来自上海应用技术大学香料香精技术与工程学院的许锐、徐晓东、宋泽和宋诗清*等人以可溶性糖、有机酸、游离氨基酸组成和含量、分子质量分布为指标,研究高压蒸煮、酶解和闪式高速提取对灰树花呈味物质释放的影响,以期为食用菌调味料的开发及风味增强肽产品的研究提供理论依据。
1、灰树花干品的基本成分
灰树花干品的水分含量为3.46 g/100 g。灰树花中主要的营养物质为蛋白质,其含量较高,为25.55 g/100 g,因此适合呈味肽的开发研究。同时,灰树花中粗脂肪含量极低,仅有3.34 g/100 g,适合健康饮食的需要。
2、不同处理方式对灰树花可溶性糖含量的影响
和原液相比,所有的处理方式条件下灰树花提取液中可溶性糖的总量都呈现显着性降低,尤其采用闪式高速提取处理后的高压蒸煮制备液中其含量由1.15 mg/g(A2)降低为0.12 mg/g(D2)。从单一糖含量的变化来看,除样品D1外,蔗糖在其他样品中的含量显着降低,且在食用菌水解酶酶解处理的样品B1和B2中未检出;木糖和阿拉伯糖在样品B、C和D中都呈下降趋势;葡萄糖的含量在两种酶处理的样品组中呈现增加趋势,可能是葡萄糖的释放量大于其消耗量,而葡萄糖在高压蒸煮液中显着降低,说明其释放量不足以满足消耗量;鼠李糖和岩藻糖在原液中均未检出,而在高压蒸煮液中被检出;酶解液和高压蒸煮液中检出岩藻糖的存在。对比4 组样品闪式高速提取器处理前后的可溶性糖含量可知,闪式高速提取对可溶性糖的释放有一定的促进作用。
3、不同处理方式对灰树花有机酸含量的影响
和原液相比,无论是酶解处理还是高压蒸煮处理,其有机酸的总量都呈显着性增加,如原液A1中有机酸的总量为2.79 mg/g,经过食用菌水解酶酶解处理后(B1),其有机酸的总量增加到4.83 mg/g,高压蒸煮处理后(D1),其总量增加到5.27 mg/g。其中丙酸在原液(A1和A2)中均未检出,而在B、C和D样品中检出,尤其在食用菌水解酶酶解处理的样品B1和高压蒸煮处理的样品D1中含量较高,分别为2.84 mg/g和3.22 mg/g。乳酸在复合酶酶解处理样品中增加较明显,由原液A1中的0.83 mg/g增加到C1中的2.43 mg/g。酒石酸和富马酸的含量变化不明显,而其他有机酸经过不同处理后含量变化没有明显规律性,但是有机酸对食品的酸味起到重要的作用,因此有机酸含量增加,其样品的酸味感有可能会增加。对比4 组样品闪式高速提取器处理前后的有机酸含量变化可知,除经过闪式高速提取处理后的原液略有降低外,其他3 组经过闪式高速提取处理后都呈现一定程度的增加趋势。
4、不同处理方式对灰树花游离氨基酸含量的影响
从游离氨基酸总量上看,两种酶解作用后的游离氨基酸总量都呈现显着性增加,尤其复合酶酶解处理的样品,其总量由118.70 mg/100 g增加到221.60 mg/100 g,其原因可能是复合酶是分步酶解,这使得灰树花蛋白在酶解过程中充分释放氨基酸。相反,高压蒸煮处理的样品其游离氨基酸总量出现显着性下降,这与前述的可溶性糖含量降低的结果相吻合,可能是由于美拉德反应的发生所导致。从各个氨基酸的变化可以看出,除蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸和亮氨酸外,所有的氨基酸含量在高压蒸煮过程中均降低;其中天冬氨酸和谷氨酸是灰树花中主要的呈鲜物质,它们在两种酶解处理中都显着性增加,且复合酶酶解处理的样品增加量最多。在经过闪式高速提取器处理后,尽管2 组酶解样品游离氨基酸总量有所增加,但是B2和C2中的游离氨基酸含量都低于A2,原因可能是经过闪式提取之后再进行酶解反应会导致一些氨基酸的损失,例如丝氨酸、甘氨酸和缬氨酸等;而呈鲜味、甜味的氨基酸含量有所增加,例如天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸和丙氨酸。因此,闪式高速提取器处理不利于游离氨基酸的释放,或需要进行闪式高速提取优化后再继续进行。天冬氨酸和谷氨酸的总量约占游离氨基酸总量的20%左右。复合酶酶解处理的鲜味氨基酸、甜味氨基酸以及苦味氨基酸含量较其他处理增加更明显,但闪式高速提取处理不利于鲜味氨基酸的生成。
5、不同处理方式对灰树花肽分子质量分布的影响
不同提取方法得到的制备液中不同分子质量组分的肽分布明显不同。和原液相比,酶解作用后,小于1000 Da组分的含量增加,这是因为酶解条件充分使得大分子分解成小分子,而高压蒸煮处理样品中小于500 Da组分含量降低,但是500~1000 Da的肽分布含量显着性高于其余3 组,可能是由于高压蒸煮使得蛋白质大分子降解为肽的能力可能小于酶的作用。氨基酸的分子质量都小于500 Da,即3 种不同提取方法处理后,氨基酸的含量都有增加,两种酶解处理液增加最为明显,这与游离氨基酸的分析结果一致。
6、灰树花呈味物质的呈味特性分析
6.1 基于电子舌检测的PCA
8 个样品明显被分为3 类,A2、B2、C2和D2位于最左侧,B1、C1和D1位于最右侧,A1位于中上部,这说明闪式高速提取器处理对于灰树花的呈味特性有明显影响,原液A1也与处理后的样品味道呈现明显差异。A2位于最左侧,D1位于最右侧,说明A2和D1味道差异最大。B1和D1的距离很近,说明食用菌水解酶酶解处理和高压蒸煮处理的灰树花味道在有些方面更为接近,与原液和复合酶酶解处理差异比较大。
6.2 基于呈味物质含量检测的PCA分析
样品D位于PC1的右侧,其余样品都在PC1左侧,说明高压蒸煮下处理的样品与其他方式处理的样品在呈味物质的释放方面存在明显差异。同时还可以看出,样品B和C距离比较接近,与样品A相差较远,说明酶解处理后的样品在呈味物质释放上比较相似,而与原液明显不同。由于样品中呈味物质分析仅给出含量的差异,体现在味感上面更加复杂,而电子舌可以给出酸、甜、鲜、苦、咸和复合口感,所以二者的PCA分析存在差异。无论酶解还是高压蒸煮处理,味感及呈味物质都与原样存在明显差异,闪式高速提取处理后其味感及呈味物质也发生了明显改变。
结 论
结果:和原液相比,所有的处理方式样品可溶性糖的总量都显着性降低(P<0.05),尤其采用闪式高速提取处理后的高压蒸煮制备液降低最多;相反,有机酸总量在处理后都呈现显着性增加(P<0.05),且在经过闪式高速提取器处理后呈一定程度增加;两种酶解作用后样品的游离氨基酸总量都有所增加,高压蒸煮样品的游离氨基酸总量减少,复合酶酶解制备液的鲜味氨基酸、甜味氨基酸以及苦味氨基酸含量均显着增加(P<0.05);两种酶解制备液肽分子质量分布中小于3000 Da的组分含量最多,经过闪式高速提取后其含量减少,说明闪式高速提取不利于游离氨基酸的提取。PCA分析发现无论酶解还是高压蒸煮处理,味感及呈味物质都与原样存在明显差异,闪式高速提取处理后其味感及呈味物质也发生了明显改变。结论:灰树花的呈味特性与其特定的呈味物质关系密切,而呈味物质的高效制备取决于提取方法,本研究可为后续灰树花调味品的开发和呈味肽的制备提供理论指导。