风味增强剂在我国也叫调味剂,这类食品原料种类繁多,在咸味食品开发中应用极为广泛。这里主要和大家谈谈几种常见的风味增强剂,它们是谷氨酸钠、核苷酸、水解植物蛋白和酵母提取物。对几种风味增强剂,我在实际工作中也接触得挺多,也许你也在天天使用这些原料,那你肯定也有你的看法,“餐谋”在这里就算是抛砖引玉,希望能对大家的工作有所帮助,如果大家有不同的看法或者观点也可以回复“餐谋”。
首先,这四种原料在我们的产品配方中所起的作用是不完全相同的,当然它们都有最基本的增鲜提味作用。谷氨酸钠可以认为是纯的化合物,核苷酸包括肌苷酸和鸟苷酸两大类。由于它们相对单一的化学组成,因此谷氨酸钠和核苷酸的调味作用也是相对单一的。而水解植物蛋白和酵母提取物则完全不同,它们是两类组成非常复杂的复合型风味增强剂,由于使用的原料和生产工艺的不同,它们的特点也有很大的不同,比如使用小麦和玉米作为原料制成的水解植物蛋白,其内部的多肽和氨基酸组成有很大区别,导致的呈味特点也明显不同。酵母提取物常以面包酵母和啤酒酵母作为发酵原料,得到的面包酵母提取物和啤酒酵母提取物在风味和呈味特点也呈现差异性。这好比产地不同的红葡萄酒,种类复杂,风格不一。
近年来,酵母提取物领域的新产品层出不穷,特别是针对不同产品的专用型酵母提取物更是方兴未艾,比如安琪开发的酱油专用YE、酱料专用YE、食醋专用YE等等,一方面显示出酵母提取物用途的多样性和酵母提取物市场的蓬勃生机。另一方面,也显示出在使用酵母提取物时,选用合适的产品更是尤为重要。
回到主题,首先说说谷氨酸钠和核苷酸,这里不能不提到Yamaguchi方程,日本人Yamaguchi发现了谷氨酸钠和核苷酸之间存在的协同增鲜作用,Yamaguchi方程可以表示如下:
Y=uruv
其中Y(等价鲜度值,%)为呈现同等鲜味的味精浓度,u(%)为溶液中味精的浓度,v(%)为溶液中肌苷酸(IMP)或者鸟苷酸(GMP)的浓度,r是常数,其中肌苷酸为1218,鸟苷酸为2800,IG为2010。通过Yamaguchi方程可以看出以下两个方面:(1)在单独使用肌苷酸和鸟苷酸与味精复配增鲜时,鸟苷酸增鲜效果更好,换句话说,单纯的增鲜效果,鸟苷酸好于传统的IG或者肌苷酸。(2)味精浓度和核苷酸浓度的乘积大小是提升鲜味的关键。单纯提升味精或者核苷酸浓度是没有实际意义的。以我的经验,当IG的含量是味精的5~10%时,这是个比较合理的组合,能保证该既有较好的增鲜效果,又能保证配方成本的合理性,不会因为成本过高而失去实际意义。下表表示了不同混合比例的味精和肌苷酸组合能达到的鲜味程度。
MSG:IMP混合比例
混合单位重量的鲜味程度
1:0
1
1:2
6.5
7.5
2:1
5.5
10:1
5
20:1
3.4
50:1
2.5
100:1
2.0
味精和核苷酸的使用还要考虑到食品加工中的特殊情况,如果不加注意,使用效果会大打折扣。(1)味精在高温下(120℃以上)会脱水变成谷氨酸二钠而失去鲜味,核苷酸的稳定性比味精更差,100℃下加热6小时,就可以是一半的鸟苷酸分解成磷酸和肌酐。(2)味精在碱性条件下,会生成焦谷氨酸钠,这是一种对人体有害的化学物质,因此尽量避免在碱性条件下使用味精。核苷酸在酸性条件下有不稳定的现象,特别是在强酸条件下,核苷酸显示出较差的耐酸性。所以,当同时使用味精和核苷酸进行调味时,产品本身的Ph值是个重要的因素。(3)将核苷酸加入生酱油或者加热不完全的熟酱油中进行调味时,常常发生鲜味锐减或者消失的现象,这是由于酱油中存在的磷酸酶及N-核酸苷酶将其分解的缘故,其中磷酸酶的分解作用最强。一般需要把酱油加热到85以上,才能使磷酸酶失活。(4)核苷酸虽然易溶于水,但是不易溶于酱油。因此需要先将其溶于水,或者做成酱油的饱和溶液,这样才能将IG在酱油中调味。
接下来,“餐谋”谈谈对于水解植物蛋白的一些看法。
水解植物蛋白的生产目前有两种工艺——酸水解和酶法水解,目前主流的方法还是酸水解法,它的工艺简单,成本低,生产效率高,但是不可避免的会生成3-氯丙醇是这种方法的最大弊端。酶法水解条件温和,对敏感氨基酸无破坏作用,能最大限度地保留原料风味,而且可以避免3-氯丙醇的产生,但是酶法的生产成本高,水解程度低也是无法回避的事实。由于酶法无法水解氨基酸末端的酸性氨基酸,因此导致这些氨基酸在酶法水解的条件下释放率很低,这些氨基酸主要是谷氨酸、天门冬氨酸、丙氨酸和甘氨酸等。由于这些氨基酸的释放率低,导致了经酶法水解的水解植物蛋白液中这类氨基酸含量偏低。
酸水解和酶水解法的HVP液中谷氨酸和天门冬氨酸含量比较
酸水解法(mg/L)
酶水解法(mg/L)
天门冬氨酸
10.27
1.33
谷氨酸
15.03
2.52
在所有氨基酸中,谷氨酸和天门冬氨酸是水解植物蛋白液中两种主要的鲜味氨基酸,经过不同生产工艺得到的HVP中,两类氨基酸含量有巨大的差异,因此这两类HVP的呈味特点也就会有显著不同,而鲜味的差别是最明显的。经酶法水解得到的HVP鲜度较差,这可能会成为限制这类HVP应用的一大障碍,毕竟增鲜是HVP最重要的作用之一。
由于3-氯丙醇的巨大风险,近年来对HVP的使用,很多国家和地区都制定了非常严苛的标准,目前英国规定了食品和原料中的3-氯丙醇含量必须低于0.01mg/Kg,这是目前欧盟乃至世界上最严格的规定,我国目前的标准还是低于1mg/Kg。虽然很多的水解植物蛋白的生产商都改进了生产工艺,这一标准已经不难达到,但是由于酸水解法存在的固有缺陷,以及食品安全正在受到前所未有的重视,水解植物蛋白的使用正越来越局限,它的作用正在被其它健康安全的食品原料所取代。
正是由于水解植物蛋白的潜在隐患,酵母提取物的安全性正在得到越来越多的认同和推崇。酵母提取物作为一种健康天然的食品配料被越来越多的在食品中得到应用。
大家都知道,在新产品开发时,最大化利用各种原料的优势并将它们各自的缺点最小化是非常重要的。以我的经验,水解植物蛋白有明显的直冲感,鲜度高,口感相对单一,比较适合于蔬菜和海鲜风味为主的产品中,在酸辣风味浓重的产品中也非常适合应用。而酵母提取物醇厚感强,有明显的肉汤风味,且有突出的延绵感,对酸味和涩味又有掩饰作用,非常适合使用在鸡猪牛等以肉类风味为主的产品中,同时也可以用来降盐、取代味精、取代肉类提取物等。使用价值更为广泛。
最后,按照我对这几类风味增强剂的理解,用下面的图形简单表述它们各自的应用特性。
上图表述了这几种风味增强剂的不同作用效果,比较可以发现,味精和核苷酸的作用是相对单一的,他们可以单独或者协同的增强冲击感,这种冲击感可以简单的理解为以鲜味。水解植物蛋白和酵母提取物的风味增强作用是复杂而多元的,除了鲜度的提升外,它们还增强了另外一个维度的口感,这个维度可以理解为“醇厚感”或者“复杂感”,带来这类口感的主要物质是各种游离氨基酸和多肽。水解植物蛋白中游离氨基酸含量丰富,多肽含量较低,因此增鲜效果好,但醇厚感却一般。普通的酵母提取物同样含有丰富的游离氨基酸,但是其中鲜味氨基酸含量相对较低,多肽含量丰富。因此,其口感醇厚度好,但增鲜效果较水解植物蛋白略差。而核苷酸酵母提取物的提升效果是全面和显著的,其富含的核苷酸不仅可以通过协同作用大大提升鲜味,而且可以放大整体的口感强度,其增强效果较前者都要显著的多。由于高核苷酸酵母提取物价格较高,因此,在使用时一般和基础产品搭配使用,“餐谋”认为基础型/高核苷酸型约为4/1,这样的组合可以提升配方风味的同时,降低配方成本。