甲酸水溶液,流動(dòng)相B為0.1%甲酸-乙腈;進(jìn)樣量1 μL,自動(dòng)進(jìn)樣器溫度4℃。
1.3.2.3 氨基酸滋味貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)
采用味道強(qiáng)度值(taste active value,TAV)法,參照劉云等[11]、陳德慰等[12]的方法進(jìn)行計(jì)算及評(píng)價(jià)氨基酸對(duì)雞湯滋味的貢獻(xiàn)程度。當(dāng)TAV>1時(shí),該氨基酸對(duì)雞湯滋味有重要影響,數(shù)值越大,貢獻(xiàn)越大;當(dāng)TAV<1時(shí),該氨基酸對(duì)雞湯滋味貢獻(xiàn)不大。
1.3.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測(cè)定
1.3.3.1 風(fēng)味物質(zhì)分離
將萃取溫度設(shè)置為60℃;預(yù)熱時(shí)間設(shè)定為15 min;萃取時(shí)間選定為30 min;解析時(shí)間調(diào)整至4 min,取樣本5 mL于20 mL頂空瓶中,再加入10 μL 2-辛醇為內(nèi)標(biāo)(10 mg/L);上機(jī)檢測(cè)。
色譜條件:色譜柱為DB-Wax毛細(xì)管柱;升溫程序?yàn)槌跏紲囟?0℃,保持4 min,以5℃/min升溫至245℃,并保持 4 min;流速 1 mL/min,解析 4 min;載氣為氮?dú)猓?0℃預(yù)熱15 min,萃取30 min。
質(zhì)譜條件:四極桿溫度150℃、離子源溫度230℃、傳輸線溫度250℃、電離電壓70 eV。
前進(jìn)樣口溫度250℃、質(zhì)量范圍為m/z 20~400、溶劑延遲0 min、掃描模式為全譜圖掃描。
1.3.3.2 風(fēng)味化合物鑒定
揮發(fā)性風(fēng)味成分的定性定量分析參照荀文等[13]的方法,結(jié)合化合物保留時(shí)間、NIST 2011數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)和手動(dòng)檢索篩選對(duì)化合物定性,并采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算各揮發(fā)物質(zhì)的相對(duì)含量。
1.3.3.3 特征風(fēng)味貢獻(xiàn)評(píng)價(jià)
采用氣味活度值(odor activity value,OAV)法,參照荀文等[13]的方法對(duì)雞湯的主體揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。當(dāng)OAV<1,說(shuō)明該物質(zhì)可能對(duì)雞湯總體風(fēng)味無(wú)實(shí)際貢獻(xiàn);OAV>1,說(shuō)明該物質(zhì)對(duì)雞湯總體風(fēng)味有明顯貢獻(xiàn);本文僅報(bào)道OAV>1的風(fēng)味物質(zhì),OAV越大說(shuō)明該物質(zhì)對(duì)總體香氣的貢獻(xiàn)度越大[14]。
采用Microsoft Excel 2016統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果;采用SPSS 21軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)和多重顯著性分析;采用MSD ChemStation和Multiquant軟件分析樣品游離氨基酸。采用ChomaTOF軟件(V4.3x,LECO)和NIST數(shù)據(jù)庫(kù)分析揮發(fā)性風(fēng)味成分。采用O-riginPro 2017繪圖。結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,當(dāng)P<0.05時(shí)表示差異顯著。
游離氨基酸是雞湯中風(fēng)味成分的前體物質(zhì),也會(huì)影響雞湯的整體口感。4種雞湯中游離氨基酸情況見(jiàn)表1。
表1 4種雞湯中游離氨基酸組成及含量Table 1 The composition and content of free amino acids in the four kinds of chicken soup
續(xù)表1 4種雞湯中游離氨基酸組成及含量Continue table 1 The composition and content of free amino acids in the four kinds of chicken soup
由表1可知,4種雞湯中均檢測(cè)到17種相同種類的游離氨基酸,其中必需氨基酸8種,非必需氨基酸9種,主要呈鮮味、甜味和苦味。與空白組相比,松露組中除亮氨酸和蛋氨酸外,其余15種游離氨基酸含量均有顯著差異(P<0.05);與空白組相比,牛肝菌組中除脯氨酸外,其余16種游離氨基酸均有顯著差異(P<0.05);與空白組相比,松茸組中除蘇氨酸、丙氨酸、異亮氨酸和纈氨酸外,其余13種游離氨基酸含量均有顯著差異(P<0.05)。整體來(lái)看,與空白組相比,添加3種野生食用菌均顯著增加了雞湯中游離氨基酸的含量(P<0.05)。
4種雞湯中游離氨基酸TAV分析見(jiàn)表2。
表2 4種雞湯中游離氨基酸TAV分析Table 2 TAV analysis of free amino acids in the four kinds of chicken soup
續(xù)表2 4種雞湯中游離氨基酸TAV分析Continue table 2 TAV analysis of free amino acids in the four kinds of chicken soup
如表2所示,通過(guò)分析4種雞湯中17種游離氨基酸對(duì)雞湯滋味貢獻(xiàn)強(qiáng)度值(TAV值)發(fā)現(xiàn),空白組中只有谷氨酸對(duì)雞湯滋味有較大貢獻(xiàn),而添加松露、牛肝菌和松茸3種野生食用菌雞湯中的特征滋味氨基酸分別增加到4種(谷氨酸、天冬氨酸、組氨酸和賴氨酸)、3種(谷氨酸、組氨酸和丙氨酸)和2種(谷氨酸和組氨酸)。這些特征滋味氨基酸中,除賴氨酸呈苦味外,其余氨基酸均呈現(xiàn)鮮味和甜味。表明野生食用菌的加入,為雞湯增添了鮮味、甜味及苦味。
采用HP-SPME-GC-MS法對(duì)不同云南野生食用菌雞湯的揮發(fā)性風(fēng)味化合物組成和含量進(jìn)行分析,結(jié)果如表3所示。
表3 雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成和含量Table 3 Composition and content of volatile flavor substances of chicken soup
續(xù)表3 雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成和含量Continue table 3 Composition and content of volatile flavor substances of chicken soup
續(xù)表3 雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成和含量Continue table 3 Composition and content of volatile flavor substances of chicken soup
由表3可知,在空白組中共檢測(cè)出62種揮發(fā)性風(fēng)味化合物,其中烷烴類物質(zhì)15種、醇類物質(zhì)8種、醛類物質(zhì)14種、酮類物質(zhì)3種、酯類物質(zhì)6種、酸類物質(zhì)4種和其他類物質(zhì)12種,雞湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量有2 289.47 ng/mL;在松露組中共檢測(cè)出69種揮發(fā)性風(fēng)味化合物,其中烷烴類物質(zhì)14種、醇類物質(zhì)10種、醛類物質(zhì)13種、酮類物質(zhì)4種、酯類物質(zhì)7種、酸類物質(zhì)4種和其他類物質(zhì)17種,雞湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量有2 125.97 ng/mL;在牛肝菌組中共檢測(cè)出69種揮發(fā)性風(fēng)味化合物,其中烷烴類物質(zhì)13種、醇類物質(zhì)9種、醛類物質(zhì)13種、酮類物質(zhì)5種、酯類物質(zhì)8種、酸類物質(zhì)4種和其他類物質(zhì)17種,雞湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量有2 378.20 ng/mL;在松茸組中共檢測(cè)出73種揮發(fā)性風(fēng)味化合物,其中烷烴類物質(zhì)25種、醇類物質(zhì)7種、醛類物質(zhì)12種、酮類物質(zhì)4種、酯類物質(zhì)8種、酸類物質(zhì)4種和其他類物質(zhì)13種,雞湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)相對(duì)含量有2 799.78 ng/mL;雞湯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及含量見(jiàn)表4。
表4 雞湯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類及相對(duì)含量Table 4 Types and contents of volatile flavor compounds of chicken soup
由表4可知,與空白組相比,添加3種野生食用菌燉煮都改變了雞湯中除酸類以外的其它成分的種類數(shù)量。從各類型的揮發(fā)性風(fēng)味成分的含量來(lái)看,添加3種野生食用菌后,雞湯中各類型的風(fēng)味成分的含量都發(fā)生了明顯變化,且3種野生食用菌雞湯間的揮發(fā)性風(fēng)味成分的種類和含量也各不相同。
氣味活度值是評(píng)價(jià)風(fēng)味成分對(duì)風(fēng)味體系的貢獻(xiàn)程度的方法。野生食用菌雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味成分是由揮發(fā)性化合物的閾值與其在風(fēng)味體系中的濃度共同決定的。因此,本研究通過(guò)查閱報(bào)道文獻(xiàn)中特征氣味化合物閾值,計(jì)算風(fēng)味成分的OAV值來(lái)量化評(píng)價(jià)揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)雞湯風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度,進(jìn)而確定野生食用菌雞湯中關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)[13],具體結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 野生食用菌雞湯揮發(fā)性化合物的氣味活性值分析Table 5 Analysis of odor activity value of volatile compounds in wild edible mushroom chicken soup
由表5可知,從特征風(fēng)味成分種類上看,4種雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的OAV值不低于1的化合物共有11種,分別是正己醛、苯乙醛、苯甲醛、正辛醛、壬醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、戊醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇、芳樟醇。其中,空白組9種,松露組、牛肝菌組、松茸組分別為8種、8種和7種,且多為醛類。與空白組雞湯相比,添加野生食用菌后雞湯特征風(fēng)味物質(zhì)中主要缺少(E,E)-2,4-壬二烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛和戊醛。
風(fēng)味成分OAV值的大小可以評(píng)估該物質(zhì)對(duì)雞湯風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度。與空白組相比,添加3種野生食用菌后,特征風(fēng)味成分的OAV值大小都有明顯的變化,表明雞湯特征風(fēng)味物質(zhì)對(duì)雞湯風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度都有明顯改變。(E,E)-2,4-壬二烯醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛對(duì)空白組的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大,壬醛和(E,E)-2,4-癸二烯醛是3種菌雞湯中風(fēng)味貢獻(xiàn)較大成分。
滋味成分來(lái)源于雞湯中的游離氨基酸、氨基酸衍生物、小肽、核酸代謝物、有機(jī)酸和無(wú)機(jī)鹽等成分[17-18]。在燉煮過(guò)程中,雞肉中的游離氨基酸、核酸、維生素和糖類等小分子化合物不斷溶入雞湯中,形成了雞湯的滋味。本研究表明野生食用菌對(duì)雞湯中滋味氨基酸成分具有明顯影響,可能與野生食用菌中氨基酸的溶出或野生食用菌中的成分促進(jìn)肉中滋味物質(zhì)溶出有關(guān),且各組之間差異顯著,該結(jié)果與王慧清等[19]的研究結(jié)果相似。
評(píng)價(jià)雞湯滋味不能由單一種類氨基酸決定,它與食品中呈味氨基酸的組成和含量以及滋味閾值有關(guān)[20],并且不同種類游離氨基酸之間相互平衡和影響是決定滋味產(chǎn)生的關(guān)鍵[21]。根據(jù)滋味活性閾值和各游離氨基酸成分的含量,計(jì)算TAV值后發(fā)現(xiàn):谷氨酸在4種雞湯中含量最大,說(shuō)明雞湯整體滋味呈鮮味。陳怡穎等[22]報(bào)道了三黃土雞的雞湯中以組氨酸為主,谷氨酸次之,造成雞湯主要滋味氨基酸不同的原因可能與雞的品種、日齡及飼養(yǎng)方式等有關(guān)[23]。除谷氨酸外,在松露雞湯中TAV值大于1的有天冬氨酸、組氨酸和賴氨酸,牛肝菌雞湯中有丙氨酸和組氨酸,松茸雞湯中有組氨酸。甘氨酸和丙氨酸均是甜味氨基酸,其中甘氨酸除了本身具有的清香甜味以外,可能還有減少苦味,掩蔽雞湯中其它不愉快的味道的效果[24]。此外,4種雞湯特征氨基酸之間的差異賦予雞湯不同的滋味特征。
風(fēng)味是評(píng)價(jià)雞湯品質(zhì)最重要的指標(biāo),由風(fēng)味前體物經(jīng)過(guò)降解、氧化、美拉德反應(yīng)等一系列反應(yīng)生成,是醛、酮、醇、酸、酯等構(gòu)成的復(fù)雜混合物[25]。本試驗(yàn)從空白組、松露組、牛肝菌組和松茸組4種雞湯中分別檢出62、69、69種和73種揮發(fā)性風(fēng)味成分,包括醛、酮、醇、酸、酯、烷烴等。該結(jié)果與荀文等[13]的結(jié)果相似,他們采用相似的方法從不同品種和不同部位的雞肉中檢出57種~71種相似的揮發(fā)性風(fēng)味成分。陳玉連[26]從817肉雜雞和AA肉雞雞湯中鑒定出51種揮發(fā)性風(fēng)味化合物,在海蘭褐蛋雞中鑒別出54種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),主要風(fēng)味成分來(lái)自于酯類、醛類、酸類和醇類化合物。本試驗(yàn)中檢出的揮發(fā)性風(fēng)味成分種類較多,且不同雞湯之間風(fēng)味成分及含量都有差異,原因可能與淘汰蛋雞養(yǎng)殖時(shí)間長(zhǎng)、風(fēng)味物質(zhì)沉積、野生食用菌風(fēng)味前體的溶出有關(guān)[27-28]。
OAV值分析顯示空白組雞湯中有8種醛和1種醇是雞湯的特征風(fēng)味成分。據(jù)尚易[29]報(bào)道不飽和醛(E)-2-辛烯醛、(E)-2-壬烯醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛和2-十一烯醛是雞肉中重要風(fēng)味物質(zhì),對(duì)雞湯風(fēng)味構(gòu)成有決定性作用。也有研究報(bào)道己醛、1-辛烯-3-醇、壬醛、辛酸等化合物對(duì)雞肉揮發(fā)性風(fēng)味有一定影響[30]。烷烴類化合物閾值較高,通常認(rèn)為對(duì)食品整體風(fēng)味影響不大,但有助于雞湯整體風(fēng)味的提升。本試驗(yàn)中添加3種野生食用菌燉煮后,雞湯中特征風(fēng)味物質(zhì)正己醛、辛醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛、戊醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇的OAV值大幅下降。據(jù)報(bào)道,正己醛、辛醛、(E,E)-2,4-壬二烯醛和 1-辛烯-3-醇可能是肉的腥味成分[31-32],表明野生食用菌的加入可能對(duì)雞湯的腥味有一定的掩蔽效果。而具有花香、木香和果香氣味的芳樟醇等成分的增加,又賦予菌雞湯特殊的風(fēng)味。
3種不同野生食用菌雞湯中,游離氨基酸含量之間存在差異,揮發(fā)性風(fēng)味成分的種類和含量也存在差異。滋味貢獻(xiàn)強(qiáng)度值和氣味活度值分析結(jié)果顯示3種不同野生食用菌雞湯之間特征滋味氨基酸和特征風(fēng)味成分都有明顯差異。正是滋味氨基酸和風(fēng)味成分的差異導(dǎo)致食用菌雞湯味道不同,當(dāng)然也可能還有核苷酸等其成分的作用。
本試驗(yàn)以淘汰蛋雞為材料,利用LC-QQQ-MS和HP-SPME-GC-MS測(cè)定了添加松露、牛肝菌和松茸對(duì)雞湯游離氨基酸和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異。結(jié)果表明:添加野生食用菌燉煮后,雞湯中游離氨基酸含量顯著增加,雞湯中揮發(fā)性風(fēng)味成分的種類和含量都發(fā)生了明顯變化。采用氨基酸的滋味貢獻(xiàn)強(qiáng)度TAV值和揮發(fā)性風(fēng)味成分的氣味活度OVA值發(fā)現(xiàn),添加3種野生食用菌后雞湯的特征滋味氨基酸種類和特征風(fēng)味成分都發(fā)生了改變,其中特征滋味氨基酸從空白雞湯的1種分別增加到4種、3種和2種,且不同品種野生食用菌雞湯間存在明顯差異。正是這些特征滋味和風(fēng)味成分的差異解釋了野生食用菌的加入確實(shí)改善雞湯的風(fēng)味,形成了不同風(fēng)味類型的菌雞湯。此外,添加野生食用菌對(duì)雞湯原始腥味可能具有掩蔽效果。為盡可能解釋添加野生食用菌改善雞湯味道的原因,還需要進(jìn)一步探索雞湯中核苷酸及其他滋味和風(fēng)味前體物的變化情況。