張曉桐，朱萌，毛志海，高冰，祁勇剛，黃煌,3*

(1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院 湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心， 武漢 430068；2.湖北華信制藥有限公司，湖北 咸寧 437400；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢 430070)

酵母抽提物(Yeast Extract，YE)是以食品用酵母[1，2]為主要原料，通過(guò)酶解自溶及分離提取后制得的產(chǎn)品[3]。酵母抽提物作為一種營(yíng)養(yǎng)、安全、保健的天然調(diào)味輔料，對(duì)改善食品風(fēng)味、提高食品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等發(fā)揮著重要作用[4-7]，與味精(Monosodium Glutamate，MSG)、水解蛋白(Hydrolyzed Vegetable Protein，HVP；Hydrolyzed Animal Protein，HAP)和呈味核苷酸(I+G)并稱(chēng)為四大調(diào)味品，廣泛應(yīng)用于調(diào)味品、肉制品和焙烤食品中[8，9]，并逐漸拓展至膨化食品、水產(chǎn)品及營(yíng)養(yǎng)保健品等產(chǎn)品中[10，11]。酵母抽提物的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法主要有自溶法、酶分解法和酸水解法。隨著生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，針對(duì)傳統(tǒng)方法中的各種弊端，涌現(xiàn)了一批新技術(shù)，如：酵母細(xì)胞破壁技術(shù)、膜超濾技術(shù)以及制備風(fēng)味化酵母抽提物技術(shù)等。同時(shí)在生產(chǎn)中還可根據(jù)需要添加適量輔料進(jìn)行調(diào)配，或在生產(chǎn)后期增加美拉德反應(yīng)工藝，使酵母抽提物開(kāi)始向營(yíng)養(yǎng)多樣化和品質(zhì)高端化發(fā)展。

1 酵母抽提物的定義

1997年，國(guó)際水解蛋白委員會(huì)(International Hydrolyzed Protein Council，IHPC)規(guī)定酵母抽提物主要成分包括由食用酵母中存在的天然酶使肽鍵發(fā)生分解而產(chǎn)生的氨基酸、肽、多肽以及酵母細(xì)胞的水溶性成分，呈液體狀、膏狀、粉狀或顆粒狀，可作為天然調(diào)味料用于食品調(diào)味[12]，其營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。2009年，中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 23530-2009提出，酵母抽提物是以食品用酵母為主要原料，在酵母自身的酶或外加食品級(jí)酶的作用下，酶解自溶(可再經(jīng)分離提取)后得到的產(chǎn)品，富含氨基酸、肽、多肽等酵母細(xì)胞中的可溶性成分。根據(jù)酵母抽提物生產(chǎn)工藝及配方的不同，具體可分為：(1)純品型：純酵母抽提物，可添加食鹽；(2)I+G型：以高核酸酵母為原料生產(chǎn)的I+G型酵母抽提物，其天然I+G含量高；(3)風(fēng)味型：以純酵母抽提物為基料而制得的產(chǎn)品，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2[13]。

表1 酵母抽提物營(yíng)養(yǎng)成分表Table 1 Nutrition of yeast extract mg/100 g

表2 不同類(lèi)型酵母抽提物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Quality standards of different types of yeast extracts %

2 酵母抽提物提取工藝的研究

傳統(tǒng)酵母抽提物的提取方法有自溶法、酶解法及機(jī)械破壁法3種[14-22]。其中自溶法成本低，提取率高；酶解法成本較自溶法高，適用于高檔酵母抽提物的生產(chǎn)；機(jī)械破壁法多采用高壓均質(zhì)處理，具有方便、高效、處理量大、作用效果明顯等特點(diǎn)。隨著消費(fèi)者對(duì)健康和營(yíng)養(yǎng)的更高追求，酵母抽提物的提取方法也有了許多改變和技術(shù)創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在酵母抽提物提取和精制的分步制備工藝，如：酵母細(xì)胞破壁技術(shù)、膜超濾技術(shù)、制備風(fēng)味化酵母抽提物技術(shù)。

2.1 酵母細(xì)胞破壁技術(shù)

酵母細(xì)胞主要構(gòu)造為細(xì)胞壁、細(xì)胞膜和細(xì)胞核，細(xì)胞壁主要成分為“酵母纖維素”，呈三明治狀，外層的甘露聚糖和內(nèi)層的葡聚糖都是分枝狀聚合物，中間層為蛋白質(zhì)，在牙痕周?chē)猩倭繋锥≠|(zhì)成分。細(xì)胞膜主要成分為蛋白質(zhì)(約占干重的50%)、類(lèi)脂(約40%)和少量糖類(lèi)。目前，根據(jù)作用于酵母細(xì)胞壁的部位不同，分為以下幾類(lèi)：(1)破壞細(xì)胞葡聚糖結(jié)構(gòu)的方法，主要破壁技術(shù)有堿法破壁和酶法破壁；(2)破壞細(xì)胞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法，主要破壁技術(shù)有表面活性劑法、酸堿法和蛋白酶法；(3)破壞細(xì)胞甘露聚糖結(jié)構(gòu)的方法，主要是破壁技術(shù)酶法；(4)破壞細(xì)胞壁多結(jié)構(gòu)的方法，主要有鹽破壁法、高壓均漿法、微波法、超聲波法、研磨法、凍融法、擠壓法、復(fù)合酶法、溶劑法和高壓脈沖電場(chǎng)法等。杜冰等[23]利用自行研制的螺桿擠壓膨化設(shè)備對(duì)啤酒酵母進(jìn)行了擠壓膨化破壁研究，結(jié)果表明，在適宜條件下能大幅度提高吸收利用率，且能提高酵母抽提物的各種功效；劉明源等[24]采用高壓脈沖電場(chǎng)法破壞啤酒廢酵母細(xì)胞破壁，獲得含量較高的海藻糖酵母抽提物技術(shù)，耗用時(shí)間最短，效率高；陳學(xué)武等[25]以啤酒酵母為原料，采用納米對(duì)撞機(jī)破碎技術(shù)對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行提取，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，酵母細(xì)胞破碎率提高至97.9%，酵母抽提物的總氮達(dá)9.7%，氨基酸態(tài)氮達(dá)6.04%、氨基氮得率達(dá)到91.8%。

2.2 膜超濾技術(shù)

超濾技術(shù)是指膜表面微孔結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行選擇性分離。酵母抽提物在特定壓力下采用攪拌式膜超濾技術(shù)流經(jīng)不同孔徑的膜表面，小分子溶質(zhì)透過(guò)膜(稱(chēng)為超濾液)，大分子物質(zhì)被截留(稱(chēng)為濃縮液)，達(dá)到分離、濃縮和凈化的目的，提升品質(zhì)。韓少卿等[26]研究超濾膜分離技術(shù)對(duì)酵母味素膜通量和蛋白質(zhì)截留率的影響，高效截留發(fā)酵液中的膠質(zhì)、蛋白及色素等雜質(zhì)，獲得高品質(zhì)的酵母抽提物。

2.3 酵母抽提物風(fēng)味化技術(shù)

酵母抽提物風(fēng)味化技術(shù)是將酵母抽提物通過(guò)Maillard反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行風(fēng)味化，產(chǎn)生大量牛肉味、雞肉味或其他肉味的風(fēng)味物質(zhì)。李科德等[27，28]利用美拉德反應(yīng)制備的風(fēng)味化啤酒酵母抽提物具有肉香濃郁、滋味飽滿(mǎn)、圓潤(rùn)、鮮美、肉質(zhì)感強(qiáng)的特點(diǎn)。麥平珍等[29]通過(guò)添加香料、醬油進(jìn)行酵母自溶制備濃厚醬香風(fēng)味的酵母抽提物，顯著提升酵母抽提物整體風(fēng)味。

3 酵母抽提物在食品領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 酵母抽提物在調(diào)味品中的應(yīng)用

酵母抽提物中所含的大量氨基酸、核苷酸具有顯著的呈鮮效果，可以協(xié)調(diào)、平衡滋味，強(qiáng)化風(fēng)味，掩蓋異味，甚至派生更多鮮味。隨著人們對(duì)健康飲食生活的追求，低鹽高鮮調(diào)味品的需求日趨盛行。酵母抽提物中所含的大量呈味肽能夠放大人體味覺(jué)中鮮味受體的接受功能，增強(qiáng)鈉離子的感受效應(yīng)，呈現(xiàn)顯著的增鮮降鈉效果。因此，酵母抽提物作為一種有效鮮味替代物質(zhì)已經(jīng)被全球多家調(diào)味品生產(chǎn)企業(yè)大量使用，廣泛用于各種粉狀調(diào)味料(方便面調(diào)味包、雞精、食用香精)、黏稠狀調(diào)味品(香菇醬、老干媽、豆瓣醬)、液態(tài)調(diào)味汁(醬油、蠔油、食用醋)的生產(chǎn)中[30-37]。劉政芳等[38]研究發(fā)現(xiàn)，在雞精中添加酵母抽提物可以顯著提高產(chǎn)品中氨基氮、總氮、呈味核苷酸等指標(biāo)。任艷艷等[39]研究發(fā)現(xiàn)，酵母抽提物與化學(xué)調(diào)味品聯(lián)合使用時(shí)，其風(fēng)味平衡，味質(zhì)好，耐熱性增強(qiáng)，尤其適用于需加熱或高溫殺菌的食品。周朝輝等[40]研究發(fā)現(xiàn)，在醬油中添加酵母抽提物可賦予醬油醇厚底味，增強(qiáng)其鮮香味，使鮮、咸、甜更加協(xié)調(diào)適口，還可去除醬油中的豆腥味和其他雜味，顯著改善醬油品質(zhì)，醬油穩(wěn)定性良好，儲(chǔ)藏期間未發(fā)生沉淀。周尚庭等[41]研究表明，在醬油中添加酵母抽提物可明顯彌補(bǔ)5′-肌苷酸鈉(IMP)缺失的問(wèn)題，提高醬油中谷氨酸、氨基氮和全氮含量，增加醬油鮮味，降鈉、抑澀、增強(qiáng)濃厚度和提升協(xié)調(diào)性，使醬油的整體口感更加濃厚自然。

3.2 酵母抽提物在肉制品中的應(yīng)用

隨著肉制品工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，為了降低生產(chǎn)成本，人們迫切需要一種蛋白質(zhì)含量高、營(yíng)養(yǎng)豐富、衛(wèi)生安全、價(jià)格低廉的肉類(lèi)蛋白替代物。酵母抽提物中蛋白質(zhì)含量為10.6%，游離氨基酸態(tài)氮含量為4.2%，復(fù)合核苷酸含量為3.9%，在肉制品加工中的應(yīng)用可使產(chǎn)品色澤純正、香氣濃郁、口感豐滿(mǎn)[42]。酵母抽提物在西式肉制品(西式火腿)生產(chǎn)中作為一種肉類(lèi)蛋白替代物，可顯著降低原料成本，改善質(zhì)地，增加產(chǎn)量。同時(shí)，由于酵母抽提物中富含核苷酸，還可改善西式火腿的營(yíng)養(yǎng)成分，提高礦物質(zhì)和維生素含量。Pancrazio等[43]的研究結(jié)果表明，添加1%的啤酒酵母提取物可以提高不同成熟時(shí)期火腿(12天和90天)的顏色、質(zhì)地和感官特征，使火腿色澤艷麗、穩(wěn)定，有利于長(zhǎng)時(shí)間貯存。李庫(kù)等[44]研究發(fā)現(xiàn)在鹵水或老湯中添加0.6%酵母抽提物對(duì)牛肉進(jìn)行鹵制，可提高醬牛肉質(zhì)量，使產(chǎn)品香氣純正、豐滿(mǎn)、濃郁、回味悠長(zhǎng)，掩蓋不良異味，延長(zhǎng)香氣滯留時(shí)間，促進(jìn)香辛料呈味，提高肉味沖擊感。

3.3 酵母抽提物在焙烤食品中的應(yīng)用

在焙烤食品的生產(chǎn)過(guò)程中，加入適量的酵母抽提物可改善產(chǎn)品的各方面品質(zhì)。一方面，酵母抽提物在面團(tuán)中會(huì)與面筋基質(zhì)相互作用，增加面團(tuán)的延展性及烘焙特性，使食品的結(jié)構(gòu)和口感更加突出。另一方面，酵母抽提物中所含有的海藻糖，不僅具有優(yōu)異的防止淀粉老化的作用，還對(duì)油脂成分中的脂肪分解有抑制作用，為保持食品品質(zhì)起到良好的效果。廖國(guó)洪等[45]研究發(fā)現(xiàn)，在焙烤食品中添加0.5%～1.5%的酵母抽提物，可以生成漂亮的金黃色，能改善食品外觀(guān)、口感及結(jié)構(gòu)，還減少了味精的用量，使產(chǎn)品在香氣、色澤、酥脆性等方面都具有更好的品質(zhì)?？琢顣?huì)[46]研究發(fā)現(xiàn)，酵母抽提物具有呈鮮增味的優(yōu)點(diǎn)，很好地協(xié)調(diào)了各種香辛料的香氣，平衡了各種滋味料的口感，增強(qiáng)了醇厚感及豐富了味道。

4 展望

目前，酵母抽提物在歐洲、北美、南美和東亞等區(qū)域已擁有規(guī)模較大的生產(chǎn)企業(yè)，對(duì)酵母抽提物的開(kāi)發(fā)利用已有70多年的歷史。我國(guó)酵母抽提物生產(chǎn)廠(chǎng)家多是通過(guò)自溶和酶解技術(shù)，將酵母細(xì)胞部分或全部地溶解，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的加工，制成液體狀、膏狀、粉狀或顆粒狀的酵母抽提物。

隨著人們生活水平的提高，對(duì)食品的安全性、品質(zhì)、風(fēng)味提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)酵母抽提物的生產(chǎn)提出了更嚴(yán)格的要求。酵母抽提物提取工藝研究的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)化為主，建立酵母自溶的分子生物學(xué)機(jī)制和酶解過(guò)程關(guān)鍵點(diǎn)控制，設(shè)計(jì)不同品質(zhì)酵母提取物的質(zhì)量圖譜，提高酵母抽提物質(zhì)量以順應(yīng)人們追求健康、營(yíng)養(yǎng)和回歸自然的時(shí)代潮流，同時(shí)還滿(mǎn)足了食品加工企業(yè)呈味輔料物廉價(jià)美的要求，開(kāi)拓了更為廣闊的市場(chǎng)前景。