酵母抽提物的呈味特征及其在减盐辣条中的应用

周璇1,孙华军1,2,左锋1,张涛3,刘兴泉4,周国鑫4,钱丽丽1,5,6*

1(黑龙江八一农垦大学 食品学院,黑龙江 大庆,163319)

2(黑龙江八一农垦大学牡丹江食品与生物技术创新研究院,黑龙江 牡丹江,157000)

3(国家粮食和物资储备局,北京,100834)

4(浙江农林大学 食品与健康学院,浙江 杭州,311300)

5(黑龙江省杂粮加工及质量安全工程技术研究中心,黑龙江 大庆,163319)6(黑龙江省农产品加工与质量安全重点实验室,黑龙江 大庆,163319)

摘 要 为探究不同类型酵母抽提物(yeast extract,YE)的滋味特点及其在辣条中的应用,该文首先探究了8种市售酵母抽提物(纯品型YE:1、3、5、6;经核酸化处理:2、4、7、8)中游离氨基酸、呈味核苷酸及有机酸的呈味特征,其次,结合滋味活度值、味精当量值、感官评价和增咸效果研究,并筛选不同添加量的YE应用在辣条中评估了其减盐效果。结果表明,不同类型YE的呈味特征及减盐效果存在显著差异。YE8的游离氨基酸总含量、鲜味氨基酸(Asp、Glu)、呈味核苷酸中5′-肌苷酸(5′-inosine monophosphate,5′-IMP)和5′-鸟苷酸(5′-guanosine monophosphate,5′-GMP)的滋味活度值、琥珀酸含量、味精当量值均为最高。YE可以通过协同和加成作用提高咸味感知、降低咸味阈值,当YE8替代0.25 g/mL食盐时咸味强度接近8分。YE中谷氨酸、天冬氨酸、柠檬酸、琥珀酸、5′-GMP和5′-IMP等呈味物质具有显著的增咸效果。研究结果证实YE8的各风味组分可发挥协同作用,能够实现辣条“减盐不减咸”的改良效果。

关键词 酵母抽提物;减盐;辣条;呈味特点;协同作用

辣条是一种调味面制品,以小麦面粉、盐与水为主要原料,经挤压膨化、剪切拌料制成的即食类方便食品。因其价格低廉、口感丰富,广受青少年喜爱。近年来,辣条产业发展迅速,有良好的市场前景。然而,其钠含量偏高的问题逐渐成为社会关注热点。目前市售辣条中,钠含量高达2 500 mg/100 g以上,部分主打“重辣重咸”的地方特色品类钠含量甚至超过3 000 mg/100 g。这一数值远超出《中国居民膳食指南(2022)》建议摄入量,若考虑日常饮食中其他盐分来源,消费者钠摄入量超标的情况将更为严重。长期过量摄入钠,会加重肾脏负担,引发血压升高,还会增加心脑血管疾病及胃癌的发病风险[1-2]。因此,在维持产品风味品质的前提下,借助技术创新与配方改良,系统性降低辣条中的钠含量,成为辣条产业亟待解决的关键问题。

酵母抽提物(yeast extract,YE)在食品调味领域以及其减盐功能的应用已经得到了广泛的推广和应用。YE利用天然食品酵母为原料,通过酶解自溶浓缩等工艺制备而成,具有多种味道鲜美的呈味物质如游离氨基酸、有机酸,呈味核苷酸等,可通过鲜味氨基酸(如谷氨酸)与呈味核苷酸[如5′-肌苷酸(5′-inosine monophosphate,5′-IMP)、5′-鸟苷酸(5′-guanosine monophosphate,5′-GMP)]的协同作用,提升低盐食品的风味感知[3]。它与其他从菌菇类、植物类、鱼类等中提取的成分一样,属于天然提取物,具有丰富且复杂的调味特性,因此也被称为“第三代味精”[4]。李沛等[5]通过使用酱香型YE在不影响风味的情况下在酱油中可减少20%食盐用量。孙合群等[6]将YE与KCl进行复配应用于薯条中,在减盐40%的情况下可有效增强薯条的风味口感。熊建等[7]的研究结果表明,在保证高汤粉风味的前提下,YE能够有效减少食盐的添加量。张杰等[8]通过将NaCl、乳酸钙和YE进行复配,实现了在盐焗鸡腿的制作过程中既增加风味又减少食盐用量的目标。尽管如此,关于YE的呈味机制、减盐规律以及在面制品中的应用机制尚不明确,尤其缺乏对YE呈味物质组成、协同效应及减盐效果的定量分析。YE富含多种呈味物质,这些物质能够显著增强食物的咸味。在味觉感知过程中,鲜味和咸味的受体位于味觉细胞上,并且它们之间存在相互作用。当YE与咸味物质如食盐共同作用时,可以产生显著的风味协同效应[9]。通常来讲,鲜味物质的存在可以降低人体对咸味的味觉阈值。鲜味物质的存在可提高人体对咸味的感知敏感度,使人在较低的食盐添加量下就能感受到咸味,这也是实现“减盐不减咸”的核心机理[10]

本研究选取8种市售YE,对其游离氨基酸、呈味核苷酸和有机酸进行测定,计算滋味活度值(taste activity value,TAV)和味精当量值,并通过感官评价对YE的咸味强度进行评估。同时,运用S型曲线分析YE的增咸效果,探究YE添加对辣条咸味和风味口感的调控,为YE在辣条的减盐不减咸方面应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

市售YE(纯品型YE:1、3、5、6;经核酸化处理YE:2、4、7、8),安琪酵母股份有限公司;NaCl、柠檬酸、蔗糖、咖啡因、谷氨酸钠、七水硫酸亚铁(均为食品级)、单甘脂,山东佳禾生物科技有限公司;甲醇、乙腈、盐酸、苯酚、柠檬酸钠、草酸、有机酸、乳酸、酒石酸、柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、5′-腺苷酸(5′-adenosine monophosphate,5′-AMP)、5′-IMP、5′-GMP、5′-胞苷酸(5′-cytidine monophosphate,5′-CMP)、5′-尿苷酸(5′-uridine monophosphate,5′-UMP)、5′-胸苷酸(5′-thymidine monophosphate,5′-TMP),美国Sigma公司;甲酸铵、氨水,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;Asp、Thr、Ser、Glu、Pro、Gly、Ala、Cys、Val、Met、Ile、Leu、Tyr、Phe、Lys、His、Arg氨基酸混标,上海安谱实验科技股份有限公司;MCI缓冲液L-8500-PH,日本三菱化学公司;茚三酮缓冲溶液,日立(中国)有限公司;小麦粉,山东鲁花集团股份有限公司;辣椒、孜然粉、麻椒粉,四川干调杂货铺;鸡粉,上海太太乐食品有限公司;实验室自制蒸馏水

1.2 仪器与设备

SB 25-12 DTD 超声波清洗机,宁波新芝生物科技股份有限公司;S470多功能pH仪,梅特勒托利多科技(中国)有限公司;LA8080氨基酸分析仪,日立(中国)有限公司;AC-02氮吹仪,上海安谱实验科技股份有限公司;TGL-16高速冷冻离心机,湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;88882012 基础型涡旋振荡器,赛默飞世尔科技;Waters Acquity UPLC超高效液相色谱仪,美国沃特世公司;AB SCIEX 5500 QQQ-MS液相质谱联用仪,美国AB SCIEX公司;TY-60单杆螺旋挤压膨化机,邢台腾毅机械制造有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 不同YE基本理化指标测定

8种YE水分、蛋白质、氯化物、氨基酸态氮、灰分参考GB/T 20886.2—2021《酵母产品质量要求 第2部分:酵母加工制品》。

1.3.2 YE游离氨基酸和水解氨基酸的测定

游离氨基酸的测定参考ZHOU等[11]的方法进行测定;称取0.4 g样品,柠檬酸钠溶液(pH 2.2)定容至25 mL,过0.22 μm滤膜后上机。

水解氨基酸:称取0.4 g样品,加入15 mL盐酸溶液,滴入苯酚3~4滴,冲N2 1 min后封盖。置入110 ℃烘箱中水解24 h后取出,冷却后将水解液过滤并定容至25 mL。取1 mL滤液氮吹吹干后用1 mL柠檬酸钠溶液(pH 2.2)复溶,过0.22 μm滤膜后上机。

1.3.3 YE呈味核苷酸的测定

呈味核苷酸的测定参考LIANG等[12]的方法并适当修改。称取50 mg样品置于2 mL离心管内,向样本中加入0.6 mL体积分数60%乙腈水溶液,漩涡混合1 min,研磨5 min,4 ℃超声波振荡30 min,4 ℃ 12 000 r/min离心10 min;取出上清液备用。将上清液过0.22 μm滤膜上机进样作LC-MS/MS分析。采用液相色谱Waters Acquity UPLC质谱AB SCIEX 5500 QQQ-MS;色谱柱:PREMIER、BEH、Z-HILIC、(1.7 μm,2.1 mm×100 mm);流动相组成:A-水[10 mmol/L甲酸铵,0.1%(体积分数)氨水],B-乙腈[10 mmol/L甲酸铵,0.1%(体积分数)氨水]。

运行时间5 min,进样量10 μL,质谱条件:ESI离子源;气帘气35 arb;碰撞气9 arb;离子喷雾电压4 500 V;离子源温度450 ℃;离子源气体45 arb;将配制好的标准品溶液加入进样瓶中,进样。

1.3.4 YE有机酸的测定

有机酸的测定参照GB 5009.157—2016《食品安全国家标准 食品中有机酸的测定》。

1.3.5 YE滋味活度值的测定

TAV为呈味物质在样品中的浓度(C)与其味道阈值(T)的比值,是衡量单一物质对食品风味贡献程度的指标[13]。按公式(1)计算:

TAV=C/T

(1)

式中:C,滋味物质的浓度值;T,滋味物质的阈值,mg/100 g。

1.3.6 味精当量值的计算

味精当量值:味精当量表示鲜味物质协同增鲜的强度,即等于单一味精(monosodium glutamate,MSG)所产生的鲜味强度[4]。计算如公式(2)所示:

味精当量值/(gMSG/g)

=∑aibi+12.18(∑aibi)(∑ajbj)

(2)

式中:ai,鲜味氨基酸(Asp,Glu)含量,mg/g;bi,鲜味氨基酸相对于MSG的相对鲜度系数(Asp:0.777,Glu:1);aj,呈味核苷酸(5′-IMP、5′-AMP、5′-GMP)的含量;bj,呈味核苷酸的相对鲜度系数(5′-IMP:1;5′-AMP:0.18;5′-GMP:2.3);12.18,协同作用常数。

1.3.7 不同YE基本味道强度测定

实验室招募并筛选出10名身体状况良好,感知敏感度高,感知和辨别刺激能力强的评价人员(5男,5女,年龄22~35岁)组成感官评定小组;对其进行培训。配制不同浓度的酸、甜、苦、咸、鲜、金属味溶液;根据GB/T 12312—2012《感官分析 味觉敏感度的测定方法》进行评价;味道最适浓度如表1所示[14];感官评分标准参照表2。将测试溶液和其他溶液按照组合分装6组,随机分发给评价人员,各样品品尝间均采用漱口水,且中间间隔20 min,避免样品间互相干扰。每批最多评价3组样品避免感官疲劳,对每个样品进行味道描述辨别。

表1 基本味觉溶液[14]

Table 1 Formulations of basic taste solutions[14]

味道材料质量浓度/(g/L)酸柠檬酸0.43甜蔗糖0.195苦咖啡因1.19咸NaCl5.76鲜谷氨酸钠0.595金属味七水硫酸亚铁0.004 75

表2 评分标准

Table 2 Evaluation scoring criteria

分值/分强度0~1没有2~3轻微4~5中等6~7强烈8~9十分强烈

以0.2 g/100 mL NaCl溶液为基本溶液;梯度稀释不同类型YE:与NaCl按0.05、0.15、0.25、0.35、0.45 g/mL 5个质量浓度梯度的复配液进行感官品尝。对其酸、甜、苦、咸、鲜、金属味和不愉后味进行定量描述。以0.007 5 g/mL的NaCl溶液的咸味强度为7分进行评价。

1.3.8 YE增咸效果研究

将YE和盐按质量比1∶1溶解于纯水中,质量浓度为2.00 g/L。然后,用纯水溶液按体积比1∶1逐级稀释。在感官评估中进行三角实验。感官人员浓度根据从高到低进行评估,并记录无法正确区分与水溶液差异的稀释浓度。所有实验均重复3次。检测概率(P)根据公式(3)使用机会因子进行校正[15]

P=(3p-1)/2

(3)

式中:P,正确识别概率的修正值;p,实际测量的正确识别概率值。浓度/反应函数是一个心理测量函数,拟合公式(4)中的S型曲线。

y=1/[1+e(-λx)]

(4)

由公式(5)计算出的检测概率p(AB)。

p(AB)=p(A)+p(A)-p(A)p(B)

(5)

式中:p(AB),检测混合物的概率;p(A),检测成分A的概率;p(B),检测成分B的概率。将混合物实验得到的实际检测概率与加性理论模型计算得到的检测概率进行了比较。p为0.5,所对应的浓度为溶液阈值。

1.3.9 辣条坯的制备

辣条坯的制备参考单毅等[16]的方法并进行适当修改;小麦面粉500 g、单甘酯(占小麦粉质量分数的4%)、食用盐(占小麦粉质量分数的6%)、YE和水(占小麦粉质量分数的40%)。辣条坯制作工艺:首先称取NaCl、YE和单甘脂加入水中,搅拌至全部溶解;将小麦粉导入和面机内,同时快速加入上述混合溶液,高速搅打约90 s,最后呈面絮状(手捏成团,轻按松散)。再经过单杆螺旋挤压膨化机进行挤压、熟制膨化得到坯料,分切装袋。挤压温度150~200 ℃、螺杆转速750 r/min、筛孔直径1~2 mm。

1.4 数据处理

实验数据采用Excel 2021软件进行整理,并运用SPSS 26进行数据统计分析处理,Origin 2021进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同YE的基本理化指标

不同YE的理化指标存在差异,结果如表3所示。8种YE中NaCl含量存在显著差异(P<0.05),YE5的氯化物含量最高,为1.99%,属于高盐型YE,但其氨基酸态氮含量最低;YE8中氯化物含量最低,为0.25%。氯化物含量不仅与产品的咸味有关,过高的氯化物含量可能还会影响产品的风味平衡。YE3中蛋白质含量最高为81.55%,显著高于其他组(P<0.05);YE5的蛋白质含量最低,为50.42%。蛋白质是YE中重要的营养成分和风味前体物质,其含量高低会影响产品的营养价值和风味形成。

表3 不同YE的基本理化指标 单位:%

Table 3 Basic physicochemical indicators of various YE

组别水分氯化物蛋白质含量氨基酸态氮灰分YE14.09±0.02a0.28±0.01de66.30±0.02e3.66±0.01d7.43±0.10dYE23.14±0.14cd0.48±0.16c73.74±0.14b4.45±0.11a6.38±0.73eYE33.52±0.27b0.33±0.26d81.55±0.27a3.41±0.16e2.31±0.30gYE43.33±0.18bc0.54±0.48b61.23±0.18f2.04±0.21f14.94±0.20bYE52.99±0.09d1.99±0.38a50.42±0.09g1.94±0.12g30.36±0.37aYE63.98±0.11a0.27±0.41de65.94±0.11e4.10±0.17b8.08±0.15cYE73.09±0.12cd0.27±0.24de71.19±0.12c4.12±0.21b8.61±0.03cYE83.17±0.02cd0.25±0.38e66.30±0.02d3.77±0.26c4.50±0.17f

注:表中不同字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。

2.2 游离氨基酸分析

为了进一步探究不同YE的重要滋味物质和风味前体物质,对不同YE的游离氨基酸进行分析。根据呈味特征可以分为鲜味、甜味、苦味和无味氨基酸。鲜味氨基酸是鲜味的重要来源,甜味氨基酸与鲜味氨基酸之间的协同作用可以增强鲜味,苦味氨基酸虽呈现苦味但是可以增加厚味[17]。根据游离氨基酸的含量和滋味阈值计算TAV,TAV的大小与游离氨基酸滋味贡献呈正相关,当TAV>1表明该游离氨基酸对整体呈味有贡献,反之TAV<1则表示对整体呈味没有贡献[14,18]

由表4可知,8种YE中均检测出17种游离氨基酸,根据YE中游离氨基酸的滋味特性可以分为3大类:鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸;8种YE中的谷氨酸和丙氨酸在17种游离氨基酸中含量较高,且不同YE间游离氨基酸组成与含量均存在显著差异;其中YE6的游离氨基酸总含量最高为222.66 mg/g,其次是YE8、YE7和YE2分别为204.27、192.10、189.99 mg/g。YE8的鲜味氨基酸含量为90.11 mg/g,显著高于其他样品。YE7和YE8甜味氨基酸含量相近,分别为89.34、89.82 mg/g。YE6中苦味氨基酸含量最高为94.35 mg/g。

8种YE中游离氨基酸大部分TAV>1,表明游离氨基酸对YE的整体滋味均有显著贡献。其中谷氨酸的平均TAV为185.42,对滋味贡献程度较大;其次为丙氨酸(73.96)。从滋味属性上来看,2个TAV较大的氨基酸分别呈现鲜味和甜味特性,这也与文献[20]结果一致。整体而言,谷氨酸在8种YE中均具有主要贡献,TAV范围在116.47~288.76。这一结果与郇思琪等[21]的研究结果相符,进一步证实了谷氨酸是YE鲜味的主要来源,对YE咸鲜风味具有关键作用。而YE3和YE6中的苦味氨基酸含量较高。尽管如此,大部分苦味可以被鲜味和甜味氨基酸所覆盖从而增加浓厚持久的厚味。

2.3 呈味核苷酸分析

呈味核苷酸包括5′-AMP、5′-IMP、5′-GMP和5′-CMP是鲜味成分,具有一定的呈味作用能够增强食品的鲜味;5′-GMP和5′-IMP本身鲜味强度较高,在食品工业中常作为鲜味剂使用,与谷氨酸钠和游离氨基酸具有较好的协同作用,可以显著增强食品的鲜味、改善食品的风味品质,目前已广泛应用于方便食品、调味品和发酵制品等各类加工产品[22]

如图1所示,相比于其他7种YE,YE8的呈味核苷酸含量较高,其中5′-GMP和5′-IMP含量分别为27.33、83.21 mg/g;5′-AMP的鲜味属性相对于5′-GMP和5′-IMP的鲜味属性较弱,且在8种YE中含量较低,主要通过协同作用参与风味构建,对YE鲜味贡献较小。8种 YE中5′-GMP和5′-IMP的TAV均>1,表明二者是8种YE中主要的滋味贡献成分;其中5′-IMP的TAV在8种YE中均为最高值,进一步验证了5′-IMP对YE的滋味贡献最大。

图1 八种YE呈味核苷酸含量及滋味活性值

Fig.1 Contents and flavor activity values of flavor nucleotides in eight YE

注:图中不同字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。

2.4 味精当量值分析

有研究发现呈味核苷酸和呈味游离氨基酸与谷氨酸钠具有协同增效作用并提出用味精当量值公式表示[23],味精当量公式将混合溶液所呈现的鲜味强度转化为等价的谷氨酸钠(即味精)的浓度,用于量化混合溶液的鲜味强度。现有研究将味精当量值分为4个等级:>1 000 g MSG/g干基质量为鲜味极其强烈;100~1 000 g MSG/g干基质量为鲜味强烈;10~100 g MSG/g干基质量为鲜味中等;<10 g MSG/g干基质量为鲜味一般[23]

如表5所示,8种YE均呈现出较高的味精当量值,反映出其具备一定的鲜味特性。其中,YE8的味精当量值最高,达160.43 g MSG/g,其鲜味强度等同于160.43 g味精所产生的鲜味效果,根据鲜味强度分级标准,属于鲜味强烈的第二水平,且该YE的协同增鲜效果显著。相比之下,YE4的味精当量值最低,不过仍处于第三水平;其余YE的味精当量值均介于10~100 g MSG/g,同样属于第三水平,即鲜味中等。

表5 八种YE味精当量值

Table 5 Equivalent umami concentrations of eight YE

编号天冬氨酸(Asp)/(mg/g)谷氨酸(Glu)/(mg/g)5′-AMP/(mg/g)5′-IMP/(mg/g)5′-GMP/(mg/g)味精当量值/(g MSG/g)13.4449.6820.7329.2711.6038.1123.2970.361.0020.135.6329.6134.9533.4521.7624.9612.4626.1740.5652.550.2622.074.7321.3552.8040.640.3630.7913.1731.93612.2940.5517.9931.7714.6341.9573.3772.632.0745.2912.5868.4584.9785.1410.2583.2127.33160.43

上述结果表明,不同YE在鲜味强度上存在显著差异。进一步分析可知,鲜味物质的组成与含量是决定YE鲜味强度的关键因素。具体而言,YE8因富含多种高含量的鲜味物质,如高含量的谷氨酸、5′-IMP和5′-GMP等,使其在鲜味强度及协同增鲜效果上表现突出;而YE4等鲜味强度较低的YE,其鲜味物质的含量相对匮乏。综上所述,8种YE均具备协同增鲜效果,但其在鲜味强度及协同增鲜能力上呈现出明显的差异。

2.5 有机酸分析

有机酸可以通过与鲜味和咸味物质相互作用,影响鲜味和咸味受体的活性或改变鲜味和咸味物质在溶液中的存在状态,从而增强鲜味和咸味的感知[24]

YE中有机酸钠含量和TAV如图2所示,YE1柠檬酸含量为4.28 mg/g显著高于其他YE。YE1中柠檬酸TAV最高,YE8和YE3中琥珀酸TAV均为最高,远高于其他有机酸,其他YE中有机酸TAV较为均衡。在减盐体系中,这些有机酸可以通过协同作用增强咸味感知[25]。因此柠檬酸对YE1的滋味贡献程度最高,琥珀酸对YE3和YE8滋味贡献程度最高。王仕钰等[26]发现在添加一定量柠檬酸、琥珀酸和苹果酸时具有明显增咸效果,这与本研究结果一致。添加一定量的柠檬酸、琥珀酸和苹果酸可通过味觉协同效应显著提升咸味感知,进一步验证了有机酸在减盐风味优化中的重要作用,YE8可能是用于减少食盐添加量的可选YE。

图2 八种YE有机酸含量及滋味活性值

Fig.2 Contents of organic acids and their taste activity values in eight YE

2.6 不同YE的感官评价

如图3所示,将不同型号和不同浓度的YE与NaCl进行复配后,具有差异化的咸味强度,并且能够有效增强咸味。在设定0.007 5 g/mL NaCl作为基准浓度,保持等咸度条件下,将NaCl分别与不同型号和浓度的YE(0.45 g/mL YE1、0.35 g/mL YE2、0.05 g/mL YE3、0.25 g/mL YE4、0.05 g/mL YE5、0.25 g/mL YE6、0.35 g/mL YE7、0.25 g/mL YE8)进行复配。实验结果显示,这些复配后的样品在咸度感知上基本保持一致。这一结果与孙合群等[6]在复合调味料中减少20%~40%食盐的结果一致。其中,YE1和YE2在分别替代0.25 g/mL和0.45 g/mL时咸味强度最低;YE6的整体咸度感知较为一般,这与前期苦味氨基酸含量高,所引起的拮抗作用有关;而YE5和YE8在替代0.05 g/mL和0.25 g/mL食盐时,咸味强度接近8分,展现出良好的咸味强度效果。

图3 不同YE的咸味强度

Fig.3 Saltiness intensities of various YE

2.7 不同YE增咸效果

S型曲线法综合了呈味物质的阈值及浓度等因素的相互作用,采用数学拟合的方式计算阈值以图形的形式直观表现。盐溶液间的相互作用通过实验阈值与理论阈值的比值R进行判断;当R>1时,2种物质间表现出“掩盖”作用。当R=0.5时,2种物质间没有影响。当0.5<R<1时,2种物质间有加成作用。当R≤0.5时,两者之间有协同作用[15]

如图4所示,8种YE(YE1~YE8)与盐之间的咸味协同效应显著,其R值分别为0.67、0.61、0.68、0.71、0.71、0.61、0.57和0.61,表明YE与盐在咸味感知上存在加成作用。基于S型曲线分析显示,8种不同类型的YE通过与盐的协同加成作用,能够显著提升盐溶液的咸味感知强度。此外,在二元混合溶液中,YE与盐复配后的味觉阈值均降低。这些结果表明,YE可通过协同增效与咸味加成双重机制,有效降低咸味味觉阈值,增强咸味感知强度,进而实现“减盐不减咸”的风味调控目标。

a-盐与YE1混合的阈值变化;b-盐与YE2混合的阈值变化;c-盐与YE3混合的阈值变化;d-盐与YE4混合的阈值变化;e-盐与YE5混合的阈值变化;f-盐与YE6混合的阈值变化;g-盐与YE7混合的阈值变化;h-盐与YE8混合的阈值变化

图4 YE和盐相互作用模型的增咸效果

Fig.4 Saltiness-enhancing effects of interaction models between YE and salt

2.8 不同YE的整体口感分析

如图5所示,不同浓度的YE呈现出的风味强度特征具有显著差异。在替代NaCl 0.05 g/mL质量浓度下,YE5咸味和鲜味强度最高,而YE2则带有较强的不愉快后味。在替代NaCl 0.15 g/mL质量浓度下,8种YE的整体口感强度评分较低,其中YE6和YE7的鲜味与咸味强度较为显著,但随着浓度的提升,YE3的不愉快后味呈现增强趋势。在替代NaCl 0.25 g/mL质量浓度下,YE8的咸味和鲜味强度显著增强,而YE5的鲜味与咸味强度有所下降,这一现象可能是由于其他味感物质与不愉快后味的掩盖作用所导致。在替代NaCl 0.35 g/mL和0.45 g/mL质量浓度下,YE7和YE1的鲜味和咸味强度最强。在不同浓度下YE的口感强度有着较大差异,这可能与其中所含的游离氨基酸、呈味核苷酸、有机酸等不同滋味贡献物质的协同作用相关。这些成分的浓度变化及相互作用,呈现出YE不同的风味特征,这也与前期呈味物质分析结果一致。

a-YE替代0.05 g/mL;b-YE替代0.15 g/mL;c-YE替代0.25 g/mL;d-YE替代0.35 g/mL;e-YE替代0.45 g/mL

图5 不同YE口感强度雷达图

Fig.5 Radar chart of taste intensity for various YE

2.9 YE在减盐辣条中的应用及对感官品质的影响

由图6可知,相较于仅添加NaCl的对照组,添加不同类型YE的实验组,其NaCl含量均显著降低(P<0.05)。与此同时,各实验组辣条的咸度并未受到明显负面影响,依旧能维持在一定水平,这表明YE可有效降低辣条中NaCl的使用量,且对咸度有积极的维持作用。由图7可知,YE复配组样品在鲜味感知维度的得分显著高于传统仅含NaCl的配方组(P<0.01)。这说明YE能够显著提升辣条的鲜味,为产品带来更丰富的风味体验。同时,能有效抑制NaCl所带来的金属涩味;复配组对应金属味、涩味的维度得分明显低于传统配方组,表明YE可优化辣条口感,减少不愉快味道。对比不同类型的YE,YE8效果较好。在实现NaCl减盐目标的同时,其鲜味和咸味感官评分在图6和图7中均显著高于其他实验组(P<0.05)。YE8通过提升鲜味层次与咸味协调性,极大地增强了辣条的感官丰富度。

图6 不同类型YE添加量对辣条感官评价结果

Fig.6 Sensory evaluation results of seasoned noodle products with different addition levels of various YE

图7 辣条感官属性雷达图

Fig.7 Radar chart of saltiness and textural intensity of flavored noodle products

3 结论

本研究主要以8种不同类型市售YE为研究对象,通过滋味物质的呈味特性分析表明,YE8的鲜味氨基酸、呈味核苷酸及有机酸含量均显著高于其他类型市售YE。在YE中已检测出24种呈味物质,其中谷氨酸、天冬氨酸、柠檬酸、琥珀酸、5′-GMP和5′-IMP是主要的滋味贡献成分,其余呈味物质则通过协同作用共同提升咸味感知。感官评价与回归方程分析数据显示,8种市售YE在与0.007 5 g/mL盐溶液在保持等咸度条件下,可替代0.05~0.45 g/mL的食盐用量。其中YE8的减盐效果较为突出,其作用机制与高含量鲜味物质的协同作用密切相关。添加YE不仅能够有效降低NaCl摄入量,还能增强咸味感知降低咸味阈值,在维持产品风味品质的基础上实现“减盐不减咸”的目标。上述研究结果表明,高鲜味YE在减盐食品开发中具有显著优势,为构建更健康、风味更丰富的食品体系提供了创新性解决方案。

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Flavor characteristics of yeast extract and its application in salt-reduced spicy strips

ZHOU Xuan1, SUN Huajun1,2, ZUO Feng1, ZHANG Tao3, LIU Xingquan4, ZHOU Guoxin4, QIAN Lili1,5,6*

1(College of Food Science, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China)

2(Heilongjiang Bayi Agricultural University Mudanjiang Institute of Food and Biotechnology, Mudanjiang 157000, China)

3(Nation Food and Strategic Reserves Administration, Beijing 100834,China)

4(College of Food and Health, Zhejiang A&F University, Hangzhou 311300,China)

5(Heilongjiang Provincial Engineering Research Center for Coarse Cereals Processing &Quality Safety, Daqing 163319, China)6(Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Safety of Heilongjiang Province, Daqing 163319, China)

ABSTRACT To investigate the taste properties of diverse yeast extracts (YE) and their application in spicy strips, this study first analyzed the taste characteristics of free amino acids, flavor nucleotides, and organic acids in eight commercially available YEs, which were categorized into pure YEs (1, 3, 5, 6) and nucleic acid-treated YEs (2, 4, 7, 8).Subsequently, by integrating analyses of taste activity value (TAV), equivalent umami concentration, sensory evaluation, and saltiness-enhancing effect, the salt reduction effect of different YE addition levels in spicy strips was evaluated.Results revealed significant variations in taste characteristics and salt reduction efficacy among different types of YEs.YE8 exhibited the highest total content of free amino acids, umami amino acids (Asp, Glu), TAV values of 5′-inosine monophosphate (5′-IMP) and 5′-guanosine monophosphate (5′-GMP), succinic acid content, and equivalent umami concentration value.YEs could enhance saltiness perception and lower the salt threshold through synergistic and additive effects.Specifically, when YE8 replaced 0.25 g/mL of salt, the saltiness intensity was approximately 8 points.Flavor substances in YEs, including glutamic acid, aspartic acid, citric acid, succinic acid, 5′-GMP, and 5′-IMP, demonstrated significant saltiness-enhancing effects.These findings confirm that the synergistic action of multiple flavor components in YE8 enables the application effect of “reducing salt without compromising saltiness” in spicy strips.

Key words yeast extract;salt reduction;spicy strips;flavor characteristics;synergistic effect

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.044132

引用格式:周璇,孙华军,左锋,等.酵母抽提物的呈味特征及其在减盐辣条中的应用[J].食品与发酵工业,2026,52(13):268-277.ZHOU Xuan, SUN Huajun, ZUO Feng, et al.Flavor characteristics of yeast extract and its application in salt-reduced spicy strips[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(13):268-277.

第一作者:硕士研究生(钱丽丽教授为通信作者,E-mail:qianlili286@163.com)

基金项目:“十四五”国家重点研发计划重点专项项目(2021YFD2100903);牡丹江市科技计划项目(SA25BT0102)

收稿日期:2025-08-04,改回日期:2025-11-30