无机离子作为长江刀鲚中的增鲜组分能够提升二元混合体系的鲜味强度，
与鲜味物质配比为5∶5～1∶9，Cl-与鲜味物质配比为4∶6～1∶9对于IMP、Glu有较强的增鲜作用；Na+对于Glu、Gly以及IMP类鲜味物质在配比为4∶6～1∶9具有较明显的鲜味增强作用；而K+增鲜效果不显著。试验初步得出了长江刀鲚鲜味体系中无机离子和呈鲜组分的适宜鲜味配比范围，为之后建立长江刀鲚鲜味强度定量模型奠定理论基础。摘 要 为研究不同二元混合体系中长江刀鲚关键鲜味相关无机离子对关键呈鲜氨基酸(核苷酸)的增鲜作用规律，对采自江苏靖江永济港的产卵前长江刀鲚中关键鲜味相关无机离子和呈鲜组分运用不平衡完全区组设计进行二元交互感官试验，并计算各二元混合体系的鲜味强度。结果表明,其对鲜味贡献度的重要性排序为GMP (5′-单磷酸鸟苷二钠)= AMP (5′-腺苷一磷酸) < K+< Na+< Glu(谷氨酸)无机离子作为长江刀鲚中的增鲜组分能够提升二元混合体系的鲜味强度，与鲜味物质配比为5∶5～1∶9，Cl-与鲜味物质配比为4∶6～1∶9对于IMP、Glu有较强的增鲜作用；Na+对于Glu、Gly以及IMP类鲜味物质在配比为4∶6～1∶9具有较明显的鲜味增强作用；而K+增鲜效果不显著。试验初步得出了长江刀鲚鲜味体系中无机离子和呈鲜组分的适宜鲜味配比范围，为之后建立长江刀鲚鲜味强度定量模型奠定理论基础。
刀鲚(Coiliaectenes)，俗称刀鱼，肉质细嫩，肉味鲜美，肥而不腻，兼有微香，食用价值高[1-2]。在刀鲚的完整风味轮廓中，以“鲜味”特征尤为突出[3]。所有刀鲚品种中以长江刀鲚最为著名[4]。
食品中的鲜味物质从广义上讲包括两大类：呈鲜组分和增鲜物质。呈鲜组分主要分为游离氨基酸类5′-核苷酸类、小分子肽类以及有机酸类等，鱼体中含量较高的呈鲜物质以游离氨基酸类和5′-核苷酸类为主；增鲜物质主要是一些无机离子[5-6]。虽然呈/增鲜物质的种类如今已经探明，但对于“复杂多元体系”中不同呈/增鲜组分的相互作用，目前尚无系统研究。KUNINAKA最早提出了谷氨酸和5′-核苷酸有明显的相乘作用[7]。YAMAGUCHI等于1967年开始研究谷氨酸钠和核苷酸二钠间的鲜味协同作用，基于大量感官试验的结果，于1971年提出了具体的描述游离氨基酸和呈味核苷酸相乘作用(协同作用)的公式——味精当量(equivalent umami concentration，EUC)计算公式[8-9]，但是各种鲜味相关物质对鲜味强度的贡献度未见报道。实验室以往的工作发现，长江刀鲚蒸制肉的鲜味强度，感官评价结果与EUC计算结果间存在一定差异，进而对长江刀鲚肉萃取液与人工模拟复配液进行三角法差异显著性分析试验，长江刀鲚肉萃取液与复配液的鲜味强度接近、无显著性差异且均显著高于长江刀鲚EUC (P<0.05)，表明使用EUC公式评估复杂样品体系的鲜味确实存在一定的局限性[10]。食品的鲜味不仅由鲜味相关物质的简单积累叠加产生，还来自于呈鲜组分和增鲜物质间的协同作用。因此，在评价复杂体系的鲜味强度时，还需要考虑到增鲜物质和呈鲜组分的相互作用。
本研究室根据减除试验的结果，确定了长江刀鲚蒸制肉中的关键鲜味相关物质为Glu、Gly、AMP(5′-腺苷-磷酸)、IMP(5′-肌苷酸二钠)、GMP(5′-单磷酸鸟苷二钠)、K+、Na+、Cl-和
本文采用感官评价法，利用平衡不完全区组的设计，对产卵前长江刀鲚蒸制肉中关键鲜味相关物质的贡献度进行排序，并通过感官试验、Thurstone对比判定法则和Yamaguchi概率法，研究不同二元混合体系中长江刀鲚关键鲜味相关无机离子对关键呈鲜氨基酸(核苷酸)的增鲜作用规律，为之后建立长江刀鲚鲜味强度定量评价模型奠定理论基础，以期用于改进EUC鲜味量化模型。
本研究所用的产卵前长江刀鲚(重(120.68±16.10) g，长(28.92±1.31) cm)，于2014年3月采自江苏靖江永济港。产卵前长江刀鲚捕获后层冰层鱼装于密封箱中，24 h内运回实验室，进行去头、皮及内脏处理后，将肌肉捣碎混匀并分装于自封袋，置于-80 ℃冰箱中贮藏待用。
氨基酸标准品，国药集团化学试剂有限公司；核苷酸标准品，西格玛奥德里奇化工股份有限公司；食品级NaOH等离子标准品，生工生物有限公司。
e2695高效液相色谱仪，美国Waters公司；L-8800 氨基酸自动分析仪，日本Hitachi公司；UV-2200紫外可见分光光度仪，美国Unico公司；ZEEnit 700石墨炉原子吸收光谱仪，德国耶拿公司；ZD-2自动电位滴定仪，上海雷磁公司；Avanti J-26XP高速冷冻离心机，美国Beckman公司。
产卵前刀鲚蒸制肉中的5′-核苷酸含量用高效液相色谱仪测定，参照RYDER[11]。游离氨基酸使用氨基酸自动分析仪测定，参照KONOSU等[12]。K+、Na+的测定使用石墨炉原子吸收光谱仪，参照“GB 5009.91—2017, 食品安全国家标准 食品中钾、钠的测定”[13]。磷酸盐的测定使用紫外可见分光光度仪，参照“GB 5009.87—2016, 食品安全国家标准 食品中磷的测定”[14]。氯离子的测定使用自动电位滴定仪，参照“GB/T 9695.8—2008, 肉与肉制品 氯化物含量测定”[15]。
从关键性鲜味相关物质中选取一种增鲜物质与呈鲜氨基酸(核苷酸)一起配制成一系列总浓度不同的混合溶液(即二元混合体系)。在单个二元混合体系中，假定其中的呈/增鲜组分的浓度之和恒定为X，那么样品1为Glu的浓度为0.1X，Na+的浓度为0.9X；样品2为Glu的浓度为0.2X，Na+为0.8X；以此规律类推，随后在上述比例范围内设置一系列的等浓度梯度来调整“二元混合体系”的具体构成。对于不同总浓度下的二元混合体系，其所含关键呈鲜氨基酸和核苷酸的组成比例统一按照0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1、10∶0顺序进行调整。
本试验从关键性鲜味物质中选取一种增鲜物质与关键呈鲜氨基酸(核苷酸)一起配制成一系列总浓度不同的混合溶液(即二元混合体系)。通过感官试验、Thurstone对比判定法则和Yamaguchi概率法，分别求得不同二元混合体系(含总浓度不同或具体构成不同)的鲜味强度——以等价MSG浓度表示。绘制增鲜无机离子的“浓度—等价MSG浓度曲线”，根据曲线斜率变化掌握增鲜无机离子对呈鲜氨基酸(核苷酸)的增鲜作用规律，并通过计算长江刀鲚中所有关键增鲜物质与呈鲜组分的含量比值范围，确定增鲜无机离子与呈鲜氨基酸(核苷酸)的最高及最低适用范围。替换选取关键增鲜物质和呈鲜组分的种类，将它们配制成一系列总浓度不同的二元混合体系。重复上述步骤，最终探明增鲜物质对呈鲜组分的增鲜规律。
1.6.1 感官排序法
参照《感官分析方法学排序法(GB/T12315—2008)》中的“平衡不完全区组设计”[16]，从感官品评小组中选择50名感官品评员对产卵前长江刀鲚蒸制肉中关键性鲜味相关物质的复配液进行贡献度大小排序，评价员所给出的每个样品的序位称为秩，所得结果通过计算样品秩和及最小显著差(LSD)，以确定关键性鲜味相关物质的贡献度大小。各样品秩和大小前后顺序即代表了评价小组对待测样品的评价排序结果，样品的秩和越低，表明样品复配液的鲜味强度越低。
1.6.2 样品鲜味强度值的判定
由经过培训的感官品评员依次从全部10个不同浓度样品中抽取3个进行鲜味强度的比较，挑选出鲜味强度最大的样品赋值为1(其余2个赋值为0)[17-18]。拟召集25名感官品评员开展试验，确保所有N个样品均被感官品评员评价过20次，根据每个样品经20次感官评定得到的“赋值总和”来确定其鲜味强度值的大小。
1.7.1 “鲜味强度差值”的计算
参照Thurstone提出的“对比评判法则”，求得各组分每2个样品间的“鲜味强度差值”。其计算公式如式(1)：
(1)
式中： S1和S2分别代表经感官评定得到2个不同样品的“鲜味强度值”(即赋值总和)，X12代表2个样品间的“鲜味强度差值”，σ1和σ2代表2个样品各自数据的离散度。当被测样品具有较大样本量时，其所得数据点趋于正态分布，故离散度σ1=σ2=σ≈1，因此公式(1)可简化为公式(2)：
S1-S2=1.414 2X12
(2)
依据公式(2)可快速求得每2个相邻浓度样品间的“鲜味强度差值”，故可由最低浓度样品的“鲜味强度值”(S1)以及每2个相邻浓度样品间的“鲜味强度差值”(X12, X23, X34…)，建立该组分“浓度-鲜味强度”曲线。
1.7.2 感官评分法的数据处理
采用SPSS软件的单因素方差分析(One-Way ANOVA)功能来实现通过评分判定在食品感官分析中两个以上的样品之间是否存在感官上可察觉性的明显差异。评分法的数据采用SPSS 17.0和Excel 2010进行数据整理和分析。
表1产卵前长江刀鲚蒸制肉中关键性鲜味相关物质含量按照1.3测定。
表1 产卵前长江刀鲚蒸制肉中关键性鲜味
相关物质含量 单位：mg/100g
Table 1 Key umami related compounds of pre-spawning
Yangtze coiliaectenes meat
物质含量物质含量Glu0.74±0.09K+279.5±2.7Gly8.35±0.02Na+69.9±10.1GMP6.63±0.16Cl-57.13±2.76IMP69.32±2.88PO3-4638.6±12.2AMP4.81±0.11
注：表中数据为平均值±标准差，pH=6.8。
实验室根据减除试验，确定了长江刀鲚的9种关键鲜味相关物质：Glu、Gly、AMP、IMP、GMP、K+、Na+、Cl-和
并验证了用这9种物质的标品按产卵前肉样中的浓度配比所组成的复配液在鲜味强度上与长江刀鲚肉萃取液无显著性差异(P>0.05)[10]。
采用Page检验法计算评价小组整体对各样品的打分秩和判断样品是否在特定条件下存在显著差异，通过计算可知，L值大于Friedman秩和检验近似临界值表中的临界值，故感官品评员可以较好地对这10种复配液样品的鲜味强度进行排序，且存在显著性差异(P<0.01)。对10种样品复配液进行鲜味强度排序秩次统计的结果如表2所示，10种样品复配液的鲜味强度排列秩次顺序为
因为样品的秩和越低，表明样品复配液的鲜味强度越低，即样品中缺失了该种物质后鲜味降低的程度越大，该物质对于产卵前长江刀鲚蒸制肉中的鲜味贡献度影响越大。因此，根据感官排序法对关键鲜味相关物质贡献度影响大小排序的结果可知,
对产卵前长江刀鲚蒸制肉的鲜味强度贡献影响最大，其次为IMP和Cl-。
表2 关键性鲜味相关物质感官排序秩次结果
Table 2 Results from the ranking test of key umami-related compounds
评价员GluGlyIMPGMPAMPNa+K+Cl-PO3-4关键秩和1312621.51.53631326421365231661326723168321691326102136………………………………112123611323161143126115123611631261172316118321611923161203126每个样品秩和Ri71.5715881.581.5738165.55384720
注：Glu、Gly等9种鲜味相关物质代表缺失该物质的复配液样品；关键代表9种关键物质的复配液。
当呈鲜物质单独存在时，鲜味强度值会随着浓度的升高而呈现“S型”的上升趋势(图1)。通过以下图2～图5可明显看出，当无机离子存在时，其与单一呈鲜物质的复配液鲜味强度并不是呈现出规律性的“S型”曲线，而大多是呈现“山型”曲线，最高值均出现在与无机离子一定比例配比的复配液中，这表明无机离子对鲜味物质鲜味的呈现确实有一定的作用。无机离子是盐在水溶液中电离出来的产物，且正负离子都会影响味感的形成。无机离子本身不具有鲜味，但与鲜味物质协同作用体现出鲜美滋味，其实质可能与呈鲜组分所电离出的正负离子与无机离子之间的相互作用有关[20]。
图1 单个滋味物质的浓度-强度心理物理学
理论曲线[19]
Fig.1 The concentration of individual flavor substance-strength
psychophysical theoretical curve
2.3.1 
与核苷酸及氨基酸的交互作用结果与分析
是长江刀鲚的关键鲜味相关物质，能对长江刀鲚的鲜味产生贡献，可能是由于其在长江刀鲚中的含量较高且与其他呈鲜物质共同作用的结
与核苷酸及氨基酸的交互作用结果见图2，对比与5种呈鲜物质的增鲜效果，其对IMP、AMP和Glu的鲜味增强效果较大，而对于GMP、Gly的增鲜作用较小。有研究发现
对蟹的鲜味起到提升作用，可能是由于呈味物质如氨基酸、核苷酸只有与无机离子结合，以盐的形式存在才有较强的呈味特性[21]。由图2可以看出，在与IMP、AMP和Glu进行二元交互时，无机离子对鲜味物质鲜味的呈现的影响程度较大，在配比为5∶5～1∶9时，其鲜味强度值均大于0∶10时的单一呈鲜物质的鲜味强度值。实验室前人研究发现就滋味强度值(TAV)而言，长江刀鲚中对鲜美滋味呈现贡献较大的核苷酸为IMP，而对于IMP有较为明显的增鲜作用。对GMP的增鲜效果不显著，只有1∶9组的复配液的鲜味强度值大于0∶10配比的复配液，而在与Gly的二元交互作用中，无明显的增鲜作用，对增鲜的重要性作用机制需要进一步研究。
图
与核苷酸及氨基酸的交互作用
Fig.2 Interactions of 
with nucleotides and free amino acids
2.3.2 Cl-与核苷酸及氨基酸的交互作用结果与分析
C1-是一种水溶性的无机离子，本身并不呈味，当周围存在阳离子时一般作为助味基团，参与滋味的呈现[3]。一些报道证实，Cl-、Na+等无机离子存在时能显著提高样品的鲜味强度。而当某些无机离子缺乏时(如不存在Cl-)，样本的鲜味强度会大幅下降甚至降低为0[22]。Cl-与核苷酸及氨基酸的交互作用结果见图3，对比Cl-与5种呈鲜物质的增鲜效果，其对IMP和Glu的鲜味增强作用较强，对GMP、AMP和Gly的增鲜作用较小。Cl-对IMP和Glu的增鲜作用配比在4∶6～1∶9。Glu的一钠盐具有强烈的鲜味，被认为是迄今为止所有海产品中主要的味觉活性成分[23]。虽然长江刀鲚中Glu含量少，但其一钠盐适宜的浓度结合Cl-的对比增鲜作用对长江刀鲚的鲜味具有一定的贡献。Cl-复配液的鲜味强度值在整体上低于复配液，这与检测结果中Cl-在产卵前刀鲚蒸制肉中的含量远低于
且与排序实验中对鲜味的贡献度高于Cl-的结果相一致，因此通过本试验可以推论出在长江刀鲚的整体鲜味体系中，相比Cl-具有更强的鲜味增强作用。
图3 Cl-与核苷酸及氨基酸的交互作用
Fig.3 Interactions of Cl- with nucleotides and free amino acids
2.3.3 Na+与核苷酸及氨基酸的交互作用结果与分析
Na+已经被多篇文献报道具有鲜味增强作用，在本试验中这个结论也得到了证实。HAYASHI等[24]通过研究发现，Na+、Cl-等无机离子对鲜味的呈现具有重要作用，去除Na+和Cl-则会导致鲜味的彻底消失。实验室前人的研究也表明无机离子的存在(尤其是Na+及Cl-)对鲜味的呈现十分重要。Na+与核苷酸及氨基酸的交互作用结果见图4，对比Na+与5种呈鲜物质的增鲜效果，其对Glu、Gly和IMP均有较强的鲜味增强作用，而对GMP和AMP则无明显的增鲜作用。
图4 Na+与核苷酸及氨基酸的交互作用
Fig.4 Interactions of Na+ with nucleotides and free amino acids
Na+在与Glu、Gly和IMP分别进行二元交互作用，配比为4∶6～1∶9时，其鲜味强度值均大于0∶10时单一呈鲜物质的鲜味强度值。Glu酸味显著而鲜味较弱，与Na+结合使得谷氨酸的NH3+和COO-两个基团之间静电作用形成带负电荷的五元环结构(HOOC-(CH2)2-CHNH2-COO-)，当此结构周围有Na+存在时，易于被鲜味受体所接受，但在Glu溶液中的Na+无法完全包裹五元环基团，所以添加NaCl具有对比增鲜的作用[20]。但当NaCl过量时，由Na+所产生的咸味会遮盖鲜味[25]。与其他离子不同，Na+在与产卵前长江刀鲚蒸制肉样本中含量较低的鲜味物质Gly进行二元交互反应时同样具有较强的鲜味增强效果，这表明Na+在长江刀鲚的鲜味体系中确实起到重要的增鲜作用。
2.3.4 K+与核苷酸及氨基酸的交互作用结果与分析
产卵前长江刀鲚样品中K+的含量远高于Na+，但是其与核苷酸及氨基酸的二元交互结果增鲜效果不如Na+显著，可能的原因如Glu最适宜和Na+相结合被鲜味受体所接受。K+与核苷酸及氨基酸的交互作用结果见图5，在K+与Glu、Gly和GMP的二元交互作用时，配比为2∶8和1∶9的组别鲜味强度值均大于0∶10时的单一呈鲜物质的鲜味强度值，表明K+对于Glu、Gly和GMP有较为明显的鲜味增强作用，K+对其余几种呈鲜组分的增鲜效果不明显。SCHIFFMAN等[26]的研究表明Na+和K+的加入能够降低Glu溶液的滋味阈值，这可能是K+对于Glu有较为明显的增鲜作用的原因。
图5 K+与核苷酸及氨基酸的交互作用
Fig.5 Interactions of K+ with nucleotides and free amino acids
本试验以产卵前长江刀鲚为研究对象，对其关键性鲜味相关物质进行贡献度大小的感官排序实验。根据对比法则、概率论结合数理统计方法结果表明，9种主要呈/增鲜物质对鲜味贡献度的重要性排序为：
且它们均存在1%水平上有显著性差异。其中，
和Cl-对产卵前刀鲚肉的鲜味贡献最为显著。
通过对长江刀鲚中无机离子和呈鲜组分进行二元交互感官试验并分析各二元混合体系的鲜味强度表明，
和K+作为长江刀鲚中的增鲜组分均能够在不同程度上提升二元混合体系的鲜味强度。其中，与鲜味物质在配比为5∶5～1∶9，Cl-与鲜味物质配比为4∶6～1∶9对于IMP和Glu有较强的增鲜作用；Na+对于Glu、Gly以及IMP类鲜味物质在配比为4∶6～1∶9具有较明显的鲜味增强作用；而K+增鲜效果不显著。与呈鲜物质二元交互组别的整体鲜味强度值要高于其余无机离子与呈鲜物质的二元交互作用，表明对长江刀鲚鲜味的呈现贡献度要高于其余无机离子，该结论与感官排序试验的结果相一致。
本试验得出了长江刀鲚9种主要呈/增鲜物质对鲜味贡献度的重要性排列顺序，并初步得出了鲜味体系中无机离子和主要呈鲜组分的适宜鲜味配比，但具体的配比比值以及在长江刀鲚无机离子、氨基酸和核苷酸的三元鲜味混合体系中的适宜比例还需要后续的研究进一步探明。
[1] 李玉琪.刀鲚营养品质评价与分析[D].上海:上海海洋大学,2015.
[2] 滕静,陶宁萍,李玉琪.卵巢发育不同阶段长江刀鲚肉营养成分的分析及评价[J].现代食品科技,2016,32(9):267-274.
[3] 龚骏.蒸制刀鲚肉的鲜味研究[D].上海:上海海洋大学, 2015.
[4] 王耀辉,郭正龙,李荣峰,等.长江刀鲚池塘养殖技术初探[J].水产养殖, 2015, 36(8):26-27.
[5] FUKE S,KONOSU S.Taste-active components in some foods: A review of Japanese research[J]. Physiology & Behavior, 1991, 49(5):863-868.
[6] 吴娜,顾赛麒,陶宁萍,等.鲜味物质间的相互作用研究进展[J].食品工业科技,2014, 35(10):389-400.
[7] KUNINAKA A.Studies on taste of ribonucleic acid derivatives[J].Agric Chem Soc Jpn, 1960, 34(6): 487-492.
[8] YAMAGUCHI S,YOSHIKAWA T,IKEDA S,et al.Measurement of the relative taste intensity of some L-α-amino acids and 5′- nucleotides[J].Journal of Food Science,1971,36(6):846-849.
[9] YAMAGUCHI S.The synergistic taste effect of monosodium glutamate and disodium 5'-inosinate[J].Journal of Food Science,1967,32(4):473-478.
[10] GONG Jun,SHEN H, ZHENG Jinyuan, et al.Identification of key umami-related compounds in Yangtze Coiliaectenes by combining electronic tongue analysis with sensory evaluation[J].RSC Advances, 2016,6(51):45 689-45 695.
[11] RYDER J M. Determination of adenosine triphosphate and its breakdown products in fish muscle by high-performance liquid chromatography[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1985,33(4):678-680.
[12] KONOSU S. Distribution of nitrogenous constituents in the muscle extracts of eight species of fish[J]. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries,1974,40(9): 909-915.
[13] GB 5009.91—2017 食品安全国家标准食品中钾、钠的测定[S].北京:中国标准出版社,2017.
[14] GB 5009.87—2016 食品安全国家标准食品中磷的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.
[15] GB/T 9695.8—2008 肉与肉制品氯化物含量测定[S].北京:中国标准出版社,2008.
[16] GB/T 12315—2008 感官分析方法学排序法[S].北京:中国标准出版社,2008.
[17] 史波林,赵镭,奂畅,等.感官评价小组及成员排序能力评估的一般导则[J].食品科学, 2014, 35(17):346-350.
[18] GB/T 16291.2—2010 感官分析选拔、培训和管理评价员一般导则[S].北京:中国标准出版社, 2010.
[19] BARTOSHUK L M.Taste mixtures:Is mixture suppression related to compression?[J].Physiology & Behavior,1975,14(5): 643-649.
[20] 龚骏,陶宁萍,顾赛麒.食品中鲜味物质及其检测研究方法概述[J].中国调味品,2014,39(1):129-135.
[21] 刘源,王文利,张丹妮.食品鲜味研究进展[J].中国食品学报,2017,17(9):1-10.
[22] 龚骏,陶宁萍,钱晓明,等.长江刀鲚、黄河刀鲚与东海刀鲚熟制肉的滋味成分差异[J].食品工业科技,2014,35(20):182-185;195.
[23] KANI Y, YOSHIKAWA N,OKADA S, et al.Taste-active components in the mantle muscle of the oval squid Sepioteuthis lessoniana and their effects on squid taste[J].Food Research International, 2008,41(4):371-379.
[24] HAYASHI N, CHEN R, IKEZAKI H, et al. Evaluation of the umami taste intensity of green tea by a taste sensor[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2008, 56(16): 7 384-7 387.
[25] KONJO K, IMAI K. Annual Congress[M]. Bulletin of the Chemical Society of Japan Bull, 1963.
[26] SCHIFFMAN S S,FREY A E,LUBOSKI J A,et al.Taste of glutamate salts in young and elderly subjects: Role of inosine 5′-monophosphate and ions[J].Physiology&behavior, 1991,49(5): 843-854.