食品工業中的鮮味物質概述

◎ 孫式興

（希杰（上海）商貿有限公司，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]。

鮮味物質不是一個單純的化學物質，而是氨基酸、呈味核苷酸、有機酸等組成的有機結合體，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中一直廣受關注[2]。

1 鮮味物質的發展歷史

鮮味在中華飲食文化中一直占據著重要的位置，是美味、美食的代表。春秋戰國時期的就有《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》中也有關于鮮味的詳細描寫，此時鮮味已普遍被人們接受[3]。

現代鮮味工業的發展源于日本。1908年，池田菊苗受到一碗海帶黃瓜湯的啟發，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]。池田菊苗的學生小玉太郎博士于1913年在柴魚中發現了肌苷酸鹽（IMP）。1960年，國仲明博士在從事酵母的研究時，意外地發現了鳥苷酸鹽（GMP），并且首次提出了味精和核苷酸的協同搭配可以顯著提升鮮味強度的論點。自此以后，多種呈現鮮味的核苷酸類和氨基酸類物質被發現，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 鮮味物質的種類

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

2.1 氨基酸及其鹽類

代表性物質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、應用最廣泛的氨基酸類鮮味物質。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，可以發揮協同相乘的作用[5]。此外，甘氨酸和丙氨酸有一定的鮮甜特征，在實際應用中可以作為鮮味的補充。在茶葉中也發現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同作用，既可以掩蓋單寧等多酚類物質的苦澀感，也能夠提供鮮甜的口感[6]。需要注意的是，只有L-型構象的氨基酸才能呈現鮮味，D-型異構體并沒有鮮味。

2.2 核苷酸類

核苷酸屬于芳香雜環化合物，在結構上具有空間專一性。呈現鮮味的核苷酸類物質在結構上具備以下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只有在嘌呤環的第6位碳上有一個羰基（-CO）或羥基（-OH）的核苷酸才呈現鮮味。目前已發現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]。

核苷酸在常規狀態下非常穩定，但容易被磷酸酯酶酶解，導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[8]。干貝素在實際應用中需要適量添加，添加量過多會有苦澀的口感出現。

2.4 復合鮮味劑

食品工業中常用的復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源，利用特異酶制備、反向調控酶解、組合富集和溫和熱反應等技術制備而成[11]。這些復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。

3 鮮味物質的呈鮮機理

關于鮮味物質的呈鮮機理還沒有十分透徹的研究，目前普遍的觀點是：鮮味物質進入人體口腔后，首先與舌頭上味蕾中專門接受鮮味物質的受體發生反應，由味覺神經將信號傳遞給大腦對應區域，經過大腦的分析判斷感受到鮮味。研究人員陸續發現了兩種鮮味受體：異源二聚體T1R1/T1R3、味型代謝性谷氨酸受體mGluR4，它們都屬于G蛋白偶聯受體，有類似捕蠅草形狀的結構域[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生排斥反應[13]。

4 常用的鮮味劑

在食品工業中，應用最成熟的是鳥苷酸二鈉（GMP）、肌苷酸二鈉（IMP），這兩種物質以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在醬油中已經得到了非常廣泛的應用，很多醬油廠家采用I+G與IMP復配的方式，也有一些廠家采用只添加IMP的方式。

在實際應用中，IMP和GMP具有各自不同的效果。IMP可以增強產品的入口直沖感，對咸味、酸味、香辛料等風味都有顯著的提升作用，比較適合應用在鮮咸、辛香、酸辣風味的產品中，如醬油、泡菜、番茄沙司等[14]。同時，IMP還能增加產品的咸味感受，可通過添加IMP降低產品的含鹽量，從而達到減鹽不減咸的目的。GMP能夠增加產品的脂肪感、滑爽感、滯留感及蘑菇風味，可以改善產品質構、平衡協調產品整體口感，并且降低產品加工過程中所產生的不良風味，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與味精的鮮味協同

味精和I+G具有不同的呈鮮特點：味精的鮮味以前調和中調為主，入口快，消失也相對較快；I+G的鮮味則以中調和后調為主，有很好的鮮味滲延表現，后鮮滯留很長。在實際的應用中，往往將兩者進行搭配使用。更為重要的是，兩者具有協同增鮮效應，即核苷酸與味精復配使用，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，后呈下降趨勢。

5 結語

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