酵母抽提物
动、植物蛋白水解物
“鲜”,会意。从鱼,从羊。“鱼”表类属,“羊”表味美。
《说文解字》:魚名。出貉國。从魚,羴省聲。相然切。
注:“鲜” 字的解释主要围绕其作为一种鱼名展开。“鲜” 字的本义是指一种产于貉国的活鱼。字形上,“鲜” 字采用 “鱼” 作为边旁,声旁是省略了两个 “羊” 的 “羴”,表示该鱼味道鲜美。
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上图:最早的鲜字
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金文早期为上'羊'下'鱼'的象形字,晚期演变为左右结构。鱼羊合烹'被认为是鲜味的经典组合,鱼代表水产,羊代表陆产,两者合烹产生鲜美滋味。说明在我国古代,人们已经知道鱼类和动物的肉类有鲜美的味道。在日常生活中经常利用各种鱼、肉以及蘑菇、海藻、各种蔬菜等制成味道鲜美的汤类,用于增强食品的风味。
现代科学已经证明,鱼类和肉类含有丰富的蛋白质和核苷酸等物质。这些物质经过水解,可以生成各种L-氨基酸和5'-核苷酸及其盐类等鲜味物质。
一、远古起源与东方传统
在中国饮食文化中,'鲜'是一个相当独特而重要的的概念,有着悠久而丰富的历史发展过程。
150万年前,当我们的祖先首次尝试将生肉置于火上烧烤时,随着蛋白质在高温下分解成众多风味小分子,一种令人心满意足的'味'便由此诞生。
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早在3000多年前的周朝,我国已经掌握了制酱技术。酱是由植物蛋白等经过微生物发酵而制得的具有鲜美味道的调味料,含有丰富的氨基酸和核苷酸等鲜味物质。直到现在,各种调味酱仍然是人们喜爱的调味料,普遍受到欢迎。
“鲜'字最早见于元朝李文蔚《燕青博鱼》中,有两个基本含义:一是指新鲜的鱼肉菜肴;二是指鲜美的滋味。
南宋林洪在《山家清供》中赞誉竹笋'其味甚鲜';清代朱彝尊在《食宪鸿秘》中称酱油'愈久愈鲜';美食家袁枚将鲜味推崇为'元味',视为味觉的巅峰。
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二、科学发现与现代发展
尽管人类感知鲜味已有漫长历史,但科学认识却相对较晚:
-1866年,德国科学家Ritthausen博士在研究小麦蛋白质时首先鉴别出谷氨酸。
-1908年:日本化学家池田菊苗在喝海带高汤时发现其独特美味,从中分离出谷氨酸,首次提出'鲜味(Umami)'概念,并合成了谷氨酸钠(味精)。
-1913年:池田的团队石原慎太郎等从日本传统鱼汤的原料干制鲣鱼中鉴定出一种鸟苷一磷酸盐作为鲜味物质。
-1909年:首款味精产品'味之素'上市销售。
-1914年:日本建成世界第一家味精厂,以小麦面筋为原料生产味精。
-1922年:中国开始生产味精,上海化学家吴蕴初于1923年创立'天厨味精厂',推出'佛手牌'味精,打破日本垄断。
-1997年:科学家在味觉器官中发现'氨基酸受体',证实鲜味是人类第五种基本味觉(与酸、甜、苦、咸并列)。
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三、鲜味的感知机制与过程
鲜味作为人类基本味觉之一(与酸、甜、苦、辣、咸并列),其本质是一种由特定化学物质引发的独特味觉体验,它不像其他味道那样容易单独感知。虽然传统'五味'中没有鲜味,但它可以与各种味道搭配,形成'鲜咸'、'鲜辣'等复合风味。常常与其他味道交织在一起,增强食物的整体风味层次。
这种味觉现象背后蕴含着复杂的生物化学机制和神经科学原理。涉及从分子识别到大脑信号整合的多级系统。鲜味感知依赖于G蛋白偶联受体(GPCR) 的激活与神经信号传递:
1、鲜味感知的生理基础
①味蕾结构:
鲜味感知起始于舌头上的味蕾,每个味蕾包含50-100个味觉细胞。这些味觉细胞通过味孔与外界相连,能够检测食物中的鲜味物质。
②鲜味主要受体类型:
鲜味是由鲜味成分通过与G蛋白偶联受体(GPCR)作用产生的。
⑴T1R1/T1R3异源二聚体:对谷氨酸类物质敏感。是G蛋白偶联受体家族中的一员。
⑵代谢型谷氨酸受体mGluR4:次要识别通道。
⑶嘌呤能受体P2X2/P2X3:负责神经信号传递。
2、鲜味感知的分子机制
①信号转导过程:
⑴鲜味物质(如谷氨酸钠)入口后首先与舌上皮味蕾、味细胞及味受体相互作用。
⑵鲜味分子激活鲜味受体后,在细胞内启动一系列复杂的信号传递过程。
⑶这一过程涉及G蛋白偶联受体系统的激活,诱导细胞电位变化。
⑷最终促进味蕾中特异离子通道作用,将味觉信号经神经传导给大脑。
②关键蛋白:
研究发现CALHM1蛋白在感受鲜味的味蕾细胞中特异表达,味觉信号转导反应使CALHM1在细胞膜形成孔道,ATP从孔道释放并改变周围神经元的状态,使味觉信号传递至脑部相应的味觉中枢。
3、鲜味物质的协同效应
①离子环境的影响:鲜味物质只有在一定量的盐离子(Na⁺、Cl⁻或K⁺等)包围阴离子的情况下,才能充分呈现其特有的鲜味。低浓度NaCl可以提升鲜味,但过高浓度则会被咸味掩盖。
②协同增强:研究发现谷氨酸与核苷酸(如肌苷酸、鸟苷酸)之间存在显著的鲜味协同效应。某些有机酸如没食子酸也可通过与谷氨酸产生协同效应增强鲜味。
4、神经传导路径
①信号传递:味觉细胞中的G蛋白偶联受体(GPCR)被激活后,通过CALHM1通道释放ATP作为神经递质,将信号传递给邻近的感觉神经纤维。
②大脑处理:味觉信号通过面神经、舌咽神经和迷走神经传递至大脑的孤束核,最终到达大脑皮层形成鲜味感知。
5、鲜味感知的特点
①功能特性:鲜味能够调节其他基本味道的感知,例如抑制苦味、增强咸味。研究发现通过增加鲜味成分,可以在不影响食品口感的情况下减少钠的含量(最多可减少30%)。
②感知过程:鲜味物质的呈鲜是鲜味分子激活鲜味受体,在细胞内启动一系列复杂的信号传递过程,再经过味觉神经传入大脑的味觉中枢,经分析、整合产生化学感应,形成特定的鲜味认知。
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四、鲜味物质的呈味特点
鲜味作为第五种基本味觉,其物质基础与呈味特性一直是食品科学领域的研究热点。以下是鲜味物质的主要呈味特点及其作用机制:
1、鲜味物质的主要类型
鲜味物质主要分为以下几大类:
①氨基酸类:以谷氨酸钠(MSG)为代表,具有强烈的前端鲜味('头鲜'),是味精的主要成分。
②核苷酸类:包括5'-肌苷酸(IMP)、5'-鸟苷酸(GMP)等,常以I+G(5'-呈味核苷酸二钠)形式使用。
③有机酸类:如琥珀酸二钠(阈值为0.39mg/mL),是贝类呈味的重要物质。
④有机碱类:包括甜菜碱和氧化三甲胺,常与谷氨酸钠等协同作用。
⑤鲜味肽类:如牛肉风味肽(BMP)、草菇鲜味肽(DDCPDK等)和鸡㙡菌鲜味肽。
2、鲜味物质的典型呈味特性
①、浓度依赖性:
-草菇中4种鲜味肽的增鲜曲线均呈先升高后降低的趋势,所有合成肽的鲜味峰值质量浓度均为20mg/mL。
-在鲜味峰值浓度时,不同肽的鲜味增强能力差异显著(P<0.05),其中DDCPDK的鲜味增强能力突出,而DTFNDK的增鲜能力相对较弱。
②结构特异性:
-谷氨酸钠的立体结构对其鲜味至关重要,只有L-构型(左旋)具有鲜味。
-当谷氨酸钠结构改变时,其鲜味会降低甚至转化为苦味,这种转化可在高温中发生。
-鲜味物质在结构上有空间专一性要求,特定的官能团排列是其呈味基础。
③热稳定性差异:
-谷氨酸钠热和酸稳定性较弱,高温下易转化为失去鲜味的焦谷氨酸(反应不可逆)
-在pH值较低时谷氨酸钠容易析出,影响呈味效果。
-5'-呈味核苷酸二钠(I+G)由5'-鸟苷酸二钠和5'-肌苷酸二钠组成,具有不同的热稳定性。
3、鲜味物质的协同效应
① 鲜味物质间的协同
-谷氨酸与核苷酸(如肌苷酸、鸟苷酸)之间存在显著的鲜味协同效应。
-琥珀酸二钠与食盐、谷氨酸钠或柠檬酸合用时,可使鲜味增强。
-甜菜碱可以与谷氨酸钠、谷氨酸联氨、次黄嘌呤核苷酸、琥珀酸等共同作用,呈现特有鲜味。
②与其他味觉的相互作用
-鲜味能够调节其他基本味道的感知,如抑制苦味、增强咸味。
-研究发现通过增加鲜味成分,可在不影响食品口感的情况下减少钠的含量(最多可减少30%)。
-鲜味与咸味是最常见的搭配,薯片中的鲜味化合物可增强咸味和薯片风味。
4、不同来源鲜味物质的特性差异
①天然与合成鲜味肽
-天然来源(食品或酶解产物)的鲜味肽具有明显鲜味。
-确定序列后人工合成的部分鲜味肽呈味更为复杂。
-以牛肉风味肽(BMP)为例,1978年首次在牛肉中鉴定出的天然BMP与合成品存在差异。
②特定食材的鲜味特征
⑴盐津乌骨鸡:较高的小分子化合物和脂肪酸含量带来出色风味,小分子肽对风味有重要贡献。
⑵鸡㙡菌:氨基酸种类齐全且含量高是其味道鲜美的重要原因,鉴定出的多肽可与鲜味受体对接。
⑶鲍鱼:甜菜碱含量高,与其他鲜味物质相互作用赋予其独特鲜味和甜味。
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五、鲜味剂的定义与功能1、鲜味剂的定义
鲜味剂(Umami Enhancer)是一类能够补充或增强食品原有风味的物质,在食品科学领域也被称为'风味增强剂'或'增味剂'。这类物质具有以下核心特征:
-不同于酸、甜、苦、咸四种基本味觉。-通过特定受体(T1R1/T1R3异源二聚体)产生味觉信号。-2002年被科学家确认为第五种基本味觉。2、主要功能特性
①风味增强作用: -当用量低于单独检测阈值时:仅增强食品原有风味。 -当用量高于阈值时:产生明显的鲜味感知。 -不影响其他基本味觉,但能增强各自风味特征!②协同增效效应: -谷氨酸钠与核苷酸类物质配合使用可产生8倍增效。 -典型组合:味精(谷氨酸钠)+肌苷酸/鸟苷酸。3、常见鲜味剂类型
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4、使用原则与技巧①黄金配比:味精与肌苷酸以1:1混合时增效最显著。
②阈值控制:理想状态是增强风味而不被明显感知。③温度敏感:谷氨酸钠在120℃以上可能分解失活。④应用禁忌:过量使用会导致金属味等不适口感。
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六、鲜味剂对食品口感和风味的影响
鲜味剂作为一类特殊的风味调节物质,通过多种复杂机制显著改变食品的感官特性。以下是其核心作用原理及具体表现:
1、风味协同效应
①谷氨酸钠与肌苷酸1:1混合时,鲜味强度可达单独使用的98倍。
②在2.0%糖浓度环境下,7种常见鲜味剂的感官评分达到峰值。
③与0.8-1.2%食盐配合时呈味效果最佳
2、具体影响维度
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3、典型应用效果
酵母抽提物
动、植物蛋白水解物
①肉类制品:
-0.8%酵母抽提物可使发酵酱酱香物质释放量增加65%。
-肌苷酸二钠使火腿鲜味物质渗透速率提高1.8倍。
②复合调味料:
-在鸡精中添加2%酵母抽提物,鲜味持久性延长50%。
-谷氨酸钠与核苷酸复配使火锅底料鲜味阈值降低40%。
③植物基食品:
-酵母抽提物可掩盖豆制品60%的豆腥味。
-鲜味肽使素肉制品风味近似度提升至动物肉的82%。
4、温度与pH影响
①热稳定性差异:
-氨基酸类:120℃开始分解(损失率0.5%/min)。
-核苷酸类:可耐受150℃持续加热。
- 酵母抽提物:在180℃下保持90%活性。
②pH适应性:
-最适作用pH范围5.0-7.5。
-强酸环境(pH<3.2)导致谷氨酸钠鲜味损失70%。
-碱性条件加速核苷酸类降解(pH>8时半衰期缩短50%)。
5、新型鲜味物质
-鲜味肽的呈味效率达到传统鲜味剂的3-8倍。
-含γ-谷氨酰肽的酱油鲜味持续时间延长2.3倍。
这些作用机制表明,鲜味剂通过多靶点、多维度的调控方式,不仅增强食品的基础风味特征,更能重构整体味觉体验。合理应用可实现风味精准调控,同时满足减盐、减糖等健康需求。(文/小林)未完待续………。
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