耐酸性酵母提取物成分分析及其在米醋中的應(yīng)用

熊建，胡靖，彭穎,2，李凡，李沛*

(1.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，武漢 430070)

我國是食醋生產(chǎn)和消費的大國，傳統(tǒng)食醋是以糧食、糖類或酒糟等為重要原料經(jīng)發(fā)酵而成，米醋是以含淀粉類的糧食(高粱、黃米、糯米、秈米等)為主料，谷糠、稻皮等為輔料，經(jīng)過糖化和酒精、醋酸發(fā)酵釀造過程而制得的一款風(fēng)味獨特的調(diào)味品[1]。釀造米醋由于釀制原料和工藝條件不同，產(chǎn)生的風(fēng)味各異，感官評定也不盡相同[2]。本文中米醋的滋味評價從酸味柔和感、酸味協(xié)調(diào)感、酸味醇厚度及酸味綿延感4個方面來評判。

酵母抽提物(YE)是以面包酵母為主要原料，在酵母自身酶或外源酶的共同作用下，經(jīng)自溶酶解(可再經(jīng)分離提取)后得到的生物制品，富含氨基酸、咸味肽、寡肽、核苷酸等酵母細胞中的可溶性成分。酵母抽提物是食品工業(yè)中三大鮮味物質(zhì)(味精、呈味核苷酸二鈉、YE)中唯一具有食品安全屬性的鮮味調(diào)味料，廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)各領(lǐng)域[3-6]。其產(chǎn)品具有增鮮增味的效果，使用安全，無爭議性，在醬油、食醋等調(diào)味品行業(yè)中的應(yīng)用尤為突出。目前生產(chǎn)的高端食醋，隨著品質(zhì)要求的提高，亟需解決食醋酸味刺激性的緩和、厚實度的增加及氨基氮的提升問題。

模糊數(shù)學(xué)又稱Fuzzy數(shù)學(xué)，是研究和處理模糊性現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)理論和方法。有學(xué)者應(yīng)用該方法在食品感官評價中，研究模糊數(shù)學(xué)中權(quán)重的設(shè)置和模糊變換的理論，具有結(jié)果清晰、系統(tǒng)性強的優(yōu)點[7]。鑒于食醋的品種較多，選取市面上常見的一款米醋產(chǎn)品為研究對象，評價酵母提取物在米醋產(chǎn)品中的應(yīng)用情況。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

食用米醋：海天調(diào)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；細胞色素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；桿菌肽：J & K公司；檸檬酸鈉、氫氧化鈉、磺基水楊酸：均為分析純；乙腈、三氟乙酸：均為液相純；0.45 μm濾膜及過濾器、注射器、感官杯、感官勺子：市售。

L-2000高效液相色譜儀、L-8900型氨基酸分析儀 日本Hitachi公司；MF-50快速水分測定儀 日本A & D公司；HHM-2數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州易晨儀器制造有限公司；BSA124S電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；NR200色差儀 三恩馳科技有限公司。

1.2 耐鹽耐酸性實驗

以總酸含量為6 g/dL的白醋溶液作為溶劑，添加耐酸性YE產(chǎn)品，配成2%的溶液，然后常溫靜置7 d，觀察杯底沉淀情況。

1.3 耐酸性酵母提取物游離氨基酸的測定

食品中的蛋白質(zhì)經(jīng)磺基水楊酸處理后沉淀，釋放游離氨基酸，經(jīng)離子交換柱分離后，與茚三酮溶液產(chǎn)生顏色反應(yīng)，再通過可見分光光度檢測器測定17種游離氨基酸的含量。

樣品處理：試樣過0.50 mm孔徑篩，混合均勻，稱取試樣0.5～1.0 g(精確到0.001 g)，置于50 mL容量瓶中。加入20 mL磺基水楊酸超聲至充分溶解后，定容至50 mL刻度，充分混勻，靜置1 h后準(zhǔn)確吸取上清液1 mL于25 mL容量瓶中，加入檸檬酸鈉緩沖液定容至刻度，混勻后經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾至進樣瓶。

1.4 耐酸性酵母抽提物肽的分子量分布的測定

原理：采用高效凝膠過濾色譜法測定，以多孔性填料為固定相，依據(jù)樣品組分相對分子質(zhì)量大小的差別進行分離，在肽鍵的紫外吸收波長220 nm條件下檢測。將細胞色素C等標(biāo)準(zhǔn)品各稱取5 mg至5 mL容量瓶中，用流動相溶解并定容，用0.45 μm有機相膜過濾進樣，得標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖，以相對分子質(zhì)量的對數(shù)對保留時間作圖，得到校正曲線及其方程。稱取樣品10 mg于10 mL容量瓶中，加入少許流動相，超聲振蕩，使樣品充分溶解均勻，加流動相稀釋至刻度，過0.45 μm有機膜，待進樣分析。

相對分析質(zhì)量分布的計算公式為X=A/A總×100%，式中：X為試樣中某相對分子質(zhì)量肽段所占肽段的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；A為某相對分子質(zhì)量肽段的峰面積；A總為各相對分子質(zhì)量肽段的峰面積之和。

色譜條件：色譜柱：TSK Gel G2000SWXL(300 mm×7.8 mm)；流動相：乙腈∶水∶三氟乙酸為45∶55∶0.1(V/V)；檢測波長：220 nm；檢測時間：40 min；進樣體積：20 μL；柱溫：30 ℃。

1.5 模糊數(shù)學(xué)綜合評價模型建立

1.5.1 模糊矩陣的建立

評價對象集C={c1，c2，c3}，其中 c1，c2，c3分別代表空白組米醋，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 建立評價因素集、評語集[9-10]

評價因素集D={d1，d2，d3，d4}，其中 d1，d2，d3，d4分別代表酸味柔和感、酸味協(xié)調(diào)感、酸味醇厚度及酸味綿延感4個評價因素，即D={酸味柔和感，酸味協(xié)調(diào)感，酸味醇厚度，酸味綿延感}；評語集E={強，較強，一般，差}，強4分，較強3分，一般2分，差1分。

1.5.3 權(quán)重集的確定

權(quán)重集F={0.1，0.2，0.3，0.4}，即酸味柔和感10分，酸味協(xié)調(diào)感20分，酸味醇厚度30分，酸味綿延感40分。

1.5.4 模糊數(shù)學(xué)綜合評價集的建立

建立模糊關(guān)系綜合評價集U=F×V，其中F為權(quán)重集，Vi為模糊矩陣集(i為評價對象集對應(yīng)編號)[11-12]。

1.6 感官評定方法

由10名專業(yè)從事感官品評的安琪感官人員組成模糊綜合評價小組，對測試樣品的酸味柔和感、酸味協(xié)調(diào)感、酸味醇厚度及酸味綿延感4個感官特性進行單因素評價，并分4個等級，見表1。感官人員將評價結(jié)果寫在表1中，用模糊數(shù)學(xué)方法處理收集到的數(shù)據(jù)。為了保證感官數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在品嘗溶液滋味時，用湯勺取一淺勺約5 mL吮入口內(nèi)，溶液入口時要慢而穩(wěn)，使溶液先接觸舌頭，次兩側(cè)，最后到舌根，讓溶液鋪滿舌面，進行味覺的全面判斷，之后將溶液吐掉，用清水漱口，漱口后應(yīng)等1～2 min再品嘗下一個樣品，溶液在口中停留3～4 s即可，停留時間不宜過長，以免時間過久造成疲勞，影響味的判斷[13-15]。

表1 米醋滋味評價表Table 1 The taste evaluation table of rice vinegar

2 結(jié)果與討論

2.1 耐酸性酵母提取物及其水溶液

由圖1中a可知，耐酸性酵母抽提物的粉末呈淡黃色，分散性較好。經(jīng)測定，耐酸性YE粉末的水分含量為3.43%，色度值為L*=75.41；a*=10.09；b*=31.28；c*=32.87；h*=72.12，黃色偏淡，氣味淡。由圖1中b可知，2%的YE酸性溶液為淡黃色、透明且無沉淀，說明其耐酸性較好。

圖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離氨基酸測定結(jié)果

由表2可知，耐酸性酵母提取物含有種類和含量豐富的游離氨基酸，總游離氨基酸的含量達到24.32 g/100 g，其中含量最高的3種氨基酸為丙氨酸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含有人體必需的8種氨基酸，總含量占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含有藥效氨基酸12.14 g/100 g，說明耐酸性YE具有較多的活性氨基酸，能為米醋增加氨基酸類功能因子。

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

2.3 肽的分子量分布的測定結(jié)果

由表3可知，耐酸性YE的肽主要以180～1000 Da的寡肽為主，在此肽段的寡肽不僅有較好的生理活性，還有增加食物濃厚味和口感的作用，因此在米醋中不僅能增加米醋的功能性，還能使米醋的風(fēng)味更醇厚，口感更溫和。

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

2.4 感官評定結(jié)果

10名感官評價人員按照制定的感官方法和標(biāo)準(zhǔn)對空白組米醋、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進行感官評價，結(jié)果見表4。

表4 米醋滋味感官評價綜合評價結(jié)果Table 4 The comprehensive sensory evaluation results of rice vinegar taste

由表4可知：C1，C2，C33個待測樣品的模糊矩陣分別為V1，V2，V3。

2.5 模糊綜合評判集確定

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，歸一化得U1={0.18，0.18，0.36，0.27}，得到模糊數(shù)學(xué)關(guān)系綜合評價的峰值為0.36，與原假設(shè)相比,C1樣品的模糊綜合評判級別為較好(3.6分)。

同理可得U2=(0.4，0.2，0.2，0.2)，歸一化得U2=(0.4，0.2，0.2，0.2)，得到模糊數(shù)學(xué)關(guān)系綜合評價的峰值為0.4，與原假設(shè)相比，C2樣品的模糊綜合評判級別為好(4分)。

同理可得U3=(0.4，0.3，0.1，0.1)，歸一化得U3=(0.44，0.33，0.11，0.11)，得到模糊數(shù)學(xué)關(guān)系綜合評價的峰值為0.4，與原假設(shè)相比，C3樣品的模糊綜合評判級別為好(4.4分)。

雖然C2和C3兩個待測樣品的評定級別都為好，但是C3比C2的峰值高，因此C3樣品優(yōu)于C2樣品，強于C1樣品。

3 結(jié)論

本文研究了耐酸性酵母抽提物的耐酸性、色度、游離氨基酸和肽的分布，結(jié)果表明：耐酸性YE呈淡黃色，分散性較好，耐酸性較好，游離氨基酸種類和含量較多，以180～1000 Da分子量的肽段為主。進一步以酸味柔和感、酸味協(xié)調(diào)感、酸味醇厚度及酸味綿延感4個評價指標(biāo)，對空白組米醋、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進行滋味模糊綜合評價，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評價要高于空白對照組，因此耐酸性酵母抽提物在米醋的應(yīng)用中能顯著改善米醋的綜合口感。