草鱼肉酶解液美拉德反应制备鱼味香精及其电子舌感官评定方法

摘要

目前我国草鱼主要是以鲜活形式销售，其加工和开发的利用程度相对比较低。最近几年来，国内外已经陆陆续续报道了一些草鱼蛋白再次加工问题，主要是选用酶解的方式进行二次加工。但以往研究的注意力大多集中在通过酶法改性显著提高草鱼蛋白的功能特性，为功能性产品的制备提供基础，而对于草鱼蛋白的风味特性研究较少。基于上述分析，本文采用风味蛋白酶水解草鱼肉，将酶解液添加其他辅料进行美拉德反应，制备鱼味香精，再将电子舌技术与感官评定方法相结合，建立美拉德反应产物滋味评价模型，为高附加值草鱼蛋白的工业化生产提供一条可行之路。
　　主要研究工作及结论如下:
　　(1)首先选用风味蛋白酶对草鱼肉蛋白进行酶解试验研究。以水解度为指标，研究了液料比、初始pH、反应温度、酶与底物浓度比（E/S）和反应时间这5个单因素对水解度的影响;进一步通过响应面试验，建立了水解度回归拟合数学模型。研究表明，草鱼肉蛋白的风味蛋白酶水解工艺的最佳条件为:液料比4mL/g、初始pH6.75、温度50℃、E/S18.5 LAPU/g、水解时间7.8h，最佳条件下水解度为49.76％，与模型预测值49.94％无显著差异，说明模型可以用于预测计算。研究还表明，对水解度影响最显著的因素为E/S和酶解时间。通过氨基酸分析得到酶解液的氨基酸组成，酶解液中游离氨基酸占氨基酸总量的比例为50.77％，而肽类氨基酸占氨基酸总量的比例为49.23％，在总氨基酸中，游离类鲜甜味氨基酸（主要是指Glu、Asp、Ser、Thr、Gly和Ala）占13.44％，以肽类形式存在的鲜甜味氨基酸则为23.38％。酶解液经过GC-MS分析，检测其挥发性的风味成分，结果共检测出51种物质，其中醛17种、醇9种、烃6种、酮3种、其他杂环性物质则有16种。
　　(2)以草鱼肉水解液为基料，再结合少量还原糖、氨基酸等配料开始Maillard反应，制备鱼味香精。以感官评价综合值为指标，使用单因素试验研究原辅料添加量、反应条件等因素对美拉德反应液的影响;然后通过响应面优化试验，确定美拉德热反应的最佳条件。结果表明:在水解度为49.76％的水解液中添加3％葡萄糖、1％木糖、2.25％甘氨酸、0.75％精氨酸、0.25％ VC、0.1％ VB1、初始pH7、温度123℃及反应时间38min的条件下可产生理想的鱼味香精;通过人工感官评价可知，该鱼味香精咸味和甜度适中、略有酸味、有明显的鱼肉香味和令人愉悦的香气。通过氨基酸分析得到该鱼味香精的氨基酸组成，结果表明:鱼味香精中总氨基酸含量、鲜甜味氨基酸和肽类氨基酸的含量较酶解液都有显著提高。用GC-MS仪对鱼味香精中的挥发性物质进行检测，得到产物中挥发性组分主要是醇、酮、醛、烃和杂环类等化合物，其中杂环类化合物的种类较酶解液显著增多，且以呋喃、嘧啶、吡嗪和噻唑类为主。
　　(3)运用电子舌技术对美拉德反应产物的感官滋味进行快速品评。样品选自美拉德工艺响应面优化条件组，除去中心试验重复组，共有13类不同的反应条件，以这13类条件下生产的鱼味香精进行感官评定和电子舌分析，将感官评定得到的品评值作为建立电子舌评价模型时的校对衡量值。在处理数据时，首先用单因素方差分析法，对不同反应条件下的美拉德反应产物感官评分值和电子舌信号值进行显著性差异分析;然后采用偏最小二乘法和人工神经网络法在二者之间建立相应的模型。结果表明不同反应条件对美拉德反应产物的感官评分及各传感器的响应信号都具有极显著影响;建立人工神经网络模型时，采用4个主成分建立的模型最优。研究结果可为不同工艺下美拉德反应产物滋味1的客观化评价作参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 草鱼的开发利用及研究现状

1．1．1 草鱼资源及开发利用价值

1．1．2 草鱼加工利用现状

1．2 肉味香精的发展及生产技术

1．2．1 肉味香精的发展

1．2．2 肉味香精的生产技术

1．3 蛋白酶解液美拉德反应制备肉味香精

1．3．1 蛋白酶解技术

1．3．2 Maillard反应机理

1．3．3 酶解液Maillard反应制备肉味香精

1．4 基于电子舌技术的滋味品质评价方法

1．4．1 电子舌技术

1．4．2 电子舌技术在食品领域的应用

1．4．3 美拉德反应产物鱼味香精的滋味评价

1．5 本研究的立题依据、意义及主要研究内容

1．5．1 立题依据和研究意义

1．5．2 主要研究内容

第二章 风味蛋白酶水解草鱼肉的试验研究

2．1 前言

2．2 试验材料和仪器设备

2．2．1 试验材料及试剂

2．2．2 试验仪器及设备

2．3 试验方法

2．3．1 草鱼肉理化指标测定方法

2．3．2 氨基酸组分测定

2．3．3 草鱼肉水解的单因素试验

2．3．4 响应面优化试验

2．3．5 水解度的测定

2．3．6 酶解液风味物质成分分析

2．3．7 数据分析

2．4 结果与讨论

2．4．1 草鱼肉的主要组成成分

2．4．2 草鱼蛋白中氨基酸含量分析

2．4．3 单因素试验结果

2．4．4 响应面设计最佳条件分析

2．4．5 酶解液中氨基酸的组成分析

2．4．6 酶解液产物挥发性风味成分分析

2．5 本章小结

第三章 草鱼酶解液Maillard反应制备鱼味香精的试验研究

3．1 前言

3．2 试验材料及仪器设备

3．2．1 试验材料和试剂

3．2．2 试验仪器及设备

3．3 实验方法

3．3．1 酶解液的制备

3．3．2 美拉德反应条件的单因素试验

3．3．3 美拉德反应条件的响应面优化试验

3．3．4 感官评价分析

3．3．5 美拉德产物氨基酸组分分析

3．3．6 美拉德产物风味成分分析

3．3．7 数据分析

3．4 结果与讨论

3．4．1 单因素试验结果

3．4．2 响应面设计最佳条件分析

3．4．3 美拉德反应产物氨基酸组分分析

3．4．4 美拉德反应产物挥发性风味成分分析

3．5 本章小结

第四章 基于电子舌技术的鱼味香精滋味品质评价方法建立

4．1 前言

4．2 试验材料及仪器设备

4．3 试验方法

4．3．1 美拉德反应产物鱼味香精样品的制备

4．3．2 感官评价分析

4．3．3 电子舌传感器数据采集

4．3．4 分析方法

4．4 结果与讨论

4．4．1 单因素方差分析

4．4．2 偏最小二乘回归(PLS)模型建立及预测

4．4．3 人工神经网络(BP-ANN)模型建立及预测

4．4．4 PLS模型与BP-ANN模型的比较

4．5 本章小结

第五章 工作总结及展望

5．1 主要研究成果

5．2 工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文