理化指標
MSG、鮮味氨基酸和鮮味核苷酸等含量可部分表征食品的鮮味強度。滋味活性值(Taste activityvalu V>1 時,表明該化合物對樣品的滋味可能有重要貢獻。例如,Glu 在炭烤羊腿中的TAV 最高可達6.54, 與鮮味感官強度呈顯著正相關。同樣的,研究表明Glu 對甜面醬的鮮味也有重要貢獻。另外,IMP 對紫菜的滋味貢獻較大。
鮮味當量值(Equivalent umami concentration,EUC)由日本學者Yamaguchi提出,將鮮味氨基酸和鮮味核苷酸混合溶液所呈現的鮮味強度轉化為等價的谷氨酸鈉(即味精)的濃度,用于量化混合溶液的鮮味強度。EUC 在水產品和食用菌等食品中得到較為廣泛的應用,如中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)、長江刀鱭(Coilia ectenes)、北歐魷魚(Loligo forbesii)、鸚鵡螺(Pleurotus geesteranus)、暗紋東方鲀(Takifugu obscurus)、紅鰭東方鲀(Takifugu rubripes)和食用菌等。
在食品體系中, 鮮味感知歸因于鮮味成分的種類與含量、食品質構等多因素的交互作用。TAV僅考慮單個成分的滋味作用,EUC 僅考慮鮮味氨基酸和鮮味核苷酸之間的協同作用,尚需與感官評定結合進一步做鮮味評價。
感官評價
感官評價可獲得評價員或消費者對產品最直觀、真實的感受。食品鮮味的感官評價涉及閾上強度感知范圍(Supra-threshold intensity perceptionrange)。個體對MSG 的覺察或識別閾值可反映個體對鮮味的敏感程度,檢測方法包括單一刺激法、二點選配法(Two-alternative forced choice, 2-AFC)和三點選配法等。其中,2-AFC 為目前常用的閾值測定方法。
目前,鮮味強度定量感官評價尚未有統一的方法,通常采用標度法(五點/七點/九點/十點/十一點或線性),參比樣和濃度的設置差別較大。如顧艷君等采用鮮味參比樣:以質量濃度1 g/100mL 的MSG 溶液(另含0.3 g NaCl)的鮮味強度標示為1 度,谷氨酸鈉為100 度。Zhang 等以0.225 g/100 mL 的MSG 溶液(另含L-MSpG 和D-MSpG)作為十點標度上的5 分;Teo 等以0.12,0.3,0.7 g/100 mL 的MSG 溶液分別作為100點標度上的28,43,69 分進行感官培訓。
2-AFC 測試也可用于確定食品的鮮味強度。Zhu 等根據Steven 心理物理函數構建了MSG濃度-鮮味感官強度方程:R=72.70S0.82式中,R——鮮味強度值;S——MSG 的質量濃度,g/100mL采用2-AFC 法,根據50%選擇率原則可確定樣品的相對MSG 質量濃度,結合上述方程定量其鮮味感官強度值。該方法在評價草魚和暗紋東方鲀魚肉及魚湯的鮮味強度中得到應用。
智能感官分析
智能味覺感官模擬人類味覺系統, 通常包括傳感器陣列和模式識別系統, 可以客觀評價食品滋味。目前已有數款用于食品鮮味分析的商用電子舌系統,國內外也開發了部分鮮味仿生傳感器。01商用電子舌味覺傳感器根據工作原理可分為電化學傳感器、光學傳感器、質量傳感器和仿生傳感器等。其中,電化學傳感器因具有較好的穩定性和廣譜性,故常用于構建商用電子舌。常見的商用電子舌包括中國、日本、法國公司開發的產品, 其類型和在鮮味評價方面的應用如表2 所示。目前, 電子舌用于鮮味定量評價研究相對較少, 需要將電子舌與人工感官評價結果的相關性作為重要評判標準。一些研究報道在豆醬(r=0.821)、綠茶(r=0.86)和鮮味肽等樣品的鮮味強度評價中, 電子舌輸出數據和感官評價結果具有較好的相關性。表2 商用電子舌的類型及其應用領域02仿生味覺傳感器仿生味覺傳感器以酶、組織、細胞以及受體等作為識別鮮味物質的敏感元件, 結合二級傳感器檢測敏感元件和配體之間的特異性反應。由于酶具有良好的特異性和催化能力, 因此基于酶催化氧化還原的生物傳感器被廣泛應用于鮮味成分定量檢測。如基于L-谷氨酸氧化酶和L-谷氨酸脫氫酶的生物傳感器用于評估番茄、大米湯及調味料中谷氨酸的含量, 以及基于5’-核苷酸酶和黃嘌呤氧化酶的雙酶電化學傳感器用于肉制品中肌苷酸含量的檢測。
以組織、細胞和受體為敏感元件的仿生味覺傳感器中,Huang 等開發了基于T1R1 的電化學生物傳感器, 評價4 種鮮味配體(GMP、MSG、IMP和WSA)與鮮味受體之間的相互作用。Chen 等通過構建受體傳感器研究了3 種鮮味受體(T1R1/T1R3,mGluR4,mGluR1)與鮮味物質IMP 和MSG的感知差異。由于鮮味受體結構的復雜性,為簡化傳感器構建過程, 開發了以T1R1 鮮味配體結合域VFT 為敏感元件的場效應管傳感器。此外,從哺乳動物中分離得到帶有受體的納米囊泡具有更好活性,也已成功用于鮮味檢測。
心理、生理指標感官評價的結果主要基于人的主觀報告,而心理、生理指標則是對人體反應的客觀表征。食品鮮味感知過程涉及大腦、肌肉等多機體功能,可采用行為學、解剖學、生理學、神經科學等方法分析人對鮮味刺激的反應。
在行為學、解剖學和生理學方面,測量面部反應在參與者無法用語言表達或在觀察性研究中具有實用性。面部反應可以通過面部動作編碼系統(Facial action coding system,FACS) 進行測量和分析。有研究發現雖然被試者對鮮味刺激沒有表現出強烈的面部反應, 但是通過綜合分析5 種基本味覺后發現面部反應能夠同時區分刺激物的性質和濃度。Zhi 等嘗試運用自動面部表情分析技術表征亞洲消費者對不同濃度滋味溶液的情感特征, 準確度最高可達到74.3%。
肌電圖(Electromyography,EMG) 技術可測量面部肌肉的電位和面部血流指標等, 眼動追蹤可識別被試者眼部動作,能夠提供關于消費者的期望、感知、記憶、情緒和決策過程的信息,并用這些信息解釋和預測其行為, 可被進一步運用以探索鮮味刺激引起的面部反應中。
其它測定方法
01動物味覺實驗
嚙齒類動物等哺乳動物具有與人類相似的鮮味受體, 可用于探索已知滋味物質的劑量-反應關系。動物味覺實驗包括簡短攝取法(Brief access test)和雙瓶偏好法(Two-bottlechoice paradigm)等,可通過動物對實驗樣品的攝取次數判斷其偏好程度,或是搖頭、躁動等一些逃避反應進行綜合評價。
Narukawa 等通過小鼠行為學研究(48 h 雙瓶偏好測試和條件性味覺厭惡測試)和味覺神經反應,評價了琥珀酸鈉、L-茶氨酸、甜菜堿和D-MSG 等物質是否呈鮮及各物質與IMP 的協同作用。對小鼠而言,琥珀酸鈉具有鮮味并且與IMP 顯示出強協同作用;L-茶氨酸和D-MSG 不具有鮮味, 而L-茶氨酸在IMP 存在時呈鮮,D-MSG 與IMP 的協同較弱。
02計算化學
通過計算化學模擬與分析鮮味物質的性質、對接和計算鮮味配體與受體的結合位點和動力學參數, 可為鮮味分子評價提供輔助手段。在定性方面,可通過結合區域和活性位點等判斷物質是否呈鮮,如BMP 與鮮味受體的結合區域主要位于其肽序列中的負電基團;且當鮮味肽的活性位點位于D 或E 基團時,具有更好的呈鮮特性。
在定量方面,可預測鮮味物質的鮮味強度。余霞琴分析了鮮味六肽與鮮味受體之間形成的復合物結構, 結合能大小能夠準確反映配體與受體間的結合強度,進而預測其鮮味強度。Yang等通過同源模型、分子對接和MD 模擬等研究,發現濃厚感(Kokumi) 味的γ-谷氨酰胺肽與T1R3-MSG 具有相互作用,證明γ-谷氨酰胺肽可以增強MSG 的鮮味強度。
食品鮮味感知是一個系統而復雜的過程,其影響因素繁多,涉及心理學、化學、生理學、神經科學等學科。食品鮮味感知對解釋人類攝食和偏好行為等方面具有重要意義。目前,對食品鮮味感知的物質與生理基礎、感知機制和評價技術等均有一些研究, 然而仍存在較多未知或不明確之處。鮮味感官強度的評價方法尚需進一步標準化。
面向未來, 食品鮮味感知科學可能著重于以下3 個方面:(1)食品鮮味感知的基礎研究,包括新型鮮味物質的發掘、鮮味感知機制、個體差異和腦科學等相關研究;(2)食品鮮味感知精準分析技術;(3)感官交互與消費者研究。

