食品鲜味剂的生产

第四章第四章 食品鲜味剂的生产食品鲜味剂的生产第一节第一节 概述概述 一、鲜味剂的分类一、鲜味剂的分类 根据来源可分为微生物鲜味剂和化学合成鲜味剂。根据来源可分为微生物鲜味剂和化学合成鲜味剂。根据化学组成可分为氨基酸类、核苷酸类、有机根据化学组成可分为氨基酸类、核苷酸类、有机酸类和复合鲜味剂。酸类和复合鲜味剂。二、鲜味剂的发展概况二、鲜味剂的发展概况 第二节第二节 鲜味剂的生产鲜味剂的生产一、谷氨酸钠一、谷氨酸钠（一）生产路线（一）生产路线 1 1、蛋白质水解法（已逐渐淘汰）、蛋白质水解法（已逐渐淘汰）2 2、化学合成法（已失去工业意义）、化学合成法（已失去工业意义）3 3、发酵法、发酵法 原料：淀粉质原料，如玉米淀粉、薯类淀粉、大米原料：淀粉质原料，如玉米淀粉、薯类淀粉、大米淀粉和野生植物淀粉等。淀粉和野生植物淀粉等。制造过程：主要包括淀粉水解、种子培养与发酵、制造过程：主要包括淀粉水解、种子培养与发酵、谷氨酸的提取等工艺。谷氨酸的提取等工艺。（二）发展趋势（二）发展趋势二、二、5-肌苷酸钠（肌苷酸钠（IMP）结构式结构式（一）生产路线（一）生产路线 主要有酶解法和发酵法两类方法，酶解法包括核糖主要有酶解法和发酵法两类方法，酶解法包括核糖核酸酶解法（核酸酶解法（RNARNA法）和自溶法，发酵法包括发酵合成法法）和自溶法，发酵法包括发酵合成法和直接发酵法。以和直接发酵法。以RNARNA法和发酵合成法为主。法和发酵合成法为主。1 1、核糖核酸酶解法（、核糖核酸酶解法（RNARNA法）法）提取酵母中的提取酵母中的RNARNA，加入，加入5 5-磷酸二酯酶酶解磷酸二酯酶酶解，得到含有得到含有GMPGMP、AMPAMP、UMPUMP和和CMP4CMP4种核苷酸的酶解液。种核苷酸的酶解液。酶解液经酶解液经阳离子交换树脂分离阳离子交换树脂分离、洗脱，收集得到、洗脱，收集得到AMPAMP。AMPAMP在脱氨酶的作用下在脱氨酶的作用下脱去氨基脱去氨基，成为，成为5 5-肌肌苷酸，用苷酸，用NaOHNaOH溶液将溶液将pHpH值调至值调至7.07.08.08.0，减压浓缩、，减压浓缩、冷冻结晶，再经抽滤、烘干即得产品。冷冻结晶，再经抽滤、烘干即得产品。该法工艺复杂，但生产稳定，产率较高。该法工艺复杂，但生产稳定，产率较高。2 2、自溶法、自溶法 将富含将富含RNARNA的微生物在一定温度、的微生物在一定温度、pHpH值等条件下值等条件下自自溶溶后，可获得后，可获得5 5-单核苷酸，使其从细胞内渗出。单核苷酸，使其从细胞内渗出。利用利用离子交换树脂分离出离子交换树脂分离出5 5-腺苷酸腺苷酸，再在脱氨酶的作用下，再在脱氨酶的作用下进行进行脱氨脱氨得到得到5 5-肌苷酸，中和、浓缩、结晶、抽滤、肌苷酸，中和、浓缩、结晶、抽滤、烘干即得产品。烘干即得产品。该法也是酶解法，但磷酸二酯酶是内源的。该法该法也是酶解法，但磷酸二酯酶是内源的。该法也有也有RNARNA法的优点，而工艺比法的优点，而工艺比RNARNA法相对简单。法相对简单。3 3、发酵合成法、发酵合成法 碳源碳源:葡萄糖葡萄糖 菌种菌种:枯草杆菌、产氨短杆菌枯草杆菌、产氨短杆菌 先发酵生成先发酵生成肌苷肌苷。用离子交换树脂分离肌苷，浓。用离子交换树脂分离肌苷，浓缩、冷冻结晶、干燥。通过化学磷酸化法将肌苷缩、冷冻结晶、干燥。通过化学磷酸化法将肌苷磷酸磷酸化化为为5 5-肌苷酸。中和、精制后得肌苷酸二钠。肌苷酸。中和、精制后得肌苷酸二钠。此法产率高，生产周期短，成本低，发酵条件易此法产率高，生产周期短，成本低，发酵条件易控制；且磷酸化产物单一，转化率高达控制；且磷酸化产物单一，转化率高达9898以上。以上。4 4、直接发酵法、直接发酵法 培养基培养基:玉米浆玉米浆 菌种菌种:谷氨酸产生菌、产氨短杆菌、谷氨酸杆菌等谷氨酸产生菌、产氨短杆菌、谷氨酸杆菌等 直接发酵产生肌苷酸，工艺简单，成本低，但直接发酵产生肌苷酸，工艺简单，成本低，但需要丰富的培养基，培养时间也较长，而且肌苷酸需要丰富的培养基，培养时间也较长，而且肌苷酸生成量低。生成量低。（二）发展趋势（二）发展趋势三、三、5-5-鸟苷酸钠（鸟苷酸钠（GMPGMP）结构式结构式生产路线生产路线 与肌苷酸钠类似，有酶解法和发酵法两类方法，酶与肌苷酸钠类似，有酶解法和发酵法两类方法，酶解法包括核糖核酸酶解法（解法包括核糖核酸酶解法（RNARNA法）和自溶法，发酵法包法）和自溶法，发酵法包括发酵合成法和直接发酵法。括发酵合成法和直接发酵法。四、琥珀酸二钠四、琥珀酸二钠 （一）生产路线（一）生产路线 琥珀酸二钠的生产方法有工业合成法与发酵法，琥珀酸二钠的生产方法有工业合成法与发酵法，目前国内主要采用前者。工业合成法有乙腈氧化水目前国内主要采用前者。工业合成法有乙腈氧化水解法、顺丁烯二酐法、羰基合成法等。解法、顺丁烯二酐法、羰基合成法等。五、水解植物蛋白五、水解植物蛋白 主要有酸水解法和酶水解法两种。主要有酸水解法和酶水解法两种。（一）生产路线（一）生产路线 1 1、酸水解法、酸水解法 将脱脂大豆蛋白或脱脂花生蛋白等植物蛋白原料将脱脂大豆蛋白或脱脂花生蛋白等植物蛋白原料与水、稀盐酸混匀后，在与水、稀盐酸混匀后，在110110130130下回流加热反应下回流加热反应约约8h8h得水解液，用氢氧化钠或碳酸钠将其得水解液，用氢氧化钠或碳酸钠将其pHpH值中和至值中和至5 56 6，过滤，滤液用活性炭脱色，过滤除去活性炭，过滤，滤液用活性炭脱色，过滤除去活性炭，滤液再进行真空浓缩，即得液体状产品。也可将真空滤液再进行真空浓缩，即得液体状产品。也可将真空浓缩液进行喷雾干燥，得粉状产品。浓缩液进行喷雾干燥，得粉状产品。2 2、酶水解法、酶水解法 将植物蛋白原料加入蛋白酶进行水解，水解结将植物蛋白原料加入蛋白酶进行水解，水解结束后过滤，滤液用活性炭脱色，除去活性炭，滤液束后过滤，滤液用活性炭脱色，除去活性炭，滤液真空浓缩得液体状产品。也可喷雾干燥，得粉状产真空浓缩得液体状产品。也可喷雾干燥，得粉状产品。品。酶水解法条件温和、副反应少、不破坏氨基酸、酶水解法条件温和、副反应少、不破坏氨基酸、水解程度易控制、安全卫生无污染。酶解液中含有水解程度易控制、安全卫生无污染。酶解液中含有具有极好的吸收、消化的氨基酸和肽类，有良好溶具有极好的吸收、消化的氨基酸和肽类，有良好溶解、乳化及起泡等功能特性。解、乳化及起泡等功能特性。（二）发展趋势（二）发展趋势 六、水解动物蛋白六、水解动物蛋白（一）生产路线（一）生产路线 一般使用肉类加工下脚料或其加工产品，如明胶、一般使用肉类加工下脚料或其加工产品，如明胶、干酪素、鱼粉、血等，生产方法主要有酸水解法和酶干酪素、鱼粉、血等，生产方法主要有酸水解法和酶水解法。水解法。1 1、酸水解法、酸水解法 以动物蛋白质为原料，加入稀盐酸或稀硫酸进行以动物蛋白质为原料，加入稀盐酸或稀硫酸进行水解水解，水解结束后用氢氧化钠，水解结束后用氢氧化钠中和中和，经过滤、活性炭，经过滤、活性炭脱色、脱臭，再过滤、真空浓缩可制成浆状水解动物脱色、脱臭，再过滤、真空浓缩可制成浆状水解动物蛋白，或经喷雾干燥制成粉末状产品。该法是目前生蛋白，或经喷雾干燥制成粉末状产品。该法是目前生产水解动物蛋白的主要方法。产水解动物蛋白的主要方法。2 2、酶水解法、酶水解法 将动物蛋白质原料溶于水中，调将动物蛋白质原料溶于水中，调pHpH值，加入蛋白值，加入蛋白酶在一定温度下水解。其后处理方法与水解植物蛋白酶在一定温度下水解。其后处理方法与水解植物蛋白相同。相同。酶水解法条件温和，且对于不同的动物蛋白原料，酶水解法条件温和，且对于不同的动物蛋白原料，可以采用不同类型的水解蛋白酶、加酶量及其他工艺可以采用不同类型的水解蛋白酶、加酶量及其他工艺参数来生产出优质的水解动物蛋白制品。因此，酶水参数来生产出优质的水解动物蛋白制品。因此，酶水解法正逐步取代酸水解法。解法正逐步取代酸水解法。（二）发展趋势（二）发展趋势 水解动物蛋白具有天然肉香风味和滋味，可作水解动物蛋白具有天然肉香风味和滋味，可作为一种天然的增味剂和调味料应用于各种食品加工为一种天然的增味剂和调味料应用于各种食品加工和烹饪；而且营养价值高，是良好的天然生理活性和烹饪；而且营养价值高，是良好的天然生理活性物质，不含胆固醇，蛋白质含量高达物质，不含胆固醇，蛋白质含量高达9090以上，且以上，且主要为低分子多肽，水溶性好，极易被人体吸收利主要为低分子多肽，水溶性好，极易被人体吸收利用。因此，其前景非常广阔，应用会越来越广泛。用。因此，其前景非常广阔，应用会越来越广泛。七、酵母抽提物七、酵母抽提物（一）生产路线（一）生产路线 1 1、自溶法、自溶法 一般以新鲜活酵母为原料。先将酵母细胞破壁，一般以新鲜活酵母为原料。先将酵母细胞破壁，加水配制成悬浮液，调节加水配制成悬浮液，调节pHpH、温度，使之适合酵母、温度，使之适合酵母细胞内的蛋白酶和核酸酶类的作用。可加入某些自细胞内的蛋白酶和核酸酶类的作用。可加入某些自溶促进剂。有时也可外源地加入蛋白酶、溶促进剂。有时也可外源地加入蛋白酶、5 5-磷酸二磷酸二酯酶和葡聚糖酶。自溶结束后，加热灭酶，离心分酯酶和葡聚糖酶。自溶结束后，加热灭酶，离心分离、脱色、脱臭、浓缩成糊状或进一步喷雾干燥得离、脱色、脱臭、浓缩成糊状或进一步喷雾干燥得粉状制品。粉状制品。该法是目前生产酵母抽提物的主要方法。该法是目前生产酵母抽提物的主要方法。2 2、酶分解法、酶分解法 控制温度和控制温度和pHpH值，干燥的酵母原料在细胞壁分解酶、值，干燥的酵母原料在细胞壁分解酶、蛋白酶、蛋白酶、5 5-磷酸二酯酶的作用下，分解成为氨基酸、肽磷酸二酯酶的作用下，分解成为氨基酸、肽类及类及5 5-核苷酸等呈味物质，经浓缩、精制而得产品。酶核苷酸等呈味物质，经浓缩、精制而得产品。酶分解法所利用的原料较为广泛，但成本高，只适用于高分解法所利用的原料较为广泛，但成本高，只适用于高档酵母抽提物的生产。档酵母抽提物的生产。3 3、酸分解法、酸分解法 以干燥酵母为原料，主要采用盐酸进行分解。分解以干燥酵母为原料，主要采用盐酸进行分解。分解率相当高，游离氨基酸含量也高，但制品体现酵母抽提率相当高，游离氨基酸含量也高，但制品体现酵母抽提物特征的呈味性差，而且需脱盐处理。因此，该法的适物特征的呈味性差，而且需脱盐处理。因此，该法的适用性有限。用性有限。（二）发展趋势（二）发展趋势 酵母抽提物具有特殊的调味效果及营养滋补作用，酵母抽提物具有特殊的调味效果及营养滋补作用，应用范围广泛，欧美、日本等发达国家已大量使用，应用范围广泛，欧美、日本等发达国家已大量使用，在鲜味剂市场需求中所占比例高达在鲜味剂市场需求中所占比例高达3535，且有增加趋，且有增加趋势。势。在国内其市场需求量呈现不断上升的趋势。但目在国内其市场需求量呈现不断上升的趋势。但目前，国内生产厂家还比较少，大多数仍需依赖进口，前，国内生产厂家还比较少，大多数仍需依赖进口，市场开发潜力很大，应用前景也很广阔。市场开发潜力很大，应用前景也很广阔。八、其他增味剂八、其他增味剂 1 1、水产品抽提物、水产品抽提物 以鱼贝类等水产品为原料，与水一起加热抽提，以鱼贝类等水产品为原料，与水一起加热抽提，再经浓缩或进一步干燥制成。再经浓缩或进一步干燥制成。2 2、海藻抽提物、海藻抽提物 以海藻为原料，采用化学降解或生物降解等工艺以海藻为原料，采用化学降解或生物降解等工艺加工精制而成。加工精制而成。