调味品中呈味核苷酸的研究进展和我国标准化现状

2017-02-08 06:21
中国调味品 2017年1期
关键词:鲜味核苷酸调味品

沈 浥

(上海市质量监督检验技术研究院 国家食品质量监督检验中心,上海 200233)

调味品中呈味核苷酸的研究进展和我国标准化现状

沈 浥

(上海市质量监督检验技术研究院 国家食品质量监督检验中心,上海 200233)

现代科学研究表明:鲜味已经成为“甜、酸、苦、咸”味之外的第五种味。呈味核苷酸作为一种新型的添加剂,已逐渐应用于食品的调味中。文章介绍了呈味核苷酸的发现和呈味特性,我国的标准化现状,调味品中呈味核苷酸的检测分析技术,并对今后的发展前景做了展望,以期为相关国家标准制定以及调味品的研发提供技术参考。

呈味核苷酸;呈味核苷酸二钠;5'-肌苷酸钠;5'-鸟苷酸钠;检测方法;标准化

鲜味是人类的第五种味觉[1],随着现代鲜味科学的发展,有越来越多的鲜味剂被陆续发现。鲜味剂亦称“风味增效剂”或“增味剂”,当其用量高于其鲜味阈值(能感觉出鲜味的最低浓度)时,方能产生鲜味[2]。其中,呈味核苷酸的应用为调味品工业开创了新纪元,它的产品层出不穷,产销量逐年上升,大大促进了核苷酸产业及调料工业的发展。日本在这方面发展特别迅速,1980年日本已大规模生产肌苷酸和鸟苷酸,其添加了呈味核苷酸的“强力味精”在国际市场上独占鳌头。与此同时,呈味核苷酸由日本引进我国,鸡精调味料是我国调味品工业的首创[3-5],然而我国对调味品中呈味核苷酸方面的研究起步较晚,分析技术还不够成熟,所以探讨其研究进展和标准化现状具有重要的实践指导意义。

1 呈味核苷酸的发现和呈味特性

1847年,德国的Liebig从牛肉提取液中分离出肌苷酸。1898年,英国的Ivarbang在核酸的研究中发现了鸟苷酸。同年,英国的Bwker从胰脏汁中发现了5'-鸟苷酸钠。1913年,日本的小玉新太郎在研究海产品鳟鱼的成分时发现了5'-肌苷酸钠,但他们均没有做呈味方面的研究。直到1960年,日本的国中明研究发现5'-鸟苷酸钠比5'-肌苷酸钠还要鲜3~4倍[6]。

核苷酸有多种异构体,只有在5'位碳原子上链接磷酸基且磷酸基中两个羧基解离才能产生鲜味,亲水的核糖磷酸为定味基,芳香杂环上的疏水取代基为助味基[7],因此必须以二钠(或二钾、钙)盐的形式出现。呈味核苷酸包括肌苷酸、鸟苷酸、胞苷酸、尿苷酸和黄苷酸,然而成本等问题投入商业化的仅5'-肌苷酸钠(Ionosine-5'-monophosphate, IMP)、5'-鸟苷酸钠(Guanosine-5'-monophosphate, GMP)为主的产品,呈味核苷酸二钠(I+G)由IMP、GMP按1∶1混合。呈味核苷酸一般是以淀粉为原料,经发酵法或酶解法制得[7,8]。

呈味核苷酸与其他鲜味剂具有协同增效作用,二者相混合的鲜味可提高数倍至数十倍,降低鲜味阈值。如IMP、GMP的鲜味阈值分别为0.025%,0.0125%,但当它们等量混合时,鲜味阈值降低为0.0063%。谷氨酸钠分别与IMP,GMP按1∶1比例配合使用时鲜味强度各自增加8倍,30倍。同时,呈味核苷酸对甜味、肉味、醇厚感有增效作用,对酸味、苦味、腥味、焦味等不良风味有消除或抑制作用[9,10]。从而能够减少添加量,降低成本,而且鲜味更圆润,所以它常被广泛地添加到各类调味品如鸡精、鸡粉、增鲜味精、酱油、调味包、汤料、番茄酱、蛋黄酱等中,强化滋味,改善口感,其含量水平也是衡量产品鲜度的特征之一[11]。

2 我国标准化现状

标准有助于提升调味料的质量,促进规模生产,有助于满足消费者营养、卫生、安全的消费需求,有助于政府部门规范调味品市场,维护流通秩序。

目前我国涉及呈味核苷酸检测的标准有QB/T 2845-2007 《食品添加剂 呈味核苷酸二钠》、GB/T 8967-2007 《谷氨酸钠(味精)》、SB/T 10371-2003 《鸡精》、SB/T 10415-2007《鸡粉调味料》、SB/T 10513-2008 《牛肉粉调味料》。其中涉及的检测方法主要有两种:双波长法(QB/T 2845,GB/T 8967);单波长法(SB/T 10371,SB/T 10415,SB/T 10513)。然而这些标准方法都有自己的局限性:两种方法在不同的含量范围内适用,其定量结果不具有对比性;检测过程易受到在相近波长有吸收或除水以外的其他挥发性杂质的影响[12,13]。因此,这些方法比较适合纯的食品添加剂或配方简单的调味品,对于酱油、食醋、酱类、其他固态调味品、生产过程中间品等配方复杂的样品还没有制定专门的标准方法。

3 检测方法研究

目前文献中对呈味核苷酸的检测方法主要有分光光度法、高效液相色谱法、离子色谱法、毛细管电泳法等[14-19],不同检测方法的利弊比较见表1。

表1 不同检测方法的利弊比较

其中,高效液相色谱法是研究最多的方法,潜力巨大,优势明显。多篇文献通过实验,研究了样品处理、色谱柱、流动相条件、检测波长等条件,并对该方法的线性、重复性、准确性、精密度、回收率等进行了考察。近年来应用该法检测调味品中呈味核苷酸的一些情况见表2。

然而,文献多集中在以一种检测方法对某类调味品的一个或多个样品进行定量测定或方法优化,涉及的种类有味精、鸡精、酱油、食醋、酱类等。对不同种类调味品中建立和比较多种检测方法等方面的报道尚不多见,还存在着很大空白。

表2 高效液相色谱法检测调味品中呈味核苷酸

4 展望

日本科学家按照调味料的出现和发展过程将调味料的开发进程分为六个时期:第一时期为基本调味料时代;第二时期为使用味精单质时代;第三时期为复合化学调味料时代;第四时期为复合天然系调味料时代;第五时期为天然系调味料为主时代;第六时期为高度加工的天然调味料时代。发达国家第五代调味料的发展正如火如荼,而我国还基本停留在第三代和第四代之间[20]。在未来生物发酵、微胶囊、超微粉碎、膜分离、超临界流体萃取、分子蒸馏、基因工程、细胞工程和酶工程技术等能保持调味品中“原生态”物质,提高品质的工艺将不断涌现,调味品品种趋于多样化、复合方便化、高档化、营养保健化,未来的发展前景十分广阔。

发挥高效液相色谱法优势。嘌呤是构成核苷酸的重要碱基,它的代谢终产物是尿酸,尿酸的生成增加或排出减少将引起高尿酸血症及痛风。高效液相色谱法已能够定量测定肌苷、鸟苷、次黄嘌呤、黄嘌呤、腺嘌呤、鸟嘌呤[21,22]。建议将其与现有的标准方法分光光度法有效结合起来,进一步开展中间品、成品成分鉴别检测,不仅对呈味核苷酸生产和质量控制起到指导作用,还有利于人们有效减少高嘌呤调味品的摄入。

同时测定各增鲜剂含量。如研究表明IMP、GMP和谷氨酸钠三者在紫外光区域均有特征吸收,且最大吸收波长相近,吸收光谱重叠干扰严重。曾有文献根据吸光度的加和性原理联立方程求解及主成分回归校正法,方便、快捷地实现同时定量测定谷氨酸钠和I+G或者IMP,GMP,I+G的含量[23-25]。为在相近波长有吸收的复合型增鲜剂检测方法研究提供了方向。

研究呈味物质间的相互作用。目前对食品中关键风味物质的研究多集中于鲜味物质的含量检测方面,通过分析鲜味和其他几种味觉呈味物质间的相互作用如何影响食品整体滋味,能够进一步为调味品行业的发展提供理论基础。

建立提取核苷酸的技术手段。标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定的特性值,用以校准设备、评价测量方法或给材料赋值的材料或物质。通过对呈味核苷酸特性量值进行确定,能够为复杂基体中核苷酸含量标准物质的研制提供借鉴,也为呈味核苷酸检测的相关国家标准制定提供技术参考。

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Research Progress of the Flavor Nucleotides in Condiment and Standardization Status in China

SHEN Yi

(National Food Quality Shanghai Institute of Quality Inspection and Technical Research, Supervision and Inspection Center, Shanghai 200233, China)

The modern scientific research shows that "umami" has been one of the five basic flavors except of sweetness, sourness, bitterness and saltiness. As a new type of additive, the flavor nucleotides have become gradually applied to the flavor of food. Introduce the discovery and flavor characteristics of flavor nucleotides, the current status of our country's standardization, the detection and analysis technology of flavor nucleotides in condiment and look into the future development prospect, which would provide a theoretical reference for the formulation of relevant national standards and the development of condiment.

flavor nucleotides; disodium 5'-ribonucleotide; ionosine-5'-monophosphate; guanosine-5'-monophosphate; detection methods; standardization

2016-07-14

沈浥(1984-),女,工程师,硕士,主要从事食品、化妆品标准化和检验研究。

TS264.2

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.01.041

1000-9973(2017)01-0177-04

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