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【智能感官】基于多模态感官风味的高鲜酵母抽提物制备工艺优化
发布日期:2026-03-16
 通过酶解或自溶技术释放内部鲜味物质及香气成分所制备的酵母抽提物(YE),可显著提升食品风味层次,成为替代人工添加剂的关键功能性配料。当前破壁技术主要有机械法(如高压均质、球磨)和非机械法(如自溶、酶解、化学渗透)。现主流破壁技术(如高压均质)尽管应用广泛且有效,但存在高能耗、多步骤协同处理需求及细胞过度破碎等问题。现有技术难以兼顾破壁效率与风味保留的协同优化,成为工业化应用的瓶颈。本论文将系统研究不同高效破壁方法对酵母抽提物最终风味特性的影响。通过构建感官评定结合电子舌、电子鼻及脑电仿生感官图谱,明确采用不同破壁方法的酵母抽提物中香气活性物质及滋味物质的释放特征。

01、不同破壁方式对酵母抽提物感官特性的影响
 
 
采用10分制评分法,在恒温(25~30℃)密闭的感官评价室内进行。12名经验丰富的年龄20~30岁的评审员(男女各半)对质量浓度为2g/100g的酵母抽提物水溶液的鲜味、香气等9个感官属性及整体风味评价(见表1)进行评分。评价结果取各属性评分的平均值,以确保数据的客观性和准确性。

表1 酵母抽提物感官评分表

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如图3所示,YE1在鲜味和甜味强度上表现突出,香气评分相对较低。YE2香气评分高于YE1,但其鲜味强度略低于YE1。YE3的甜味和香气得分最高,其苦味涩味也是最强的,风味协调性显著低于YE1和YE2。三种破壁工艺制备的YE在甜味强度上均显著高于市售对照样品YESH。

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注:YE1:胶体磨破壁处理的酵母抽提物;YE2:超声破壁处理的酵母抽提物;YE3:添加乙酸乙酯破壁处理的酵母抽提物;YESH:市售酵母抽提物。(下同)

图3 酵母抽提物感官品评雷达图


02、电子鼻气味特征及主成分分析结果
如图4所示,不同破壁工艺制备的YE在传感器W1W(对硫化物敏感)和W2W(对芳香族成分、有机硫化物敏感)上表现出显著差异的响应信号,YE3在所有样品中表现出最高的整体响应强度,尤其在W1W和W2W传感器上。PCA(图4B)进一步直观地展示了不同样品挥发性物质整体轮廓的差异,YE1与市售YESH的挥发性轮廓相似度较高。不同破壁工艺显著影响了酵母抽提物的挥发性物质组成和强度。

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图4 酵母抽提物电子鼻雷达图(A)及PCA图(B)


03、电子舌滋味特征及主成分分析结果
如图5所示,四种酵母抽提物的滋味轮廓均以鲜味为主导。其中,YE1表现最为突出,其鲜味值显著高于其他样品,苦味值最低,甜味值较高,且浓郁度值最高,客观印证了感官评价中其鲜味突出、滋味饱满、整体风味评价最佳的结果。YE2和YE3的鲜味值虽低于YE1,但仍显著优于市售对照YESH,此外,所有实验组YE的咸味值均显著低于YESH。YE3呈现出独特滋味特征,苦味值和甜味值均最高。图5B的PCA清晰展示了样品间整体滋味轮廓的差异,YE1和YE2位置接近,表明其滋味相似度较高,而YE3(化学破壁)和YESH则分布在明显不同区域。

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图5 电子舌雷达图(A)及PCA图(B)


04、脑电多模态感官测定结果分析
为了尽量减少可能影响脑电图数据的个体差异,感官评价中的多名受试者也参与了脑电图研究。由图6所示,酵母抽提物能刺激大脑能够在低频段(1~5Hz)产生较强的能谱峰,而在其他频段(5~30Hz)没有表现出较强的峰,响应信号主要集中在
δ波附近,因此δ波表现出品尝与嗅闻酵母抽提物时大脑的活动最为敏感。

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图6 脑电频谱信号的变化

对嗅闻及品尝酵母抽提物时δ节律的脑电地形图进行分析,结果如图7A所示,所有YE样品和谷氨酸钠均呈现出相似的大脑反应信号,结合感官品评及电子舌测定结果知酵母抽提物的鲜味特性可以显著增强δ波幅值。如图7C所示,YE1在中央区、枕叶区及左颞区的δ波能量密度均显著高于其他组,与其电子舌测得的最高鲜味强度直接相关。YE2虽鲜味响应稍弱,但其在颞区的持续激活可能与超声破壁保留的香气物质引发的嗅觉-味觉协同效应有关。YE3响应明显低于其他两种YE但通过乙酸乙酯破壁释放的香气在枕叶区产生愉悦性响应,均高于市售酵母抽提物及谷氨酸钠。

采用相关性分析方法探讨了不同脑区与四种酵母抽提物样品的脑电响应之间的关系,并阐释了四种风味感官属性与不同脑区之间的潜在联系,如图7B所示。鲜味与中央区及颞区存在显著的正相关性,而协调性则与各脑区呈现正相关。这一发现与先前在地形图中观察到的变化相吻合。

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图7δ节律对不同酵母抽提物风味反应的地形图(A);四种酵母抽提物对不同脑区反应的相关性分析(B);δ节律下对不同酵母抽提物风味的全脑反应(C)


05、不同破壁方式综合分析
ink-id="link-1773625060595-0.13685357608938675">胶体磨、超声细胞破碎仪及乙酸乙酯三种不同破壁方法进行综合分析,结果如表2所示。胶体磨通过高剪切力破坏ink-id="link-1773625060597-0.5145062394781725">细胞壁多糖快速释放胞内鲜味氨基酸及呈味核苷酸等物质,部分香气前体物质被机械力破坏,且部分细胞壁多糖溶于最终的酵母抽提物,使最终酵母抽提物鲜味突出且协调性好。超声细胞破碎仪通过空化效应促进酵母内容物释放,释放挥发性香气物质更多,鲜味略低于胶体磨破壁但仍然突出。乙酸乙酯选择性溶解脂质层,释放脂溶性风味前体(如酯类)较多,保留更多还原糖,鲜味物质释放较少,最终酵母抽提物鲜味略低,甜味明显。

表2 不同破壁方式综合分析表

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来源:感官科学与评定,转载请注明来源。
参考文献:王星月,汲广习,张云凯,等.基于多模态感官风味的高鲜酵母抽提物制备工艺优化[J/OL].现代食品科技,1-11[2026-03-13].
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