食品增味劑也可稱為風味增強劑或鮮味劑。增味劑是指補充或增強食品原有風味物質(zhì)。一些食品添加增味劑后,呈現(xiàn)鮮美滋味,增加食欲和豐富營養(yǎng)。食品鮮味劑不影響酸、甜、苦、咸等4種基本味和其它呈味物質(zhì)的味覺刺激,而是增強其各自的風味特征,從而改進食品的可口性。
增味劑是指能增強或改進食品風味的物質(zhì)。我國允許使用的氨基酸類型和核苷酸類型增味劑,有5'-鳥苷酸二鈉、5'-肌苷酸二鈉、5'-呈味核苷酸二鈉、辣椒油樹脂等7種。
食品增味劑的使用對食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著重要的作用,但若不科學地使用也會帶來很大的負面影響。使用食品添加劑最重要的原則是安全性和有效性,其中安全性更為重要。衡量食品添加劑是否安全有一個重要概念——每日允許攝入量(即ADI值),每天攝入這個數(shù)量的添加劑,不會有問題。
作為食品增味劑要同時具有三種呈味特性:
①本身具有鮮味,而且呈味閾值較低,即使在較低濃度時也可以刺激感官而顯示出鮮美的味道;
鮮味劑 呈味閾值(g/100m)鮮味劑 呈味閾值(g/100m)
谷氨酸鈉 0.012 鳥苷酸二鈉 0.012
天門冬氨酸鈉 0.01 琥珀酸二鈉 0.02
肌苷酸二鈉 0.025
②對食品原有的味道沒有影響,即食品增味劑的添加不會影響酸、甜、苦、咸等基本味道對感官的刺激;
③能夠補充和增強食品原有的風味,能給予一種令人滿意的鮮美的味道,尤其是在有食鹽存在的咸味食品中有更加顯著的增味效果。
鮮味不影響任何其它味覺刺激,而只增強其各自的風味特征,從而改進食品的可口性。
有些鮮味劑與味精合用,有顯著的協(xié)同作用,可大大提高味精的鮮味強度(一般增加10倍之多)。
增味劑主要分為有機酸類、核苷酸類和天然產(chǎn)物提取物等三類。有機酸類有谷氨酸鈉(味精)、氨基乙酸(又名甘氨酸)、L-丙氨酸、琥珀酸二鈉,增加和賦予食品鮮味;核苷酸類有5'-鳥苷酸二鈉、5'-肌苷酸二鈉等,增加和賦予食品鮮味,而且與氨基酸類鮮味物質(zhì)同時使用,呈現(xiàn)倍增效果。
這類鮮味劑中最主要的是L-谷氨酸鈉(MSG),俗稱味精。氨基酸類鮮味劑除谷氨酸鈉以外,還有L—丙氨酸、甘氨酸、天門冬氨酸及蛋氨酸等;天然L-口蘑氨酸及L-鵝膏覃氨酸的鮮度比谷氨酸鈉的鮮度大5-10倍。各種氨基酸有其獨特的風味,如DL-丙氨酸增強腌制品風味,甘氨酸有蝦及墨魚味,蛋氨酸有海膽味。
具有鮮味的核苷酸類有肌苷酸(IMP)、鳥苷酸(GMP)、胞苷酸(OMP)、尿苷酸(UMP)、黃苷酸(XMP)。5'-肌苷酸在水溶液中只要有0.012%-0.025%的量存在就有呈味作用。5'-肌苷酸鈉及5'-鳥苷酸鈉在可pH3以下長時間加熱會分解而失去作用,但在pH4~6時非常穩(wěn)定。這兩種核苷酸對磷酸分解酶非常敏感,因為磷酸分解酶可將磷酸脫去而失去呈味作用。在市場上的5'-呈味核苷酸(I G)是5'-肌苷酸鈉與5'-鳥苷酸鈉各50%的混合物,而且它們與谷氨酸鈉混合使用時則相乘效果。
水解動物蛋白(HAP)是新型食品添加劑,主要用于生產(chǎn)高級調(diào)味品,以及作為功能性食品的基料。HAP主要以雞肉、豬肉、牛肉等為原料,通過酸解法和酶解法制備。酸解法需強酸、高溫,并且必需氨基酸色氨酸被破壞,酶解法條件溫和,氨基酸不被破壞,構型不發(fā)生改變。動物蛋白質(zhì)由多種氨基酸縮合及聚合而成,當?shù)鞍踪|(zhì)分解成多肽和游離氨基酸時才呈現(xiàn)出各種復雜的滋味,而氣味則來源于極性氨基酸和還原糖通過美拉德反應的產(chǎn)物。雞精(粉)作為復合型調(diào)料,要有甘濃圓滿的滋味和濃烈的雞香味。雞精的生產(chǎn)工藝:雞肉調(diào)pH值6.5,加中性蛋白酶1.5%,控制溫度45-50度,水解2~3小時,滅酶,加入鹽、甜味劑、鮮味劑、風味增強劑、香辛料、填充劑等即可。
第三代鮮味調(diào)味料為風味型鮮味調(diào)味料,包括動物蛋白質(zhì)水解物、植物蛋白質(zhì)水解物、及酵母抽提物都是新型食品鮮味劑,主要用于生產(chǎn)各種調(diào)味品和食品的營養(yǎng)強化,并作為功能性食品的基料,是生產(chǎn)肉味香精的重要原料。
動物蛋白質(zhì)水解物(HAP)是指用物理或者酶的方法,水解富含蛋白質(zhì)的動物組織而得到的產(chǎn)物。這些原料如畜、禽的肉、骨及魚等的蛋白質(zhì)含量高,而且所含蛋白質(zhì)的氨基酸構成模式更接近人體需要,是完全蛋白質(zhì),有很好的風味。HAP除保留原料的營養(yǎng)成分外,由于蛋白質(zhì)被水解為小肽及游離的L-型氨基酸,易溶于水,有利于人體消化l吸收,原有風味更為突出。
水解植物蛋白(HVP)是一種營養(yǎng)型食品添加劑,主要用于生產(chǎn)高級調(diào)味品和營養(yǎng)強化食品的基料和肉類香精原料。HVP的制備主要以豆粕粉、玉米蛋白、面筋、花生餅和棉籽等為原料,通過酸法水解或酶法水解將蛋白質(zhì)分解成氨基酸和短肽。工業(yè)上主要采用水解效率高的鹽酸作為催化劑來制造HVP,由于酸解法溫度較高(110-113),反應條件激烈,對設備要求也比較高。另外,鹽酸水解會破壞必需氨基酸之一的色氨酸。更為重要的是,由于豆粕增原料中殘存一定量的植物油脂,在鹽酸的作用下水解成脂肪和丙三醇,丙三醇在高溫與濃鹽酸發(fā)生化學反應生成各種含氯丙醇(chioroydrine)的物質(zhì),此類物質(zhì)有一定的毒性,對人體的肝、腎和神經(jīng)系統(tǒng)有損害,其中,1,2-Diol(3-MCPD)具有致癌性。酶法水解制備HVP是以蛋白酶為催化劑,具有高效、專一、反應條件溫和增特點,在營養(yǎng)成分的保留上有著不可比擬的優(yōu)點,水解產(chǎn)物只有短肽和氨基酸,符合食品衛(wèi)生的要求,因此酶法水解生產(chǎn)植物蛋白是發(fā)展的必然趨勢。
酵母提取物(又稱酵母抽提物或酵母浸出物,Yeastextract)是一種國際流行的營養(yǎng)型多功能鮮味劑和風味增強劑,在歐洲占有鮮味劑市場1/3的份額,以面包酵母、啤酒酵母、原酵母等原料,通過自溶法包括改進的自溶法、酶解法、酸熱加工法等來制備。酵母提取物作為增鮮劑和風味增強劑,保留了酵母所含的各種營養(yǎng),包括蛋白質(zhì)、氨基酸、肽類、葡聚糖、各種礦物質(zhì)和豐富的維生素B等。添加到食品中,不僅可使鮮味增加,還可以掩蓋苦味、異味,獲得更加溫和豐滿的口感。但采用自溶法獲得的酵母提取物,因鳥苷酸和肌苷酸含量一般在2%以下,鮮味還不夠。在發(fā)現(xiàn)了核苷酸呈味物質(zhì)和谷氨酸共存時有增效作用后,已為國際上很多商家采用。將鳥苷酸和肌苷酸作為添加劑加入到酵母提取物中,以提高酵母提取物的風味和鮮味。
第四代增味劑主要是復合型增味劑。是由氨基酸、味精、核苷酸、天然的水解物或萃取物、有機酸、甜味劑無機鹽甚至香辛料、油脂等各種具有不同增味作用的原料經(jīng)科學方法組合、調(diào)配、制作而成的調(diào)味產(chǎn)品,能夠直接滿足某種調(diào)味目的。這些調(diào)味具有營養(yǎng)功能的同時,還具有特殊的風味。其基本原料是肉禽類的浸膏,動、植物水解蛋白,酵母提取物等,再加以味精、食鹽、填充料等就可成為新型風味調(diào)料。特點是品種多,口感各異,豐富多彩。例如,火鍋料、方便面干料包、醬料包、調(diào)料酒、炸雞粉等。谷氨酸與核糖核苷酸鈉、琥珀酸鈉、天門冬氨酸鈉、甘氨酸、丙氨酸、檸檬酸(鈉)、蘋果酸、富馬酸、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉,以及與水解植物蛋白,水解動物蛋白,動、植物氨基酸提取物等進行不同的配合,可制成具有不同特點的復合鮮味劑,方法應用于各種食品。
天然提取物與天然復合調(diào)味料其特點就在于“天然”2字,屬于第五代鮮味調(diào)味料。天然復合調(diào)味料應具有2種屬性:一是取自天然動植物原料,經(jīng)抽提、萃取、酶解、發(fā)酵、熱反應以及輔配等手段生產(chǎn)出的安全性極高的調(diào)味產(chǎn)品。二是在風味表現(xiàn)力方面,使用效果應該最大限度地接近家庭及餐館、廚房烹調(diào)出來的風味,避免出現(xiàn)“加工味”。
從廣義上說,天然調(diào)味料是指采用天然出產(chǎn)的原料,以非化學性手段(包括提取、分離、加熱及發(fā)酵等方法)對天然物進行處理,生產(chǎn)出的液狀、膏狀或粉末狀的產(chǎn)品。純發(fā)酵醬油等釀造產(chǎn)品,以及動物(水產(chǎn))、植物提取物等被歸納為天然調(diào)味料的范圍。如果添加了酸水解的蛋白水解液的調(diào)配醬油或添加了防腐劑的發(fā)酵醬油不能稱作天然調(diào)味料。
呈味機理根據(jù)Hening味覺四面體學說認為基本味覺僅有酸、甜、苦、咸4種。那么鮮味是否是獨立于四種基本味覺之外的一種最基本味,這主要取決于鮮味受體的性質(zhì)。Tilak根據(jù)鮮味劑在受體上的特點,提出了一個鮮味受體模式,其中“四種基本味的感受位置是在一個四面體邊緣、表面、內(nèi)部或鄰近四面體之處,而鮮味則是獨立于外部的位置”的學說?,F(xiàn)以谷氨酸鈉和肌苷酸為例說明,由谷氨酸鈉的結構以及有關的數(shù)據(jù)分析,谷氨酸鈉型的定味基是其分子兩端帶負電的功能團如-COOH、-SOH、-SH等。助味基是具有一定親水性的-L-NH、-OH等。而肌苷酸鮮味劑的定味基是親水的核糖磷酸,助味基是芳香雜環(huán)上的疏水取代基。肌苷酸型呈味主要是IMP至少有3個位置與味感受器結合。事實也表明,MSG和IMP的感受閾值分別為0.03%和0.025%,二者具有相同的鮮味。當MSG濃度增大時,鮮味增大,但IMP濃度增大,其鮮味又變化不大,若將二者加合后,鮮味成倍增大。對此的解釋只能認為MSG和IMP各自作用在舌上受體的部位不同,且MSG的受體位置多于IMP的受體位置,當相同類型的鮮味劑同時存在時,它們在受體的結合有競爭性,當不同類型的鮮味劑存在時,它們發(fā)生協(xié)同作用。
作為食品增味劑要同時具有三種呈味特性:①本身具有鮮味,而且呈味閾值較低,即使在較低濃度時也可以刺激感官而顯示出鮮美的味道;②對食品原有的味道沒有影響,即食品增味劑的添加不會影響酸、甜、苦、咸等基本味道對感官的刺激;③能夠補充和增強食品原有的風味,能給予一種令人滿意的鮮美的味道,尤其是在有食鹽存在的咸味食品中有更加顯著的增味效果。
在自然界食物中的鮮味均有一定的獨特風格,如海帶的味道主要是由其所含的谷氨酸鈉而來,香菇的味道主要是鳥苷酸的味道,貝類的特殊味道主要是由琥珀酸鹽帶來的。但這些滋味均不是單一的物質(zhì),而是與氨基酸、肽等結合在一起,所以很難作為純的成分一一分離。利用新的萃取技術,用一定的溶劑(一般用水)提取這些食物中呈味物質(zhì),然后濃縮、噴粉制成復合調(diào)味料,既具有天然鮮味,同時具有該食品的香氣。
利用特定的酶,作為風味物質(zhì)生產(chǎn)中的生物催化劑,可增強食品風味或?qū)L味前體轉(zhuǎn)變風味物質(zhì)??梢约せ钍称分袃?nèi)源酶以誘導合成風味物質(zhì)的,或鈍化食品中的內(nèi)源酶以避免異味的產(chǎn)生。利用生物技術,包括植物組織培養(yǎng)法、微生物發(fā)酵法、微生物酶轉(zhuǎn)化法等,生產(chǎn)風味物質(zhì)是人們獲得天然風味物質(zhì)的有效途徑。
在調(diào)味料中添加多種氨基酸、維生素或礦物質(zhì),開發(fā)營養(yǎng)強化和保健型調(diào)味料,發(fā)揮其營養(yǎng)與調(diào)味雙重功能,可生產(chǎn)具有保健功能的特種調(diào)味料。