曾 貞，江 洪

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖北 武漢 430070）

濃厚感物質(zhì)的研究進展

曾 貞，江 洪*

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖北 武漢 430070）

本文綜述了濃厚感（kokumi）物質(zhì)的核心內(nèi)涵及其發(fā)現(xiàn)歷程，介紹了濃厚感的兩種評定方法，即基于對酸、甜、苦、咸、鮮五味影響的感官評定法和基于鈣敏感受體法的熒光檢測方法；并總結(jié)了近年來已被發(fā)現(xiàn)的濃厚感物質(zhì)。目前發(fā)現(xiàn)濃厚感物質(zhì)主要有兩種方法，一是從天然食品中分離提取；另一方法則是通過人工合成篩選。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的濃厚感物質(zhì)主要有取代氨基酸類、低聚肽類、取代吡啶類等，雖然濃厚感物質(zhì)的結(jié)構(gòu)豐富多彩，但現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的濃厚感物質(zhì)主要還是肽類物質(zhì)。

濃厚感物質(zhì)；調(diào)料品；檢測方法；肽類物質(zhì)

談及味覺口感，人們腦海中首先反映出來的就是酸、甜、苦、咸、鮮這5 種傳統(tǒng)味覺。其中，鮮味雖然在1908年就由日本池田教授提出，但直到1985年才在夏威夷首個鮮味國際討論會中被承認是一種基本味覺[1-2]，國外研究者稱之為umami味，準確譯為“令人感到愉快且美味可口的味道”，在國內(nèi)我們把它翻譯成鮮味。

“民以食為天，食以味為先”。隨著食品工業(yè)的迅速發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對美味的追求也在逐漸提高，越來越多的人追求的美味不僅僅是某種單一如酸、甜、苦或咸的味覺感受，而更多考慮的是使人愉快、有幸福感的味道。因此，鮮味和濃厚感（kokumi）就應(yīng)運而生。

目前，對于食品濃厚感的研究已成為味覺研究的一個熱點，本文對這方面的研究進行總結(jié)，主要從濃厚感的概念、濃厚感物質(zhì)的檢測方法和濃厚感物質(zhì)的種類以及濃厚感物質(zhì)的研究前景與展望等方面對其進行綜述，旨在讓更多的濃厚感物質(zhì)被研發(fā)出來并運用于食品中，以滿足人們對美味的追求。

1 濃厚感的概念

濃厚感是指在五原味即酸、甜、苦、咸、鮮的基礎(chǔ)上，通過特殊的反應(yīng)和調(diào)理方式，提高后味呈味組分，使食品產(chǎn)生整體味感、增加味的持續(xù)性和延滲性，使人深感味的厚度和廣度[3]；其最先是由日本科學(xué)家提出來并命名的[3-4]。濃厚感是人類對大自然美味的又一次重大發(fā)現(xiàn)，它是一個新的食品基本風味描述詞匯，是繼傳統(tǒng)五原味后的第6種味道。

濃厚感是不能用傳統(tǒng)的5 種基本味道進行表示的味道，其被形容成是一種令人愉快，產(chǎn)生幸福感的美味（不同于鮮味）。濃厚感具有濃厚、擴展、持久、集中等味道；其不僅可以增強5 種基本味道的強度，而且還能夠增強基本味道的邊緣味道或外圍味道，使產(chǎn)生充盈感、持續(xù)的延綿感、醇厚感、滿口感和圓潤平衡的協(xié)調(diào)感等[3-4]。

2 濃厚感的檢測方法

濃厚感是食品美味之一，有些食品在經(jīng)過特殊加工過程后會產(chǎn)生濃厚感如洋蔥油炸或水煮等[4-5]；但大多數(shù)食品則需要加入濃厚感調(diào)味品使其產(chǎn)生濃厚感。因此，研究與探尋濃厚感物質(zhì)就成了人們關(guān)注的焦點；而濃厚感的判斷與檢測方法是其研究的必要手段。目前，關(guān)于濃厚感的檢測方法主要有感官評定法和鈣敏感受體（calcium sensing receptor，CaSR）法。

2.1 感官評定法

感官評定法是建立在人的感官感覺如味覺、觸覺、視覺、嗅覺和聽覺基礎(chǔ)上的統(tǒng)計分析方法[6]。它是一門綜合學(xué)科，在食品理化分析基礎(chǔ)上，集人體生理學(xué)、心理學(xué)、食品科學(xué)和統(tǒng)計學(xué)為一體的一門科學(xué)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，感官評定法在食品中的應(yīng)用也越來越廣泛。

感官評定法是味覺測試中比較常見的一種方法，關(guān)于其在濃厚感物質(zhì)檢測方面的運用則是由日本科學(xué)家Ueda等[4-5,7]最先提出的。隨后，Shah[8]、王蓓[9]、劉建彬[10]和Toelstede[11]等在進行濃厚感物質(zhì)研究時，對Ueda等提出濃厚感的感官評定方法進行了改進和完善。其具體過程大體如下：首先是感官鑒評訓(xùn)練，配制一系列代表甜、酸、苦、咸、鮮和濃厚感的基礎(chǔ)溶液，通過讓感官鑒評人員嘗試這些基礎(chǔ)溶液，使得感官鑒評人員對甜、酸、苦、咸、鮮以及濃厚感（復(fù)雜口感、滿口感、持續(xù)口感等）具有較好的認識，能夠很好地用描述性語言將其表達出來。然后進行鑒評實驗，將待評定的物質(zhì)加入到基礎(chǔ)溶液或食品體系中，配制成不同濃度的待評定物質(zhì)的溶液；通過鑒評人員嘗試，將其與不同濃度的基礎(chǔ)溶液或空白溶液進行比較，采用評分法，依據(jù)0～10分表示味覺強度從沒有檢出到非常強烈，從甜、酸、苦、咸、鮮以及濃厚感（復(fù)雜口感、滿口感、持續(xù)口感等）等方面對其進行打分。最后，對不同鑒評人員嘗試相同溶液得到的數(shù)據(jù)用概率統(tǒng)計方法進行分析。其中，為了保證鑒評人員安全且高效率鑒評，所有鑒評采用啜食技術(shù)[11]，即待嘗試的溶液在口中旋轉(zhuǎn)鑒評而不咽下，且每個樣品和樣品鑒評之間都使用清水進行漱口。

2.2 CaSR法

CaSR是一種存在于細胞膜上的G蛋白偶聯(lián)受體，是由1 078 個氨基酸組成的蛋白質(zhì)，可用于識別細胞外鈣離子濃度微小改變并發(fā)生的反應(yīng)[12-13]；它對維持機體中鈣離子濃度平衡即鈣穩(wěn)態(tài)起到至關(guān)重要的作用[13]。CaSR不僅在參與鈣代謝組織中均有表達，如甲狀旁腺和腎臟等，而且也廣泛表達在其他器官組織中，如中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)、肝臟、心臟、肺、胰腺、骨髓、皮膚和小腸等；這就表明許多生物功能均是與CaSR有關(guān)的[14-16]。因此，CaSR已被應(yīng)用于許多領(lǐng)域，并成為治療許多疾病的新靶點[13]。

Bystrova[17]和San Gabriel[18]等報道CaSR還能夠在小鼠味覺細胞中表達，這就意味著CaSR在味覺細胞生物學(xué)研究方面具有較大的應(yīng)用前景。而Ninomiya等[19]發(fā)現(xiàn)小鼠的味覺傳入神經(jīng)纖維能夠響應(yīng)Ca2+和Mg2+；McCaughey 等[20]研究了鈣與味覺之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)鈣離子的減少可以增加適口感。這些都說明了在味覺細胞中存在著鈣離子傳導(dǎo)機制，也使得CaSR被應(yīng)用到味覺檢測中。

Ohsu等[15]首次用CaSR法檢測物質(zhì)的濃厚感，發(fā)現(xiàn)許多CaSR激動劑如谷胱甘肽、乳酸鈣等都具有增強甜味、咸味和鮮味的濃厚感；但是這些可以使食品具有濃厚感效果的物質(zhì)本身通常是沒有味道的；Maruyama等[16]也進行了類似的研究，發(fā)現(xiàn)部分CaSR激動劑本身就是濃厚感物質(zhì)。隨后，利用CaSR法檢測濃厚感物質(zhì)被越來越多的科學(xué)家所應(yīng)用[21-23]。

目前，主要是用HEK 293細胞和卵母細胞進行CaSR活性測定，從而達到檢測濃厚感的目的[15-16]。用HEK 293細胞測定CaSR活性即濃厚感的具體方法如下：首先，利用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應(yīng)擴增技術(shù)（reverse transcriptase polymerase chain reaction，RT-PCR）將人體內(nèi)的完整的CaSR互補DNA（cDNA）分離出來，并進行序列確認。其次，將人體內(nèi)的CaSR的cDNA連入到表達載體pcDNA3.1上，然后再轉(zhuǎn)染到HEK 293細胞中。最后，將轉(zhuǎn)染后的HEK 293細胞先用加入待測樣品的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，再用鈣離子染料或者鈣指示劑進行顯色，通過熒光強度來檢測用待測樣品培養(yǎng)后的HEK 293細胞上的CaSR活性。而卵母細胞測定CaSR活性的方法則是把人體內(nèi)的CaSR的cDNA微注射到卵母細胞中后，再用加入待測樣品的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)，利用鈣離子能夠激活卵母細胞內(nèi)存在的鈣離子依賴氯離子通道而產(chǎn)生的電流來進行測定的。

CaSR法檢測物質(zhì)的濃厚感，主要是檢測CaSR激動劑[24]。CaSR激動劑是一種微小的有機分子物，對CaSR產(chǎn)生變構(gòu)激活作用；它能通過細胞外鈣離子而降低此受體活化的閾值，因而有可能產(chǎn)生美好的口感[20,25]；但并不是所有的CaSR激動劑都是濃厚感物質(zhì)[15-16]，因此，CaSR法檢測物質(zhì)的濃厚感只是對待檢測物質(zhì)的初步篩選，最終還是需要用感官評定法進行再次篩選的。使用CaSR法進行濃厚感物質(zhì)的初選，可以縮小人工篩選范圍、降低成本；目前感官評定法與CaSR法共同使用檢測濃厚感已成為當今篩選濃厚感物質(zhì)的一大趨勢[26]。

3 濃厚感物質(zhì)的種類

隨著人們對濃厚感調(diào)味品的需求不斷提高，一些濃厚感物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)并開發(fā)出來。目前，研究比較多的濃厚感物質(zhì)主要有兩大類，一類是從天然食品中分離提取出來的；另一類則是通過人工合成后篩選出來。

3.1 食品中分離的濃厚感物質(zhì)

3.1.1 氨基酸及肽類濃厚感物質(zhì)

1978年，Yamasaki等[27]利用木瓜蛋白酶水解牛肉后，經(jīng)分離純化得到能增強肉味的風味物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)為賴氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-谷氨酸-谷氨酸-絲氨酸-亮氨酸-丙氨酸，由于當時還沒有提出kokumi（濃厚感）這一基本味道，因此Yamasaki將之稱為美味增強肽；這也是最早報道的kokumi類呈味肽。

1990年，Ueda等[4-5]發(fā)現(xiàn)水煮大蒜能夠產(chǎn)生濃厚感物質(zhì)，通過分離鑒定，發(fā)現(xiàn)這些濃厚感物質(zhì)主要是含硫化合物如蒜氨酸、S-甲基-L-半胱氨酸亞砜和γ-L-谷?；?S-烯丙基-L-半胱氨酸等。隨后，他們發(fā)現(xiàn)洋蔥中也含有濃厚感物質(zhì)，經(jīng)分離鑒定，其主要成分是反-S-丙烯基-L-半胱氨酸亞砜和γ-L-谷?；?S-丙烯基-L-半胱氨酸亞砜。George等[28]也做過類似的研究，發(fā)現(xiàn)一些含有半胱氨酸的多肽具有增強濃厚感的效果，其中效果比較明顯的物質(zhì)是三肽γ-L-谷?；?L-半胱?；?L-半胱氨酸亞砜、γ-L-谷?；?(E)-S-丙烯基-L-半胱?；?S-丙烯基-L-亞砜和四肽γ-L-谷?；?L-半胱酰基-γ-L-谷?；?L-半胱氨酸。

1997年，Ueda等[7]將γ-L-谷?；?L-半胱?；拾彼幔ü入赘孰模┘尤氲焦劝彼徕c（味精）水溶液中，發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽能夠增加味精水溶液的延綿感、醇厚感和滿口感，且其效果非常明顯。目前，谷胱甘肽已經(jīng)作為一種食品添加劑應(yīng)用于食品中[29-30]，谷胱甘肽也是常用的食品抗氧化劑[31-32]。

Toelstede等[11]發(fā)現(xiàn)Gouda奶酪中存在著一些濃厚感物質(zhì)，且奶酪熟化時間越長其濃厚感物質(zhì)越多；經(jīng)高效液相色譜與二級質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析鑒定，發(fā)現(xiàn)引起奶酪品嘗滿口感、味覺復(fù)雜感和延綿感的主要原因是其在成熟過程中部分蛋白酶和肽酶水解得到的一些呈味肽組分如γ-谷?；?谷氨酸、γ-谷?；?甘氨酸、γ-谷?；?谷氨酰胺、γ-谷?；?蛋氨酸、γ-谷?；?亮氨酸和γ-谷?；?組氨酸的緣故。

王蓓[9]對乳蛋白酶解產(chǎn)物呈味肽序列進行了研究，用基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時間質(zhì)譜分析鑒定得到主要由8～9 個氨基酸殘基組成的肽鏈，其中大部分肽鏈來自于酪蛋白的酶解產(chǎn)物，并且鑒定得到肽鏈序列中谷氨酸和半胱氨酸的含量較高。隨后，Kuroda等[33-34]首次報道了在食品如扇貝和大豆醬油中存在γ-谷?；?纈?；?甘氨酸三肽，通過感官評定發(fā)現(xiàn)其是一種kokumi滋味的物質(zhì)。Dunkel等[35]對豆類和奶酪中多肽與kokumi滋味相關(guān)性進行了研究，結(jié)果表明，具有濃厚感效果的多肽大多數(shù)都含有谷?；?谷氨酸或谷?；?天冬氨酸等二肽結(jié)構(gòu)。

2010年，Ohsu等[15]在研究CaSR與人體味覺之間的關(guān)系時，發(fā)現(xiàn)許多CaSR激動劑是濃厚感物質(zhì)，如含有γ-谷?；亩嚯摹Ⅳ~精蛋白、聚賴氨酸和組氨酸等。Maruyama等[16]也做過類似的研究。隨后，日本味之素株氏會社[26]利用CaSR檢測法發(fā)現(xiàn)一系列的賦予kokumi的作用劑γ-谷?；?X-甘氨酸（X代表除半胱氨酸之外的氨基酸或氨基酸衍生物）；他們還發(fā)現(xiàn)含有糖鏈的多肽即糖肽也有顯著的濃厚感效果，并且研究了不同的糖肽對不同食品的味道的改善效果[36]。

2014年，Koo等[37]用風味酶和復(fù)合蛋白酶水解小麥面筋后，發(fā)現(xiàn)有濃厚感效果的物質(zhì)生成，但對其結(jié)構(gòu)的確定還需進一步研究。劉建彬等[10]對酵母抽提物進行濃厚感滋味活性的評價時，發(fā)現(xiàn)酵母抽提物能夠增加雞湯-氯化鈉等溶液的復(fù)雜口感及持續(xù)的滿口感的kokumi效果，且認為分子質(zhì)量＜1 000 u的寡肽是主要滋味物質(zhì)，但對其沒有進行進一步分離鑒定。

3.1.2 非肽類濃厚感物質(zhì)

2010年，Andreas等[38]在熱處理鱷梨的過程中，發(fā)現(xiàn)了一些具有增強濃厚感效果的物質(zhì)；通過半制備反相高效液相色譜分離，得到了10 種濃厚感物質(zhì)，分別是1,2,4-三羥基十七烷基-16-炔、1,2,4-三羥基十七烷基-16-烯、1-乙酰氧基-2,4-二羥基十七烷基-16-炔、1-乙酰氧基-2-羥基-4-氧代十七烷基-16-烯、1-乙酰氧基-2,4-二羥基十七烷基-16-烯、1-乙酰氧基-2-羥基-4-氧代十七烷、1-乙酰氧基-2-羥基-4-氧代十八烷-12-烯、(Z,Z,Z)-1-乙酰氧基-2-羥基-4-氧代二十一烷基-5,12,15-三烯、(Z,Z)-1-乙酰氧基-2,4-二羥二十一烷基-12,15-二烯和(Z,Z)-1-乙酰氧基-2-羥基-4-氧代二十一烷基-12,15-二烯。同年，Shah等[8]對干青魚片中的水溶性提取物進行濃厚感檢測實驗，發(fā)現(xiàn)在日本面湯中加入這些水溶性提取物后可以增加面湯的醇厚感、滿口感和延綿感；隨后經(jīng)過蒸餾提純，鑒定出能增強濃厚感效果的物質(zhì)是肌酸和肌酸酐。

3.2 人工合成的濃厚感物質(zhì)

3.2.1 氨基酸類濃厚感物質(zhì)

2014年，Yang Xiaogen等[39]用甲?；?、乙?；?、丙?；⒍□；?、戊酰基和己?；揎椞烊话被岬摩?氨基，合成除N-乙?；拾彼嵋酝獾母鞣NN-烷酰基氨基酸，并用這些物質(zhì)進行了咸、鮮、香、酸和濃厚感的測試；發(fā)現(xiàn)N-烷?；被崽砑拥绞称分泻罂梢栽黾邮称返臐夂窀行Ч?，如N-乙?；劝彼峒尤氲侥汤裔u、奶油奶酪和香草酸奶等食品中可以增加食品的濃厚感，使得食品口感圓潤平滑，且持續(xù)時間長。而van de Mortel等[40]對N-乙?；?L-絲氨酸的毒性進行了研究，發(fā)現(xiàn)其幾乎無毒，這說明作為人工合成的濃厚感物質(zhì)N-乙?；?L-絲氨酸有應(yīng)用于食品中的潛力。

3.2.2 其他濃厚感物質(zhì)

2011年，瑞士芬美意公司人工合成了一系列的2-烷基吡啶類化合物，其中烷基為C6～C10烷基或鏈烯基；并將其進行了味覺活性實驗，發(fā)現(xiàn)它們能夠作為口味的賦予劑或增強劑，使食品產(chǎn)生或提高濃厚感或鮮味。同時還發(fā)現(xiàn)當將2-己基吡啶和2-庚基吡啶混合加入到食品中時，其濃厚感效果最為明顯[41]。

相對于食品中分離的濃厚感物質(zhì)而言，人工合成濃厚感物質(zhì)較少。究其原因主要有以下幾點：一是人工合成濃厚感物質(zhì)的研究具有一定的盲目性，相對于天然食品中的濃厚感物質(zhì)而言，其篩選成本大；二是人工合成的濃厚感物質(zhì)在篩選出來后，不像食品中天然存在的濃厚感物質(zhì)可以直接添加到食品中，它需要大量的毒性實驗確證其無毒或毒性小后才能生產(chǎn)應(yīng)用，因而其運作周期長。但人工合成的濃厚感物質(zhì)只要開發(fā)出來，其分離過程簡單，更適合于產(chǎn)業(yè)化。

4 結(jié) 語

隨著全球經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們物質(zhì)生活水平的逐漸提高，人們對食品的要求也已經(jīng)從過去的“吃得飽”向“吃得好”轉(zhuǎn)變。濃厚感物質(zhì)的出現(xiàn)，不僅滿足了人們對美味食品的追求，而且利用濃厚感物質(zhì)對基本味的增強效果，可以使食物在低鹽低糖的條件下也能夠保持美味，從而使人們吃得更健康。因此，開發(fā)生產(chǎn)濃厚感物質(zhì)的市場前景是十分廣闊的。

國外對于濃厚感物質(zhì)的研究已有幾十年，其研究模式是值得我們借鑒的，從我國特有的食品體系中篩選出新的濃厚感物質(zhì)，進而加快我國濃厚感物質(zhì)的研發(fā)是一個值得進一步深入研究的課題。

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Recent Advances in Kokumi Substances

ZENG Zhen, JIANG Hong*
(College of Science, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

The concept and history of kokumi, the detection methods of novel kokumi substances, namely sensory evaluation and calcium-sensing receptor assay, and the chemical structure of known kokumi substances are reviewed in this paper. There are two major pathways for exploring novel kokumi substances: by separation and extraction from food materials and by chemical synthesis and subsequent screening. The known kokumi substances mainly include amino acid derivatives, oligopeptides and substituted pyridine.

kokumi substance; fl avor enhancer; detection method; peptide

TS202.3

A

1002-6630（2015）19-0297-05

10.7506/spkx1002-6630-201519054

2014-12-23

曾貞（1988-），女，助理工程師，碩士，主要從事有機合成以及食品化學(xué)研究。E-mail：zengzhen.1988@163.com

*通信作者：江洪（1968-），男，教授，博士，主要從事有機合成以及食品化學(xué)研究。E-mail：jianghong0066@126.com