頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用分析釀造溫度對黃豆醬風(fēng)味的影響

喬鑫 李冬生 喬宇 康旭 黃紅霞

摘要：以米曲霉和黑曲霉為菌種，黃豆為原料釀造黃豆醬，研究不同釀造溫度對黃豆醬風(fēng)味的影響。采用頂空固相微萃取－氣質(zhì)聯(lián)用（ＨＳ－ＳＰＭＥ－ＧＣ－ＭＳ）技術(shù)，并結(jié)合感官評價和理化指標(biāo)分析５個不同溫度（３５、４０、４５、５０、５５ ℃）條件下釀造的黃豆醬的風(fēng)味成分及氨基態(tài)氮含量的動態(tài)變化。綜合考慮各項指標(biāo)檢測結(jié)果，黃豆醬最佳釀造溫度為４５ ℃。

關(guān)鍵詞：黃豆醬；釀造溫度；風(fēng)味；ＧＣ／ＭＳ

中圖分類號：ＴＳ２０７．３ 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）15－3148-04

Analysis on the Effect of Fermentation Temperature on Volatile Compounds in Soybean Paste by HS-SPME-GC-MS

ＱＩＡＯ Ｘｉｎ１，ＬＩ Ｄｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ１，２，ＱＩＡＯ Ｙｕ３，ＫＡＮＧ Ｘｕ１，ＨＵＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｘｉａ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００６８，Ｃｈｉｎａ；２． Hubei Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ Ｆｏｏｄ Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ，Ｗｕｈａｎ ４３００６８，Ｃｈｉｎａ； ３． Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ Ｎｕｃｌｅａｒ－Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｗｕｈａｎ ４３００６４， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｅｒｍｅｎｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｆｌａｖｏｒ ｏｆ ｓａｕｃｅ ｍａｄｅ ｆｒｏｍ ｓｏｙｂｅａｎ ｂｙ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ ａｎｄ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｉｎ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ． Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｙ ｓｏｕｒｃｅ ｆｌａｖｏｒ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ａｍｉｎｏ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｙ ｓｏｕｒｃｅ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｆｉｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｒｍｐｅｒａｔｕｒｅs（３５，４０，４５，５０，５５℃） ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＨＳ－ＳＰＭＥ－ＧＣ－ＭＳ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｎｓｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｎｄｅｘｅｓ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｒｅｓｕｌｔ， ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｓｏｙ ｓａｕｃｅ was ４５℃．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｙ ｓａｕｃｅ； ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ； ｆｌａｖｏｒ； ＧＣ ／ ＭＳ

豆醬是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵豆制品，以大豆和面粉為原料，利用微生物發(fā)酵釀制而成的一種半流動狀態(tài)的調(diào)味品［１］，因其風(fēng)味獨特，深受人們的喜愛。風(fēng)味是食品感官功能的重要組成部分，其相關(guān)研究也越來越受到重視。風(fēng)味成分因其濃度極低、揮發(fā)性高、組分復(fù)雜等原因，對其的研究主要取決于相關(guān)科學(xué)儀器的發(fā)展程度［２］。目前，國內(nèi)外對醬制品風(fēng)味物質(zhì)的研究從研究方法和手段相對粗放和簡單的傳統(tǒng)階段，過渡到從分子水平研究風(fēng)味物質(zhì)階段，探討風(fēng)味物質(zhì)的形成機理［３，４］?，F(xiàn)階段，固相微萃?。瓪赓|(zhì)聯(lián)用技術(shù)已成為醬制品風(fēng)味物質(zhì)的主要檢測手段，在醬制品的風(fēng)味檢測中占據(jù)至關(guān)重要的地位。本試驗采用頂空固相微萃取－氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析在５種溫度（３５、４０、４５、５０、５５ ℃）下釀造的黃豆醬中揮發(fā)性成分的相對含量和種類，結(jié)合對發(fā)酵過程中氨基態(tài)氮含量變化和成品黃豆醬感官評價的分析，研究釀造溫度對黃豆醬風(fēng)味的影響。

１材料與方法

１．１材料

黃豆購于湖北工業(yè)大學(xué)農(nóng)貿(mào)市場；米曲霉、黑曲霉為實驗室自制；試劑均為分析純；恒溫恒濕箱（上海齊欣科學(xué)儀器有限公司），電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），萃取頭（ＤＶＢ／ＣＡＲ／ＰＤＭＳ ５０／３０ μｍ），氣相色譜儀（Ａｇｉｌｅｎｔ ７８９０Ａ），ＧＣ－ＭＳ聯(lián)用儀（Ａｇｉｌｅｎｔ ５９７５Ｃ）。

１．２方法

１．２．１氨基態(tài)氮含量的測定每隔５ ｄ對不同溫度下釀造的黃豆醬取樣１次，采用甲醛法檢測氨基態(tài)氮含量。

１．２．２風(fēng)味分析萃取條件：樣品在５５ ℃下，攪拌（５０ ｒ／ｍｉｎ）萃?。矗?ｍｉｎ。色譜條件：ＤＢ－５ＭＳ彈性毛細(xì)管柱色譜柱（６０ ｍ×０．２５ ｍｍ×０．２５ μｍ）；柱初溫４０ ℃，以２．５ ℃／ｍｉｎ上升到１３０ ℃，保持１ ｍｉｎ，再以８ ℃／ｍｉｎ上升到２５０ ℃；進(jìn)樣口溫度為２５０ ℃；載氣Ｈｅ，流量為１．０ ｍＬ／ｍｉｎ，不分流。質(zhì)譜條件：恒壓１２ｐｓｉ；不分流；恒流１ｍＬ／ｍｉｎ；電離方式為ＥＩ；電子能量７０ ｅＶ；質(zhì)量掃描范圍３５～９５ ｍ／ｚ。將樣品ＧＣ－ＭＳ圖譜經(jīng)計算機和ＮＩＳＴ ｌｉｂｒａｒｙ和ＷＩＬＥＹ ｌｉｂｒａｒｙ兩個化合物檢索譜庫進(jìn)行匹配，報道匹配度大于８０％的結(jié)果，并用面積歸一法計算化合物的相對含量。

１．２．３感官分析隨機選擇１８名食品專業(yè)人員參照ＧＢ／Ｔ２４３９９－２００９的感官檢驗方法進(jìn)行評分評價（表１）。

２結(jié)果與分析

２．１氨基態(tài)氮含量的動態(tài)變化

黃豆醬鮮美的滋味，主要來源于醬中氨基態(tài)氮。因此，氨基酸態(tài)氮含量是控制黃豆醬質(zhì)量的重要指標(biāo)之一［５，６］。試驗對５個溫度下釀造的黃豆醬中的氨基態(tài)氮含量進(jìn)行了測量，并進(jìn)行相互比較，同時每一個樣品５次測量值也進(jìn)行相互比較。其結(jié)果如圖１所示。

由圖１可以看出，不同溫度下釀造的黃豆醬發(fā)酵過程中的氨基態(tài)氮含量隨溫度升高先增加后減少，４５ ℃的黃豆醬中氨基態(tài)氮的含量最高。黃豆醬中的氨基態(tài)氮是由豆醬體系中蛋白酶作用而產(chǎn)生的，４５ ℃時，有利于蛋白酶的水解作用而產(chǎn)生氨基態(tài)氮，氨基態(tài)氮本身就是重要的呈味物質(zhì)，它與豆醬獨特風(fēng)味的形成有著密不可分的關(guān)系［７，８］，在豆醬的發(fā)酵過程中氨基態(tài)氮含量越高，越有利于豆醬風(fēng)味物質(zhì)的形成。

２．２豆醬揮發(fā)性組分分析

由表２可知，不同溫度下釀造的黃豆醬中風(fēng)味物質(zhì)的種類和相對含量有很大差異。３５ ℃下釀造的黃豆醬相較其他幾種溫度下的醬含有更多種類的烷烴類化合物，這是因為溫度低，發(fā)酵不完全，香味物質(zhì)還沒有完全形成，產(chǎn)生了很多風(fēng)味前體物質(zhì)烷烴類。４５ ℃產(chǎn)生的風(fēng)味前體烷烴類物質(zhì)相對含量最高。在４０、４５ ℃下釀造的黃豆醬中的酯類物質(zhì)的相對含量比其他溫度下釀造的醬要高，分別為１８．４１％和２３．６１％，這說明溫度為４０ ℃和４５ ℃時，有利于酯類物質(zhì)的形成。而４５ ℃時的酯類相對含量之所以要比４０ ℃的要高，是因為４５ ℃時醬中更容易形成高級酯。醛類具辛辣、刺激性氣味，是豆醬風(fēng)味的重要組分，在５種溫度下釀造的黃豆醬中都有較高的含量，占４０％左右。醇類和酚類物質(zhì)的相對含量隨溫度升高而減少，呋喃類物質(zhì)隨溫度升高而增加。這主要是因為醇和酚是許多化學(xué)反應(yīng)和Ｍａｉｌｌａｒｄ反應(yīng)的前體物質(zhì)，而呋喃類化合物是這些反應(yīng)的產(chǎn)物，溫度升高，醇和酚發(fā)生復(fù)雜的氧化反應(yīng)和Ｍａｉｌｌａｒｄ反應(yīng)導(dǎo)致它們的相對含量減少，而呋喃類的相對含量增加，由此可知溫度升高，醇類和酚類減少，呋喃類增加。結(jié)合表２可知，烷烴類化合物的種類會隨溫度的升高而減少，而它的相對含量卻在４５ ℃時突然變高。這說明４５ ℃有利于黃豆醬前體風(fēng)味物質(zhì)烷烴類的形成。在表２中，我們可以看到４５、５０、５５ ℃時釀造的黃豆醬中所含有的含Ｎ類化合物種類和相對含量要分別比３５、４０ ℃時更多和更高，這可能與豆醬發(fā)酵過程中的糖化酶的活性有關(guān)。糖化酶的最適溫度為６０～６５ ℃，它在豆醬的后熟過程中催化原料進(jìn)行一系列復(fù)雜的發(fā)酵代謝和生化反應(yīng)，如醇發(fā)酵、酸發(fā)酵、酯化反應(yīng)、Ｍａｉｌｌａｒｄ反應(yīng)等，形成了大量的風(fēng)味化合物。由此可知，較高的溫度對于豆醬中含Ｎ類化合物的形成有利。

２．３溫度對黃豆醬成品的感官質(zhì)量的影響

黃豆醬的感官評價結(jié)果見表３。從表３可以看出，較高溫度條件下釀造的黃豆醬無論是體態(tài)、滋味還是色澤、香氣，都隨溫度升高而有所改善，發(fā)酵溫度為４５ ℃的黃豆醬總評分最高，高于４５ ℃的黃豆醬也比低于４５ ℃的黃豆醬在色澤、體態(tài)、香氣等各方面的得分要高。

３結(jié)論

不同溫度下釀造的黃豆醬在發(fā)酵過程中氨基態(tài)氮含量隨溫度升高先增加后減少，４５ ℃下釀造的黃豆醬中氨基態(tài)氮的含量最高；在４５ ℃條件下釀造的黃豆醬所產(chǎn)生的酯類、吡喃酮類、醇類和酚類等成分的種類及其相對含量要高于５０ ℃和５５ ℃條件下釀造的黃豆醬?？梢姡邷夭焕邗ヮ?、醇類和酚類風(fēng)味成分的生成，低溫有利于酯類和酚類等成分的生成；４５ ℃條件下發(fā)酵黃豆醬，感官評價相對較好。

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