酵母抽提物减盐功能及在高汤调味粉中应用研究

熊 建 ，覃先武，李丽娜，郭 辉，李 沛

（1.酵母功能湖北省重点实验室，湖北宜昌 443003；2.今麦郎食品股份有限公司，河北邢台 054001）

我国是全球食盐摄入量最高的国家之一，平均每天食盐摄入量在10 g 以上，是世界卫生组织的每日食盐建议量的两倍，比《中国居民膳食指南（2016）》推荐的6 g 摄入量超出75%。中国营养学会推荐成年人适宜钠摄入量为2200 mg/d（1 g 食盐约含393 mg 钠）。食盐是摄入钠的最主要来源，摄入足量的钠离子，对于维持身体生理机能至关重要。然而，过量摄入就会产生健康隐患。研究表明高钠摄入是造成高血压和心血管疾病的重要原因之一，而减少钠摄入量可以有效降低血压以及与此相关慢性病的发病率。减少钠摄入，主要在于减少食盐（氯化钠/NaCl）的日常摄入量。

当前，各国研究人员提出了不同的减盐降钠解决方案，有文献报道的方法如下：直接降低氯化钠的添加量；氯化钾及其混合盐替代钠盐；优化食盐物理形态；通过增强咸味气味来提升食品的咸味感知；采用风味增强剂通过风味物质来激活口腔和舌上的味觉受体，从而弥补钠盐添加量减少引起咸味下降的缺点或者起到掩蔽作用。

酵母抽提物（yeast extract，简称YE）是利用可食用的面包酵母为原料，通过现代生物酶解技术获得的一类味道鲜美、口感丰富的呈味物质，具有食品属性、提鲜增味、平衡异味、减盐淡咸、耐受性强的五大特点，被广泛应用于食品调味品产品中。酵母抽提物在不同食品的减盐研究主要集中在应用方面，对其减盐机理研究报道很少。

本文以酵母抽提物为研究对象，对几款酵母抽提物的减盐效果进行了对比分析，并对YE 的肽段进行分离制备，分析不同分级样品的减盐效果和特点，同时在一款高汤调味粉中添加YE 进行风味对比测试，对酵母抽提物的减盐机制进行了阐述，为酵母抽提物在减盐产品中应用提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

高蛋白酵母乳、高核酸酵母乳 来源于安琪酵母股份有限公司；基础鲜味YE：基础YE-1、基础YE-2；增强鲜味YE：高鲜YE-1、高鲜YE-2、浓厚味YE：浓厚YE-1、浓厚YE-2 所有YE 产品来源于安琪酵母股份有限公司；中性蛋白酶（酶活：100000 U/g）、风味蛋白酶（酶活：60000 U/g）、复合蛋白酶（酶活：200000 U/g）、核酸酶（50000 U/g）安琪酵母股份有限公司；肽酶（酶活：100000 U/g）国外某公司；食盐、三黄鸡、蔗糖、味精（谷氨酸钠）、麦芽糊精、香辛料 均市售；高汤调味粉 今麦郎食品股份有限公司提供；柠檬酸、氯化钠、氯化镁、氯化钾 西陇化工；咖啡因、细胞色素C（MW12500）、杆菌肽（MW1450）、乙氨酸-乙氨酸-酪氨酸-精氨酸（MW451）、乙氨酸-乙氨酸-乙氨酸（MW189）Sigma 公司提供。

BONA-GM-18-2 双膜有机膜实验机 山东博纳集团；博医康Pilot10-15S 真空冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有限公司；L-8900 型氨基酸分析仪 日本Hitachi 公司；L-2000 带紫外检测器的高效液相色谱仪 日本日立公司。

1.2 实验方法

1.2.1 YE 产品制备工艺 基础鲜味YE 制备工艺：以高蛋白酵母乳为原料（10%干基），加入酵母乳重量1%～1.5%中性蛋白酶和风味蛋白酶（添加质量比为1:1），在pH5.0～6.0、55～65 ℃条件下酶解16～20 h，经过离心分离最后喷粉得到基础YE-1、基础YE-2产品。

增强鲜味YE 制备工艺：以高核酸酵母乳为原料（10%干基），加入酵母乳重量1%～1.5%的复合蛋白酶和核酸酶（添加质量比为1:1），在pH5.5～6.5、55～65 ℃条件下酶解16～20 h，经过离心分离最后喷粉得到高鲜YE-1、高鲜YE-2 产品。

浓厚味YE 制备工艺：以高蛋白酵母乳为原料（10%干基），加入酵母乳重量1%～1.5%的中性蛋白酶、复合蛋白酶和肽酶（添加质量比为1:1:0.5），在pH5.5～6.5、55～65 ℃条件下酶解16～20 h，经过离心分离最后喷粉得到浓厚YE-1、浓厚YE-2 产品。

1.2.2 YE 的理化指标检测 6 种酵母抽提物水分、总氮、氨基态氮、氯化钠、I+G 钠盐化合物、游离谷氨酸含量参考酵母抽提物国标GB/T 23530-2009 中的方法进行检测。

1.2.3 基础味道的强度判定方法 经感官培训并筛选后的12 名品评人员组成品评小组，进行本文所需的风味感官评价活动，首先参考感官标度法，确定感知味道的最适浓度，如表1 所示。

表1 基本味代表物质的最适浓度Table 1 Basic taste represents the optimum concentration of substances

配制不同浓度酸（柠檬酸）、甜（蔗糖）、苦（咖啡因）、咸（食盐）、金属味（氯化钾）、鲜（谷氨酸钠）味溶液，选择最适浓度X（g/100 mL）味道强度作为10 分。

以0.8 g/100 mL 食盐浓度的咸味强度作为基准，规定咸味强度为10，梯度稀释不同浓度的食盐溶液进行感官品尝，确定咸味强度评分标准，如表2。

表2 咸味强度等效食盐浓度Table 2 Salty intensity equivalent salt concentration

此感官模型设定咸味浓度和咸味强度成正比关系，通过对感官待评溶液的咸味强度来推测其等效食盐浓度。以此类推，同样设定其他味道（鲜、苦、金属味、酸、甜）的浓度与强度的对应关系。

1.2.4 不同YE 对盐水溶液咸味强度的影响 配制减盐基础溶液模型：以0.5 g/100 mL 食盐溶液为本实验的主要测试浓度，测试不同YE 对盐水溶液的咸味增强效果。根据《国民营养计划（2017-2030 年）》行动要求，在目前基线水平上，我国人均每日食盐摄入量到2030 年下降20%的目标。因此实验主要研究不同类型YE 对减盐20%（实验中减盐即代表减少氯化钠）的表现，同时前期预实验确定YE 的合适添加量，以咸味强度进行感官评分，实验设计见表3。

表3 添加不同YE 的盐水溶液Table 3 Saline solution with different amount of YE

1.2.5 YE 对复合减盐模型咸味强度的影响 为更接近食品调味品的应用环境，参考鸡精配方，实验中配制复合减盐20%模型，用以验证YE 对其咸味强度的影响。其中所用到的基础料A 配方为：白糖10 g，味精15 g，麦芽糊精35 g，总计60 g 备用。基础料A 与NaCl 复配成1%水溶液，添加不同YE 进行感官评价，对照组和实验组采用麦芽糊精替代减少的食盐，因为麦芽糊精在配方中主要起填充作用，对口感影响最小。因此，实验设计见表4。

表4 YE 对复合减盐模型的咸味强度影响Table 4 The effect of YE on the salty taste intensity of the compound salt reduction model

1.2.6 YE 对低钠复配盐风味的影响 市面上已经出现低钠盐产品，此类产品一般是以氯化钾等无机盐代替一部分氯化钠，起到咸味保留而减低钠含量的作用，本研究通过制作低钠复配盐，并对添加YE 后咸味、苦涩味、金属味的风味变化进行分析，研究YE对于低钠复配盐咸味、异味的修饰作用，参考市售低钠盐产品配方，设计减钠20%方案，见表5。

表5 YE 对减钠20%的复配盐风味的影响Table 5 The effect of YE on the flavor of compound salt with 20% sodium reduction

1.2.7 YE 不同分子量肽样品的制备 将300 g 浓厚YE-2 溶至6 L 去离子水中，配制成5%的溶液，采用超滤系统装载不同滤膜，对滤液进行逐级分离，分别截留＜500 Da、500～1000 Da、1000～2000 Da、2000～3000 Da、3000～5000 Da 和＞5000 Da 的截留液。将上述滤液和截留液置于-80 ℃冰箱冷冻8 h以上，用冷冻干燥机干燥至粉末状，-20 ℃保存。

1.2.8 肽分子量分布检测方法 参考彭颖等的方法，采用高效液相色谱法测定，在紫外吸收波长220 nm条件下检测，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（T=-4.4482l gM+30.11，=0.997）。然后称取10 mg 样品于10 mL 容量瓶中，加入少许流动相，超声振荡，然后用流动相定容到刻度，过0.45 μm 有机膜。以某相对分子质量肽段的峰面积比各相对分子质量肽段的峰面积之和得到样品的肽分子量分布。

1.2.9 YE 不同分子量肽样品在盐水溶液模型中减盐效果的对比 将分离得到的不同分子量的肽段样品加入到纯盐水溶液中，随后采用梯度滋味稀释法和时间强度法，记录稀释倍数以及持续时间，对比不同肽段样对盐水溶液的减盐效果，根据前期预实验结果，同时为了更进一步测试减盐程度，实验设计如表6。

表6 不同肽段样品的盐水溶液配制方案Table 6 Preparation of different peptide samples in saline solution

1.2.10 滋味稀释分析法（TDA）将待测样品按照1:1 的（体积比）进行稀释，当某个稀释水平的溶液与2 个空白（水）之间的滋味差异刚好能被识别出来，那么称这个稀释倍数为总TD 稀释值。

1.2.12 YE 在高汤调味粉中减盐应用研究方案 参考今麦郎调料包配料设计高汤调味粉应用配方，配制和称取各种物料，按照一定比例混合搅拌均匀，备用，高汤调味粉配方见表7。然后分别称取8.5 g 高汤调味粉对比样，加入85 ℃水500 mL，邀请10 名专业感官品评人员组成感官评价小组，从鲜味、甜味、咸味、香气、浓厚味、整体协调感进行评分，评分标准见表8，随后对感官得分进行统计并分析。

表7 高汤调味粉配料方案Table 7 Soup seasoning powder ingredient scheme

表8 感官评定标准Table 8 Sensory evaluation standard

1.3 数据处理

本实验部分数据采用Origin 2019 进行绘图，用JMP13 进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 YE 产品的理化指标

目前利用面包酵母开发的YE 产品类型较多，理化指标和风味存在不同差异。本次挑选6 个不同类的纯品YE 产品，按照酵母抽提物国标GB/T23530-2009 对其的理化指标进行检测，结果见表9。

由表9 检测数据可知，所选YE 的总氮、氨基酸态氮含量不尽相同，其中对比发现，浓厚YE-2 的水解程度较低，其中氨基酸态氮指标为2.88%；高鲜YE-1/-2 的天然增鲜增味成分含量最为丰富，高鲜YE-2 的游离谷氨酸含量达到10.85%，I+G 钠盐水合物含量达到9.53%；对2%YE 溶液进行风味感官，如表9 所示，各个产品的风味均有不同特点，均具有一定的独特性。

表9 YE 产品的理化性质Table 9 Physical and chemical properties of YE products

2.2 不同YE 对盐水溶液的咸味强度影响

经过前期初试验，将6 款YE 按照0.1%添加比例加入0.4%盐水溶液中，对比YE 对咸味强度的影响。

由图1 的感官分析可知，添加YE 后，均对0.4%盐水溶液的咸度有提升作用，不同YE 对于盐水溶液的咸味强度的影响不同，根据对比咸味提升效果，挑选了高鲜YE-1/-2 和浓厚YE-1/-2 共4 款YE 产品进行后续的测试试验。

图1 不同YE 对盐水溶液咸度的影响Fig.1 Effect of different YE on the salinity of saline solution

2.3 YE 对复合咸味液的咸味强度影响

食品调味品的产品开发中，所用的调味原料更加复杂，对比了YE 对盐水溶液的影响，有必要进一步测试YE 对复合调味液的咸味强度影响，本文在建立的复合咸味液基础模型上进行实验，结果见图2。

从图2 中可以看出，添加YE 对咸味复合溶液的咸度有一定的提升，另外，4 种YE 组之间对比，咸味强度的提升效果存在差异，其中，浓厚YE-2 对咸味强度提升效果要强于其它YE。通过了解酵母抽提物的成分情况，发现浓厚YE-2 鲜味物质游离谷氨酸和I+G 钠盐水合物含量不高，但酶解工艺控制下，氨基态氮含量低，表明小分子短肽含量丰富，而一部分小分子肽能提升食物浓厚味，浓厚味能够起到修饰味道变弱的问题，对咸味也有一定的促进作用，因此后续围绕浓厚YE-2 开展后续试验。

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图2 YE 对复合咸味液的咸味强度影响Fig.2 Effect of YE on the salty taste intensity of compound salty liquid

2.4 浓厚YE-2 对低钠复配盐的风味影响对比实验

目前减盐行之有效的策略之一，是用钾盐或者其他形式的盐替代部分钠盐。但是其它形式复合盐的咸味与纯正的钠盐的咸味存在一定差距。有些钾盐存在苦涩味及金属味较为突出，镁盐苦涩味很重，这使氯化钾、氯化镁等非钠盐使用量受限。YE 具有掩盖异味的特点，进行浓厚YE-2 对钾、钠＆镁复合盐的不良异味的影响实验，结果见图3。

通过不同方式复配KCl 和MgCl进行20%氯化钠替代，获得5 组方案（A、F/F1、G/G1、H/H1、I/I1），由图3 可知，F～I 复合盐的咸度均低于对照组A 的咸度，而YE 对F1 方案的咸味强度提升效果最为明显，其次为G 组。与0.4%NaCl 基础溶液的A 组对比，添加了钾＆镁盐后，各方案的苦涩味和金属味均有提升，而YE 对于F/G/H/I 方案的苦涩味和金属味均有修饰掩盖作用，其中I 组金属味最强，I1 修饰金属味效果最好；G 组苦涩味最强，G1 的修饰苦涩味的效果最好。在复配低钠盐产品中，使用了含AMP 的YE 产品。有研究报道AMP 与苦味受体T2R4 结合，竞争性的抑制了味蕾对苦味物质的感知作用，从而实现抑苦。推测是酵母抽提物中的AMP 抑制了钾盐、镁盐的苦涩味和金属味等不良异味。

图3 浓厚YE-2 对 20%钠盐的复配盐风味影响Fig.3 The effect of Angeotide type YE-2 on the flavor of compound salt with 20% less sodium salt

2.5 浓厚YE-2 不同肽段样品对咸味的影响

进一步采用超滤分离的方法对浓厚YE-2 进行分离得到不同分段的样品，并冷冻干燥，试验不同肽段样品对咸味强度的影响。分离得到不同肽段样品感官评价参考表8 的评价标准，结果如图4 所示。对其分离肽段进行感官分析，从图4 中可以看出，肽分子量＜500 Da 的样品其鲜甜味极好，是因为含有一些鲜味的氨基酸（谷氨酸、天门冬氨酸）和小于4 肽的寡肽以及少量的I+G 物质；500～1000 Da肽段样品感官也具有较好鲜味；1000～2000 Da 和2000～3000 Da 主要是浓厚味和整体滋味强；＞3000 Da的肽段甜、鲜味和浓厚味相比其他肽段较弱，整体口感不佳。如图5，对浓厚YE-2 分离制备不同分子量的肽段检测其肽分子量分布，发现多数肽段较好地分布在对应的分子量区间。

图4 浓厚YE-2 不同分离肽段样品1%溶液感官结果Fig.4 Sensory results of 1% solution of Angeotide type YE-2 different isolated peptide samples

图5 超滤分离肽段分子量分布Fig.5 Molecular weight distribution of peptides separated by ultrafiltration

按照试验设计配制不同的盐水溶液，在不同梯度（减20%/减30%钠盐）低钠盐溶液中添加不同肽段YE 样品，然后进行感官分析对比，结果见如图6～图9。

图6 YE 不同肽段对减 20%钠盐溶液的咸味稀释倍数Fig.6 Saltiness dilution ratio of different peptide to reduce 20% sodium solution

如图6 和图7 对YE 不同肽段对减20%/减30%钠盐后溶液的咸味稀释倍数分析可知，减盐20%和减盐30%后，添加YE 肽段1000～2000 Da 和2000～3000 Da 稀释倍数高于直接减盐，其它肽段作用后稀释倍数低于或等于直接减盐。

图7 YE 不同肽段对减 30%钠盐溶液的咸味稀释倍数Fig.7 Saltiness dilution ratio of different peptide to reduce 30%sodium solution

图8 和图9 反映的是不同YE 肽段对减盐后溶液咸味持续时间的影响，从图中可知，1000～2000 Da肽段对减盐后咸味持续时间明显强于直接减盐。

图8 YE 不同肽段对减 20%钠盐后溶液的咸味持续时间影响Fig.8 The effect of different peptides of YE on the duration of salty taste of the solution after reducing 20% sodium salt

图9 YE 不同肽段对减30%钠盐后溶液的咸味持续时间影响Fig.9 The effect of different peptides of YE on the duration of salty taste of the solution after reducing 30% sodium salt

结合上面分析可知：浓厚YE-2 分布于1000～2000 Da 的肽类物质，对咸味感受具有提升作用，后续会对这部分肽段进行深入研究。

2.6 浓厚YE-2 对高汤调味粉的风味影响

通过多种物料配制的高汤调味粉可用于冲调出口感鲜美、滋味丰富的汤品，具有简便快捷的特点。酵母抽提物含有丰富的天然游离氨基酸、呈味小分子肽类、呈味核苷酸等，这些呈味物质组成了酵母抽提物独特的厚实口感。挑选专业感官人员对浓厚YE-2 在高汤调味粉中的风味影响进行对比感官，对比结果如图10。

图10 浓厚YE-2 对高汤调味粉风味的影响Fig.10 Influence of Angeotide type YE-2 on the flavor of broth seasoning powder

由图10 可知，减少原高汤调味粉20%的NaCl使用比例，同时添加3%浓厚YE-2 进行调味，其中汤料的甜味和香气无明显变化，咸味降低幅度不明显，鲜味、浓厚感明显提升，总体汤料的整体协调感更好，说明添加YE 对于汤料的影响起到正面提升作用，减少了因钠盐降低而带来的整体风味感受变差，从而起到了协助高汤调味料减盐增味的效果。

3 结论

关于食品调味品的减盐研究近几年呈增长趋势，特别是关于酵母抽提物减盐应用研究已经有了部分研究成果。酵母抽提物含有丰富的游离氨基酸和呈味肽成分，具有广泛的应用功能研究意义。本文研究了不同YE 协助减盐的效果对比，发现浓厚味YE-2在减盐食品能起到提升浓厚味，修饰钾盐异味的作用，其中1000～2000 Da 肽段对浓厚味及鲜味提升起重要作用。但是，其辅助减盐的机理研究还需要进一步进行研究和探索，比如YE 对舌头味蕾的咸味（钠离子）感受效应的影响；YE 的鲜味提升效果与咸味改善的协同作用；酵母抽提物的成分对氯化钾的苦味和金属味修饰机理等。