Taste Characteristics Analysis of Compound Umami Products Based on Free Amino Acids and Sensory Evaluation of Umami Taste
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摘要: 目前，我国复合鲜味产品处于初步发展阶段，尚未形成系统性研究。因此，对12种市售复合鲜味产品的17种游离氨基酸组分进行了测定，发现谷氨酸（Glutamic acid，Glu）滋味强度值（Taste activity values，TAV）贡献最大，为4.12~228.86。相关性分析表明，除谷氨酸（Glu）外，其他游离氨基酸之间存在显著正相关；同时提取了3个主成分，累计方差贡献率达93.19%，可以有效反映复合鲜味产品的游离氨基酸组分的大部分信息。偏最小二乘法（PLS）分析揭示，感官鲜度评价和味精当量结果具有一致性。本文对复合鲜味产品的呈味特点进行了系统评价，为复合鲜味产品研发提供理论参考。Abstract: Currently, compound umami products in China are in the initial stage of development, which have not formed a systematic study yet. Hence, 12 kinds of commercially available compound umami products were analyzed for 17 free amino acids. It was found that the taste activity values (TAV) of glutamic acid (Glu) contributed the most, with TAV ranging from 4.12 to 228.86. The correlation analysis showed a significant positive correlation between other amino acids, except for Glu. Meanwhile, three principal components were extracted, with the cumulative variance contribution of 93.19%, which could effectively reflect most of information on the free amino acids in compound umami products. Partial least squares (PLS) analysis revealed a consistency between evaluation of umami taste and equivalent umami concentrations (EUC). This paper systematically evaluated the taste characteristics of compound umami products and provided a theoretical reference for research and development of compound umami products.
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近年来，随着我国居民消费水平的提高，食品消费占比增大，对鲜味的追求不仅满足于味精等单一鲜味物质，而是以酵母抽提物、单体氨基酸制备而成的复合鲜味产品。因此，利用味觉协同相乘的原理，可通过调控氨基酸、呈味核苷酸、风味化合物组成比例以满足消费者对丰富的层次味觉的需求[1]。
游离氨基酸作为食品一种重要的呈味物质，其含量和种类是评价某一类食品品质的重要指标。但游离氨基酸数量较多，且呈味特点相似，分析难度大，不能较好地得出结论。现多采用主成分分析法实现这一目的。目前，该方法常见于茶叶、菌菇类、肉类等食品原料领域中，例如，魏光强等[2]分别研究了传统酸水乳饼和发酵型乳饼两类特色食品中的27种呈味物质，通过味道强度值判定了7种主要呈味物质。唐史杰等[3]对6种沙拉酱的游离氨基酸进行检测并提取两个主成分。孙承锋和施帅等[4-5]开展了在肉制品加工过程中游离氨基酸的检测分析，对产品的保藏提供一定参考。而柳燕霞等[6]将卤煮鸡肉和鸡汤所电子舌检测的鲜味、咸味等滋味指标和游离氨基酸间的关系用回归方程高度拟合，优化了卤煮鸡肉的工艺参数。然而，目前缺乏针对复合鲜味产品的鲜味系统性分析，多数停留在产品制备工艺上，导致无法从鲜味呈味机理上去判断这一类产品的实际呈味效果。
因此，本研究采用氨基酸分析仪对12种市售复合鲜味产品的游离氨基酸组分进行数据记录，使用滋味强度值（Taste activity value，TAV）评价特征呈味物质；采用Pearson相关性分析和主成分（Principal component）分析呈味物质之间的关系，确定每种呈味物质的不同特点；利用偏最小二乘法（PLS）研究感官鲜度评价和味精当量、游离氨基酸组分等指标间的相关性，旨在揭示复合鲜味产品呈味特征之间的关系。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
磺基水杨酸、茚三酮 购自上海国药试剂集团，均为分析纯。12种复合鲜味产品，从各种流通渠道购买的市场样品。其样品编为A~L，并放置于阴凉干燥环境内保存（来源地区分别为：山东、上海、湖北宜昌、湖北武汉等），生产日期均为最近3个月以内，具体信息见表1。
表 1 复合鲜味样品信息采集表Table 1. Information on the collected compound umami products编号 产地 主要配料 A 湖北宜昌 酵母抽提物 B 湖北宜昌 酵母抽提物 C 湖北宜昌 味精、食用盐、麦芽糊精 D 湖北宜昌 味精、食用盐、琥珀酸二钠 E 上海 味精、呈味核苷酸二钠、食用盐 F 山东菏泽 水解植物蛋白、酵母抽提物 G 山东菏泽 味精、食用盐、琥珀酸二钠 H 山东菏泽 水解植物蛋白、酵母抽提物、甘氨酸 I 江苏江阴 酵母抽提物 J 上海 酵母抽提物、麦芽糊精、谷氨酸钠 K 上海 味精、食用盐、白砂糖 L 湖北武汉 味精、食用盐、玉米淀粉 TE3102S电子分析天平（精确到0.1 mg） Sartorius公司；8002电热恒温水浴锅 北京国华医疗器械厂；UV5紫外可见分光光度计 梅特勒-托利多仪器有限公司；Biochrom30氨基酸自动分析仪 英国Biochrom公司；日立Chromaster高效液相色谱仪 日立（中国）科技有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 游离氨基酸含量测定
参考GB 5009.124-2016氨基酸测定方法，样品经磺基水杨酸沉淀蛋白质后，经过氨基酸分析仪的离子交换柱分离后，与茚三酮溶液产生颜色反应，再通过分光光度计比色测定氨基酸含量。
1.2.2 核苷酸的测定
参照GB/T 23530-2009的方法，检测5'-肌苷酸（IMP）、鸟苷酸（GMP）、5’-腺苷酸（AMP）。
1.2.3 滋味强度值
参考Rainer等[7]滋味物质的滋味强度值（Taste activity value，TAV）的公式如下：
TAV=CT 式中，TAV为滋味强度值；C为滋味物质的绝对浓度值，mg/100 g；T为滋味物质的阈值，mg/100 g。
1.2.4 味精当量和定量感官分析
a. 味精当量：味精当量[8]表示2类鲜味物质协同增鲜的强度，即等于单一味精（MSG）所产生的鲜味强度。公式如下：
EUC=Σaibi+12.18(Σaibi)(Σajbj) 式中：EUC代表味精当量，g MSG/g；aі代表鲜味氨基酸（天冬氨酸，谷氨酸）的含量，mg/g；bі代表鲜味氨基酸相对于MSG的相对鲜度系数（天冬氨酸为0.077，谷氨酸为1）；aј代表呈味核苷酸（5′-IMP、5′-GMP、5′-AMP）的含量，mg/g；bј代表呈味核苷酸相对于IMP的相对鲜度系数（5′-IMP为1，5′-GMP为2.3，5′-AMP为0.18）；12.18是常数。国内常用此种方法对鲜味进行量化。
b. 定量感官分析：感官评价小组由10名均为25~30岁的食品专业人员（5男5女）组成，无不良嗜好。在特定感官实验室进行评定，具体规则如下：采用定量描述分析法（QDA）对样品味觉属性进行评分[9]。评分采用10分制，即0~1，无；2~3，微弱；4~6，中等；6~8，较强烈；9~10，强烈。味觉强度评分从0到10分，0分代表某种味觉强度不存在，10分代表味觉强度高。所有样品均随机编号并置于25 ℃水浴锅中保温，避免差异性影响。
1.3 数据处理
采用Origin 2021绘制图，并对采集的数据进行相关性分析和主成分分析；定量感官分析方法结果使用平均值±标准差（SD）表示；使用Unscrambler 9.7软件运行偏最小二乘法（PLS）。
2. 结果与分析
2.1 游离氨基酸的组成与分析
根据游离氨基酸的呈味特征[10]，可大致分为鲜味氨基酸（天门冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）、赖氨酸（Lys）、丙氨酸（Ala）），甜味氨基酸（脯氨酸（Pro）、丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、组氨酸（His）），苦味氨基酸（精氨酸（Arg）、缬氨酸（Val）、蛋氨酸（Met）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu））和芳香族氨基酸（胱氨酸（Cys）、酪氨酸（Tyr）、苯丙氨酸（Phe））。有研究表明[11]，鲜味氨基酸是重要的鲜味剂；苦味氨基酸虽然呈苦味，但能增加厚味；甜味氨基酸可丰富产品口感，协调鲜味。复合鲜味产品作为一种普适性强的增鲜调味品，其入口鲜味强烈、持久，且回味时间长，这与其所含丰富的鲜味氨基酸有很大关系。Glu呈鲜强度最高，是谷氨酸钠（即味精）合成的重要原料，且能有效促进肝脏新陈代谢[12]。Gly、Ala是鲜味氨基酸中偏甜属性的氨基酸，其中Gly带有的清香甜味能降低入口苦味，提升鲜味，使人愉悦[13]。
表2显示了12种鲜味样品共检测出17种游离氨基酸，其中A、B、I和J这四种鲜味样品含有全部17种游离氨基酸；而F和H其次，含有16种游离氨基酸，未检测到脯氨酸（Pro）；E、G、K和L含有的游离氨基酸种类最少，且其谷氨酸（Glu）含量较高，这可能与添加了大量的鲜味物质如味精（谷氨酸钠）有关。鲜味氨基酸含量在12种产品中占主导地位，范围为5.12~68.70 mg/100 g，平均值为32.83 mg/100 g，占呈味氨基酸总含量的90.97%，其中E含量最高，A含量最低。苦味氨基酸含量范围为0~5.94 mg/100 g，平均值为1.64 mg/100 g，占呈味氨基酸总含量的4.55%，其中样品B含量最高。芳香族氨基酸含量范围为0.03~3.42 mg/100 g，平均值为0.97 mg/100 g，占呈味氨基酸总含量的2.69%，其中A含量最高，E和K含量最低。甜味氨基酸含量范围为0~2.90 mg/100 g，平均值为0.64 mg/100 g，占呈味氨基酸总含量的1.78%。
表 2 12种复合鲜味产品的游离氨基酸组成（mg/100 g）Table 2. The content of free amino acids of twelve kinds of compound umami products (mg/100 g)游离氨基酸类别 A B C D E F G H I J K L Asp 0.58 0.95 0.05 0.06 − 0.33 − 0.83 0.42 0.33 − − Thr 0.74 0.92 0.04 0.03 − 0.19 − 0.36 0.06 0.26 − − Ser 0.68 1.09 0.05 0.03 − 0.23 − 0.40 0.05 0.37 − − Glu 1.24 2.35 20.47 66.28 68.66 27.16 49.25 23.64 2.64 5.02 68.22 35.96 Gly 0.43 0.70 0.02 0.02 − 0.17 0.09 3.54 0.43 0.17 − − Ala 1.56 3.79 0.15 0.09 0.04 0.54 0.06 1.16 1.81 0.78 0.05 − Cys 0.06 0.24 − 0.11 0.03 0.08 − 0.17 0.94 0.11 0.03 0.04 Val 1.13 1.45 0.05 − − 0.28 − 0.40 0.93 0.55 − − Met 0.30 0.37 − − − 0.06 − 0.08 0.06 0.18 − − Ile 0.93 1.04 0.02 − − 0.12 − 0.21 0.65 0.52 − − Leu 1.82 2.13 0.10 − − 0.45 0.05 0.69 1.07 0.59 − − Tyr 1.81 1.40 0.14 − − 0.12 − 0.16 0.72 0.37 − − Phe 1.55 1.18 0.05 0.03 − 0.12 − 0.22 0.63 1.28 − − Lys 1.32 1.05 0.03 0.03 − 0.13 − 0.30 0.79 0.32 − − His 0.36 0.24 − − − 0.02 − 0.06 0.15 0.08 − − Arg 1.04 0.96 − − − 0.14 − 0.33 0.80 0.22 − − Pro 0.23 0.65 − − − − − − 0.21 0.22 − − 总和 15.78 20.51 21.17 66.68 68.73 30.14 49.49 32.54 12.35 11.37 68.30 35.99 Σ鲜味氨基酸 5.12 8.84 20.72 66.84 68.70 28.33 49.40 29.46 6.09 6.62 68.27 35.96 Σ苦味氨基酸 5.22 5.94 0.17 0.00 0.00 1.06 0.05 1.71 3.50 2.06 0.00 0.00 Σ甜味氨基酸 2.01 2.90 0.09 0.06 0.00 0.44 0.00 0.82 0.47 0.94 0.00 0.00 Σ芳香族氨基酸 3.42 2.83 0.19 0.14 0.03 0.32 0.04 0.56 2.29 1.76 0.03 0.04 注：氨基酸均用英文缩写标注；“−”表示未检测到；表3、表5、图1、图2同。 总之，复合鲜味样品的呈味特性与Asp、Glu等鲜味氨基酸之间有一定相关性[15-16]。如样品E、G、K和L等，其鲜味氨基酸直接来自于配方中的味精（谷氨酸钠）和呈味核苷酸二钠，导致入口鲜度瞬时爆发感强烈；而在以酵母抽提物为主的复合鲜味产品中，如样品A、B、I和J等，氨基酸分布较为均衡且苦味氨基酸占比较大，原因是酵母抽提物在加工过程中通过酶解、自溶等工艺将大分子蛋白分解为更多的游离氨基酸。虽然苦味氨基酸不具有味觉活性，被甜味和鲜味掩盖，但带来了持久的浓厚味[17]。
2.2 呈味特征与TAV值
游离氨基酸种类和含量增加有助于提高复合鲜味产品鲜味。根据游离氨基酸阈值计算TAV，TAV的大小与氨基酸的呈味效果呈正相关。游离氨基酸TAV大于1则表示对整体呈味有贡献[18-19]。表3显示了不同鲜味样品游离氨基酸的TAV。其中Glu的TAV最高，均高于其他游离氨基酸的TAV，说明Glu可以提供强烈的鲜味，对所有的鲜味样品呈味有非常显著贡献，其中样品E、K、D处于前三位，这可能与它们配方中含有大量的鲜味物质（如味精、呈味核苷酸二钠）有关；样品I和B的Cys的TAV较高。RAZA等[20]优化GC-MS检测参数对酵母抽提物的挥发性成分进行聚类分析，研究表明Cys是生产肉味香精所必需的原材料，能延缓鲜味，增强后味。这也可能是这些样品鲜味持久的原因。总体而言，对12种复合鲜味样品呈味阈值贡献最大的是Glu，其TAV值范围在4.12~228.86。
表 3 12种复合鲜味产品的游离氨基酸阈值、呈味特性及TAV值Table 3. Thresholds, taste characteristics and TAV of free amino acids of twelve kinds of compound umami products游离氨基酸类别 味道特征 阈值[14] TAV A B C D E F G H I J K L Asp 鲜 1.0 0.58 0.95 0.05 0.06 0.00 0.33 0.00 0.83 0.42 0.33 0.00 0.83 Thr 甜 2.6 0.29 0.35 0.02 0.00 0.00 0.07 0.00 0.14 0.02 0.10 0.00 0.14 Ser 甜 1.5 0.45 0.73 0.03 2.00 0.00 0.15 0.00 0.27 0.03 0.25 0.00 0.27 Glu 甜 0.3 4.12 7.84 68.23 220.93 228.86 90.53 164.16 78.79 8.79 16.75 227.41 78.79 Gly 鲜/甜 1.3 0.33 0.54 0.02 0.02 0.00 0.13 0.07 2.72 0.33 0.13 0.00 2.72 Ala 鲜/甜 0.6 2.60 6.32 0.25 0.15 0.07 0.89 0.11 1.93 3.02 1.30 0.08 1.93 Cys 苦 0.02 3.05 12.01 0.00 5.5 1.49 3.98 2.05 8.47 47.16 5.64 1.62 8.47 Val 甜/苦 0.4 2.82 3.62 0.125 0.00 0.00 0.70 0.00 1.01 2.32 1.37 0.00 1.01 Met 甜/苦 0.3 1.00 1.22 0.00 0.00 0.00 0.22 0.00 0.28 0.18 0.59 0.00 0.28 Ile 苦 0.9 1.04 1.16 0.02 0.00 0.00 0.13 0.00 0.23 0.73 0.58 0.00 0.23 Leu 苦 1.9 0.96 1.12 0.05 0.00 0.00 0.24 0.02 0.37 0.56 0.31 0.00 0.37 Tyr 苦 2.6 0.70 0.54 0.54 0.00 0.00 0.04 0.00 0.06 0.28 0.14 0.00 0.06 Phe 苦 0.9 1.73 1.31 0.06 0.03 0.00 0.13 0.00 0.25 0.70 1.43 0.00 0.25 Lys 甜/苦 0.5 2.63 2.10 0.06 0.06 0.00 0.25 0.00 0.59 1.58 0.63 0.00 0.59 His 甜/苦 0.2 1.81 1.18 0.00 0.00 0.00 0.12 0.00 0.31 0.75 0.41 0.00 0.31 Arg 苦/甜 0.5 2.07 1.91 0.00 0.00 0.00 0.29 0.00 0.65 1.59 0.44 0.00 0.65 Pro 甜 3.0 0.08 0.22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07 0.07 0.00 0.00 2.3 游离氨基酸组分间的相关性分析
热图（Heat map）[21]是一种由多个长方形构成的矩阵图形。一般使用颜色来显示二维图中第三个变量的变化和量级。它以一种渐进色带直观地将结果展现以此看出数据的频率高低程度以及相互间的差异。结果如图1所示，灰色表示正相关，黑色表示负相关。Glu与其他16种氨基酸均呈负相关；其他16种游离氨基酸之间都呈正相关作用（P<0.05）；而除偏甜味的Gly和呈苦味的Cys，其他14种游离氨基酸的相关系数的绝对值均大于0.5，说明它们之间呈非常显著正相关（P<0.05）。
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图 1 游离氨基酸相关性热图注：每个方格表示相关系数值（R），其中正、负相关分别用灰色和黑色表示。Figure 1. Correlation heat map of free amino acids2.4 主成分分析
采用Origin 2021对12种不同复合鲜味样品的游离氨基酸进行PCA分析，得出主成分载荷矩阵和PCA图。
由表4可知，前3个主成分的特征值均大于1，且方差贡献率和93.19%，说明前3个主成分可反映游离氨基酸指标的大部分信息。因子载荷值是反映各个氨基酸指标对主成分载荷影响的相对大小值和方向，其中数值反映影响大小，正负代表变化方向的差别。
表 4 方差累计贡献率Table 4. Total variance explained成分 初始特征值 方差百分比（%） 累积方差贡献率（%） 1 13.1889 77.58174 77.58174 2 1.34982 7.94015 85.52188 3 1.30301 7.66474 93.18662 4 0.56877 3.34569 96.53231 5 0.40229 2.36642 98.89873 6 0.14714 0.86554 99.76426 7 0.03488 0.20516 99.96942 8 0.00324 0.01904 99.98847 9 0.00168 0.00987 99.99834 10 2.82E-04 0.00166 100 11 4.22E-07 2.48E-06 100 12 5.57E-32 3.28E-31 100 表5中可知，第1主成分中载荷较高的氨基酸指标有Asp、Thr、Ser、Ala、Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg和Pro等14个指标的变异信息，载荷值均大于0.8，均为非常显著正相关且第1主成分因子方差贡献率为77.58%，表明第1主成分对复合鲜味产品氨基酸组分含量影响最大，但同时含有载荷值为−0.800的指标Glu，有负向影响，说明Glu含量应在一定的添加范围内，否则过高容易产生酸涩味、眩晕等令人不愉快的感觉；第2主成分主要受Gly载荷值影响，方差贡献率为7.94%；第3主成分受Cys影响，方差贡献率为7.66%。
表 5 主成分载荷矩阵Table 5. Component loading matrix氨基酸类别 PC1（77.58%） PC2（7.94%） PC3（7.66%） Asp 0.867 0.486 0.019 Thr 0.927 0.130 −0.342 Ser 0.912 0.162 −0.341 Glu −0.800 −0.024 −0.208 Gly 0.266 0.934 0.085 Ala 0.928 0.119 0.109 Cys 0.371 −0.030 0.917 Val 0.989 −0.042 0.122 Met 0.952 −0.037 −0.287 Ile 0.984 −0.138 0.071 Leu 0.995 0.008 0.006 Tyr 0.944 −0.213 −0.068 Phe 0.892 −0.224 −0.103 Lys 0.961 −0.126 0.095 His 0.937 −0.160 −0.028 Arg 0.960 −0.057 0.191 Pro 0.886 −0.142 −0.039 由图2（a）可知，横坐标和纵坐标分别代表每个样品在主成分1、2上的投影得分值；图2（b）表明的是各氨基酸组分在其平面上的载荷分布情况。各个样本的空间坐标能直观反映产品的差异性，相对位置越远说明其差异越大。从图2（a）可知，不同样品分别集中于图的不同区域，且区分效果明显。结合两图分析可得，样品A、B、I、J和H分布在第1和4象限，受Asp、Thr、Ser、Ala、Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg、Pro、Gly和Cys影响较大，即受主成分1、2和3影响较大；样品C、D、E、F、G、K和L分布在第2和3象限，受Glu影响较大，即与其有负相关作用。说明正是这些氨基酸组分造成了不同复合鲜味样品有各自的呈味特征。
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图 2 12种复合鲜味产品主成分因子得分图（a）和氨基酸载荷图（b）Figure 2. The scoring diagram (a) and free amino acids loading diagram (b) of PCA of twelve kinds of compound umami products2.5 味精当量和定量感官评价结果
常见的呈鲜核苷酸物质有腺苷酸（AMP）、鸟苷酸（GMP）、肌苷酸（IMP）、胞苷酸（CMP）及尿苷酸（UMP）。有研究表明[22]，5′-IMP和5′-GMP的风味增强活性比谷氨酸钠（MSG）大100倍以上，说明核苷酸与鲜味氨基酸混合具有协同作用，能使鲜味增强，这种协同作用用味精当量（Equivalent umami concentration，EUC）表示。EUC在水产品和食用菌中应用较为常见，如鱼糜制品[23]、长江刀鲚[24]、羊肚菌[25]。
有研究报道[26]，味精当量（EUC）是体现产品鲜味特征的重要计算结果，并将EUC值分为四个等级：>1000 g MSG/g干基质量，即鲜味非常强烈；100~1000 g MSG/g干基质量，即鲜味强烈；10~100 g MSG/g干基质量，鲜味中等；<10 g MSG/g干基质量，鲜味一般。12种不同复合鲜味产品的味精当量值如表6所示。
表 6 12种复合鲜味产品的味精当量和感官鲜味评分结果Table 6. The equivalent umami concentrations and sensory umami evaluations of twelve kinds of compound umami products编号 EUC（g MSG/g） 感官鲜味评分（分） A 44.85 5.19±0.17 B 16.80 4.31±0.35 C 108.40 7.94±0.43 D 83.17 7.12±0.31 E 223.21 8.90±0.23 F 51.83 6.54±0.51 G 197.52 8.14±0.36 H 48.10 5.31±0.14 I 29.79 4.43±0.15 J 23.44 4.16±0.21 K 97.72 7.70±0.50 L 52.32 6.61±0.27 由表6可知，样品E因由谷氨酸钠和呈味核苷酸二钠复配而成，而谷氨酸钠和呈味核苷酸二钠有协同增鲜的效果[27]，故其EUC值最高，为223.21 g MSG/g，即1 g产生的鲜味强度相当于223.21 g单一味精所产生的鲜味强度；样品B的EUC值最低，仅为16.80 g MSG/g，表明其虽具有一定的增鲜效果，但协同增鲜作用较弱。只有C、E和G的味精当量结果属于第二水平，鲜味强烈；其余均为第三水平。
另外，12种复合鲜味产品的鲜味感官评价范围从4.16（J）到8.90（E），其中E和G因配方组成相似，导致两者的鲜味强度相近。整体上看，感官鲜味结果和味精当量计算结果存在一定的正相关。
2.6 鲜味指标间的相关性分析
为了进一步解释所测定的鲜味指标，如感官评价鲜味强度和味精当量、呈味氨基酸组分等检测结果的关系，拟通过偏最小二乘法（PLS）对以上组分进行分析，其结果见表7。相关系数r-cal表示变量之间线性相关程度，r-cal越接近1，所建模型的拟合效果越好。但为了预防过拟合现象的产生，需结合校正标准差RMSEC（Root Mean Square Error of Calibration）来进行评价，RMSEC值越小，其稳定性越强。田霄艳等[28]利用PLSR建立了电子舌响应值与感官强度值分析模型，对植物蛋白水解物苦味进行了评价和预测，结果表明所建立的校正模型预测结果完全可以接受，可以替代常规感官评价分析方法。
表 7 感官鲜度评价、味精当量结果和游离氨基酸呈味组分的相关性Table 7. Correlation of sensory umami evaluations, equivalent umami concentrations and free amino acids变量 R-Square r-cal RMSEC 感官鲜度评价和EUC 0.769518 0.875 0.762 感官鲜度评价和鲜味氨基酸 0.661567 0.813 0.917 感官鲜度评价和苦味氨基酸 0.62971 0.794 0.959 感官鲜度评价和甜味氨基酸 0.501058 0.708 1.136 感官鲜度评价和芳香族氨基酸 0.634640 0.800 0.953 注：r-cal：校正模型相关系数；RMSEC：校正模型误差平方根。 从表7可知，感官鲜度评价与味精当量具有较好的相关性，其中校正模型的相关系数r大于0.8，且RMSEC值较小，说明所建模型有一定程度的可接受性和预测性；同样的方法分析，感官鲜度评价与鲜味氨基酸、苦味氨基酸、芳香族氨基酸的RMSEC值都大于0.9，说明还需要增加更多样品数量达到更好的预测效果；而与甜味氨基酸之间相关性一般。故通过PLS相关性分析可知，感官鲜度评价结果与味精当量EUC值相关性较强，说明此相关性分析的必要性，为更多样品的配方和工艺选择提供了一定的参考，从而将减少重复实验的麻烦，克服传统感官缺陷，提高产品开发的科学性。
3. 结论
研究测定了12种不同复合鲜味产品的游离氨基酸和核苷酸，明确了它们的呈味特征。在氨基酸组分分析和呈味物质组成方面，发现Glu是呈鲜味的主要组分，其TAV为4.12~228.86，但是12种复合鲜味产品的鲜味特征有明显区分：由味精和呈味核苷酸二钠为主要组成的样品其入口鲜味爆发感强，而以酵母抽提物为主要配方的产品，Cys的TAV也较高，说明这类产品入口鲜味持久，浓厚味突出，带有肉味感；通过Pearson相关性分析表明大多数氨基酸之间都呈显著正相关，说明单一鲜味物质复配后协同呈味作用显著；结合PCA主成分分析提取出3个主成分，累计方差贡献率达93.19%，足以反映复合鲜味样品游离氨基酸的大部分信息，且产品的呈味特点有一定的类聚性：即富含核苷酸、直入鲜味的味精类产品和浓郁肉味、厚味的酵母抽提物类产品；通过PLS拟合验证了味精当量（EUC）与定量感官鲜味结果的一致性，为复合鲜味产品感官评价结果的预测提供了一定参考。综上，复合鲜味物质特别是酵母抽提物的添加，能一定程度促进产品的鲜味协同增效。
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图 1 游离氨基酸相关性热图
注：每个方格表示相关系数值（R），其中正、负相关分别用灰色和黑色表示。
Figure 1. Correlation heat map of free amino acids
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图 2 12种复合鲜味产品主成分因子得分图（a）和氨基酸载荷图（b）
Figure 2. The scoring diagram (a) and free amino acids loading diagram (b) of PCA of twelve kinds of compound umami products
表 1 复合鲜味样品信息采集表
Table 1 Information on the collected compound umami products
编号 产地 主要配料 A 湖北宜昌 酵母抽提物 B 湖北宜昌 酵母抽提物 C 湖北宜昌 味精、食用盐、麦芽糊精 D 湖北宜昌 味精、食用盐、琥珀酸二钠 E 上海 味精、呈味核苷酸二钠、食用盐 F 山东菏泽 水解植物蛋白、酵母抽提物 G 山东菏泽 味精、食用盐、琥珀酸二钠 H 山东菏泽 水解植物蛋白、酵母抽提物、甘氨酸 I 江苏江阴 酵母抽提物 J 上海 酵母抽提物、麦芽糊精、谷氨酸钠 K 上海 味精、食用盐、白砂糖 L 湖北武汉 味精、食用盐、玉米淀粉 
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表 2 12种复合鲜味产品的游离氨基酸组成（mg/100 g）
Table 2 The content of free amino acids of twelve kinds of compound umami products (mg/100 g)
游离氨基酸类别 A B C D E F G H I J K L Asp 0.58 0.95 0.05 0.06 − 0.33 − 0.83 0.42 0.33 − − Thr 0.74 0.92 0.04 0.03 − 0.19 − 0.36 0.06 0.26 − − Ser 0.68 1.09 0.05 0.03 − 0.23 − 0.40 0.05 0.37 − − Glu 1.24 2.35 20.47 66.28 68.66 27.16 49.25 23.64 2.64 5.02 68.22 35.96 Gly 0.43 0.70 0.02 0.02 − 0.17 0.09 3.54 0.43 0.17 − − Ala 1.56 3.79 0.15 0.09 0.04 0.54 0.06 1.16 1.81 0.78 0.05 − Cys 0.06 0.24 − 0.11 0.03 0.08 − 0.17 0.94 0.11 0.03 0.04 Val 1.13 1.45 0.05 − − 0.28 − 0.40 0.93 0.55 − − Met 0.30 0.37 − − − 0.06 − 0.08 0.06 0.18 − − Ile 0.93 1.04 0.02 − − 0.12 − 0.21 0.65 0.52 − − Leu 1.82 2.13 0.10 − − 0.45 0.05 0.69 1.07 0.59 − − Tyr 1.81 1.40 0.14 − − 0.12 − 0.16 0.72 0.37 − − Phe 1.55 1.18 0.05 0.03 − 0.12 − 0.22 0.63 1.28 − − Lys 1.32 1.05 0.03 0.03 − 0.13 − 0.30 0.79 0.32 − − His 0.36 0.24 − − − 0.02 − 0.06 0.15 0.08 − − Arg 1.04 0.96 − − − 0.14 − 0.33 0.80 0.22 − − Pro 0.23 0.65 − − − − − − 0.21 0.22 − − 总和 15.78 20.51 21.17 66.68 68.73 30.14 49.49 32.54 12.35 11.37 68.30 35.99 Σ鲜味氨基酸 5.12 8.84 20.72 66.84 68.70 28.33 49.40 29.46 6.09 6.62 68.27 35.96 Σ苦味氨基酸 5.22 5.94 0.17 0.00 0.00 1.06 0.05 1.71 3.50 2.06 0.00 0.00 Σ甜味氨基酸 2.01 2.90 0.09 0.06 0.00 0.44 0.00 0.82 0.47 0.94 0.00 0.00 Σ芳香族氨基酸 3.42 2.83 0.19 0.14 0.03 0.32 0.04 0.56 2.29 1.76 0.03 0.04 注：氨基酸均用英文缩写标注；“−”表示未检测到；表3、表5、图1、图2同。
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表 3 12种复合鲜味产品的游离氨基酸阈值、呈味特性及TAV值
Table 3 Thresholds, taste characteristics and TAV of free amino acids of twelve kinds of compound umami products
游离氨基酸类别 味道特征 阈值[14] TAV A B C D E F G H I J K L Asp 鲜 1.0 0.58 0.95 0.05 0.06 0.00 0.33 0.00 0.83 0.42 0.33 0.00 0.83 Thr 甜 2.6 0.29 0.35 0.02 0.00 0.00 0.07 0.00 0.14 0.02 0.10 0.00 0.14 Ser 甜 1.5 0.45 0.73 0.03 2.00 0.00 0.15 0.00 0.27 0.03 0.25 0.00 0.27 Glu 甜 0.3 4.12 7.84 68.23 220.93 228.86 90.53 164.16 78.79 8.79 16.75 227.41 78.79 Gly 鲜/甜 1.3 0.33 0.54 0.02 0.02 0.00 0.13 0.07 2.72 0.33 0.13 0.00 2.72 Ala 鲜/甜 0.6 2.60 6.32 0.25 0.15 0.07 0.89 0.11 1.93 3.02 1.30 0.08 1.93 Cys 苦 0.02 3.05 12.01 0.00 5.5 1.49 3.98 2.05 8.47 47.16 5.64 1.62 8.47 Val 甜/苦 0.4 2.82 3.62 0.125 0.00 0.00 0.70 0.00 1.01 2.32 1.37 0.00 1.01 Met 甜/苦 0.3 1.00 1.22 0.00 0.00 0.00 0.22 0.00 0.28 0.18 0.59 0.00 0.28 Ile 苦 0.9 1.04 1.16 0.02 0.00 0.00 0.13 0.00 0.23 0.73 0.58 0.00 0.23 Leu 苦 1.9 0.96 1.12 0.05 0.00 0.00 0.24 0.02 0.37 0.56 0.31 0.00 0.37 Tyr 苦 2.6 0.70 0.54 0.54 0.00 0.00 0.04 0.00 0.06 0.28 0.14 0.00 0.06 Phe 苦 0.9 1.73 1.31 0.06 0.03 0.00 0.13 0.00 0.25 0.70 1.43 0.00 0.25 Lys 甜/苦 0.5 2.63 2.10 0.06 0.06 0.00 0.25 0.00 0.59 1.58 0.63 0.00 0.59 His 甜/苦 0.2 1.81 1.18 0.00 0.00 0.00 0.12 0.00 0.31 0.75 0.41 0.00 0.31 Arg 苦/甜 0.5 2.07 1.91 0.00 0.00 0.00 0.29 0.00 0.65 1.59 0.44 0.00 0.65 Pro 甜 3.0 0.08 0.22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07 0.07 0.00 0.00
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表 4 方差累计贡献率
Table 4 Total variance explained
成分 初始特征值 方差百分比（%） 累积方差贡献率（%） 1 13.1889 77.58174 77.58174 2 1.34982 7.94015 85.52188 3 1.30301 7.66474 93.18662 4 0.56877 3.34569 96.53231 5 0.40229 2.36642 98.89873 6 0.14714 0.86554 99.76426 7 0.03488 0.20516 99.96942 8 0.00324 0.01904 99.98847 9 0.00168 0.00987 99.99834 10 2.82E-04 0.00166 100 11 4.22E-07 2.48E-06 100 12 5.57E-32 3.28E-31 100
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表 5 主成分载荷矩阵
Table 5 Component loading matrix
氨基酸类别 PC1（77.58%） PC2（7.94%） PC3（7.66%） Asp 0.867 0.486 0.019 Thr 0.927 0.130 −0.342 Ser 0.912 0.162 −0.341 Glu −0.800 −0.024 −0.208 Gly 0.266 0.934 0.085 Ala 0.928 0.119 0.109 Cys 0.371 −0.030 0.917 Val 0.989 −0.042 0.122 Met 0.952 −0.037 −0.287 Ile 0.984 −0.138 0.071 Leu 0.995 0.008 0.006 Tyr 0.944 −0.213 −0.068 Phe 0.892 −0.224 −0.103 Lys 0.961 −0.126 0.095 His 0.937 −0.160 −0.028 Arg 0.960 −0.057 0.191 Pro 0.886 −0.142 −0.039
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表 6 12种复合鲜味产品的味精当量和感官鲜味评分结果
Table 6 The equivalent umami concentrations and sensory umami evaluations of twelve kinds of compound umami products
编号 EUC（g MSG/g） 感官鲜味评分（分） A 44.85 5.19±0.17 B 16.80 4.31±0.35 C 108.40 7.94±0.43 D 83.17 7.12±0.31 E 223.21 8.90±0.23 F 51.83 6.54±0.51 G 197.52 8.14±0.36 H 48.10 5.31±0.14 I 29.79 4.43±0.15 J 23.44 4.16±0.21 K 97.72 7.70±0.50 L 52.32 6.61±0.27
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表 7 感官鲜度评价、味精当量结果和游离氨基酸呈味组分的相关性
Table 7 Correlation of sensory umami evaluations, equivalent umami concentrations and free amino acids
变量 R-Square r-cal RMSEC 感官鲜度评价和EUC 0.769518 0.875 0.762 感官鲜度评价和鲜味氨基酸 0.661567 0.813 0.917 感官鲜度评价和苦味氨基酸 0.62971 0.794 0.959 感官鲜度评价和甜味氨基酸 0.501058 0.708 1.136 感官鲜度评价和芳香族氨基酸 0.634640 0.800 0.953 注：r-cal：校正模型相关系数；RMSEC：校正模型误差平方根。
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