耐酸性酵母提取物成分分析及其在米醋中的应用

熊建，胡靖，彭颖,2，李凡，李沛*

(1.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003；2.华中农业大学 食品科技学院，武汉 430070)

我国是食醋生产和消费的大国，传统食醋是以粮食、糖类或酒糟等为重要原料经发酵而成，米醋是以含淀粉类的粮食(高粱、黄米、糯米、籼米等)为主料，谷糠、稻皮等为辅料，经过糖化和酒精、醋酸发酵酿造过程而制得的一款风味独特的调味品[1]。酿造米醋由于酿制原料和工艺条件不同，产生的风味各异，感官评定也不尽相同[2]。本文中米醋的滋味评价从酸味柔和感、酸味协调感、酸味醇厚度及酸味绵延感4个方面来评判。

酵母抽提物(YE)是以面包酵母为主要原料，在酵母自身酶或外源酶的共同作用下，经自溶酶解(可再经分离提取)后得到的生物制品，富含氨基酸、咸味肽、寡肽、核苷酸等酵母细胞中的可溶性成分。酵母抽提物是食品工业中三大鲜味物质(味精、呈味核苷酸二钠、YE)中唯一具有食品安全属性的鲜味调味料，广泛应用于食品行业各领域[3-6]。其产品具有增鲜增味的效果，使用安全，无争议性，在酱油、食醋等调味品行业中的应用尤为突出。目前生产的高端食醋，随着品质要求的提高，亟需解决食醋酸味刺激性的缓和、厚实度的增加及氨基氮的提升问题。

模糊数学又称Fuzzy数学，是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法。有学者应用该方法在食品感官评价中，研究模糊数学中权重的设置和模糊变换的理论，具有结果清晰、系统性强的优点[7]。鉴于食醋的品种较多，选取市面上常见的一款米醋产品为研究对象，评价酵母提取物在米醋产品中的应用情况。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

食用米醋：海天调味食品股份有限公司；耐酸性酵母提取物(耐酸性YE)：安琪酵母股份有限公司；细胞色素C、乙氨酸-乙氨酸-酪氨酸-精氨酸、乙氨酸-乙氨酸-乙氨酸：Sigma公司；杆菌肽：J & K公司；柠檬酸钠、氢氧化钠、磺基水杨酸：均为分析纯；乙腈、三氟乙酸：均为液相纯；0.45 μm滤膜及过滤器、注射器、感官杯、感官勺子：市售。

L-2000高效液相色谱仪、L-8900型氨基酸分析仪 日本Hitachi公司；MF-50快速水分测定仪 日本A & D公司；HHM-2数显恒温水浴锅 常州易晨仪器制造有限公司；BSA124S电子天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司；NR200色差仪 三恩驰科技有限公司。

1.2 耐盐耐酸性实验

以总酸含量为6 g/dL的白醋溶液作为溶剂，添加耐酸性YE产品，配成2%的溶液，然后常温静置7 d，观察杯底沉淀情况。

1.3 耐酸性酵母提取物游离氨基酸的测定

食品中的蛋白质经磺基水杨酸处理后沉淀，释放游离氨基酸，经离子交换柱分离后，与茚三酮溶液产生颜色反应，再通过可见分光光度检测器测定17种游离氨基酸的含量。

样品处理：试样过0.50 mm孔径筛，混合均匀，称取试样0.5～1.0 g(精确到0.001 g)，置于50 mL容量瓶中。加入20 mL磺基水杨酸超声至充分溶解后，定容至50 mL刻度，充分混匀，静置1 h后准确吸取上清液1 mL于25 mL容量瓶中，加入柠檬酸钠缓冲液定容至刻度，混匀后经0.45 μm微孔滤膜过滤至进样瓶。

1.4 耐酸性酵母抽提物肽的分子量分布的测定

原理：采用高效凝胶过滤色谱法测定，以多孔性填料为固定相，依据样品组分相对分子质量大小的差别进行分离，在肽键的紫外吸收波长220 nm条件下检测。将细胞色素C等标准品各称取5 mg至5 mL容量瓶中，用流动相溶解并定容，用0.45 μm有机相膜过滤进样，得标准品的色谱图，以相对分子质量的对数对保留时间作图，得到校正曲线及其方程。称取样品10 mg于10 mL容量瓶中，加入少许流动相，超声振荡，使样品充分溶解均匀，加流动相稀释至刻度，过0.45 μm有机膜，待进样分析。

相对分析质量分布的计算公式为X=A/A总×100%，式中：X为试样中某相对分子质量肽段所占肽段的质量分数，%；A为某相对分子质量肽段的峰面积；A总为各相对分子质量肽段的峰面积之和。

色谱条件：色谱柱：TSK Gel G2000SWXL(300 mm×7.8 mm)；流动相：乙腈∶水∶三氟乙酸为45∶55∶0.1(V/V)；检测波长：220 nm；检测时间：40 min；进样体积：20 μL；柱温：30 ℃。

1.5 模糊数学综合评价模型建立

1.5.1 模糊矩阵的建立

评价对象集C={c1，c2，c3}，其中 c1，c2，c3分别代表空白组米醋，添加1‰的耐酸酵母提取物的米醋，添加2‰的耐酸酵母提取物的米醋[8]。

1.5.2 建立评价因素集、评语集[9-10]

评价因素集D={d1，d2，d3，d4}，其中 d1，d2，d3，d4分别代表酸味柔和感、酸味协调感、酸味醇厚度及酸味绵延感4个评价因素，即D={酸味柔和感，酸味协调感，酸味醇厚度，酸味绵延感}；评语集E={强，较强，一般，差}，强4分，较强3分，一般2分，差1分。

1.5.3 权重集的确定

权重集F={0.1，0.2，0.3，0.4}，即酸味柔和感10分，酸味协调感20分，酸味醇厚度30分，酸味绵延感40分。

1.5.4 模糊数学综合评价集的建立

建立模糊关系综合评价集U=F×V，其中F为权重集，Vi为模糊矩阵集(i为评价对象集对应编号)[11-12]。

1.6 感官评定方法

由10名专业从事感官品评的安琪感官人员组成模糊综合评价小组，对测试样品的酸味柔和感、酸味协调感、酸味醇厚度及酸味绵延感4个感官特性进行单因素评价，并分4个等级，见表1。感官人员将评价结果写在表1中，用模糊数学方法处理收集到的数据。为了保证感官数据的准确性，在品尝溶液滋味时，用汤勺取一浅勺约5 mL吮入口内，溶液入口时要慢而稳，使溶液先接触舌头，次两侧，最后到舌根，让溶液铺满舌面，进行味觉的全面判断，之后将溶液吐掉，用清水漱口，漱口后应等1～2 min再品尝下一个样品，溶液在口中停留3～4 s即可，停留时间不宜过长，以免时间过久造成疲劳，影响味的判断[13-15]。

表1 米醋滋味评价表Table 1 The taste evaluation table of rice vinegar

2 结果与讨论

2.1 耐酸性酵母提取物及其水溶液

由图1中a可知，耐酸性酵母抽提物的粉末呈淡黄色，分散性较好。经测定，耐酸性YE粉末的水分含量为3.43%，色度值为L*=75.41；a*=10.09；b*=31.28；c*=32.87；h*=72.12，黄色偏淡，气味淡。由图1中b可知，2%的YE酸性溶液为淡黄色、透明且无沉淀，说明其耐酸性较好。

图1 耐酸性酵母提取物Fig.1 Acid-resistant yeast extract

2.2 耐酸性酵母提取物游离氨基酸测定结果

由表2可知，耐酸性酵母提取物含有种类和含量丰富的游离氨基酸，总游离氨基酸的含量达到24.32 g/100 g，其中含量最高的3种氨基酸为丙氨酸5.66 g/100 g>谷氨酸3.90 g/100 g>亮氨酸2.44 g/100 g。耐酸性YE含有人体必需的8种氨基酸，总含量占9.13 g/100 g；耐酸性YE含有呈味氨基酸14.24 g/100 g；耐酸性YE含有药效氨基酸12.14 g/100 g，说明耐酸性YE具有较多的活性氨基酸，能为米醋增加氨基酸类功能因子。

表2 耐酸YE游离氨基酸Table 2 The free amino acids of acid-resistant yeast extract

2.3 肽的分子量分布的测定结果

由表3可知，耐酸性YE的肽主要以180～1000 Da的寡肽为主，在此肽段的寡肽不仅有较好的生理活性，还有增加食物浓厚味和口感的作用，因此在米醋中不仅能增加米醋的功能性，还能使米醋的风味更醇厚，口感更温和。

表3 肽的分子量分布Table 3 The molecular weight distribution of peptides

2.4 感官评定结果

10名感官评价人员按照制定的感官方法和标准对空白组米醋、添加1‰的耐酸酵母提取物的米醋、添加2‰的耐酸酵母提取物的米醋进行感官评价，结果见表4。

表4 米醋滋味感官评价综合评价结果Table 4 The comprehensive sensory evaluation results of rice vinegar taste

由表4可知：C1，C2，C33个待测样品的模糊矩阵分别为V1，V2，V3。

2.5 模糊综合评判集确定

U1=F×V1={0.1，0.2，0.3，0.4}×

其中，U11=(0.1∧0.0)∨(0.2∧0.0)∨(0.3∧0.2)∨(0.4∧0.2)=0.2，U12=0.2，U13=0.4，U14=0.3，归一化得U1={0.18，0.18，0.36，0.27}，得到模糊数学关系综合评价的峰值为0.36，与原假设相比,C1样品的模糊综合评判级别为较好(3.6分)。

同理可得U2=(0.4，0.2，0.2，0.2)，归一化得U2=(0.4，0.2，0.2，0.2)，得到模糊数学关系综合评价的峰值为0.4，与原假设相比，C2样品的模糊综合评判级别为好(4分)。

同理可得U3=(0.4，0.3，0.1，0.1)，归一化得U3=(0.44，0.33，0.11，0.11)，得到模糊数学关系综合评价的峰值为0.4，与原假设相比，C3样品的模糊综合评判级别为好(4.4分)。

虽然C2和C3两个待测样品的评定级别都为好，但是C3比C2的峰值高，因此C3样品优于C2样品，强于C1样品。

3 结论

本文研究了耐酸性酵母抽提物的耐酸性、色度、游离氨基酸和肽的分布，结果表明：耐酸性YE呈淡黄色，分散性较好，耐酸性较好，游离氨基酸种类和含量较多，以180～1000 Da分子量的肽段为主。进一步以酸味柔和感、酸味协调感、酸味醇厚度及酸味绵延感4个评价指标，对空白组米醋、添加1‰的耐酸酵母提取物的米醋、添加2‰的耐酸酵母提取物的米醋进行滋味模糊综合评价，添加1‰的耐酸酵母提取物的米醋、添加2‰的耐酸酵母提取物的米醋的滋味评价要高于空白对照组，因此耐酸性酵母抽提物在米醋的应用中能显著改善米醋的综合口感。