肉制品中滋味物质释放、感知与呈味机制的研究进展

滋味由鲜、甜、酸、咸和苦构成(图1)。目前已发现这5种基本滋味的候选受体主要分为两类:G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)以及离子通道蛋白感知。GPCRs能介导甜味、苦味和鲜味[1],而咸味和酸味则通过一些受体或离子通道感知,包括上皮钠离子通道(epithelial sodium channels,ENaCs),瞬时受体电位香草酸(transient receptor potential vanilloid 1,TRPV1)和多囊肾病样离子通道(polycystin 2 like 1, transient receptor potential cation channel,PKD2L1)(图2)[2]。

1.1 G蛋白偶联受体介导的滋味

甜味是一种复杂的味觉品质,能调节卡路里摄入量并有助于人类对食物的偏好选择。缺失甜味化合物(如醛糖、酮糖和糖醇)可能会对不同滋味间的相互作用产生重大影响。甜味受体比较复杂,由GPCRs的C亚型味觉受体1型成员2(taste receptor type 1 member 2,TAS1R2)及味觉受体1型成员3(taste receptor type 1 member 3,TAS1R3)组成,这2种受体蛋白单独存在时不会激活甜味,共同作用才能激活受体的甜味感知。NELSON等[3]利用钙离子成像技术测定细胞内Ca2+浓度,发现当细胞缺少TAS1R2或TAS1R3受体时,会失去对蔗糖、糖精等甜味物质的识别能力。变质食品以及有毒物质中常含有苦味成分,机体摄入后会引起不愉快或厌恶反应从而形成一种防御和保护机制。TAS2R(type 2 bitter taste receptor,TAS2R)是苦味受体,其属于GPCRs家族的A亚型,当含有苦味的物质与苦味受体接触并结合后可以激活苦味受体细胞上的TAS2R,进一步与下游的G蛋白形成偶联并传递苦味信号,这些信号经级联传递后激活大脑中的味觉皮层,从而触发苦味信息的转导[4]。鲜味物质则来源广泛,按分子结构和特性可分为游离氨基酸、肽、核苷酸、有机酸及其衍生物,其中鲜味肽可以增强食物鲜味和醇厚感,其呈味特性与分子质量(molecular weight,MW)、氨基酸组成、性质和序列以及肽的空间结构密切相关[5]。鲜味受体包括GPCRs的C亚型T1R1(taste receptor type 1 member 1,TAS1R1)和T1R3(taste receptor type 1 member 3,TAS1R3)组成的异二聚体以及代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors,mGluRs)。mGluR可以介导谷氨酸钠盐产生鲜味,主要分布于舌后部。T1R1/T1R3是一种异二聚体,分布在舌前部,具有捕蝇草(venus flytrap,VFT)结合域,并在菌状乳突味蕾内的工型细胞中共同表达,是鲜味受体的最优选择[6]。ZHAO等[7]在消除Na+干扰的基础上,分别对T1R1、T1R2和T1R3亚基进行敲除,仅当T1R1和T1R3共存时才会对谷氨酸钠、丝氨酸和天冬氨酸等有响应。

1.2 离子通道感知的滋味

ENaC是一类离子通道,该通道为结构同源的α、β和γ亚基的专性三聚体组成,普遍认为ENaCs是咸味的主要受体[8]。Na+、K+、NH4+等富集在味觉感受器细胞中,可引起细胞膜发生去极化,产生动作电位,释放神经递质并通过神经反馈给大脑引发咸味感知[9]。此外,阴离子/氯离子通道的跨膜通道样4(transmembrane channel-like 4,TMC4)也参与咸味感知,TMC4是1种具有8个跨膜结构域的膜蛋白,可以介导咸味并在舌后的味蕾中表达[10]。酸味与pH值有关,被认为是判断食品发酵、最佳成熟和变质的特征标志。李春萍[11]发现酒石酸、琥珀酸、乙酸共同作用可赋予臭鳜鱼独特的酸味,其中酒石酸含量最高,是发酵臭鳜鱼特殊滋味的重要贡献者。细胞中的PKD2L1通道能感知酸味,是一个非选择性的阳离子通道,可与瞬时受体电位阳离子通道多囊肾蛋白1样3抗体(polycystic kidney disease 1 like 3, PKD1L3)形成异源四聚体,进行酸信号的传递[12]。

2 肉制品中滋味形成途径及影响因素

2.1 肉制品中滋味形成途径

肉制品的风味由非挥发性滋味物质和风味前体物质经过热诱导产生的挥发性气味物质形成,这些物质具有微量、多样和复杂等特点。肉制品中滋味物质主要包括游离氨基酸、核苷酸、有机酸、矿物元素等水溶性小分子物质,其形成途径则包括蛋白质分解、核苷酸降解、有机酸生成和矿物质释放等(图3)。

2.1.1 蛋白质分解

蛋白质种类丰富,在肉品中占比达到10%～20%,是形成和释放滋味物质的重要前体物质。蛋白质分解反应主要包括以下环节:首先在组织蛋白酶和钙蛋白酶的催化下肌肉纤维蛋白会发生初步分解,形成分子质量中等的多肽,这些多肽中的一部分具有独特的呈味效果,另一部分经肽酶催化分解成小肽,并在氨化酶、二肽酶以及三肽酶的催化作用下生成分子质量更小的肽及游离氨基酸[13]。肽和游离氨基酸在肉品加工过程中可显著提高滋味[14]。因此蛋白质分解对肉品的滋味形成有十分重要的意义。

肽对肉品滋味具有重要的作用。CLAEYS等[15]发现在3～10 kDa范围内的肽与烤牛肉的滋味强度密切相关,证实了肽段的相对分子质量与其呈味特性之间存在相关性。此外,肽的疏水性和亲水性对滋味也有一定影响。肽的苦味位点可以由疏水残基所在的位置决定,L构型的疏水性氨基酸位于C端,且C端疏水性氨基酸数量增加时,肽的苦味会更加强烈。RAMALINGAM等[16]发现肽苦味与否可以根据其疏水值Q判断,如果Q值大于1 400,则该肽具有苦味。游离氨基酸是肉品中重要的滋味物质,如天冬氨酸和谷氨酸有直接的呈鲜作用,蛋氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸等9种氨基酸呈苦味,甘氨酸、丝氨酸和赖氨酸等呈甜味[17]。

2.1.2 核苷酸降解

核苷酸是核酸的基本成分,由核糖或脱氧核糖、磷酸以及嘌呤或嘧啶碱基组成。三磷酸腺苷在ATP等一系列酶的作用下发生降解依次生成二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)和一磷酸腺苷(adenosine monophosphate,AMP),AMP在脱氨酶作用下分解生成肌苷酸(inosine monphosphate,IMP),IMP会继续降解成具有苦味的肌苷(hypoxanthine D-riboside,HxR)和次黄嘌呤(hypoxanthine,Hx)[18]。肉中的次黄嘌呤核苷酸和其他分解产物不断累积会使肉的鲜味更加浓郁。核苷酸中的IMP、AMP和鸟苷酸(guanosine monophosphate,GMP)等是肉品中重要的鲜味物质。核苷酸可作为风味增强剂,与呈鲜味氨基酸在味觉上协同作用,使得鲜味更加浓郁。冯珍泉等[19]发现鸡汤添加IMP和GMP后感品评得分较高,说明IMP和GMP能够与鸡汤中鲜味物质发生较好的协同作用,增鲜效果显著,鸡汤鲜味明显增加。

2.1.3 有机酸与矿物质

动物宰后肌肉中丙酮酸通过糖酵解生产乳酸,是肉制品酸味的主要因素。乳酸积累会引起pH值降低,有助于水分释放和蛋白质凝固,并促进组织蛋白酶和酸性脂肪酶分解,产生更多呈味物质(小分子肽、氨基酸及其衍生物和游离脂肪酸)[20]。琥珀酸是三羧酸循环的中间体,是主要的味道活性成分之一。有机酸(乳酸和琥珀酸等)能影响肉品风味。DUPPETI等[21]研究虾在不同加工方式下酸味的变化,发现琥珀酸、乳酸和苹果酸是生虾和水煮虾中的主要有机酸,而在烤虾和微波干燥虾中,乳酸和柠檬酸是主要的有机酸,可见有机酸含量对虾的口感起着关键作用。

矿物盐类离子可以确保生物组织稳定,并维持细胞渗透压和离子平衡,也是一种滋味呈味物质,K+、Na+、Ca2+呈现咸味特征,PO43-可降低苦味并增加鲜味和酸味[22]。赵巧灵等[23]发现Na+、K+和PO43-是阿根廷鱿鱼和红鱿鱼的特征呈味物质,而K+和PO43-是秘鲁鱿鱼滋味的特征呈味物质。

2.2 肉制品中滋味的影响因素

2.2.1 加工条件及方式

加工温度和时间的差异会对肉品中蛋白质的分解产生影响,通过改变氨基酸含量来影响肉品滋味,因此为保证肉制品良好的食用品质,需严格把控其加工过程。肉类在加工过程中会生成游离氨基酸、肌苷酸、核苷酸和肽等呈味物质,而脱水、脱氨基或者聚合等作用会生成新的滋味物质,共同组成了肉制品的滋味特性。贺紫琼等[24]发现鸡肉炖煮过程中鲜味、甜味及游离氨基酸总量呈上升趋势,炖煮25 min时鸡肉中鲜味和甜味占比达到23.12%和18.14%,赖氨酸、谷氨酸、丙氨酸和苏氨酸是其主要的游离氨基酸,能赋予鸡肉浓郁的鲜甜滋味。YANG等[25]发现不同炖煮时间对酱油炖猪肘滋味活性化合物有显著影响,0 min时样品的苦味和酸味较高,甜味、咸味、鲜味和整体味道最低,炖煮90 min样品的甜味、咸度、鲜味和整体口感最高,60、30 min样品依次下降。

不同的烹调炊具和加热方式对肉品炖煮过程中游离氨基酸含量也存在影响。贺习耀等[26]研究了铁锅、铝锅和瓦罐炖煮鸡肉时鸡汤滋味物质的变化,发现瓦罐鸡汤中核苷酸和游离氨基酸高于其他器具炖煮的鸡汤,能获得更多的风味物质。LI等[27]研究罗非鱼在不同加工方式下呈味氨基酸的变化发现,生罗非鱼片中鲜味氨基酸含量为6.86 mg/100 g,而蒸、煮、空气炸后含量分别降至5.99、2.98、5.13 mg/100 g;蒸煮和煮沸处理后甜氨基酸含量保持不变,而空气油炸后甜氨基酸含量明显高于其他2种热加工方法;蒸煮处理的鱼苦味氨基酸含量没有显著差异,煮沸后苦味氨基酸的含量显著降低,而空气油炸后苦味氨基酸的含量显著增加。卢忆等[28]分别研究了传统水浴加热和欧姆加热时羊肉糜滋味物质及游离脂肪酸的变化,发现欧姆加热可以促进游离脂肪酸的产生,使用低中电压加热的羊肉糜滋味较好,优于水浴加热。因此选择优质的原料,搭配合适的烹饪方式,能够最大程度地释放肉品的滋味,提升口感与风味。

肉炖煮时添加配料(香辛料、食盐、鲜味剂和药食同源的物质等)能改善肉汤风味和口感,以满足人们多样化的需求。LI等[29]发现槲皮素和肉桂醛炖牛肉时,丙氨酸、谷氨酸和甘氨酸是汤中的主要氨基酸,槲皮素和肉桂醛处理组中的谷氨酸含量显著增加,使炖牛肉鲜味更佳。DUAN等[30]发现添加生姜后鸡汤中的游离氨基酸和有机酸含量增加,其中谷氨酸达到122.74 μg/mL,乳酸达到1 523.58 μg/mL,鸡汤的味道变得更加鲜美。刘嘉辛等[31]研究6种不同种类的菌菇和3种不同种类的畜禽肉分别搭配炖煮后的滋味品质时发现,香菇与牛肉搭配炖煮后谷氨酸和天冬氨酸的含量显著高于猪肉,且等效鲜味浓度值最高,达到11.05 g MSG/100 g,口感丰富、味道鲜美。游敏等[32]发现炖制牛肉时添加番茄可使汤汁中天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸等鲜味和甜味氨基酸含量提高,并显著提升肉中游离氨基酸的含量。高天宇等[33]采用不同比例的黄精玉竹制作乌鸡汤,发现制备工艺中黄精和玉竹的添加量分别为15、5 g时感官评分最高,说明配料比例能影响鸡汤滋味。

2.2.3 冷冻时间及温度

冷冻对肉制品滋味有双重影响,一方面,冷冻产生的冰晶会破坏肌肉纤维结构的完整性,其在解冻时产生的汁液会引起呈味氨基酸的损失,使肉的滋味受到影响[34]。唐修君等[35]研究了鸡胸肉在-20 ℃贮藏期间风味的变化,发现鸡肉中的IMP含量不断减少,冷冻540 d后,IMP含量仅为屠宰后4 h的6%。另一方面,蛋白质在冻藏过程中发生降解,能够丰富游离氨基酸的含量,但随着冷冻贮藏时间的延长,肉中IMP会分解形成苦味物质,因此短期的冻藏更有利于肉滋味的保留[36]。李继昊[37]发现白切鸡冷冻7 d 时IMP、AMP含量显著高于冷冻30、60、90 d处理组,而次黄嘌呤含量则显著低于冷冻30、60、90 d组。

从品质保持的角度来看,冷冻温度的选择直接影响肉制品的保质期和口感。一般来说,更低的冷冻温度(如-18 ℃以下)能够更有效地抑制肉中水分结晶,减少大冰晶的形成,从而减轻对肌肉纤维的破坏,有助于保持肉制品的完整性和口感。相比之下,较高的冷冻温度(如-10 ℃左右)可能导致冰晶较大,解冻后肉汁流失较多,口感变差。陈剑岚等[38]研究草鱼背肉、腹肉和红肉在4、-20、-80 ℃贮藏时呈味氨基酸含量的变化发现,贮藏温度越低呈味氨基酸含量的百分比越高。反复冻融会改变肉品理化性质,导致不良滋味的产生,进而影响肉品滋味。韩昕苑等[39]研究7次冻融循环的罗非鱼滋味变化时发现,随着冻融次数的增加,鲜甜味氨基酸和核苷酸含量下降,苦味氨基酸和核苷酸含量上升,滋味变差。

2.2.4 滋味组分互作

滋味物质的相互作用是影响肉品滋味的重要因素,当2种不同的滋味物质混合时,其中一种会对另一种的滋味受体细胞或滋味传导机制产生影响,包括协同作用和拮抗作用。KEMP等[40]研究表明,高浓度的谷氨酸钠(monosodium glutamate,MSG)对NaCl有咸味增强作用,中等浓度的MSG对甜味和苦味产生抑制。目前比较明确的协同作用是核苷酸(IMP和GMP)与MSG间的作用,混合的MSG-IMP(1∶1)与MSG-GMP(1∶1)产生的味觉强度分别比等量的MSG单独存在时增强7倍和30倍。拮抗作用则包括NaCl和肽对苦味的抑制,当NaCl与苦味物质接触会引发周围神经系统相互作用,从而抑制该物质的苦味[41]。

3 肉制品口腔加工的滋味释放与感知

肉在口腔加工过程中通过牙齿咬合、舌-上颚挤压、唾液润滑等多种因素的协同作用从而发生破碎,形成众多微小颗粒,主要包括舌头感知、咀嚼、混合成团和吞咽等环节[42](图4)。在该过程中,肉品经过一系列的物理生化变化,释放出味觉物质。XU等[43]研究了白斩鸡在口腔加工过程中的味觉特征,发现鲜味、甜味和苦味是鸡肉食品团在口腔加工中的共同味道特征。

3.1 舌头

舌头对肉制品的感知主要包括滋味、温度、硬度、脆度、黏度和光滑度等。味蕾分布于舌头表面,是感知滋味的主要单位。肉品与舌头接触能激活舌头和其他口腔组织中的味觉感受器,与味蕾上的受体相互作用并产生动作程序最终反馈给大脑整合,形成质地和滋味属性的整体感官感知[44](图5)。味蕾对味觉的判断会受温度与外界刺激的作用而发生改变。RANASINGHE[46]研究舌味蕾在外界刺激作用下的感知能力,发现味蕾在微弱电流与温度的刺激下能“品尝”出不同的味道。当肉制品进入口腔时舌尖最先接触,可以感知温度信息并传递给大脑,帮助人们判断食物是否可以食用。不同温度的肉制品在口腔中的感觉不同,会影响味道的释放。热食通常会释放出更多的香气分子,从而增强味觉的体验,而冷食则可能使某些味道变得不那么明显。

3.2 咀嚼

咀嚼使肉制品原有的结构被破坏,肉品颗粒的尺寸减小,而颗粒总表面积增加,更好的释放出呈味物质,进而与唾液进行水合作用捕捉味觉。董萌[47]发现冰鲜三文鱼在咀嚼前期主要是腥味和鲜味,咀嚼中期为咸味,咀嚼后期腥味和鲜味减淡,但甜味值逐步上升;而烤制后三文鱼滋味特征受不同烤制时间的影响呈现出不同的味觉感知,在烤制10、20 min的优势味道分别为鲜味和甜味,烤制15 min三文鱼在咀嚼后期呈现鲜味、甜味、咸味多种滋味。

咀嚼对滋味的影响主要取决于咀嚼能力(频率、效率等)、咀嚼的程度以及咀嚼时间。JIA等[48]发现咀嚼次数与甜味物质释放量存在线性关系,咀嚼效率对甜味感知的强度和持续时间有显著影响。安玥琦等[49]模拟咀嚼过程中不同交联度鱼糜凝胶的滋味感知差异,发现当交联度超过42.2%后,咀嚼鱼糜的破碎程度会增加,促进了NaCl的释放和人体对咸味的感知,并增加了谷氨酸钠的释放速率和释放量,可知咀嚼程度越大,滋味感知越强。咀嚼时间的长短会影响肉制品的破碎程度和呈味物质的释放,消费者对于味道的感受会随着咀嚼时间,呈现一个动态变化的趋势。邓亚军[50]发现咀嚼至20%口腔加工阶段,红烧肉食团中5′-IMP含量占风味核苷酸总量的68.22%,且随着咀嚼时间延长,食团中苦味核苷酸含量逐渐降低。

3.3 唾液

唾液由水、蛋白质、唾液酶[如碳酸酐酶VI(carbonic anhydrase VI,CA-VI)、α-淀粉酶(salivarya-amylase,SAA)]、离子基团和有机小分子组成,是滋味释放和感知的重要媒介,这些唾液成分与肉制品成分相互作用后会影响个体滋味的感知[51]。

唾液的首要作用是浸湿食物颗粒使其软化,并将其黏合聚集在一起,形成有一定内聚性的食团,其次能润滑口腔,唾液覆盖在口腔内的所有表面,作为一种生物润滑剂来润滑口腔,缓解食物在咀嚼过程中因口腔干涩等情况带来的不愉悦感。唾液中蛋白质被底物吸收形成多层膜,唾液膜中的黏蛋白可以参与口腔润滑,赋予唾液黏稠的黏液特性,从而有助于润滑口腔表面的食物颗粒[52]。LAMANDA等[53]通过蛋白质模型系统,并经唾液试验验证后发现,pH值在3.5～5.0时,唾液中起缓冲作用的物质主要是唾液蛋白。除了浸湿和润滑食团外,唾液还能影响呈味分子向受体的运输、吸附到口腔黏膜、酶修饰代谢以及口腔内的摩擦力等。口腔加工过程中,滋味感知不仅是食物本身的味道,还是食物与唾液混合物的味道,因此唾液最主要的作用是帮助感知味道。当肉品进入口腔后,释放味道的物质首先与唾液接触发生相互作用后,被舌头上的味觉感受器感知,向大脑发送味觉信号,从而产生味觉。SAA属于含钙金属酶,可以对口腔中淀粉进行初步消化,在口腔加工过程中水解淀粉类食物并影响食物的甜味感知[54]。碳酸酐酶VI被认为与苦味敏感性相关,可以帮助避免苦味和潜在有害物质[55]。舌脂肪酶能将长链甘油三酯水解,形成甘油酯和游离脂肪酸,而游离脂肪酸的释放及其被味蕾感知是口腔感知油和脂肪的潜在机制[56]。

在口腔生理指标的测量中,唾液分泌量主要由唾液流率表征,其分泌量受到肉品颗粒大小的影响,唾液流量越大,食物的摩擦力就越小[57]。SASANO等[58]研究发现L-谷氨酸会使唾液分泌增加,从而增强味觉与唾液之间的反应,改善味觉减退。唾液分泌量会影响滋味感知,滋味物质的释放随着唾液分泌量的变化而改变,而当唾液量进一步增多后,肉制品中释放的物质被稀释,降低了滋味强度并减弱了其对于口腔味觉感受器的刺激。田星等[59]发现干腌肉咀嚼前期唾液分泌量显著增加,此时食团中的NaCl含量最高,随唾液释放到口腔中的咸味最强烈,咸味值显著增加;咀嚼后期,唾液分泌量增加趋于稳定,此时干腌肉食团的NaCl含量显著降低。唾液分泌速度由唾液腺的位置和食物的刺激而决定,它会影响人体对滋味的感知,唾液流率的增加会使肉制品在口腔中停留的时间缩短。HEINZERLING等[60]研究发现,唾液流速改变会影响咸味和酸味感知,但不会影响苦味和甜味。

3.4 吞咽

吞咽被认为是肉品颗粒破碎的终止点。由于口腔加工过程中唾液分泌的持续发生,食团水分含量增多会触发吞咽,且吞咽点时食团水分含量最高。食物经过口腔到咽、食管运输最终达到胃的过程称为吞咽,根据食团到达的先后顺序依次分为口腔阶段、咽部阶段和食管阶段。在口腔阶段,食物经过咀嚼和唾液混合成团;咽部阶段,达到一定润滑程度的食团会通过舌头与上硬腭挤压产生的推动压力和口腔内其他肌肉的共同作用下输送至口腔后部;食管阶段,食团则被口咽压挤进食道。邓亚军[50]发现红烧肉在吞咽点时只有5′-IMP的滋味活性值大于1,对红烧肉食团的鲜味有直接贡献,而甜味及苦味成分的含量均低于其阈值;咀嚼至吞咽点时,食团咸味和鲜味比咀嚼阶段显著下降,可能与唾液稀释和水分流失有关。

综上,肉制品口腔加工过程通过牙齿咀嚼、舌头感知以及吞咽等环节完成。食物性质、唾液成分以及味觉感知间的相互作用复杂,唾液中的成分与各种味觉感知之间的相互影响机制还处于探索阶段。另外,不同年龄与性别的人群咀嚼能力的差异是否会造成肉制品滋味物质不同程度释放也有待研究。因此,探究唾液组分对滋味释放的作用机制,咀嚼能力差异对滋味释放、保留机制是重要的方向,以实现肉制品口腔加工过程中的滋味控释。

4 基于分子对接技术探究肉制品的呈味机制

分子对接技术是研究配体-受体的结合模式及作用力的一种技术,主要通过计算机模拟程序来分析受体大分子和配体小分子之间的作用位点,根据几何互补与能量互补的原理将配体分子置于受体的活性位点中,并结合评分函数筛选出最佳的配体-受体结合模式[61]。目前,分子对接技术在食品领域已有广泛研究,通过研究受体蛋白或靶分子的筛选和分子间的相互作用,能为蛋白分子与风味化合物间的相互作用机制提供新工具。

4.1 分子对接技术探究鲜味机制

鲜味作为评价肉制品优劣的主要呈味物质,对其整体风味有重要影响,目前采用分子对接技术探究肉品鲜味肽的增鲜作用已有广泛研究。分子对接通过计算鲜味受体与鲜味肽相互作用的强度来筛选出鲜味肽。ZHANG等[62]通过分子对接能量从鸡汤鉴定出的208种肽中筛选出20种肽,发现筛选出的大部分肽具有鲜味,证实了通过分子对接筛选鲜味肽是可行的。ZHAO等[63]将T1R1受体的空腔作为分子对接的活性位点筛选出4种新型的鲜味肽,因此分子对接是快速搜索和筛选鲜味肽的可靠方法。鲜味物质可以进入VFT并结合以产生鲜味,而分子对接可以探究鲜味肽和受体之间的相互作用关系并根据诱导匹配理论找出关键结合位点,其中相互作用关系主要是非共价相互作用(氢键、静电相互作用和疏水相互作用),而关键结合位点则随着不同种类的肉制品而表现出不同的方式[64]。张敬铖等[65]通过分子对接技术分析了鸡肉LPLQD、DGGRYY和DEAGPSIVH的增鲜作用,发现以上3条增鲜肽显著加强了增鲜肽-谷氨酸配体体系与鲜味受体T1R1间的相互作用,包括静电相互作用、疏水相互作用和氢键相互作用,有助于配体体系与T1R1之间稳定结合。阮仕艳[66]利用分子对接研究罗非鱼下颌的鲜味肽与鲜味受体T1R1/T1R3的相互作用发现,5种鲜味肽均通过T1R3亚基的活性位点与T1R1/T1R3结合,主要的作用力为氢键和疏水相互作用,结合的关键氨基酸残基是Asp219、Glu217和Glu148。

4.2 分子对接技术探究咸味机制

分子对接技术可以通过研究咸味增强效应的机制来探索鲜味肽的咸味增强作用,为后续减盐提供帮助。XIE等[67]将鲜味肽与NaCl混合,采用电子舌、感官评价和香气鸡模型进行测定,构建TMC4受体进行分子对接,结果表明维持鲜味肽和TMC4的相互作用是氢键,鲜味肽KEMQKN、NGKET、RGEPNND、AHSVRFY、LSERYP、NRTF、TYLPVH、EV、AGAGPTP、GPAGPAGPR均具有增强咸味的效果。ZHANG等[68]从鸡肉的味觉肽中筛选出6种(TPPKID、PKESEKPN、TEDWGR、LPLQDAH、NEFGYSNR和LPLQD)可以显著增强咸味作用的肽,并通过分子对接和感官分析了6种肽与TMC4的相互作用,发现这6种肽均能与TMC4对接,而TMC4的主要活性位点包括Lys471、Met379、Cys475、Gln377和Pro380,疏水相互作用、氢键和静电相互作用是肽和受体关键的相互作用,证实了TMC4作为受体在计算机模拟水平上研究咸味机制的可行性。

综上,分子对接技术已成为预测滋味肽与味觉受体结合的重要工具。大量的科学研究都证实了分子对接技术在阐明鲜/咸配体与受体间分子互作机制的可行性,并揭示受体蛋白活性位点与配体结构的相关性。然而,对于肉制品中其他味觉肽与受体的作用规律还有待进一步探究,且目前只能针对已知结构的蛋白质进行预测,对于尚未解析结构或结构不明的蛋白质,其应用受到限制。

5 结语

游离氨基酸、肽类、核苷酸、有机酸和矿物元素等水溶性小分子物质是肉制品中的主要滋味物质,其形成受到加工方式、配料组成、冷冻方式以及滋味组分互作等因素的影响。口腔加工是食品科学中一个重要的领域,涉及食物在口腔中的感知、处理和消化过程。通过对肉制品口腔加工过程中的舌头、咀嚼、唾液作用和吞咽等环节进行综述,可以深入了解滋味释放和感知等机理,未来可探究肉制品在口腔加工过程中滋味物质如何与唾液成分结合并使风味释放与口腔感知,后续研究应注重肉制品在口腔中的感官体验,借助传感器技术分析肉制品成分与风味化合物、功能性成分的相互作用,为优化肉制品的口腔加工提供有力的数据支持。此外,肉制品口腔加工还涉及到健康因素,包括牙齿健康、消化系统及代谢等,以上研究可为消费者提供科学的饮食建议。

随着计算机技术的发展,分子对接技术已成为食品领域重要的工具,可用来探索鲜味肽的增鲜作用及咸味增强机制。分子对接通过计算鲜味受体与鲜味肽相互作用的强度来筛选出鲜味肽,并进一步进行模拟和分析来揭示鲜味受体与鲜味肽间的相互作用力及关键结合位点,还可以探究鲜味肽的咸味增强作用,揭示其结合模式及作用机制,未来可通过分子对接技术研究肉制品中其他味觉肽与受体的作用规律,并结合实验数据更好地验证和解释分子对接模拟结果,识别影响味觉肽活性的关键氨基酸残基,理解不同味觉肽如何影响味觉感知,从而指导合成新型肽类,为开发潜在的新型调味剂和非钠增味剂提供理论依据,提高其在食品研发中的应用价值。

[1] AHMAD R, DALZIEL J E.G protein-coupled receptors in taste physiology and pharmacology[J].Frontiers in Pharmacology, 2020, 11:587664.

[2] XIAO Y X, ZHOU H F, JIANG L, et al.Epigenetic regulation of ion channels in the sense of taste[J].Pharmacological Research, 2021, 172:105760.

[3] NELSON G, HOON M A, CHANDRASHEKAR J, et al.Mammalian sweet taste receptors[J].Cell, 2001, 106(3):381-390.

[4] 覃凯华, 贾雨鑫, 张文博, 等.苦味觉信息的感受、传递和调控机制[J].神经解剖学杂志, 2021, 37(3):342-346.QIN K H, JIA Y X, ZHANG W B, et al.The perception, transmitting mechanism and influencing factors of bitter taste information[J].Chinese Journal of Neuroanatomy, 2021, 37(3):342-346.

[5] QI L L, GAO X C, PAN D D, et al.Research progress in the screening and evaluation of umami peptides[J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2022, 21(2):1462-1490.

[6] 朱忆雯, 张宁龙, 姜水, 等.食品鲜味感知研究进展[J].中国食品学报, 2021, 21(1):1-16.ZHU Y W, ZHANG N L, JIANG S, et al.The research progress on food umami perception[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2021, 21(1):1-16.

[7] ZHAO G Q, ZHANG Y F, HOON M A, et al.The receptors for mammalian sweet and umami taste[J].Cell, 2003, 115(3):255-266.

[8] LIMAN E R.Salty taste:From transduction to transmitter release, hold the calcium[J].Neuron, 2020, 106(5):709-711.

[9] TARUNO A, GORDON M D.Molecular and cellular mechanisms of salt taste[J].Annual Review of Physiology, 2023, 85:25-45.

[10] KASAHARA Y, NARUKAWA M, ISHIMARU Y, et al.TMC4 is a novel chloride channel involved in high-concentration salt taste sensation[J].The Journal of Physiological Sciences, 2021, 71(1):23.

[11] 李春萍. 臭鳜鱼发酵中营养和风味变化的研究[D].杭州:浙江工商大学, 2014.LI C P.Study on the changes in nutrition and flavor of stinky mandarin fish (Siniperca chuatsi) during fermentation[D].Hangzhou:Zhejiang Gongshang University, 2014.

[12] 何文早, 贾振华, 黄渊, 等.PKD2L1离子通道功能及其蛋白修饰的研究进展[J].生命科学, 2019, 31(8):819-825.HE W Z, JIA Z H, HUANG Y, et al.Recent advances in PKD2L1 ion channel function and its protein modification[J].Chinese Bulletin of Life Sciences, 2019, 31(8):819-825.

[13] 陈敬敬, 师希雄, 范小宁, 等.陇西腊肉加工过程中蛋白质降解规律的研究[J].食品与发酵工业, 2024, 50(1):204-210.CHEN J J, SHI X X, FAN X N, et al.Study on protein degradation during the processing of Longxi bacon[J].Food and Fermentation Industries, 2024, 50(1):204-210.

[14] ROOBAB U, CHEN B R, MADNI G M, et al.Evaluation of ultrasound and pulsed electric field combinations on the cooking losses, texture profile, and taste-related amino acids of chicken breast meat[J].Ultrasonics Sonochemistry, 2024, 107:106919.

[15] CLAEYS E, DE SMET S, BALCAEN A, et al.Quantification of fresh meat peptides by SDS-PAGE in relation to ageing time and taste intensity[J].Meat Science, 2004, 67(2):281-288.

[16] RAMALINGAM V, SONG Z, HWANG I.The potential role of secondary metabolites in modulating the flavor and taste of the meat[J].Food Research International, 2019, 122:174-182.

[17] GARDNER K, LEGAKO J F.Volatile flavor compounds vary by beef product type and degree of doneness[J].Journal of Animal Science, 2018, 96(10):4238-4250.

[18] CHEN B H, YAN Q, LI D P, et al.Degradation mechanism and development of detection technologies of ATP-related compounds in aquatic products:Recent advances and remaining challenges[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2025, 65(1):101-122.

[19] 冯珍泉, 郝武斌, 袁军, 等.鲜味物质对鸡汤鲜味及风味的影响[J].中国食品添加剂, 2016, 27(10):97-101.FENG Z Q, HAO W B, YUAN J, et al.The savory taste enhancement in chicken soups[J].China Food Additives, 2016, 27(10):97-101.

[20] 高芳, 包亚莉, 华晓青, 等.乳酸菌对发酵肉制品抑菌作用及风味特征的影响研究进展[J].食品科学, 2023, 44(9):194-201.GAO F, BAO Y L, HUA X Q, et al.Lactic acid bacteria:A review of their inhibitory effect on harmful microbes and effect on flavor characteristics of fermented meat products[J].Food Science, 2023, 44(9):194-201.

[21] DUPPETI H, MANJABHATTA S N, MARTIN A, et al.Effects of different processing methods on the biochemical composition, color and non-volatile taste active compounds of whiteleg shrimp (Litopenaeus vannamei)[J].Food Chemistry Advances, 2022, 1:100118.

[22] 刘源, 崔智勇, 周雪珂, 等.水产品滋味研究进展[J].食品科学技术学报, 2022, 40(1):22-29.LIU Y, CUI Z Y, ZHOU X K, et al.Research progress on taste of aquatic products[J].Journal of Food Science and Technology, 2022, 40(1):22-29.

[23] 赵巧灵, 吴佳佳, 李春萍, 等.3种鱿鱼的特征滋味成分分析与比较[J].中国食品学报, 2014, 14(6):244-250.ZHAO Q L, WU J J, LI C P, et al.Analysis and comparison on characterization of taste components in muscle of three species squids[J].Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2014, 14(6):244-250.

[24] 贺紫琼, 张立彦.粤式豉油鸡传统烹煮过程中的质地及风味变化[J].现代食品科技, 2024, 40(2):292-301.HE Z Q, ZHANG L Y.Changes in texture and flavor of Cantonese soy sauce chicken during traditional cooking[J].Modern Food Science and Technology, 2024, 40(2):292-301.

[25] YANG Y, PAN D D, SUN Y Y, et al.1H NMR-based metabolomics profiling and taste of stewed pork-hock in soy sauce[J].Food Research International, 2019, 121:658-665.

[26] 贺习耀, 王婵.加热方式对鸡汤风味品质影响的研究[J].食品科技, 2013, 38(10):77-82.HE X Y, WANG C.Influence of heating methods on aroma and quality of chicken soup[J].Food Science and Technology, 2013, 38(10):77-82.

[27] LI R, SUN Z L, ZHAO Y Q, et al.Effect of different thermal processing methods on water-soluble taste substances of Tilapia fillets[J].Journal of Food Composition and Analysis, 2022, 106:104298.

[28] 卢忆, 杜新, 戴瑞彤.欧姆加热与水浴加热对羊肉糜滋味物质及游离脂肪酸的影响[J].现代食品科技, 2015, 31(12):362-369; 405.LU Y, DU X, DAI R T.Effect of ohmic and water bath heating on flavor compounds and free fatty acids of ground lamb longissimus dorsi muscles[J].Modern Food Science and Technology, 2015, 31(12):362-369; 405.

[29] LI Y L, FAN D M, ZHAO Y L, et al.Effects of quercetin and cinnamaldehyde on the nutrient release from beef into soup during stewing process[J].LWT, 2020, 131:109712.

[30] DUAN W, LIANG L, HUANG Y, et al.Effect of ginger on chemical composition, physical and sensory characteristics of chicken soup[J].Foods, 2021, 10(7):1456.

[31] 刘嘉辛, 杨平, 王康宇, 等.菌菇肉类炖煮菜肴滋味品质特征解析及评价模型构建[J].食品工业科技, 2025,46(7):272-282.LIU J X, YANG P, WANG K Y, et al.Characterization of taste quality of mushroom and meat stewed dishes and construction of the evaluation model[J].Science and Technology of Food Industry, 2025,46(7):272-282.

[32] 游敏, 陈劲松, 陈俨俨, 等.添加不同比例番茄对炖制牛肉食用品质和氧化效应的影响[J].中国农业科学, 2024, 57(15):3071-3082.YOU M, CHEN J S, CHEN Y Y, et al.Effects of the different tomato addition ratios on the eating quality and oxidation of stewed beef[J].Scientia Agricultura Sinica, 2024, 57(15):3071-3082.

[33] 高天宇, 赵丹阳, 唐子惟, 等.黄精玉竹乌鸡药膳的制备工艺研究[J].中药与临床, 2022, 13(3):31-35.GAO T Y, ZHAO D Y, TANG Z W, et al.Study on preparation process of silkie chicken medicated diet with Polygonatum sibiricum and Polygonatum odoratum[J].Pharmacy and Clinics of Chinese Materia Medica, 2022, 13(3):31-35.

[34] 刘骞, 张靖铭, 孔保华, 等.预制肉类食品贮藏及复热过程中品质变化的研究进展[J].食品科学技术学报, 2024, 42(3):11-22.LIU Q, ZHANG J M, KONG B H, et al.Research progress on quality changes during storage and reheating of precooked meat products[J].Journal of Food Science and Technology, 2024, 42(3):11-22.

[35] 唐修君, 樊艳凤, 葛庆联, 等.不同贮藏条件下鸡肉肌苷酸含量的变化规律[J].食品工业科技, 2019, 40(2):266-270.TANG X J, FAN Y F, GE Q L, et al.Change law of inosine acid in chicken muscle under different storage conditions[J].Science and Technology of Food Industry, 2019, 40(2):266-270.

[36] QI J, ZHANG W W, XU Y, et al.Enhanced flavor strength of broth prepared from chicken following short-term frozen storage[J].Food Chemistry, 2021, 356:129678.

[37] 李继昊. 不同类型生鲜鸡肉对白切鸡食用品质的影响研究[D].南京:南京农业大学, 2018.LI J H.Studies on the eating quality of soft-boiled chicken made from hot fresh, chilled and frozen chicken[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University, 2018.

[38] 陈剑岚, 施文正, 陈舜胜, 等.不同贮藏温度对草鱼肉滋味和鲜度的影响[J].食品工业科技, 2017, 38(5):329-333.CHEN J L, SHI W Z, CHEN S S, et al.Effect of different storage temperature on freshness and taste of grass carp meat[J].Science and Technology of Food Industry, 2017, 38(5):329-333.

[39] 韩昕苑, 樊震宇, 从娇娇, 等.冻融循环过程中冷冻罗非鱼片呈味物质的变化[J].食品科学, 2022, 43(2):269-275.HAN X Y, FAN Z Y, CONG J J, et al.Changes of taste substances in frozen tilapia (Oreochromis niloticus) fillets during freeze-thaw cycles[J].Food Science, 2022, 43(2):269-275.

[40] KEMP S E, BEAUCHAMP G K.Flavor modification by sodium chloride and monosodium glutamate[J].Journal of Food Science, 1994, 59(3):682-686.

[41] KUMAR P, BEHRENS M.Influence of sodium chloride on human bitter taste receptor responses[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2024, 72(18):10531-10536.

[42] 张奋楠, 周星宇, 俞经虎, 等.基于仿口腔平台的食品咀嚼效果评定方法研究[J].食品科学技术学报, 2022, 40(6):163-171.ZHANG F N, ZHOU X Y, YU J H, et al.Research on food mastication efficiency measurement method based on oral simulation platform[J].Journal of Food Science and Technology, 2022, 40(6):163-171.

[43] XU N, ZENG X M, WANG P, et al.Investigation on taste characteristics and sensory perception of soft-boiled chicken during oral processing based on electronic tongue and electronic nose[J].Food Science and Human Wellness, 2024, 13(1):313-326.

[44] SPENCE C.The tongue map and the spatial modulation of taste perception[J].Current Research in Food Science, 2022, 5:598-610.

[45] WANG Y M, XIN M L, LI Z Y, et al.Food-oral processing:Current progress, future directions, and challenges[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2024, 72(19):10725-10736.

[46] RANASINGHE N.Virtual taste:Digital simulation of taste sensations via electric, thermal, and hybrid stimulations[J].Multimedia Tools and Applications, 2024, 83(19):56517-56548.

[47] 董萌. 鱼类贮藏与加工过程中滋味物质的形成与释放机理初探[D].大连:大连工业大学, 2019.DONG M.The mechanisms of tastants produce and release during the storage and processing of fish[D].Dalian:Dalian Polytechnic University, 2019.

[48] JIA J K, ZHANG Y F, XU Z J, et al.The influence of flavor release from a solid test food, and its Time Intensity (TI) scoring, on chewing efficiency[J].Food Quality and Preference, 2021, 93:104247.

[49] 安玥琦, 张学振, 尤娟, 等.滋味物质在不同交联度鱼糜凝胶中的释放动力学分析[J].农业工程学报, 2022, 38(11):335-343.AN Y Q, ZHANG X Z, YOU J, et al.Analysis of the release kinetics of taste substances in surimi gels with different cross-linking degrees[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2022, 38(11):335-343.

[50] 邓亚军. 口腔加工对红烧肉口感品质的影响[D].锦州:渤海大学, 2017.DENG Y J.Effect of oral processing on mouthfeel quality of Chinese traditional stewed pork with brown sauce[D].Jinzhou:Bohai University, 2017.

[51] GOPIKRISHNA P, RAMESH KUMAR A, RAJKUMAR K, et al.Saliva:A potential diagnostic tool for oral cancer and oral diseases - A detailed review[J].Oral Oncology Reports, 2024, 10:100508.

[52] ÇELEBIO width=11,height=14,dpi=110

LU H Y, LEE S, CHRONAKIS I S.Interactions of salivary mucins and saliva with food proteins:A review[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2020, 60(1):64-83.

[53] LAMANDA A, CHEAIB Z, TURGUT M D, et al.Protein buffering in model systems and in whole human saliva[J].PLoS One, 2007, 2(2):e263.

[54] ZHANG Y F, CHEN Y, CHEN J S.The starch hydrolysis and aroma retention caused by salivary α-amylase during oral processing of food[J].Current Opinion in Food Science, 2022, 43:237-245.

[55] PATRIKAINEN M, PAN P W, KULESSKAYA N, et al.The role of carbonic anhydrase VI in bitter taste perception:Evidence from the Car6-/- mouse model[J].Journal of Biomedical Science, 2014, 21(1):82.

[56] ZHOU X R, YEOMANS M, THOMAS A, et al.Individual differences in oral tactile sensitivity and gustatory fatty acid sensitivity and their relationship with fungiform papillae density, mouth behaviour and texture perception of a food model varying in fat[J].Food Quality and Preference, 2021, 90:104116.

[57] FUHRMANN P L, AGUAYO-MENDOZA M, JANSEN B, et al.Characterisation of friction behaviour of intact soft solid foods and food Boli[J].Food Hydrocolloids, 2020, 100:105441.

[58] SASANO T, SATOH-KURIWADA S, SHOJI N, et al.Application of umami taste stimulation to remedy hypogeusia based on reflex salivation[J].Biological &Pharmaceutical Bulletin, 2010, 33(11):1791-1795.

[59] 田星, 陈敏, 周明玺, 等.口腔加工过程中传统干腌肉咸味释放规律[J].肉类研究, 2019, 33(12):1-6.TIAN X, CHEN M, ZHOU M X, et al.Release pattern of salt from traditional dry-cured meat during oral processing[J].Meat Research, 2019, 33(12):1-6.

[60] HEINZERLING C I, STIEGER M, BULT J H F, et al.Individually modified saliva delivery changes the perceived intensity of saltiness and sourness[J].Chemosensory Perception, 2011, 4(4):145-153.

[61] 王娟娟, 李海平.分子模拟技术在食品分子互作中的应用研究进展[J].食品与发酵工业, 2022, 48(14):292-302.WANG J J, LI H P.Application progress of molecular simulation technology in food molecular interaction[J].Food and Fermentation Industries, 2022, 48(14):292-302.

[62] ZHANG J C, ZHANG J C, LIANG L, et al.Identification and virtual screening of novel umami peptides from chicken soup by molecular docking[J].Food Chemistry, 2023, 404:134414.

[63] ZHAO S, MA S, ZHANG Y Y, et al.Combining molecular docking and molecular dynamics simulation to discover four novel umami peptides from tuna skeletal myosin with sensory evaluation validation[J].Food Chemistry, 2024, 433:137331.

[64] FENG X R, WANG R, LU J N, et al.Taste properties and mechanism of umami peptides from fermented goose bones based on molecular docking and molecular dynamics simulation using umami receptor T1R1/T1R3[J].Food Chemistry, 2024, 443:138570.

[65] 张敬铖, 何玮, 梁莉, 等.基于分子模拟的鸡肉增鲜肽增鲜机制[J].食品科学, 2024, 45(24):1-8.ZHANG J C, HE W, LIANG L, et al.Elucidating the mechanism of action of umami-enhancing peptides derived from chicken based on molecular simulation[J].Food Science, 2024, 45(24):1-8.

[66] 阮仕艳. 罗非鱼下颌水提鲜味肽的呈味特性及其作用机制研究[D].昆明:昆明理工大学, 2021.RUAN S Y.Study on the taste characteristics and mechanism of action of freshwater prawn peptides from the lower jaw of Lates calcarifer[D].Kunming:Kunming University of Science and Technology, 2021.

[67] XIE X N, DANG Y L, PAN D D, et al.The enhancement and mechanism of the perception of saltiness by umami peptide from Ruditapes philippinarum and ham[J].Food Chemistry, 2023, 405:134886.

[68] ZHANG J C, HE W, LIANG L, et al.Study on the saltiness-enhancing mechanism of chicken-derived umami peptides by sensory evaluation and molecular docking to transmembrane channel-like protein 4 (TMC4)[J].Food Research International, 2024, 182:114139.