近期,青岛科技大学生物工程学院解万翠教授团队在食品风味与品质调控领域取得重要进展,聚焦酵母抽提物(Yeast Extract,YE)风味形成规律及品质提升关键技术,为天然鲜味配料的精准开发与高值化利用提供了新的理论依据和技术支撑,相关研究成果连续两篇论文发表于食品科学领域国际权威期刊《Food Research International》(中科院一区Top期刊IF=8.8)。
成果一:Comprehensive flavor profiling and neural perception of yeast extracts from five yeast sources via sensomics, machine learning, and EEG,揭示不同酵母来源对风味品质与感知特征的影响规律。综合感官评价、风味组学、机器学习和脑电感知,对不同来源的酵母抽提物进行了系统比较。研究发现,不同酵母来源形成了显著差异化的风味特征,其中产朊假丝酵母抽提物鲜味最强,等效鲜味浓度达35144 g MSG/100g。

研究通过SAFE-GC-O-MS技术共鉴定出120种挥发性风味化合物,并筛选得到52种关键香气活性物质;结合香气重组与缺失实验验证了其对整体风味形成的关键贡献,重组模型相似度达8.3/10,3-甲硫基丙醛、2-乙酰基-1-吡咯啉和3-甲基丁醛贡献最为关键,与Strecker降解和美拉德反应密切相关。同时,引入机器学习模型实现了不同酵母来源产品的高精度识别,并利用脑电(EEG)技术揭示了消费者对不同酵母抽提物风味刺激的神经响应差异,且与感官评价相一致,为不同酵母资源的精准利用及定向风味设计提供了重要理论基础。
成果二:Influence of different cell wall disruption methods on flavor quality of yeast extract: mechanistic insights through peptidomics and molecular docking,阐明细胞壁破碎方式调控酵母抽提物风味品质的分子机制。围绕酵母抽提物生产过程中的关键环节--细胞壁破碎展开,其中,传统自溶周期长、难以标准化,批次间品质不一致,且不易选择性控制蛋白水解,易积累疏水苦味肽;基于此,该研究系统比较了自溶法(AY)、乙酸乙酯法(EA)等传统破壁方式,与高压均质法(HPH)、低温胶体磨法(LCM)和β-葡聚糖酶解法(GE)3种先进破壁技术对酵母抽提物风味品质的影响。

研究发现,不同破壁方式显著影响酵母胞内风味前体物质释放及后续风味形成过程。其中,β-葡聚糖酶解法获得了最高的鲜味氨基酸含量,达113.01 mg/g(干基),并有效降低了苦味物质积累;然而其破壁率69.73%,低于高压均质的92.20%,表明风味品质更取决于水解选择性,而非破碎程度。结合LC-MS/MS肽组学分析,共鉴定出1785条差异肽段,发现富含谷氨酸和天冬氨酸的肽段与鲜味形成密切相关。进一步利用分子对接技术揭示了不同肽段与鲜味受体(T1R1/T1R3)及苦味受体(TAS2R13/TAS2R14)之间的选择性结合机制,酶法酸性肽的结合自由能最低至-9.18 kcal/mol,并通过合成肽实验进行了验证(r = 0.93)熵权TOPSIS排序为β-葡聚糖酶法>低温胶体磨>高压均质>乙酸乙酯>自溶。上述结果为高品质酵母抽提物绿色制造和工艺优化提供了理论指导。
酵母抽提物作为重要的天然增鲜配料,广泛应用于调味品、肉制品、方便食品及植物基食品等领域。上述两项研究分别从“原料来源”和“加工工艺”两个维度系统解析了酵母抽提物风味形成规律,实现了从风味化学组成解析、关键风味物质挖掘到感官神经感知机制研究的贯通,为天然鲜味配料的精准开发提供了新思路。研究成果不仅丰富了风味科学基础理论,也为我国酵母抽提物及天然调味品产业的技术升级与产品创新提供了重要科技支撑。
两篇论文的第1作者均为青岛科技大学博士生卢宽,解万翠教授为通讯作者,青岛科技大学为第一完成单位,该研究得到了黑龙江省重点研发计划生物制造专项(2025ZX02A03)项目资助。
论文信息:
1. Lu K., Zheng Y., Liu X., et al. Comprehensive flavor profiling and neural perception of yeast extracts from five yeast sources via sensomics, machine learning, and EEG. Food Research International, 2026, 242:120219.https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.120219。
2. Lu K., Zheng Y., Wang H., et al. Influence of different cell wall disruption methods on flavor quality of yeast extract: mechanistic insights through peptidomics and molecular docking. Food Research International, 2026, 245:120647. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2026.120647。