核苷酸類調味料
nucleotide-based flavoring
以5′-肌苷酸(5′-Inosine Monophosphate，簡稱IMP)、5′-鳥苷酸(5′-Guanosine Monophosphate，簡稱GMP)為主的一類能增進食品鮮味的化合物。核苷酸是核苷的磷酸酯，由嘌呤鹼或嘧啶鹼、核糖或脫氧核糖和磷酸所組成。通過研究核苷酸的鮮味與其化學結構之間的關係，人們發現，具有鮮味（即呈味）的核苷酸必須具備如下條件:是嘌呤鹼類核苷酸；嘌呤環6位碳上含有羥基(— OH)；核糖5′-位被磷酸化。因此，能夠呈現鮮味的核苷酸並不限於5′-肌苷酸、5′-鳥苷酸，但以這兩種核苷酸呈味能力最強。工業產品為白色結晶或白色結晶狀粉末。
在自然界，5′-肌苷酸廣泛存在於多種植物中，特別是肉類和魚類中；5′-鳥苷酸主要存在於蔬菜中，尤其是存在於以香菇為代表的食用菌類之中，在肉類中的含量甚微。
1913年日本小玉新太郎發現乾松魚的鮮味是因含有5′-肌苷酸而引起。1960年日本又發現5′-鳥苷酸的呈味效果，繼而發現呈味核苷酸與谷氨酸鈉（味素）並用時，對谷氨酸鈉具有強烈的助鮮效果。此後不久，日本對5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸進行工業化生產，80年代年產量已達4000 噸左右。中國目前年產5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸能力為50～80噸。
生產方法 生產5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸的方法主要有3種。
核苷酸類調味料①核糖核酸（ribonucleic acid,簡稱RNA）水解法：用糖質原料或亞硫酸製漿廢液等製備酵母菌體，從菌體中分離出RNA，水解RNA，得到5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸（圖1）。水解 RNA有酶法和化學法兩種。製備RNA的原料，以酵母菌最為實用,一般培養產朊假絲酵母、釀酒酵母等酵母。工業生產上以 2％熱食鹽水從其菌體中抽提出RNA最為簡便。RNA含量為乾菌體的10～15％。
酶法水解RNA所採用的5′-磷酸二酯酶,過去來自牛的小腸黏膜和蛇毒等特殊材料。後來發現，在橘青黴和金色鏈黴菌等中，亦存在此種酶。現在工業生產上培養這些菌株作為酶源。採用橘青黴的5′-磷酸二酯酶水解RNA時,得到的產物為5′-腺苷酸、5′-鳥苷酸、5′-胞苷酸、5′-尿苷酸混合物。還需採用米麴黴產生的5′-腺苷酸脫氨酶將混合物中的5′-腺苷酸脫氨生成5′-肌苷酸。在採用金色鏈黴菌時，其培養液中除含有5′-磷酸二酯酶外，還含有 5′-腺苷酸脫氨酶,所以在其RNA酶法水解液中不含有5′-腺苷酸。現代從RNA中提取出5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸後，還有一半與呈味無關的嘧啶核苷酸,即5′-胞苷酸和5′-尿苷酸被進一步開發利用,使酶法水解RNA成本有所降低。
用化學法水解RNA,若以氫氧化鈣作水解劑，則幾乎全部水解成核苷，分離所得到的核苷，再用化學法使其磷酸化，可製得5′-肌苷酸、5′-鳥苷酸。
②發酵法和化學法相結合的方法：先採用微生物發酵的方法,生產出核苷,然後再經化學法進行磷酸化，最終得到5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸。
採用枯草桿菌、產氨短桿菌、短小芽孢桿菌的腺嘌呤營養缺陷型發酵生產肌苷，再用化學法使其磷酸化得到5′-肌苷酸。亦可採用對抗菌素有抗性的枯草桿菌突變株發酵生產鳥苷,同樣再經化學磷酸化,生成5′-鳥苷酸。對於5′-鳥苷酸生產來說，也可採用枯草桿菌、巨大芽孢桿菌營養缺陷型發酵生產 5′-氨基-甲醯胺核苷，以化學法進行環化、氧化、氨化生成鳥苷，再經化學磷酸化生成5′-鳥苷酸。
③直接發酵法：利用微生物發酵直接生產5′-肌苷酸、5′-黃苷酸。
隨著近代分子生物學的發展，對於微生物生產胺基酸和核苷酸代謝調控機制，已有一定的認識，為利用微生物直接發酵生產核苷酸提供了條件。要利用微生物以葡萄糖為原料直接發酵生產5′-核苷酸，必須解決使所生成的核苷酸透過細胞膜和不使生成的核苷酸分解成核酸鹼基和核苷的問題，現根據代謝調控機制選育出的菌株，已成功地解決了這一問題。採用對錳離子不敏感的產氨短桿菌突變株，直接發酵生產5′-肌苷酸，產率達20g/1。亦可採用產氨短桿菌突變株直接發酵高產 5′-黃苷酸，進而再由其他突變株或用酶法進一步將5′-黃苷酸轉化為5′-鳥苷酸。
中國採用酶法水解 RNA方法生產呈味核苷酸。隨著固定化酶技術發展，在核苷酸生產中有所套用。中國科學院上海生物化學研究所與廣東江門甘蔗化工廠、上海啤酒廠成功地將β- 對-硫酸酯乙碸基苯胺連線到纖維素和葡萄糖凝膠上，製得了固定化5′-磷酸二酯酶，套用於生產，使生產效率提高了20倍。
用途 5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸是廣泛套用於食品的核苷酸類調味料。就呈味能力而言，5′-鳥苷酸約是5′-肌苷酸的兩倍,這兩者間沒有協同呈味效果,而當其各自或一起與谷氨酸鈉混合時,具有顯著增鮮效果,鮮味比單獨使用谷氨酸鈉時大得多(圖2)。圖中IMP/GMP=1。
核苷酸類調味料套用於食品加工業的是5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸或這兩者的混合產品。在食品加工過程中，將其與谷氨酸鈉搭配使用，構成食品基本的調味料。在使用谷氨酸鈉的加工食品中,除特殊情況外,都是與核苷酸類調味料配合使用。其添加量雖因加工食品的種類而異，但通常其標準用量為谷氨酸鈉用量的2～5％。在家庭烹飪中套用的是5′-肌苷酸和5′-鳥苷酸與谷氨酸鈉配製好的“強力味素”。當有食醋存在時,效果更好。其標準用量,以含92％谷氨酸鈉與 8％5′-肌苷酸的“強力味素”為例，對味道清淡的菜餚加入食鹽用量的5％,對味道濃厚的菜餚加入食鹽用量的10％為宜。
核苷酸類調味料套用於食品時，除增進和改善食品風味外，還可減少谷氨酸鈉和同類調味料的使用量，相應降低成本。
