侯 杰，孫啟星，鄧 沖，童 星*

（1.佛山市海天（高明）調(diào)味食品有限公司，廣東 佛山 528000；2.佛山市海天調(diào)味食品股份有限公司，廣東 佛山 528000）

酵母抽提物（yeast extract，YE）是以酵母為原料經(jīng)發(fā)酵、提取、轉(zhuǎn)化、濃縮（制粉）等工藝制成的膏狀或粉末狀的物質(zhì)[1]，其富含的有機(jī)酸、氨基酸、核苷酸、肽等物質(zhì)賦予食品較強(qiáng)的鮮味、肉香、醬香、濃厚感等風(fēng)味特性。酵母抽提物自20世紀(jì)80年代在我國快速發(fā)展以來，從最初作為培養(yǎng)基組分使用，逐步應(yīng)用至調(diào)味品、化妝品、保健食品等行業(yè)。2008年增長速度約30%，占據(jù)全世界酵母抽提物總產(chǎn)量的20%以上?，F(xiàn)已根據(jù)應(yīng)用場景不同，開發(fā)出各種針對性技術(shù)方案，在YE生產(chǎn)技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。發(fā)展趨勢上，則表現(xiàn)為既與國際前沿接軌，又結(jié)合中國實(shí)際需求的良好方式。本文通過分析YE中各種鮮味來源及貢獻(xiàn)風(fēng)味的途徑，以醬油為載體，解析了不同YE組分給調(diào)味品口感上帶來的變化。為YE在調(diào)味品中的應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)以及應(yīng)用的參考。

1 YE的原料來源及生產(chǎn)方法

目前酵母抽提物一般以面包酵母[2]、啤酒酵母[3]、假絲酵母[4]和活性干酵母[5]為原料。先后開發(fā)出普通、高純度、高核苷酸型、高谷氨酸型、醬油專用型、熱反應(yīng)肉風(fēng)味型、特濃鮮味汁等類型的YE產(chǎn)品[2]。同時(shí)原料成本得到有效控制，國內(nèi)的酵母抽提物約為20～50元/kg，而國外的酵母抽提物價(jià)格約為80～160元/kg。采用廢啤酒酵母開發(fā)出的酵母抽提物呈味核苷酸（I+G）含量也達(dá)到了10%～12%[6]。以假絲酵母制備的酵母抽提物氨基酸態(tài)氮的含量0.65 g/100 mL，得率為50.1%，帶有醬香，略帶酯香，口感濃郁有鮮甜味[4]。該酵母抽提物有醬香風(fēng)味并略帶酯香，口感濃郁有鮮甜味。以普通干酵母粉為原料，制備的酵母抽提物蛋白回收率達(dá)71.8%，水解度為29%，所測定的游離氨基酸總量160 mg/g[5]。但是縱觀各種酵母類型，在高蛋白高核酸產(chǎn)量的前提下，主要還是依靠高質(zhì)量的破壁技術(shù)及分解轉(zhuǎn)化技術(shù)，才能獲得高得率，且風(fēng)味優(yōu)良的產(chǎn)品[7]。

酵母的破壁方法主要有物理法高壓脈沖電場（pulsed electric fields，PEF）、超聲波破碎等、化學(xué)法、酶法及自溶法。通常會復(fù)合多種手段進(jìn)行酵母細(xì)胞的破碎，以降低成本或提高收率。PEF為食品非熱處理的熱點(diǎn)手段。其作用原理是脈沖電場和脈沖磁場交替作用，使酵母細(xì)胞壁透性增加，破壞細(xì)胞壁使內(nèi)容物流出。謝閣[8]采用PEF技術(shù)，獲得蛋白質(zhì)與核酸提取率分別為77.59%和88.19%的產(chǎn)品。超聲波破碎法是利用超聲波的空化作用，使酵母細(xì)胞瞬間裂解；其優(yōu)點(diǎn)是可以減少熱敏成分的損失，缺點(diǎn)是收率較低[9]?；瘜W(xué)法主要是用強(qiáng)酸對酵母內(nèi)容物進(jìn)行暴力分解。酸解法酵母分解率高，游離氨基酸含量高但產(chǎn)品的風(fēng)味較差。酶解法熱敏成分破壞的少，因此風(fēng)味也最好。缺點(diǎn)是酶制劑的成本高。很多企業(yè)生產(chǎn)特種酶[10]來降低成本，或自溶法進(jìn)行破壁。自溶法是以鮮酵母為原料，利用自身的酶系將酵母體內(nèi)的糖類物質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸分解為還原糖、有機(jī)酸、氨基酸、肽類及核苷酸等小分子物質(zhì)。自溶法獲得的YE，蛋白分解率高，游離氨基酸含量高、風(fēng)味好、成本較低，缺點(diǎn)是呈味核苷酸含量低，易被轉(zhuǎn)化。通常同步開展高蛋白高RNA含量的酵母菌篩選、培育工作[11]，采用自溶法結(jié)合酶法轉(zhuǎn)化生產(chǎn)YE。

2 YE呈味方式

YE主要的呈鮮來源為氨基酸、呈味核苷酸及肽。酵母抽提物的谷氨酸含量可達(dá)10%、呈味核苷酸的含量達(dá)20%（以無鹽固形物計(jì)）、其他成分為游離氨基酸、小分子肽，造就了其風(fēng)味獨(dú)特的鮮味、醇厚感和肉香味。

2.1 YE中氨基酸的呈味方式

YE氨基酸中的谷氨酸、天門冬氨酸鮮味較強(qiáng)；絲氨酸、蘇氨酸、丙氨酸除有鮮味，還有甜味；甘氨酸呈“海鮮味”；呈鮮氨基酸中谷氨酸的鈉鹽呈鮮效果較好，而且工業(yè)化應(yīng)用較成熟，應(yīng)用更加廣泛，為大眾所熟知。L-谷氨酸鈉（monosodium L-glutamate，MSG）的呈味閾值為0.3‰，添加至調(diào)味品中后，在一定程度上可以緩和咸味的強(qiáng)度，使酸味的刺激性降低，并讓甜味變厚，提升甜味的滿足感，同時(shí)對苦味有一定的遮蔽作用。

從分子結(jié)構(gòu)上分析，MSG符合呈鮮氨基酸的碳骨架通式[O--（C）n-O-，n=3～9]。即鮮味氨基酸需要一條3～9個(gè)碳原子的脂鏈。其中在碳骨架上含有4～6個(gè)碳原子的酸性氨基酸最理想，可以直接刺激分布在舌頭表面乳突中的味蕾細(xì)胞，表現(xiàn)出鮮味。但是MSG（5個(gè)碳原子）產(chǎn)生的鮮味強(qiáng)度更大，且在YE中的含量占比往往遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于天冬氨酸，所以YE中主要以其鈉鹽MSG來衡量氨基酸對鮮味的貢獻(xiàn)。甘氨酸、丙氨酸表現(xiàn)出甜味；精氨酸、脯氨酸、賴氨酸、甲硫氨酸低濃度表現(xiàn)出甜味，高濃度表現(xiàn)出苦味；組氨酸呈苦味。上述氨基酸所表現(xiàn)出的味道，交織出了YE豐富的呈味特性。

2.2 YE中核苷酸的呈味作用

呈味核苷酸具有增大MSG味感受體數(shù)量的作用，增鮮效果從強(qiáng)至弱依次為鳥苷酸＞肌苷酸＞尿苷酸。根據(jù)呈鮮機(jī)理的研究，人類舌頭上的茸狀、廓狀、葉狀舌乳頭上有感知鮮味的味蕾分布，而味蕾上的G蛋白可以產(chǎn)生鮮味信號。G蛋白上的代謝型谷氨酸受體4亞型（mGluR4）和代謝型谷氨酸受體1亞型（mGluR1），異質(zhì)二聚體T1R1、T1R3等受體對鮮味的呈現(xiàn)起關(guān)鍵作用[12-13]。當(dāng)有核苷酸、肽等物質(zhì)存在時(shí)，多個(gè)味覺受體產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，表現(xiàn)出相乘作用。

肌苷酸（inosincacid，inosinemonphosphate，IMP）于1847年由德國人從牛肉中分離獲得，1913年日本人KODAMA和KUNINUKA發(fā)現(xiàn)，IMP為鰹魚汁鮮味的重要來源[14-15]。肌苷酸的2'、3'及5'三種磷酸基結(jié)合異構(gòu)體中只有5'-IMP才呈現(xiàn)鮮味。IMP呈味閾值0.25‰，其呈味效果并不會像MSG一樣隨著濃度上升鮮味呈正比增強(qiáng)。因?yàn)楹怂嵛镔|(zhì)增大谷氨酸味感受體的數(shù)量不能無限增大，會在相對狹窄的范圍內(nèi)達(dá)到頂峰。當(dāng)MSG和IMP同時(shí)使用時(shí)，會因?yàn)橄喑俗饔?，表現(xiàn)出現(xiàn)強(qiáng)大呈味效果。這也是大部分復(fù)合增鮮劑制造的理論基礎(chǔ)。鳥苷酸（guanylic acid，guanosinemonophosphate，GMP）的呈味性確立于1960年，同IMP一樣，只有5'-GMP才有呈鮮作用。因在香菇中含有較多的鳥苷酸[16]，故而有人將GMP所形成的味道稱為“香菇味”。GMP呈味閾值0.125‰，其和MSG搭配使用時(shí)的相乘效果作用力，大約是IMP的3倍左右[17]。當(dāng)MSG與I+G的使用比例為95∶5時(shí)，增鮮效果是MSG的6倍[10]。

2.3 YE中肽的呈味作用

當(dāng)酵母中的蛋白質(zhì)分解時(shí)，會產(chǎn)生許多肽類物質(zhì)。分別表現(xiàn)出苦味、甜味、鮮味等滋味。隨著蛋白質(zhì)的分解，如果疏水性的氨基酸側(cè)鏈大量暴露在肽段的表面，則會刺激味蕾細(xì)胞產(chǎn)生苦味。暴露的程度越大、疏水性氨基酸處于肽鏈C端的比例越大，則表現(xiàn)的苦味越強(qiáng)烈。同時(shí)也會產(chǎn)生以阿斯巴甜為代表的甜味肽。當(dāng)然，受關(guān)注最多的還是其產(chǎn)生的γ-谷氨酰胺肽、谷胱甘肽等呈鮮的小分子鮮味肽[1]。除了產(chǎn)生鮮味肽以外，還會產(chǎn)生Glu-Asp-Glu、Asp-Glu-Ser等為代表的風(fēng)味肽。風(fēng)味肽雖然本身的呈鮮作用較弱，但是能夠協(xié)同MSG與肌苷酸（IMP）形成相乘作用。

在肽類增鮮機(jī)理中，通常認(rèn)為鮮味肽和G蛋白偶聯(lián)受體結(jié)合，最終通過刺激味蕾細(xì)胞膜去極化和神經(jīng)遞質(zhì)釋放，以感知鮮味。而風(fēng)味肽則是對傳遞過程中的信號加以放大、掩蔽、延遲、緩釋，以達(dá)到增鮮、抑咸、濃厚等作用。

谷胱甘肽是第1種被明確顯示出具有濃厚味（kokumi）的物質(zhì)，與MSG、IMP、GMP等鮮味物質(zhì)或其混合物共存時(shí)，會產(chǎn)生較強(qiáng)的肉類風(fēng)味[18]；將谷胱甘肽用于肉類、海鮮類食品可抑制核酸分解、強(qiáng)化食品風(fēng)味并延長保質(zhì)期；在奶制品中添加谷胱甘肽可優(yōu)化口感、提升奶酪質(zhì)量，延緩酪蛋白氧化。

通過對YE進(jìn)行提純，提升了小分子肽、氨基酸的比例。雖然在提純過程中損失了部分I+G，不過得到的產(chǎn)品在按0.5%～1.0%添加時(shí)，并沒有出現(xiàn)鮮味強(qiáng)度下降。而高I+G含量（約20%）的YE側(cè)重從菌種選育階段就提升核苷酸的含量，時(shí)產(chǎn)品有較強(qiáng)的鮮味沖擊感。YE中的I+G給產(chǎn)品提供鮮味沖擊感，小分子的肽、氨基酸、有機(jī)酸提升醇厚感和風(fēng)味。也即YE發(fā)展的兩個(gè)方向：鮮味感（umami）和濃厚感（kokumi）。

Umami常被形容鮮味。多種化合物如Asp、Glu、5'-核苷酸及其鈉鹽、琥珀酸二鈉鹽被鑒定出具有鮮味。濃厚味（kokumi）這一概念是由日本科學(xué)家提出來的，被形容為滿口感、層次感、復(fù)雜感。有濃厚感效果的物質(zhì)通常自身并不會表現(xiàn)出濃厚感，而是和其他呈味物質(zhì)共同作用。研究發(fā)現(xiàn)，多種小分子肽具有濃厚味效果（如谷胱甘肽）。通過對濃厚味的剖析，以及實(shí)際應(yīng)用中的分析表明，酵母抽提物提供的濃厚味主要通過3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：（1）小分子肽類提供的鮮味持續(xù)性、豐富度。（2）對MSG、IMP、GMP等直接而刺激的鮮味起到了緩釋作用。（3）肽類物質(zhì)在口腔中的分解，形成鮮味物質(zhì)。

為研究YE的添加效果，將YE按分子質(zhì)量大小進(jìn)行分離后，以醬油為基底按質(zhì)量濃度0.5%的添加量進(jìn)行感官鑒評，結(jié)果見表1。

表1 酵母抽提物中不同分子質(zhì)量范圍的組分呈味效果Table 1 Flavoring effects of components with different molecular weight ranges in yeast extracts

酵母抽提物中分子質(zhì)量＜1 000 u的組分在直接鑒評時(shí)表現(xiàn)出苦味，整體風(fēng)味比較扎舌，微有鮮味。但是通過添加至醬油體系中后，表現(xiàn)出明顯的增鮮、增厚特性。1 000～5000 u的組分直接品嘗時(shí)苦味更強(qiáng)烈，但是對醬油的增鮮、增厚效果不明顯。＞5 000 u的組分則無滋味。說明分子質(zhì)量＜1 000 u的組分的肽類、氨基酸能夠更直觀有效的刺激味蕾，形成風(fēng)味，為YE鮮味感、濃厚感的主要來源。

3 YE在調(diào)味品中的用途

YE因?yàn)槠涮狨r、增厚特性在調(diào)味品中得到廣泛應(yīng)用。在生抽醬油成品中添加0.3%～0.8%，可以提升醬油的醇厚感及協(xié)調(diào)性，掩蔽醬油發(fā)酵過程中產(chǎn)生的不良?xì)馕叮嵘u香。在醬油發(fā)酵過程中添加[19]，可以提升發(fā)酵原油的全氮、氨基酸態(tài)氮等理化指標(biāo)；促進(jìn)酵母菌的生長，提升醬香、酯香；縮短醬油發(fā)酵周期，降低生產(chǎn)成本。以2%添加在雞精中時(shí)鮮味提升明顯，醇厚感和滲延感較好，味感更豐富[20]。按0.8%添加至發(fā)酵醬（豆瓣醬、黃豆醬等）中后，呈現(xiàn)鮮味強(qiáng)、醇厚、口感協(xié)調(diào)、醬香濃郁的風(fēng)味特點(diǎn)[21]。添加0.5%至料酒[22]中，游離氨基酸組成更加豐富、風(fēng)味更加醇厚，鮮味提升，酸澀味減弱，而且品控穩(wěn)定。酵母抽提物添加至多種食醋的中后，不影響其透明度和澄清度；稍微淡化了食醋的刺激酸味，增加食醋層次感，使得口感更加協(xié)調(diào)[23]。

還可以將酵母抽提物通過美拉德反應(yīng)[24]而產(chǎn)生的豬肉味、牛肉味、雞肉味或其他肉味特征的風(fēng)味物質(zhì)與煙熏香料、香辛料等其他調(diào)味料精制成風(fēng)味化酵母精應(yīng)用于肉制品的生產(chǎn)中，使得制品既具有逼真的肉香[25]、辛香，同時(shí)又有醬香和醇厚豐滿的味感，產(chǎn)生均衡而甘濃的風(fēng)味。

4 發(fā)展方向

通過對國內(nèi)外主要YE生產(chǎn)企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品及專利、文獻(xiàn)分布以及消費(fèi)者偏好的分析[26-29]。得到Y(jié)E發(fā)展趨勢為（1）高I+G；（2）利用熱反應(yīng)風(fēng)味模擬技術(shù)；（3）低鈉鹽；（4）賦予食品新鮮感；（5）高天然谷氨酸鹽；（6）低色素；（7）無氣味或氣味弱。YE產(chǎn)品出現(xiàn)從滋味向風(fēng)味轉(zhuǎn)變，以及針對目標(biāo)產(chǎn)品定向開發(fā)的趨勢。最初的產(chǎn)品主要通過提高全氮、氨基氮和核苷酸的含量以提升產(chǎn)品的鮮味和醇厚感等特性[29]。但是近年YE企業(yè)在原來產(chǎn)品的基礎(chǔ)上推出眾多旨在凸顯或強(qiáng)化目標(biāo)產(chǎn)品特征風(fēng)味的產(chǎn)品[30-33]，并進(jìn)行了大量的專利技術(shù)保護(hù)工作。這些技術(shù)的核心技術(shù)原理在于以YE為基底、添加氨基酸、糖類或水解蛋白，然后以類似風(fēng)味香精的工藝進(jìn)行美拉德反應(yīng)，生成具有特征風(fēng)味的牛肉、豬肉、羊肉、醬香、燒烤味的YE產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的優(yōu)勢在于以安全廉價(jià)的材料出發(fā)，制造出色香味優(yōu)良、不受民族和地域限制的調(diào)味品。風(fēng)味化酵母菌抽提物由于在酵母菌抽提物基礎(chǔ)上糅合了熱反應(yīng)技術(shù)，且其主要原料是酵母菌抽提物，因此其已成為酵母菌抽提物和香精的結(jié)合體。風(fēng)味化酵母菌抽提物既具有酵母菌抽提物呈味好的優(yōu)勢，又具有熱反應(yīng)香精主體風(fēng)味突出的特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。