天然调味料—酵母抽提物的研究.pdf

4 2 食品研究与T F ) 2 0 0 5 年 4月第 2 6卷第 2 期 天然调味料一酵母抽提物的研究 刘树兴魏丽娜王维陕西科技大学生命科学与工程学院咸阳7 1 2 0 8 1 酵母抽提物又称酵母精， 它是通过将酵母细胞 内蛋 白降解成氨基酸和多肽 ，核酸降解成核苷酸， 并把它们和其它有效成分 ， 如 B族维生素 、 谷胱甘 肽 、 微量元素等一起从酵母细胞 中抽提 出来所制得 的人体可直接吸收利用的可溶性 营养及风味物质 的浓缩物。它含有 2 0种氨基酸和多肽 ， 此外还含有 核苷酸 、 维生素 、 有机酸和矿物质等多种有效成分。 其氨基酸平衡 良好 ， 味道鲜美浓郁 ， 具有 肉香味 ， 因 而酵母抽提物是兼具有营养 、 调味和保健三大功能 的优良食品调味料， 在食品中具有广阔的应用前景IlI。 本文就 国内外在酵母抽提物 的特性 、应用前 景 、 生产工艺等方面的研究作一综述 ， 并对酵母抽 提物的发展方向作一展望。 1 酵母抽提物的特性 1 1 酵母抽提物的调味特性酵母抽提物具有浓 郁 的肉香味 ， 在欧美各 国作为肉类提取物的替代物 而得到广泛应用。它有许多其它调味料所没有的特 征 ： 它具有复杂 的呈味特性 ， 调味时可赋予浓重的 醇厚味 ， 有增成 、 缓和酸味 、 除去苦味的效果 ， 对异 昧和异臭具有屏蔽剂的功能 。以上特征主要来 自于 酵母抽提物的氨基酸， 低分子肽 、 呈味核苷酸和挥 发性芳香化合物等成分I2 J。 l _2 酵母抽提物的营养特性酵母抽提物含有 l 8 种以上的氨基酸，尤其是富含谷物中含量不足的赖 氨酸 ， 同时还含有 C a 、 F e 、 z n 、 s e 等微量元素和 V B 。 、 V B 、 V B 、 V B l 和泛酸等 B族维生素。此外 ， 酵母抽 提物还含有丰富的谷胱甘肽以及 R N A降解的副产 物鸟苷 、 肌苷等抗衰老因子 ， 预防和治疗心血管疾病 的生理活性物质。 因此 ， 酵母抽提物不但可广泛应用 于食品调味料领域 ， 也可以应用于药品和保健食品。 2 酵母抽提物的应用前景 在食品工业中， 酵母抽提物主要用作液体调料、 特 鲜酱油 、 粉末调料 、 肉类加工 、 鱼类加工 、 动植物抽提 物、 罐头、 蔬菜加工 、 饮食业等鲜味增强剂。酵母抽提 物由于其独特的调味特性和优 良的营养保健特性 ， 在 天然调味料领域中正逐步取代其它调味料而 占主导 地位， 应用范围非常广泛， 欧美 、 日 本等发达国家已大 量使用， 在鲜味增强剂市场需求量在不断增加 ， 所占 比例已高达 3 5 。 目 前， 酵母抽提物已成为全世界众多 的国家如美国、 日 本 、 荷兰、 丹麦等研制与开发的重点。 3 酵母抽提物的生产 3 1 酵母抽提物的制造方法酵母抽提物采取适于 酵母原料形态的制造方法 ， 分为 自溶法 、 酶分解法 、 酸分解法等 3 种I3 I。 3 1 1 自溶法 自溶法是利用酵母本身含有的糖酶系 、 蛋 白酶 系及核酸酶系等将酵母体内的糖类物质 、 蛋白质和 核酸等分解为还原糖 、 氨基酸 、 肽类 、 核苷酸等小分 子物质并从酵母细胞内抽提出来的一种方法。利用 自溶法生产酵母抽提物 ， 蛋 白质分解率高 ， 鲜味氨 基酸游离率高， 风味好 ， 呈味性强 ， 并且成本较低 ， 因此 ， 自溶法是生产酵母抽提物的主要方法 ， 目前 所使用的酵母抽提物绝大多数都是采用这种方法。 3 1 2 酶分解法 酶分解法不同于 自溶法， 它使用菌体 内酶失活 的酵母菌为原料 ， 原料一般是通过加热和干燥处理 的。通过控制一定的温度和 p H， 干燥的酵母原料在 细胞壁分解酶、 蛋白酶、 5 一 磷酸二酯酶的共 同作用 下， 分解成为氨基酸， 肽类及 5 一 核苷酸等呈味物质。 3 1 3 酸分解法 酸分解与酶分解法一样 ， 以1 二 燥酵母为原料 ， 主 要用盐酸进行分解。酵母酸分解法生产的调味料相 当于 H A P或 H V P 。酸分解法率相当高， 游离氨基酸 的量也大。但欠缺的是体现酵母抽提物特征的呈味 性差，而且酸碱中和时使用大量的碱 ，生成大量的 盐， 需要脱盐处理。因此酸分解法的适用性有限 。 3 2 酵母抽提物工业化生产 中存在的问题及其解 决方法 3 2 1 抽提率 、 水解率低 目前 ， 酵母抽提物工业化生产的抽提率为 5 0 左右 ， 而水解率基本上在 5 0 以下 。酵母抽提物生 产 中影响抽提率 的因素主要有 自溶过程 中酵母 细 胞壁的破碎程度及酵母体 内蛋 白质 、 糖酶 、 核酸酶 的作用程度。而影响水解率的因素主要是内源蛋 白 维普资讯 食品研究与开发) 2 0 0 5 年 4月第 2 6 卷第 2 期 4 3 酶的水解程度。为了解决以上问题 ， 就必须提高细 胞壁的破碎程度和增强蛋白酶的水解作用。破碎酵 母细胞壁的方法一般有化学法 、 酶法和机械法【5】 。化 学法主要是通过将 自溶液的p H调至碱性条件， 采 用热冲击的方法破壁，国外在这方面的研究较多， 通过此方法可使抽提率提高至 5 5 左右。 细胞壁破 壁酶是降解酵母细胞壁较为有效的一类酶 ， 通过此 类酶的作用可大大破碎细胞壁 ， 从而提高抽提率。 高 压均质是 目前酵母抽提物质生产中破坏酵母细胞 壁的较佳方法 ， 它与以上两种方法相比较具有以下 几个优点 ： 破壁率高 ， 能达到近 9 0 ； 能同时提高抽 提率及蛋白水解率 ， 并能缩短 自溶时间 ； 操作条件 简单易行， 适合于工业化生产 ； 生产成本较酶法低6 1。 3 2 2 呈味核苷酸含量低 在酵母细胞自溶过程中， 由于酵母内源核酸酶系 的共同作用， 会将酵母体内的 R N A降解成核苷酸 、 核 苷等物质 ， 在此过程中会生成具有呈味作用的 5 一 核 苷酸( 5 一 I M P与 5 一 G M P ) ， 但是通过酵母的 自溶作用 生成的呈味核苷酸的量是非常有限的， 起不到改进和 提高酵母抽提物呈味Jl生 能的作用。 这是由于酵母细胞 中虽然含有核酸水解酶，可降解 R N A生成小分子物 质 ，但细胞中的核酸水解酶是一复杂的水解酶系， 在 自溶过程中很难控制 R N A向生成呈味核苷酸的方向 水解 ， 而且即使生成了一些呈昧核苷酸 ， 又会在核苷 酸水解酶的作用下进一步水解成无味的核苷和碱基 等不呈味的化合物。 为了提高酵母抽提物中呈味核苷 酸的含量， 国外许多研究机构及生产酵母抽提物的公 司进行了大量的研究工作， 其中包括控制一定 p H、 温 度进行 自溶以创造条件更好的发挥 以上 5 种酶的作 用；自溶前进行灭酶或 自溶至一定阶段进行灭酶， 使 酵母内源核酶失活， R N A尽量少的降解 ， 然后加入 5 一 酸二酯酶和 5 一 腺苷酸脱氨酶进行定向水解；通过 选育高核酸酵母， 再用高核酸酵母解进行自溶等171 。 3 2 3 不同程度的酵母昧 目前国内外所生产的酵母抽提物都存在着不 同程度的酵母味，影响了酵母抽提物的应用范围，、 这主要是由本身原料酵母所带来的。而且由于原料 状态不一样 ， 所带的酵母味 的程度也不一样 ， 一般 来说 ， 干燥酵母所生产的酵母抽提物比新鲜面包酵 母或废弃啤酒酵母的酵母味要淡得多。国内外去除 酵母抽提物所带酵母味方法有很多， 下面就一些主 要的方法进行简单的概括。 3 2 3 1 在酵母加工处理时添加硫醇化合物 ，如半 胱氨酸、 高半胱氨酸、 谷胱甘肽、 二氢硫辛酸等将味 除去 ， 一般按酵母干物质的 0 0 0 1 - 0 1 添加。 3 2 - 3 2 在酵母抽提物中加入可用于食品还原f生 物质， 如抗坏血酸、 亚硫酸钠等再通过蒸馏， 即可去除酵母味。 3 2 - 3 -3 在 自溶过程中加入亲水性有机溶剂 ，把沉 淀物除去后 ， 酵母味也同时除去。 3 2 3 4 在酵母抽提物中添加一定量的蛋氨酸。 3 2 - 3 5 自溶将酵母浸泡在 p H 3 8的 N a C 1 或 0 3 1 O 的 K C I 溶液中， 可使酵母气味物质溶出自行消失。 4 酵母抽提物的发展方向 酵母抽提物 由于其 同时具有调味 、 营养 、 保健 等功能而在调味品领域 中逐步占主导地位， 随着酵 母抽提物的生产技术的改进及酵母抽提物产量的 不断增加 ，酵母抽提物也在向不同的方向发展 ， 现 将 目前国内外酵母抽提物的发展方向概括如下 。 4 1 高呈味核苷酸酵母抽提物由日本 、 荷等国通过 选育高 R N A含量的酵母 ， 大批量生产后 ， 用其为原 料制作酵母抽提物， 通过采用一定的工艺流程和工 艺条件 ， 生产出呈昧核苷酸含量特别高的酵 母抽提 物 ， 其呈味特性大大优于一般的酵母抽提物。 4 2 高谷胱甘肽酵母抽提物 由 日本三菱兴人发酵 部通过特殊的培养 ，生产出高含量谷胱甘肽的酵 母 ， 利用此类酵母进行 自溶生产 出具有特殊保健功 能的酵母抽提物。此外 ， 也有公 司利用此类酵母与 富砷酵母一起制作具有保健作用的酵母抽提物。 4 -3 不 同风味的酵母抽提物 由 日本及欧美等国利 用美拉德反应 ，以 自溶完成离心后的上清液为原 料 ，通过加入一定的物质或者控制一定的反应条 件 ， 可得到具有鸡 肉味 、 牛 肉味 、 猪 肉味 、 海鲜味及 其它风味的酵母抽提物。 参 考 文 献 ： 1 J e m n i f e r M A m e s ， G l e s n i m a c l e o d J F o o d S c i l J 1 9 8 5 ， 5 0 ： 1 2 5 - 1 3 0 2 盛国华作为调味料的酵母提取物的特t t 8 1 1 ,；L ,r H J 中圜调味 品，1 9 9 5 ， ( 8 ) ： 5 2 - 5 5 3 T i l a k N a g d a w i t h a n a F o o d T e c h n o l J 1 ，1 9 9 2 ( 1 1 ) ：1 3 8 - 1 4 4 4 D z i e z a k J D F o o d T e c h n o l J ，1 9 8 7 ， ( 2 ) ：1 0 4 - 1 1 2 5 彭小平等酵母精的生产及其在食品工 、I I 的应用【 J 1 食品科 学 ，1 9 9 7 ，l 8 ( 7 ) ： 2 7 - 2 9 6 Cram 酵母精在膨化