1、食品增味劑研究現(xiàn)狀與發(fā)展思考蔣均（仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院 廣東 廣州 510225）摘要：增香劑和增味劑在食品工業(yè)中應(yīng)用相當(dāng)廣泛,各式各樣的食品和飲料,都或多或少地添加有增香劑和增味劑。目前,增香劑和增味劑的工業(yè)呈現(xiàn)高度兩極化，本文通過(guò)查閱文獻(xiàn)和新聞報(bào)道對(duì)市場(chǎng)存在的食品增味劑的種類、特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀、呈味機(jī)理、理化特性及應(yīng)用范圍進(jìn)行綜述，泛談食品呈味劑的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：食品呈味劑；理化特性；研究現(xiàn)狀；研究前景The Research Present Situation and the Thinking of Development About the Food Fl

2、avoring Agent JIANG Jun(College of Light Industry and Food, Zhongkai University of Agriculture and Engineering ,Guangzhou Guangdong 510225,China)Abstract: Flavoring agent is widely used in food industry, all kinds of food and beverages, are all more or less add flavoring agent. At present, flav

3、oring agent industry is highly polarised, this article through the literature and news reports on the market of food flavoring agent types, characteristics, research status, the taste mechanism, physical and chemical properties and applications were reviewed, mainly refer to food taste development p

4、rospect.Key words:Sweetening agent; Physical and chemical properties;Reseach status; Research prospects食品增味劑全稱為食品風(fēng)味增強(qiáng)劑, 又稱鮮味劑,是指具有鮮美的味道, 可用于補(bǔ)充或增強(qiáng)食品風(fēng)味的一類物質(zhì)1。廣義上講，呈甜、酸、苦、辣、咸、鮮、涼等味的調(diào)味物質(zhì)都屬于增味劑，但在我國(guó)增味劑歷來(lái)是指鮮味劑，即指能夠強(qiáng)化或補(bǔ)充食品鮮味為目的的增味物質(zhì)。食品增味劑能引發(fā)食品原有的自然風(fēng)味, 是多種食品的基本呈味成分。目前, 我國(guó)批準(zhǔn)許可使用的食品增味劑主要有 L- 谷氨酸鈉 ( MSG) 、5- 鳥

5、苷酸二鈉 ( GMP) 、5- 肌苷酸二( IMP) 、5- 呈味核苷酸二鈉、琥珀酸二鈉、L- 丙氨酸、甘氨酸, 以及動(dòng)、植物水解蛋白( HAP、HVP) 、酵母抽提物( Yeast extracts) 等。食品增味劑是一類重要的食品添加劑, 在現(xiàn)代食品工業(yè)的新品研發(fā)和快速發(fā)展中具有不可替代的作用。1增味劑生產(chǎn)現(xiàn)狀從 1908 年日本科學(xué)家證實(shí)谷氨酸及其鹽類具有鮮味并于 1910 年成功采用水解法實(shí)現(xiàn)谷氨酸的工業(yè)化生產(chǎn)以來(lái)，增味劑發(fā)展到現(xiàn)在取得了很大的進(jìn)步。目前所開發(fā)的增味劑品種繁多，按照化學(xué)成分有氨基酸類增味劑、核苷酸類增味劑、有機(jī)酸類增味劑和復(fù)合增味劑四大類。按照來(lái)源還有水解動(dòng)物蛋白和酵母

6、提取物。1.1氨基酸類這類鮮味劑中最主要的是L-谷氨酸鈉（MSG），俗稱味精。氨基酸類鮮味劑除谷氨酸鈉以外，還有L-丙氨酸、甘氨酸、天門冬氨酸及蛋氨酸等；天然L-口蘑氨酸及 L-鵝膏覃氨酸的鮮度比谷氨酸鈉的鮮度大5至10倍。各種氨基酸有其獨(dú)特的風(fēng)味，DL-丙氨酸增強(qiáng)腌制品風(fēng)味，甘氨酸有蝦及墨魚味，蛋氨酸有海膽味3，5。1.2 核苷酸類增味劑具有鮮味的核苷酸類有肌苷酸 ( IMP) 、鳥苷酸( GMP) 、胞苷酸( CMP) 、尿苷酸( UMP) 、黃苷酸( XMP)等。5- 鳥苷酸和 5- 肌苷酸是最主要的呈味核苷酸。核苷酸類增味劑通常與谷氨酸鈉配合使用。水溶液中含有 0.012 %- 0.0

7、25 %的 5- 肌苷酸就具有呈味作用, 而且它與谷氨酸鈉、5- 鳥苷酸鈉混合使用時(shí)更具有相乘效果, 能給鮮味以持久性、寬廣性、產(chǎn)生豐潤(rùn)的感覺。目前市場(chǎng)上的 5- 呈味核苷酸( I+G) 是 5- 肌苷酸鈉與 5-鳥苷酸鈉各 50 %的混合物, 它對(duì)谷氨酸鈉的增味應(yīng)為各 1/2 的相加作用4-5。核苷酸類增味劑均屬芳香雜環(huán)化合物, 結(jié)構(gòu)相似,都是酸性離子型有機(jī)物, 呈味基團(tuán)是親水的核糖- 5- 磷酸酯。核苷酸類增味劑性質(zhì)比較穩(wěn)定, 在常規(guī)貯存、食品烹調(diào)加工中都不易被破壞, 但是在動(dòng)植物組織中廣泛存在磷酸酶能分解核苷酸, 其分解產(chǎn)物會(huì)失去鮮味,所以不能直接將核苷酸加入到生鮮的動(dòng)植物原料中,磷酸酶

8、對(duì)熱是不穩(wěn)定的, 因此, 把生鮮的動(dòng)、植物食品預(yù)先加熱至 85 左右, 使酶的活性破壞后再添加核苷酸, 即可收到較好的效果6。1.3 有機(jī)酸類增味劑已知可作為食品增味劑的有琥珀酸、琥珀酸二鈉等。琥珀酸及其鈉鹽易溶于水, 不溶于酒精, 在水溶液中呈中性至微堿性, pH7-9, 120 失去結(jié)晶水, 味覺閾值為 0.03 %。其天然主要存在于鳥、獸、魚類的肉中, 尤其在貝類、水產(chǎn)類中含量較高, 是貝類肉質(zhì)鮮美的物質(zhì)基礎(chǔ)。琥珀酸鈉為無(wú)色到白色結(jié)晶或白色粉末, 具有丁二酸味和咸味組合而呈特異的氣味, 琥珀酸鈉作為鮮味劑, 可用于醬油、辣醬等, 還可以與味精、核苷酸類鮮味劑并用。琥珀酸二鈉為白色結(jié)晶、無(wú)

9、臭的粒狀; 其作為鮮味劑可用于醬油、水產(chǎn)制品、火腿、咸餅干等, 添加量一般 0.01 %-0.05 %7。琥珀酸作為增味劑常用于酒類、清涼飲料和糖果等食品生產(chǎn)中。其鈉鹽與其它增味劑合用效果更加顯著。在使用特性上琥珀酸呈味能力較其鈉鹽強(qiáng), 琥珀酸一鈉的呈味能力只有琥珀酸的 1/4, 二鈉鹽則只有 1/8。琥珀酸與味精一起使用具有相乘效果, 但用量不能超過(guò)味精的 1/10, 否則兩者將產(chǎn)生消殺作用。這是因?yàn)殓晁崴嵝暂^強(qiáng), 它可以使味精變成谷氨酸而減低呈味能力, 同時(shí)自身變成鈉鹽亦減少了自身的鮮味8。琥珀酸與核苷酸類增味劑也有協(xié)同效應(yīng), 但效果不太明顯。目前, 我國(guó)許可使用的有機(jī)酸類增味劑只有琥珀

10、酸二鈉一種。1.4 復(fù)合增味劑復(fù)合增味劑是由兩種或多種增味劑組合而成的增味劑復(fù)合物。它包括復(fù)配型和天然型兩類9。天然型復(fù)合增味劑包括萃取物和水解物兩類, 前者有各種肉、禽、水產(chǎn)、蔬菜等萃取物, 后者包括動(dòng)物、植物和酵母的水解物, 大多數(shù)是由天然的動(dòng)物、植物、微生物組織細(xì)胞或其它細(xì)胞內(nèi)生物大分子物質(zhì)經(jīng)過(guò)水解而制成。從它們的化學(xué)組成來(lái)看, 主要的增味物質(zhì)是各種氨基酸和核酸等風(fēng)味物質(zhì), 但由于比例的不同和少量它物質(zhì)的存在, 能賦予食品各不相同的鮮味和風(fēng)味。復(fù)配型復(fù)合增味劑也稱為復(fù)合調(diào)味料, 它是在各種天然調(diào)味料中添加味精、糖、有機(jī)酸、甜味劑、無(wú)機(jī)鹽甚至香辛料、油脂等各種具有不同增味作用的原料經(jīng)科學(xué)方

11、法組合調(diào)配而制成的調(diào)味產(chǎn)品。這些調(diào)味料大部分具有一定的營(yíng)養(yǎng)功能, 而且具有特殊的風(fēng)味。生產(chǎn)復(fù)合調(diào)味料有助于產(chǎn)品鮮度的提高, 具有很大的市場(chǎng)潛力。1.5 水解動(dòng)物蛋白水解動(dòng)物蛋白（HAP）是新型食品添加劑，主要用于生產(chǎn)高級(jí)調(diào)味品，以及作為功能性食品的基料。HAP主要以雞肉、豬肉、牛肉等為原料，通過(guò)酸解法和酶解法制備。酸解法需強(qiáng)酸、高溫，并且必需氨基酸色氨酸被破壞，酶解法條件溫和，氨基酸不被破壞，構(gòu)型不發(fā)生改變。動(dòng)物蛋白質(zhì)由多種氨基酸縮合及聚合而成，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分解成多肽和游離氨基酸時(shí)才呈現(xiàn)出各種復(fù)雜的滋味，而氣味則來(lái)源于極性氨基酸和還原糖通過(guò)美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物。雞精（粉）作為復(fù)合型調(diào)料，要有甘濃圓滿的

12、滋味和濃烈的雞香味。雞精的生產(chǎn)工藝：雞肉調(diào)PH值6.5，加中性蛋白酶1.5%，控制溫度40-50度，水解2-3小時(shí)，滅酶，加入鹽、甜味劑、鮮味劑、風(fēng)味增強(qiáng)劑、香辛料、填充劑等即可。1.6酵母提取物酵母提取物 （又稱酵母抽提物或酵母浸出物，Yeast extract）是一種國(guó)際流行的營(yíng)養(yǎng)型多功能鮮味劑和風(fēng)味增強(qiáng)劑，在歐洲占有鮮味劑市場(chǎng)1/3的份額，以面包酵母、啤酒酵母、原酵母等為原料，通過(guò)自溶法包括改進(jìn)的自溶法、酶解法、酸熱加工法等來(lái)制備。酵母提取物作為增鮮劑和風(fēng)味增強(qiáng)劑，保留了酵母所含的各種營(yíng)養(yǎng)，包括蛋白質(zhì)、氨基酸、肽類、葡聚糖、各種礦物質(zhì)和豐富的維生素B等。添加到食品中，不僅可使鮮味增加，還

13、可以掩蓋苦味、異味，獲得更加溫和豐滿的口感。但采用自溶法獲得的酵母提取物，因鳥苷酸和肌苷酸含量一般在2%以下，鮮味還不夠。在發(fā)現(xiàn)了核苷酸呈味物質(zhì)和谷氨酸共存時(shí)有增效作用后，已為國(guó)際上很多商家采用。將鳥苷酸和肌苷酸作為添加劑加入到酵母提取物中，以提高酵母提取物的風(fēng)味和鮮味。2 呈味機(jī)理根據(jù)Hening味覺四面體學(xué)說(shuō)認(rèn)為基本味覺僅有酸、甜、苦、咸4 種。那么鮮味是否是獨(dú)立于四種,那么鮮味是否是獨(dú)立于四種基本味覺之外的一種最基本味，這主要取決于鮮味受體的性質(zhì)。Tilak根據(jù)鮮味劑在受體上的特點(diǎn)，提出了一個(gè)鮮味受體模式，其中“四種基本味的感受位置是在一個(gè)四面體邊緣、表面、內(nèi)部或鄰近四面體之處，而鮮味則

14、是獨(dú)立于外部的位置”的學(xué)說(shuō)。 現(xiàn)以谷氨酸鈉和肌苷酸為例說(shuō)明，由谷氨酸鈉的結(jié)構(gòu)以及有關(guān)的數(shù)據(jù)分析，谷氨酸鈉型的定味基是其分子兩端帶負(fù)電的功能團(tuán)如-COOH、-SO3H、-SH等。助味基是具有一定親水性的-L-NH2、-OH等。而肌苷酸鮮味劑的定味基是親水的核糖磷酸，助味基是芳香雜環(huán)上的疏水取代基。肌苷酸型呈味主要是IMP至少有3個(gè)位置與味感受器結(jié)合。事實(shí)也表明，MSG和IMP的感受閾值分別為0.03%和0.025%，二者具有相同的鮮味。當(dāng)MSG濃度增大時(shí)，鮮味增大，但I(xiàn)MP濃度增大，其鮮味又變化不大，若將二者加合后，鮮味成倍增大。對(duì)此的解釋只能認(rèn)為MSG和IMP各自作用在舌上受體的部位不同，且M

15、SG的受體位置多于IMP的受體位置，當(dāng)相同類型的鮮味劑同時(shí)存在時(shí)，它們?cè)谑荏w的結(jié)合有競(jìng)爭(zhēng)性，當(dāng)不同類型的鮮味劑存在時(shí)，它們發(fā)生協(xié)同作用。3 食品增味劑的理化特性3.1 呈味性食品增味劑是本身具有鮮味并能補(bǔ)充和增強(qiáng)食品原有風(fēng)味的物質(zhì)。因此, 作為食品增味劑應(yīng)該同時(shí)具有3 種呈味特性1: 首先其本身具有鮮味, 而且呈味閾值較低, 即使在較低的濃度時(shí), 也可以刺激感官而呈現(xiàn)出鮮美的味道; 其次對(duì)食品原有的味道沒(méi)有影響, 即食品增味劑的添加不會(huì)影響酸、甜、苦、咸等基本味對(duì)感官的刺激效果; 最后要能夠補(bǔ)充和增強(qiáng)食品原有的風(fēng)味,能給予一種令人滿意的鮮美味道。鮮味與其它四種基本味也有一定聯(lián)系。鮮味需在咸味基

16、礎(chǔ)上才能顯現(xiàn)鮮美滋味。實(shí)驗(yàn)表明, 添加味精的最佳量, 在含鹽量一定范圍(0.8%-2%),有隨著加鹽量遞增而遞減的趨勢(shì)。鮮味和咸味是一種互補(bǔ)的關(guān)系, 兩者是不可分的,如在 0.8 %的食鹽溶液中需加 0.38 %的味精, 在 1.0 %的鹽液中需加 0.3 %的味精, 而在 1.2 %的鹽液中只需加 0.28 %的味精。鮮味可緩和酸味, 沒(méi)有鮮味的酸味是很難接受的。一般來(lái)講, 過(guò)酸的環(huán)境不利于鮮味的顯現(xiàn)。另外, 在鮮味中添加適量的甜味, 有利于去膩解腥,但是添加過(guò)多的甜味劑, 會(huì)遮除鮮味, 甚至產(chǎn)生異味。鮮味還具有一定減弱苦味的作用, 但必須與酸、甜、咸味配合, 方能有較好的效果10。3.2

17、溶解性食品增味劑只有具有較大的溶解度才能在食品中使用。例如, 谷氨酸鈉在 0 時(shí)溶解度為 64.1 %, 20 時(shí)為 71.74 %。谷氨酸在 0 時(shí)溶解度為 0.34 %, 20 時(shí)為 1.04 %等。如果溶解度太低, 即使具有鮮味也難以在食品中使用。3.3 穩(wěn)定性3.3.1 熱穩(wěn)定性加熱對(duì)鮮味劑有顯著影響, 但是不同的鮮味劑對(duì)熱的敏感程度差異較大。味精具有非常高的穩(wěn)定性, 基本上不會(huì)因?yàn)橐话愕募訜釛l件而破壞。有實(shí)驗(yàn)表明, 對(duì)含有 10 %味精的水溶液于 pH6.9, 100 通氣加熱 3 h,僅有 0.6 %的味精被破壞。但是, 對(duì)含味精的溶液在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿, 特別是強(qiáng)堿( pH>8.

18、5) 條件下進(jìn)行高溫加熱是不行的, 否則將失去鮮味11。通常情況下, 氨基酸類增味劑熱穩(wěn)定性較差, 高溫易分解12-13。因此, 在使用這類增味劑時(shí)應(yīng)在較低溫度下加入。核苷酸類增味劑、水解蛋白、酵母抽提物較之耐高溫。3.3.2 pH 穩(wěn)定性食品的 pH 值對(duì)食品增味劑的使用具有一定的影響。絕大多數(shù)增味劑在 pH 值為 6-7 時(shí)鮮味最強(qiáng)。當(dāng)食品的 pH<4.1 或 pH>8.5 時(shí), 絕大多數(shù)增味劑均失去其鮮味。但是, 酵母味素在低的 pH 值情況下不會(huì)產(chǎn)生渾濁, 會(huì)保持透明, 保持溶解的狀態(tài), 使鮮味更柔和14。有些食品增味劑, 如肌苷酸鈉和鳥苷酸鈉在 pH 值較低的酸性條件下容

19、易分解破壞, 影響增味效果, 故不能在酸性強(qiáng)的食品中使用。有些食品增味劑在不同的 pH值條件下會(huì)發(fā)生化學(xué)變化而對(duì)其增味效果產(chǎn)生影響,例如, 谷氨酸鈉在 pH 值較低的情況下會(huì)變成谷氨酸,由于谷氨酸的鮮味沒(méi)有谷氨酸鈉強(qiáng), 所以要增加用量,才能達(dá)到所要求的效果; 但是在 pH 值較高的堿性條件下, 谷氨酸鈉則會(huì)變成谷氨酸二鈉鹽等, 其增味效果降低或消失。所以谷氨酸鈉要在 pH 值為中性或微酸性的食品中使用15。3.3.3 化學(xué)穩(wěn)定性有些條件下, 食品增味劑會(huì)與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng), 可能對(duì)其使用效果產(chǎn)生影響。例如, 谷氨酸和天門冬氨酸等在 Zn2+存在的條件下會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成難溶解的鹽類, 從而影響

20、使用效果。4 食品增味劑的發(fā)展前景食品增味劑總的發(fā)展趨勢(shì)是向天然、安全、方便、保健、營(yíng)養(yǎng)和多樣化等方面發(fā)展。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展, 新型食品增味劑的開發(fā)和生產(chǎn)正成為生物技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域; 隨著人們生活質(zhì)量的改善, 新型食品增味劑也將會(huì)愈來(lái)愈受到市場(chǎng)的歡迎16-17。4.1 應(yīng)用新的萃取技術(shù)提取天然增味劑在自然界, 天然食物中的鮮味均有一定的獨(dú)特風(fēng)格, 如海帶的味道主要是由其所含的谷氨酸鈉而來(lái); 香菇的味道主要是鳥苷酸的味道; 貝類的特殊味道主要是琥珀酸鹽而來(lái)。但這些滋味均不是單一的物質(zhì), 而是與氨基酸、肽等結(jié)合在一起, 所以很難作為純的成分分離。用一定的溶劑( 一般用水) 提取食物中的

21、呈味物質(zhì), 可進(jìn)行復(fù)合, 然后濃縮、噴粉制成復(fù)合調(diào)味料, 既具有天然鮮味, 同時(shí)也具有該類食品特有的香氣。4.2 利用酶的作用產(chǎn)生新的增味劑18-19食品風(fēng)味的形成是一個(gè)生化過(guò)程。無(wú)論是在生物體系內(nèi)形成, 或是離體后才形成的, 都要具有兩個(gè)先決條件: 一是形成風(fēng)味物質(zhì)的底物; 二是催化風(fēng)味物質(zhì)形成的酶系。所謂風(fēng)味酶實(shí)質(zhì)上是在有底物存在的前提下, 催化這些底物形成某種風(fēng)味的復(fù)合酶系。酶作為風(fēng)味物質(zhì)生產(chǎn)中的生物催化劑, 可以增強(qiáng)食品風(fēng)味或?qū)L(fēng)味前體( precursors) 轉(zhuǎn)變成為風(fēng)味物( flavor) , 還可以激活食品中的內(nèi)源酶以誘導(dǎo)合成風(fēng)味物質(zhì), 或鈍化食品中的內(nèi)源酶以避免異味的產(chǎn)生。4

22、.3 應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)來(lái)開發(fā)新的增味劑利用基因工程和細(xì)胞工程技術(shù), 可以培育生產(chǎn)鮮味調(diào)味料所需要的新型原料和優(yōu)良菌株。為了增強(qiáng)調(diào)味品的鮮味, 目前廣泛采用的方法是利用蛋白酶水解作用生產(chǎn)動(dòng)、植物蛋白水解提取物、酵母膏和魚貝類濃縮浸膏等, 用于生產(chǎn)第三代、第四代鮮味調(diào)味料,這樣不僅可以進(jìn)一步增強(qiáng)鮮味, 而且還可以增強(qiáng)風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值10,16,20。此外, 還可以利用生物技術(shù), 包括植物組織培養(yǎng)法、微生物發(fā)酵法、微生物酶轉(zhuǎn)化法等來(lái)生產(chǎn)新型的食品增味劑。5 結(jié)論在自然界食物中的鮮味均有一定的獨(dú)特風(fēng)格，如海帶的味道主要是由其所含的谷氨酸鈉而來(lái)，香菇的味道主要是鳥苷酸的味道，貝類的特殊味道主要是由琥珀酸鹽

23、帶來(lái)的。但這些滋味均不是單一的物質(zhì)，而是與氨基酸、肽等結(jié)合在一起，所以很難作為純的成分一一分離。利用新的萃取技術(shù)，用一定的溶劑 （一般用水）提取這些食物中呈味物質(zhì)，然后濃縮、噴粉制成復(fù)合調(diào)味料，既具有天然鮮味，同時(shí)具有該食品的香氣。利用特定的酶，作為風(fēng)味物質(zhì)生產(chǎn)中的生物催化劑，可增強(qiáng)食品風(fēng)味或?qū)L(fēng)味前體轉(zhuǎn)變風(fēng)味物質(zhì)。可以激活食品中內(nèi)源酶以誘導(dǎo)合成風(fēng)味物質(zhì)的，或鈍化食品中的內(nèi)源酶以避免異味的產(chǎn)生。利用生物技術(shù)，包括植物組織培養(yǎng)法、微生物發(fā)酵法、微生物酶轉(zhuǎn)化法等，生產(chǎn)風(fēng)味物質(zhì)是人們獲得天然風(fēng)味物質(zhì)的有效途徑，將正確新世紀(jì)的研究熱點(diǎn)。隨著生物技術(shù)相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，生物技術(shù)生產(chǎn)天然風(fēng)味物質(zhì)將由實(shí)驗(yàn)室研究逐步走向大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，滿足人們的回歸自然的需求。在調(diào)味料中添加多種氨基酸、維生素或礦物質(zhì)，開發(fā)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和保健型調(diào)味料，發(fā)揮其營(yíng)養(yǎng)與調(diào)味雙重功能，可生產(chǎn)具有保健功能的特種調(diào)味料。參考文獻(xiàn)1劉樹興，李宏梁，黃峻榕. 食品添加劑M.北京：中國(guó)石化出版社，2001 2丁耐克.食品風(fēng)味化學(xué)M.北京：中國(guó)輕工