食品工业中的鲜味物质概述

◎ 孙式兴

（希杰（上海）商贸有限公司，上海 201107）

在人类饮食文化中，鲜味的历史源远流长，其和酸味、甜味、苦味、咸味一起组成了食品的基本味觉。但是直到1985年在夏威夷举办的鲜味研讨会上，鲜味才被正式认可，成为了第5种基本味觉[1]。

鲜味物质不是一个单纯的化学物质，而是氨基酸、呈味核苷酸、有机酸等组成的有机结合体，它和其他基本味觉相互影响、相互作用，使得食物的口感丰富多彩、富有层次，因此鲜味在食品工业中一直广受关注[2]。

1 鲜味物质的发展历史

鲜味在中华饮食文化中一直占据着重要的位置，是美味、美食的代表。春秋战国时期的就有《老子》“治大国若烹小鲜”的论述；元代《寄牛彦伊》中写道“银丝鲈脍最鲜美”；到了清朝，李渔的《闲情偶寄》和袁枚的《随园食单》中也有关于鲜味的详细描写，此时鲜味已普遍被人们接受[3]。

现代鲜味工业的发展源于日本。1908年，池田菊苗受到一碗海带黄瓜汤的启发，第1次从海带中提取出了谷氨酸钠，并提出了鲜味用语“umami”，但是当时的人们普遍还不认可鲜味是基本的味道[4]。池田菊苗的学生小玉太郎博士于1913年在柴鱼中发现了肌苷酸盐（IMP）。1960年，国仲明博士在从事酵母的研究时，意外地发现了鸟苷酸盐（GMP），并且首次提出了味精和核苷酸的协同搭配可以显著提升鲜味强度的论点。自此以后，多种呈现鲜味的核苷酸类和氨基酸类物质被发现，包括腺苷酸盐（AMP）、黄苷酸盐（XMP）、鹅膏蕈氨酸、口蘑氨酸和茶氨酸等。

2 鲜味物质的种类

目前已知的鲜味物质，主要包括氨基酸及其盐类、核苷酸类、有机酸类和复合鲜味剂4大类。

2.1 氨基酸及其盐类

代表性物质主要是谷氨酸和天门冬氨酸。谷氨酸的钠盐俗称味精，是目前已知鲜味最高、应用最广泛的氨基酸类鲜味物质。天门冬氨酸存在于竹笋等天然的食材中，鲜度约为谷氨酸钠的1/5，与其他鲜味剂搭配使用，可以发挥协同相乘的作用[5]。此外，甘氨酸和丙氨酸有一定的鲜甜特征，在实际应用中可以作为鲜味的补充。在茶叶中也发现了一种鲜味的氨基酸（茶氨酸），它和茶叶中的其他各种氨基酸协同作用，既可以掩盖单宁等多酚类物质的苦涩感，也能够提供鲜甜的口感[6]。需要注意的是，只有L-型构象的氨基酸才能呈现鲜味，D-型异构体并没有鲜味。

2.2 核苷酸类

核苷酸属于芳香杂环化合物，在结构上具有空间专一性。呈现鲜味的核苷酸类物质在结构上具备以下3个条件：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现鲜味，而在第2’或3’位碳上形成磷酸酯的核苷酸则没有鲜味。②只有碱基为嘌呤基的5’-核苷酸才呈现鲜味，碱基是嘧啶类的核苷酸则不具有鲜味。③只有在嘌呤环的第6位碳上有一个羰基（-CO）或羟基（-OH）的核苷酸才呈现鲜味。目前已发现的具有鲜味特性的核苷酸及其衍生物有30多种，以5’-肌苷酸（5’-IMP）、5’-鸟苷酸（5’-GMP）和5’-腺苷酸（AMP）为代表[7]。

核苷酸在常规状态下非常稳定，但容易被磷酸酯酶酶解，导致磷酸基团与核糖的连接断开，从而失去鲜味。磷酸酯酶主要存在于生鲜原料当中，因此在生鲜原料中添加核苷酸时，需要提前在85 ℃条件下加热，使酶失去活性[5]。

2.3 有机酸类

琥珀酸的化学名称是1，4-丁二酸，是一种酸味剂，它的钠盐-琥珀酸二钠（干贝素）呈现海鲜的鲜味特征，是我国唯一许可使用的有机酸类鲜味物质[8]。干贝素在实际应用中需要适量添加，添加量过多会有苦涩的口感出现。

2.4 复合鲜味剂

食品工业中常用的复合鲜味剂包括水解植物蛋白（HVP）、酵母抽提物（YE）、呈味肽等。水解植物蛋白是植物性的黄豆、小麦或玉米，通过酸法水解中和而成[9]。酵母抽提物以食品加工用酵母为主要原料，在酵母自身的酶或外加食品级酶的共同作用下酶解自溶后得到的产品，富含氨基酸、肽、多肽等酵母细胞中的可溶性成分[10]。呈味肽以动植物蛋白为风味出发源，利用特异酶制备、反向调控酶解、组合富集和温和热反应等技术制备而成[11]。这些复合鲜味剂的鲜味基本来源仍是氨基酸、核苷酸以及有机酸这3类物质。

3 鲜味物质的呈鲜机理

关于鲜味物质的呈鲜机理还没有十分透彻的研究，目前普遍的观点是：鲜味物质进入人体口腔后，首先与舌头上味蕾中专门接受鲜味物质的受体发生反应，由味觉神经将信号传递给大脑对应区域，经过大脑的分析判断感受到鲜味。研究人员陆续发现了两种鲜味受体：异源二聚体T1R1/T1R3、味型代谢性谷氨酸受体mGluR4，它们都属于G蛋白偶联受体，有类似捕蝇草形状的结构域[12]。进一步的研究证实：异源二聚体T1R1/T1R3是感知鲜味的主要受体，而mGluR4则是候选受体。另外，鲜味和甜味共用一个受体亚基T1R3，和T1R2组成可感知甜味的异源二聚体，这就解释了为什么谷氨酸钠在品尝的时候会感受到甜味，过多地食用却会对甜味产生排斥反应[13]。

4 常用的鲜味剂

在食品工业中，应用最成熟的是鸟苷酸二钠（GMP）、肌苷酸二钠（IMP），这两种物质以1∶1的比例进行混合，成为呈味核苷酸二钠（I+G）。

4.1 IMP与GMP

肌苷酸二钠（IMP）的分子量为527.25，是无色或白色的晶体及粉末，易溶于水，少量溶解于乙醇，几乎不溶于乙醚；鸟苷酸二钠（GMP）的分子量为533.26，也是无色或白色的晶体及粉末。两者在水、醋、酱油、食盐水、酒精中的溶解度有所不同。IMP比GMP有更好的溶解性，尤其是在酱油、醋中。目前，IMP在酱油中已经得到了非常广泛的应用，很多酱油厂家采用I+G与IMP复配的方式，也有一些厂家采用只添加IMP的方式。

在实际应用中，IMP和GMP具有各自不同的效果。IMP可以增强产品的入口直冲感，对咸味、酸味、香辛料等风味都有显著的提升作用，比较适合应用在鲜咸、辛香、酸辣风味的产品中，如酱油、泡菜、番茄沙司等[14]。同时，IMP还能增加产品的咸味感受，可通过添加IMP降低产品的含盐量，从而达到减盐不减咸的目的。GMP能够增加产品的脂肪感、滑爽感、滞留感及蘑菇风味，可以改善产品质构、平衡协调产品整体口感，并且降低产品加工过程中所产生的不良风味，因此适合添加在含有丰富奶油、油脂及蘑菇风味的产品中，如蛋黄酱、奶酪酱、奶油蔬菜汤及菌菇汤等[15]。

4.2 I+G与味精的鲜味协同

味精和I+G具有不同的呈鲜特点：味精的鲜味以前调和中调为主，入口快，消失也相对较快；I+G的鲜味则以中调和后调为主，有很好的鲜味渗延表现，后鲜滞留很长。在实际的应用中，往往将两者进行搭配使用。更为重要的是，两者具有协同增鲜效应，即核苷酸与味精复配使用，鲜味会成倍增加。随着I+G比例的增加，鲜味强度迅速上升，然后平稳，后呈下降趋势。

5 结语

从20世纪初首次分离出鲜味物质，到鲜味工业开始起步，并在此后的时间里迅速发展，各种鲜味物质被一一发现和分离提取，对其应用也从添加单一的鲜味物质过渡到各种鲜味的协同搭配，人们对鲜味物质的应用越来越得心应手。但是，人们对鲜味的呈味机理仍然不能透彻理解，还需要从业人员更多的努力和更深的研究。