酵母抽提物減鹽功能及在高湯調(diào)味粉中應用研究

熊 建 ，覃先武，李麗娜，郭 輝，李 沛

（1.酵母功能湖北省重點實驗室，湖北宜昌 443003；2.今麥郎食品股份有限公司，河北邢臺 054001）

我國是全球食鹽攝入量最高的國家之一，平均每天食鹽攝入量在10 g 以上，是世界衛(wèi)生組織的每日食鹽建議量的兩倍，比《中國居民膳食指南（2016）》推薦的6 g 攝入量超出75%。中國營養(yǎng)學會推薦成年人適宜鈉攝入量為2200 mg/d（1 g 食鹽約含393 mg 鈉）。食鹽是攝入鈉的最主要來源，攝入足量的鈉離子，對于維持身體生理機能至關重要。然而，過量攝入就會產(chǎn)生健康隱患。研究表明高鈉攝入是造成高血壓和心血管疾病的重要原因之一，而減少鈉攝入量可以有效降低血壓以及與此相關慢性病的發(fā)病率。減少鈉攝入，主要在于減少食鹽（氯化鈉/NaCl）的日常攝入量。

當前，各國研究人員提出了不同的減鹽降鈉解決方案，有文獻報道的方法如下：直接降低氯化鈉的添加量；氯化鉀及其混合鹽替代鈉鹽；優(yōu)化食鹽物理形態(tài)；通過增強咸味氣味來提升食品的咸味感知；采用風味增強劑通過風味物質(zhì)來激活口腔和舌上的味覺受體，從而彌補鈉鹽添加量減少引起咸味下降的缺點或者起到掩蔽作用。

酵母抽提物（yeast extract，簡稱YE）是利用可食用的面包酵母為原料，通過現(xiàn)代生物酶解技術獲得的一類味道鮮美、口感豐富的呈味物質(zhì)，具有食品屬性、提鮮增味、平衡異味、減鹽淡咸、耐受性強的五大特點，被廣泛應用于食品調(diào)味品產(chǎn)品中。酵母抽提物在不同食品的減鹽研究主要集中在應用方面，對其減鹽機理研究報道很少。

本文以酵母抽提物為研究對象，對幾款酵母抽提物的減鹽效果進行了對比分析，并對YE 的肽段進行分離制備，分析不同分級樣品的減鹽效果和特點，同時在一款高湯調(diào)味粉中添加YE 進行風味對比測試，對酵母抽提物的減鹽機制進行了闡述，為酵母抽提物在減鹽產(chǎn)品中應用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

高蛋白酵母乳、高核酸酵母乳 來源于安琪酵母股份有限公司；基礎鮮味YE：基礎YE-1、基礎YE-2；增強鮮味YE：高鮮YE-1、高鮮YE-2、濃厚味YE：濃厚YE-1、濃厚YE-2 所有YE 產(chǎn)品來源于安琪酵母股份有限公司；中性蛋白酶（酶活：100000 U/g）、風味蛋白酶（酶活：60000 U/g）、復合蛋白酶（酶活：200000 U/g）、核酸酶（50000 U/g）安琪酵母股份有限公司；肽酶（酶活：100000 U/g）國外某公司；食鹽、三黃雞、蔗糖、味精（谷氨酸鈉）、麥芽糊精、香辛料 均市售；高湯調(diào)味粉 今麥郎食品股份有限公司提供；檸檬酸、氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀 西隴化工；咖啡因、細胞色素C（MW12500）、桿菌肽（MW1450）、乙氨酸-乙氨酸-酪氨酸-精氨酸（MW451）、乙氨酸-乙氨酸-乙氨酸（MW189）Sigma 公司提供。

BONA-GM-18-2 雙膜有機膜實驗機 山東博納集團；博醫(yī)康Pilot10-15S 真空冷凍干燥機 北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司；L-8900 型氨基酸分析儀 日本Hitachi 公司；L-2000 帶紫外檢測器的高效液相色譜儀 日本日立公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 YE 產(chǎn)品制備工藝 基礎鮮味YE 制備工藝：以高蛋白酵母乳為原料（10%干基），加入酵母乳重量1%～1.5%中性蛋白酶和風味蛋白酶（添加質(zhì)量比為1:1），在pH5.0～6.0、55～65 ℃條件下酶解16～20 h，經(jīng)過離心分離最后噴粉得到基礎YE-1、基礎YE-2產(chǎn)品。

增強鮮味YE 制備工藝：以高核酸酵母乳為原料（10%干基），加入酵母乳重量1%～1.5%的復合蛋白酶和核酸酶（添加質(zhì)量比為1:1），在pH5.5～6.5、55～65 ℃條件下酶解16～20 h，經(jīng)過離心分離最后噴粉得到高鮮YE-1、高鮮YE-2 產(chǎn)品。

濃厚味YE 制備工藝：以高蛋白酵母乳為原料（10%干基），加入酵母乳重量1%～1.5%的中性蛋白酶、復合蛋白酶和肽酶（添加質(zhì)量比為1:1:0.5），在pH5.5～6.5、55～65 ℃條件下酶解16～20 h，經(jīng)過離心分離最后噴粉得到濃厚YE-1、濃厚YE-2 產(chǎn)品。

1.2.2 YE 的理化指標檢測 6 種酵母抽提物水分、總氮、氨基態(tài)氮、氯化鈉、I+G 鈉鹽化合物、游離谷氨酸含量參考酵母抽提物國標GB/T 23530-2009 中的方法進行檢測。

1.2.3 基礎味道的強度判定方法 經(jīng)感官培訓并篩選后的12 名品評人員組成品評小組，進行本文所需的風味感官評價活動，首先參考感官標度法，確定感知味道的最適濃度，如表1 所示。

表1 基本味代表物質(zhì)的最適濃度Table 1 Basic taste represents the optimum concentration of substances

配制不同濃度酸（檸檬酸）、甜（蔗糖）、苦（咖啡因）、咸（食鹽）、金屬味（氯化鉀）、鮮（谷氨酸鈉）味溶液，選擇最適濃度X（g/100 mL）味道強度作為10 分。

以0.8 g/100 mL 食鹽濃度的咸味強度作為基準，規(guī)定咸味強度為10，梯度稀釋不同濃度的食鹽溶液進行感官品嘗，確定咸味強度評分標準，如表2。

表2 咸味強度等效食鹽濃度Table 2 Salty intensity equivalent salt concentration

此感官模型設定咸味濃度和咸味強度成正比關系，通過對感官待評溶液的咸味強度來推測其等效食鹽濃度。以此類推，同樣設定其他味道（鮮、苦、金屬味、酸、甜）的濃度與強度的對應關系。

1.2.4 不同YE 對鹽水溶液咸味強度的影響 配制減鹽基礎溶液模型：以0.5 g/100 mL 食鹽溶液為本實驗的主要測試濃度，測試不同YE 對鹽水溶液的咸味增強效果。根據(jù)《國民營養(yǎng)計劃（2017-2030 年）》行動要求，在目前基線水平上，我國人均每日食鹽攝入量到2030 年下降20%的目標。因此實驗主要研究不同類型YE 對減鹽20%（實驗中減鹽即代表減少氯化鈉）的表現(xiàn)，同時前期預實驗確定YE 的合適添加量，以咸味強度進行感官評分，實驗設計見表3。

表3 添加不同YE 的鹽水溶液Table 3 Saline solution with different amount of YE

1.2.5 YE 對復合減鹽模型咸味強度的影響 為更接近食品調(diào)味品的應用環(huán)境，參考雞精配方，實驗中配制復合減鹽20%模型，用以驗證YE 對其咸味強度的影響。其中所用到的基礎料A 配方為：白糖10 g，味精15 g，麥芽糊精35 g，總計60 g 備用。基礎料A 與NaCl 復配成1%水溶液，添加不同YE 進行感官評價，對照組和實驗組采用麥芽糊精替代減少的食鹽，因為麥芽糊精在配方中主要起填充作用，對口感影響最小。因此，實驗設計見表4。

表4 YE 對復合減鹽模型的咸味強度影響Table 4 The effect of YE on the salty taste intensity of the compound salt reduction model

1.2.6 YE 對低鈉復配鹽風味的影響 市面上已經(jīng)出現(xiàn)低鈉鹽產(chǎn)品，此類產(chǎn)品一般是以氯化鉀等無機鹽代替一部分氯化鈉，起到咸味保留而減低鈉含量的作用，本研究通過制作低鈉復配鹽，并對添加YE 后咸味、苦澀味、金屬味的風味變化進行分析，研究YE對于低鈉復配鹽咸味、異味的修飾作用，參考市售低鈉鹽產(chǎn)品配方，設計減鈉20%方案，見表5。

表5 YE 對減鈉20%的復配鹽風味的影響Table 5 The effect of YE on the flavor of compound salt with 20% sodium reduction

1.2.7 YE 不同分子量肽樣品的制備 將300 g 濃厚YE-2 溶至6 L 去離子水中，配制成5%的溶液，采用超濾系統(tǒng)裝載不同濾膜，對濾液進行逐級分離，分別截留＜500 Da、500～1000 Da、1000～2000 Da、2000～3000 Da、3000～5000 Da 和＞5000 Da 的截留液。將上述濾液和截留液置于-80 ℃冰箱冷凍8 h以上，用冷凍干燥機干燥至粉末狀，-20 ℃保存。

1.2.8 肽分子量分布檢測方法 參考彭穎等的方法，采用高效液相色譜法測定，在紫外吸收波長220 nm條件下檢測，得標準品的色譜圖。以相對分子質(zhì)量的對數(shù)對保留時間作圖，得到校正曲線及其方程（T=-4.4482l gM+30.11，=0.997）。然后稱取10 mg 樣品于10 mL 容量瓶中，加入少許流動相，超聲振蕩，然后用流動相定容到刻度，過0.45 μm 有機膜。以某相對分子質(zhì)量肽段的峰面積比各相對分子質(zhì)量肽段的峰面積之和得到樣品的肽分子量分布。

1.2.9 YE 不同分子量肽樣品在鹽水溶液模型中減鹽效果的對比 將分離得到的不同分子量的肽段樣品加入到純鹽水溶液中，隨后采用梯度滋味稀釋法和時間強度法，記錄稀釋倍數(shù)以及持續(xù)時間，對比不同肽段樣對鹽水溶液的減鹽效果，根據(jù)前期預實驗結(jié)果，同時為了更進一步測試減鹽程度，實驗設計如表6。

表6 不同肽段樣品的鹽水溶液配制方案Table 6 Preparation of different peptide samples in saline solution

1.2.10 滋味稀釋分析法（TDA）將待測樣品按照1:1 的（體積比）進行稀釋，當某個稀釋水平的溶液與2 個空白（水）之間的滋味差異剛好能被識別出來，那么稱這個稀釋倍數(shù)為總TD 稀釋值。

1.2.12 YE 在高湯調(diào)味粉中減鹽應用研究方案 參考今麥郎調(diào)料包配料設計高湯調(diào)味粉應用配方，配制和稱取各種物料，按照一定比例混合攪拌均勻，備用，高湯調(diào)味粉配方見表7。然后分別稱取8.5 g 高湯調(diào)味粉對比樣，加入85 ℃水500 mL，邀請10 名專業(yè)感官品評人員組成感官評價小組，從鮮味、甜味、咸味、香氣、濃厚味、整體協(xié)調(diào)感進行評分，評分標準見表8，隨后對感官得分進行統(tǒng)計并分析。

表7 高湯調(diào)味粉配料方案Table 7 Soup seasoning powder ingredient scheme

表8 感官評定標準Table 8 Sensory evaluation standard

1.3 數(shù)據(jù)處理

本實驗部分數(shù)據(jù)采用Origin 2019 進行繪圖，用JMP13 進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 YE 產(chǎn)品的理化指標

目前利用面包酵母開發(fā)的YE 產(chǎn)品類型較多，理化指標和風味存在不同差異。本次挑選6 個不同類的純品YE 產(chǎn)品，按照酵母抽提物國標GB/T23530-2009 對其的理化指標進行檢測，結(jié)果見表9。

由表9 檢測數(shù)據(jù)可知，所選YE 的總氮、氨基酸態(tài)氮含量不盡相同，其中對比發(fā)現(xiàn)，濃厚YE-2 的水解程度較低，其中氨基酸態(tài)氮指標為2.88%；高鮮YE-1/-2 的天然增鮮增味成分含量最為豐富，高鮮YE-2 的游離谷氨酸含量達到10.85%，I+G 鈉鹽水合物含量達到9.53%；對2%YE 溶液進行風味感官，如表9 所示，各個產(chǎn)品的風味均有不同特點，均具有一定的獨特性。

表9 YE 產(chǎn)品的理化性質(zhì)Table 9 Physical and chemical properties of YE products

2.2 不同YE 對鹽水溶液的咸味強度影響

經(jīng)過前期初試驗，將6 款YE 按照0.1%添加比例加入0.4%鹽水溶液中，對比YE 對咸味強度的影響。

由圖1 的感官分析可知，添加YE 后，均對0.4%鹽水溶液的咸度有提升作用，不同YE 對于鹽水溶液的咸味強度的影響不同，根據(jù)對比咸味提升效果，挑選了高鮮YE-1/-2 和濃厚YE-1/-2 共4 款YE 產(chǎn)品進行后續(xù)的測試試驗。

圖1 不同YE 對鹽水溶液咸度的影響Fig.1 Effect of different YE on the salinity of saline solution

2.3 YE 對復合咸味液的咸味強度影響

食品調(diào)味品的產(chǎn)品開發(fā)中，所用的調(diào)味原料更加復雜，對比了YE 對鹽水溶液的影響，有必要進一步測試YE 對復合調(diào)味液的咸味強度影響，本文在建立的復合咸味液基礎模型上進行實驗，結(jié)果見圖2。

從圖2 中可以看出，添加YE 對咸味復合溶液的咸度有一定的提升，另外，4 種YE 組之間對比，咸味強度的提升效果存在差異，其中，濃厚YE-2 對咸味強度提升效果要強于其它YE。通過了解酵母抽提物的成分情況，發(fā)現(xiàn)濃厚YE-2 鮮味物質(zhì)游離谷氨酸和I+G 鈉鹽水合物含量不高，但酶解工藝控制下，氨基態(tài)氮含量低，表明小分子短肽含量豐富，而一部分小分子肽能提升食物濃厚味，濃厚味能夠起到修飾味道變?nèi)醯膯栴}，對咸味也有一定的促進作用，因此后續(xù)圍繞濃厚YE-2 開展后續(xù)試驗。

在監(jiān)獄管理局、勞教局，謝暉的“一把手”變成“一霸手”。用人提干專橫跋扈，一人說了算，且對干部提升不看品德，不憑能力，不顧政績，不問民意，只要肯送錢，就能被提拔重用。

圖2 YE 對復合咸味液的咸味強度影響Fig.2 Effect of YE on the salty taste intensity of compound salty liquid

2.4 濃厚YE-2 對低鈉復配鹽的風味影響對比實驗

目前減鹽行之有效的策略之一，是用鉀鹽或者其他形式的鹽替代部分鈉鹽。但是其它形式復合鹽的咸味與純正的鈉鹽的咸味存在一定差距。有些鉀鹽存在苦澀味及金屬味較為突出，鎂鹽苦澀味很重，這使氯化鉀、氯化鎂等非鈉鹽使用量受限。YE 具有掩蓋異味的特點，進行濃厚YE-2 對鉀、鈉＆鎂復合鹽的不良異味的影響實驗，結(jié)果見圖3。

通過不同方式復配KCl 和MgCl進行20%氯化鈉替代，獲得5 組方案（A、F/F1、G/G1、H/H1、I/I1），由圖3 可知，F(xiàn)～I 復合鹽的咸度均低于對照組A 的咸度，而YE 對F1 方案的咸味強度提升效果最為明顯，其次為G 組。與0.4%NaCl 基礎溶液的A 組對比，添加了鉀＆鎂鹽后，各方案的苦澀味和金屬味均有提升，而YE 對于F/G/H/I 方案的苦澀味和金屬味均有修飾掩蓋作用，其中I 組金屬味最強，I1 修飾金屬味效果最好；G 組苦澀味最強，G1 的修飾苦澀味的效果最好。在復配低鈉鹽產(chǎn)品中，使用了含AMP 的YE 產(chǎn)品。有研究報道AMP 與苦味受體T2R4 結(jié)合，競爭性的抑制了味蕾對苦味物質(zhì)的感知作用，從而實現(xiàn)抑苦。推測是酵母抽提物中的AMP 抑制了鉀鹽、鎂鹽的苦澀味和金屬味等不良異味。

圖3 濃厚YE-2 對 20%鈉鹽的復配鹽風味影響Fig.3 The effect of Angeotide type YE-2 on the flavor of compound salt with 20% less sodium salt

2.5 濃厚YE-2 不同肽段樣品對咸味的影響

進一步采用超濾分離的方法對濃厚YE-2 進行分離得到不同分段的樣品，并冷凍干燥，試驗不同肽段樣品對咸味強度的影響。分離得到不同肽段樣品感官評價參考表8 的評價標準，結(jié)果如圖4 所示。對其分離肽段進行感官分析，從圖4 中可以看出，肽分子量＜500 Da 的樣品其鮮甜味極好，是因為含有一些鮮味的氨基酸（谷氨酸、天門冬氨酸）和小于4 肽的寡肽以及少量的I+G 物質(zhì)；500～1000 Da肽段樣品感官也具有較好鮮味；1000～2000 Da 和2000～3000 Da 主要是濃厚味和整體滋味強；＞3000 Da的肽段甜、鮮味和濃厚味相比其他肽段較弱，整體口感不佳。如圖5，對濃厚YE-2 分離制備不同分子量的肽段檢測其肽分子量分布，發(fā)現(xiàn)多數(shù)肽段較好地分布在對應的分子量區(qū)間。

圖4 濃厚YE-2 不同分離肽段樣品1%溶液感官結(jié)果Fig.4 Sensory results of 1% solution of Angeotide type YE-2 different isolated peptide samples

圖5 超濾分離肽段分子量分布Fig.5 Molecular weight distribution of peptides separated by ultrafiltration

按照試驗設計配制不同的鹽水溶液，在不同梯度（減20%/減30%鈉鹽）低鈉鹽溶液中添加不同肽段YE 樣品，然后進行感官分析對比，結(jié)果見如圖6～圖9。

圖6 YE 不同肽段對減 20%鈉鹽溶液的咸味稀釋倍數(shù)Fig.6 Saltiness dilution ratio of different peptide to reduce 20% sodium solution

如圖6 和圖7 對YE 不同肽段對減20%/減30%鈉鹽后溶液的咸味稀釋倍數(shù)分析可知，減鹽20%和減鹽30%后，添加YE 肽段1000～2000 Da 和2000～3000 Da 稀釋倍數(shù)高于直接減鹽，其它肽段作用后稀釋倍數(shù)低于或等于直接減鹽。

圖7 YE 不同肽段對減 30%鈉鹽溶液的咸味稀釋倍數(shù)Fig.7 Saltiness dilution ratio of different peptide to reduce 30%sodium solution

圖8 和圖9 反映的是不同YE 肽段對減鹽后溶液咸味持續(xù)時間的影響，從圖中可知，1000～2000 Da肽段對減鹽后咸味持續(xù)時間明顯強于直接減鹽。

圖8 YE 不同肽段對減 20%鈉鹽后溶液的咸味持續(xù)時間影響Fig.8 The effect of different peptides of YE on the duration of salty taste of the solution after reducing 20% sodium salt

圖9 YE 不同肽段對減30%鈉鹽后溶液的咸味持續(xù)時間影響Fig.9 The effect of different peptides of YE on the duration of salty taste of the solution after reducing 30% sodium salt

結(jié)合上面分析可知：濃厚YE-2 分布于1000～2000 Da 的肽類物質(zhì)，對咸味感受具有提升作用，后續(xù)會對這部分肽段進行深入研究。

2.6 濃厚YE-2 對高湯調(diào)味粉的風味影響

通過多種物料配制的高湯調(diào)味粉可用于沖調(diào)出口感鮮美、滋味豐富的湯品，具有簡便快捷的特點。酵母抽提物含有豐富的天然游離氨基酸、呈味小分子肽類、呈味核苷酸等，這些呈味物質(zhì)組成了酵母抽提物獨特的厚實口感。挑選專業(yè)感官人員對濃厚YE-2 在高湯調(diào)味粉中的風味影響進行對比感官，對比結(jié)果如圖10。

圖10 濃厚YE-2 對高湯調(diào)味粉風味的影響Fig.10 Influence of Angeotide type YE-2 on the flavor of broth seasoning powder

由圖10 可知，減少原高湯調(diào)味粉20%的NaCl使用比例，同時添加3%濃厚YE-2 進行調(diào)味，其中湯料的甜味和香氣無明顯變化，咸味降低幅度不明顯，鮮味、濃厚感明顯提升，總體湯料的整體協(xié)調(diào)感更好，說明添加YE 對于湯料的影響起到正面提升作用，減少了因鈉鹽降低而帶來的整體風味感受變差，從而起到了協(xié)助高湯調(diào)味料減鹽增味的效果。

3 結(jié)論

關于食品調(diào)味品的減鹽研究近幾年呈增長趨勢，特別是關于酵母抽提物減鹽應用研究已經(jīng)有了部分研究成果。酵母抽提物含有豐富的游離氨基酸和呈味肽成分，具有廣泛的應用功能研究意義。本文研究了不同YE 協(xié)助減鹽的效果對比，發(fā)現(xiàn)濃厚味YE-2在減鹽食品能起到提升濃厚味，修飾鉀鹽異味的作用，其中1000～2000 Da 肽段對濃厚味及鮮味提升起重要作用。但是，其輔助減鹽的機理研究還需要進一步進行研究和探索，比如YE 對舌頭味蕾的咸味（鈉離子）感受效應的影響；YE 的鮮味提升效果與咸味改善的協(xié)同作用；酵母抽提物的成分對氯化鉀的苦味和金屬味修飾機理等。