食品工業(yè)中的鮮味物質(zhì)概述

◎ 孫式興

（希杰（上海）商貿(mào)有限公司，上海 201107）

在人類飲食文化中，鮮味的歷史源遠流長，其和酸味、甜味、苦味、咸味一起組成了食品的基本味覺。但是直到1985年在夏威夷舉辦的鮮味研討會上，鮮味才被正式認可，成為了第5種基本味覺[1]。

鮮味物質(zhì)不是一個單純的化學(xué)物質(zhì)，而是氨基酸、呈味核苷酸、有機酸等組成的有機結(jié)合體，它和其他基本味覺相互影響、相互作用，使得食物的口感豐富多彩、富有層次，因此鮮味在食品工業(yè)中一直廣受關(guān)注[2]。

1 鮮味物質(zhì)的發(fā)展歷史

鮮味在中華飲食文化中一直占據(jù)著重要的位置，是美味、美食的代表。春秋戰(zhàn)國時期的就有《老子》“治大國若烹小鮮”的論述；元代《寄牛彥伊》中寫道“銀絲鱸膾最鮮美”；到了清朝，李漁的《閑情偶寄》和袁枚的《隨園食單》中也有關(guān)于鮮味的詳細描寫，此時鮮味已普遍被人們接受[3]。

現(xiàn)代鮮味工業(yè)的發(fā)展源于日本。1908年，池田菊苗受到一碗海帶黃瓜湯的啟發(fā)，第1次從海帶中提取出了谷氨酸鈉，并提出了鮮味用語“umami”，但是當時的人們普遍還不認可鮮味是基本的味道[4]。池田菊苗的學(xué)生小玉太郎博士于1913年在柴魚中發(fā)現(xiàn)了肌苷酸鹽（IMP）。1960年，國仲明博士在從事酵母的研究時，意外地發(fā)現(xiàn)了鳥苷酸鹽（GMP），并且首次提出了味精和核苷酸的協(xié)同搭配可以顯著提升鮮味強度的論點。自此以后，多種呈現(xiàn)鮮味的核苷酸類和氨基酸類物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)，包括腺苷酸鹽（AMP）、黃苷酸鹽（XMP）、鵝膏蕈氨酸、口蘑氨酸和茶氨酸等。

2 鮮味物質(zhì)的種類

目前已知的鮮味物質(zhì)，主要包括氨基酸及其鹽類、核苷酸類、有機酸類和復(fù)合鮮味劑4大類。

2.1 氨基酸及其鹽類

代表性物質(zhì)主要是谷氨酸和天門冬氨酸。谷氨酸的鈉鹽俗稱味精，是目前已知鮮味最高、應(yīng)用最廣泛的氨基酸類鮮味物質(zhì)。天門冬氨酸存在于竹筍等天然的食材中，鮮度約為谷氨酸鈉的1/5，與其他鮮味劑搭配使用，可以發(fā)揮協(xié)同相乘的作用[5]。此外，甘氨酸和丙氨酸有一定的鮮甜特征，在實際應(yīng)用中可以作為鮮味的補充。在茶葉中也發(fā)現(xiàn)了一種鮮味的氨基酸（茶氨酸），它和茶葉中的其他各種氨基酸協(xié)同作用，既可以掩蓋單寧等多酚類物質(zhì)的苦澀感，也能夠提供鮮甜的口感[6]。需要注意的是，只有L-型構(gòu)象的氨基酸才能呈現(xiàn)鮮味，D-型異構(gòu)體并沒有鮮味。

2.2 核苷酸類

核苷酸屬于芳香雜環(huán)化合物，在結(jié)構(gòu)上具有空間專一性。呈現(xiàn)鮮味的核苷酸類物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上具備以下3個條件：①只有5’-核苷酸，即在核糖部分的5’位碳上形成磷酸酯的核苷酸才能呈現(xiàn)鮮味，而在第2’或3’位碳上形成磷酸酯的核苷酸則沒有鮮味。②只有堿基為嘌呤基的5’-核苷酸才呈現(xiàn)鮮味，堿基是嘧啶類的核苷酸則不具有鮮味。③只有在嘌呤環(huán)的第6位碳上有一個羰基（-CO）或羥基（-OH）的核苷酸才呈現(xiàn)鮮味。目前已發(fā)現(xiàn)的具有鮮味特性的核苷酸及其衍生物有30多種，以5’-肌苷酸（5’-IMP）、5’-鳥苷酸（5’-GMP）和5’-腺苷酸（AMP）為代表[7]。

核苷酸在常規(guī)狀態(tài)下非常穩(wěn)定，但容易被磷酸酯酶酶解，導(dǎo)致磷酸基團與核糖的連接斷開，從而失去鮮味。磷酸酯酶主要存在于生鮮原料當中，因此在生鮮原料中添加核苷酸時，需要提前在85 ℃條件下加熱，使酶失去活性[5]。

2.3 有機酸類

琥珀酸的化學(xué)名稱是1，4-丁二酸，是一種酸味劑，它的鈉鹽-琥珀酸二鈉（干貝素）呈現(xiàn)海鮮的鮮味特征，是我國唯一許可使用的有機酸類鮮味物質(zhì)[8]。干貝素在實際應(yīng)用中需要適量添加，添加量過多會有苦澀的口感出現(xiàn)。

2.4 復(fù)合鮮味劑

食品工業(yè)中常用的復(fù)合鮮味劑包括水解植物蛋白（HVP）、酵母抽提物（YE）、呈味肽等。水解植物蛋白是植物性的黃豆、小麥或玉米，通過酸法水解中和而成[9]。酵母抽提物以食品加工用酵母為主要原料，在酵母自身的酶或外加食品級酶的共同作用下酶解自溶后得到的產(chǎn)品，富含氨基酸、肽、多肽等酵母細胞中的可溶性成分[10]。呈味肽以動植物蛋白為風味出發(fā)源，利用特異酶制備、反向調(diào)控酶解、組合富集和溫和熱反應(yīng)等技術(shù)制備而成[11]。這些復(fù)合鮮味劑的鮮味基本來源仍是氨基酸、核苷酸以及有機酸這3類物質(zhì)。

3 鮮味物質(zhì)的呈鮮機理

關(guān)于鮮味物質(zhì)的呈鮮機理還沒有十分透徹的研究，目前普遍的觀點是：鮮味物質(zhì)進入人體口腔后，首先與舌頭上味蕾中專門接受鮮味物質(zhì)的受體發(fā)生反應(yīng)，由味覺神經(jīng)將信號傳遞給大腦對應(yīng)區(qū)域，經(jīng)過大腦的分析判斷感受到鮮味。研究人員陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了兩種鮮味受體：異源二聚體T1R1/T1R3、味型代謝性谷氨酸受體mGluR4，它們都屬于G蛋白偶聯(lián)受體，有類似捕蠅草形狀的結(jié)構(gòu)域[12]。進一步的研究證實：異源二聚體T1R1/T1R3是感知鮮味的主要受體，而mGluR4則是候選受體。另外，鮮味和甜味共用一個受體亞基T1R3，和T1R2組成可感知甜味的異源二聚體，這就解釋了為什么谷氨酸鈉在品嘗的時候會感受到甜味，過多地食用卻會對甜味產(chǎn)生排斥反應(yīng)[13]。

4 常用的鮮味劑

在食品工業(yè)中，應(yīng)用最成熟的是鳥苷酸二鈉（GMP）、肌苷酸二鈉（IMP），這兩種物質(zhì)以1∶1的比例進行混合，成為呈味核苷酸二鈉（I+G）。

4.1 IMP與GMP

肌苷酸二鈉（IMP）的分子量為527.25，是無色或白色的晶體及粉末，易溶于水，少量溶解于乙醇，幾乎不溶于乙醚；鳥苷酸二鈉（GMP）的分子量為533.26，也是無色或白色的晶體及粉末。兩者在水、醋、醬油、食鹽水、酒精中的溶解度有所不同。IMP比GMP有更好的溶解性，尤其是在醬油、醋中。目前，IMP在醬油中已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，很多醬油廠家采用I+G與IMP復(fù)配的方式，也有一些廠家采用只添加IMP的方式。

在實際應(yīng)用中，IMP和GMP具有各自不同的效果。IMP可以增強產(chǎn)品的入口直沖感，對咸味、酸味、香辛料等風味都有顯著的提升作用，比較適合應(yīng)用在鮮咸、辛香、酸辣風味的產(chǎn)品中，如醬油、泡菜、番茄沙司等[14]。同時，IMP還能增加產(chǎn)品的咸味感受，可通過添加IMP降低產(chǎn)品的含鹽量，從而達到減鹽不減咸的目的。GMP能夠增加產(chǎn)品的脂肪感、滑爽感、滯留感及蘑菇風味，可以改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)、平衡協(xié)調(diào)產(chǎn)品整體口感，并且降低產(chǎn)品加工過程中所產(chǎn)生的不良風味，因此適合添加在含有豐富奶油、油脂及蘑菇風味的產(chǎn)品中，如蛋黃醬、奶酪醬、奶油蔬菜湯及菌菇湯等[15]。

4.2 I+G與味精的鮮味協(xié)同

味精和I+G具有不同的呈鮮特點：味精的鮮味以前調(diào)和中調(diào)為主，入口快，消失也相對較快；I+G的鮮味則以中調(diào)和后調(diào)為主，有很好的鮮味滲延表現(xiàn)，后鮮滯留很長。在實際的應(yīng)用中，往往將兩者進行搭配使用。更為重要的是，兩者具有協(xié)同增鮮效應(yīng)，即核苷酸與味精復(fù)配使用，鮮味會成倍增加。隨著I+G比例的增加，鮮味強度迅速上升，然后平穩(wěn)，后呈下降趨勢。

5 結(jié)語

從20世紀初首次分離出鮮味物質(zhì)，到鮮味工業(yè)開始起步，并在此后的時間里迅速發(fā)展，各種鮮味物質(zhì)被一一發(fā)現(xiàn)和分離提取，對其應(yīng)用也從添加單一的鮮味物質(zhì)過渡到各種鮮味的協(xié)同搭配，人們對鮮味物質(zhì)的應(yīng)用越來越得心應(yīng)手。但是，人們對鮮味的呈味機理仍然不能透徹理解，還需要從業(yè)人員更多的努力和更深的研究。