殺菌工藝對先市醬油品質(zhì)形成研究

鄧　岳，楊　陽，夏白雪，梁鵬寬，郭瑋瞳，孫　群

（1.四川大學輕紡與食品學院，四川 成都 610065；2.四川大學生命科學學院 生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，四川 成都 610064）

殺菌工藝對先市醬油品質(zhì)形成研究

鄧岳1，楊陽2，夏白雪2，梁鵬寬2，郭瑋瞳2，孫群2

（1.四川大學輕紡與食品學院，四川 成都 610065；2.四川大學生命科學學院 生物資源與生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，四川 成都 610064）

該文對“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”先市醬油加工技藝中的殺菌工藝對產(chǎn)品品質(zhì)的影響進行研究，運用HS-SPMEGC-MS對殺菌前后的揮發(fā)性物質(zhì)進行檢測分析，一共檢測出83種揮發(fā)性香味物質(zhì)，其中醇（11）、醛（8）、酮（10）、酸（13）、酯（18）、吡嗪（6）、酚（6）、呋喃（7）、含硫化合物（4）及其他類（2）。醬油在加熱后風味物質(zhì)數(shù)量減少，但揮發(fā)性物質(zhì)中醇，醛，酮，吡嗪，呋喃，含硫化合物含量顯著上升，酸與其他類化合物含量顯著下降，表明殺菌過程對先市醬油的整體香味物質(zhì)結構影響較大，并且使得醬油的香味物質(zhì)結構變得更加均勻。與此同時，加熱殺菌對醬油中的氨基酸態(tài)氮、氯化鈉含量、沒有顯著性影響，但使得醬油中總酸含量顯著性降低、pH顯著性升高，總氮含量顯著性提高。

古法釀制；先市醬油；殺菌工藝；品質(zhì)特性；風味物質(zhì)

0　引　言

四川省瀘州市先市鎮(zhèn)位于川南黔北部，當?shù)鬲毺氐南仁嗅u油釀制技藝始創(chuàng)于漢朝，興于唐朝，盛于清朝，所產(chǎn)醬油“醬香濃郁，色澤棕紅，體態(tài)澄清，味道鮮美，掛碗不沾碗，久儲不變質(zhì)”，于2014年被列入第四批國家級“非物質(zhì)文化遺產(chǎn)”名錄［1］。

醬油釀制過程后期的殺菌工藝，對醬油品質(zhì)最終形成一直是一個研究熱點［2-7］；其中，高獻禮等［2］研究表明，殺菌工藝是醬油的香味物質(zhì)形成的關鍵步驟，對成品醬油最終的色澤、香味、滋味的定型具有重要作用。此外，孫連貴等［3］相關研究也表明，殺菌過程在殺滅生醬油中酵母菌、乳酸菌，使生醬油中的酶失活的同時，還可以調(diào)和醬油的風味；因為醬油在加熱殺菌過程中，發(fā)生一系列生物、化學變化從而更加的芳香，色澤也變成鮮艷光澤誘人的紅棕色［4-5］；除此之外，殺菌過程還能除去生醬油中的一些不溶物，使醬油產(chǎn)品長期保持清澈［6-7］。

謝媛利等［8］研究表明醬油在加熱殺菌過程中，若溫度控制不好，有可能對醬油質(zhì)量形成負面影響，如溫度過低，殺菌不徹底，難以達到衛(wèi)生指標要求，產(chǎn)品的風味也可能達不到要求；溫度過高或者長時間殺菌，會使醬油色澤過深，產(chǎn)生焦糊味，氨基酸損失嚴重，導致風味口感不良［4］。其就目前加熱殺菌方法和設備進行實驗比對，確定了醬油殺菌的最優(yōu)操作是采用板式殺菌器加熱至70～80℃，保溫30min。

傳統(tǒng)工藝釀制的先市醬油，在制備后期采用獨特的“秋子”浸出法提取醬油結合“三沸法”獨特的殺菌工藝。即醬缸中醬醅成熟后，在醬缸中央插入一個類似小型竹簍的竹編過濾器，當?shù)赜址Q之為“秋子”，在“秋子”壁的阻隔作用下，實現(xiàn)醬油與醅料的分離，此過程稱為秋子取油，后對其間歇煮沸3次，然后過濾裝瓶。作為先市醬油生產(chǎn)加工過程中最后一道重要工藝，其對先市醬油品質(zhì)形成的影響一直不明，本文旨在研究先市醬油獨特的殺菌工藝對醬油品質(zhì)的影響，這對了解先市醬油品質(zhì)的形成過程，改進傳統(tǒng)工藝釀制醬油的生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)與參考。

1　材料與方法

1.1樣品

先市傳統(tǒng)工藝釀制醬油生產(chǎn)流程如圖1所示，按照釀制過程中醅料發(fā)酵時間的不同，可分為先市3年陳釀，先市4年陳釀，簡稱為先市3年，先市4年。同一批次的先市3年、4年醬油在加熱前后進行取樣標記，并在相同的條件下灌裝，放于4℃冰箱中保藏備用，先市醬油由瀘州市合江縣先市釀造食品有限公司提供。

圖1　先市醬油的傳統(tǒng)釀制工藝流程

1.2主要儀器與設備

UV-2450紫外分光光度計，日本島津公司；手動進樣器，Supelco；固相微萃取頭，75μm CAR/PDMS，Supelco；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，2010-plus，日本島津公司；Foss Kjeltec 8400凱氏定氮儀，丹麥Foss；雷磁PHS-25精密計，上海精密科學儀器有限公司。試劑均為分析純。

1.3頂空固相微萃取條件

準確量取8mL醬油樣品，加入1g NaCl并于頂空瓶中密封，放入40℃水浴鍋中平衡20min［2］，使用配有75 μm CAR/PDMS固相微萃取頭的手動進樣器對醬油樣品萃取40min。3個平行樣品，每個樣品手動進樣2次。

1.4GC-MS條件

樣品分別通過DP-5MS彈性石英毛細色譜柱（30m×0.25mm，0.25μm）進行分離；程序升溫條件為起始溫度40℃，以3℃/min升到120℃，保持2min，再以15℃/min升至250℃，保持2 min；載氣為高純氦氣（1.0mL/min）；分流比10∶1。質(zhì)譜條件：電子轟擊電離（EI）離子源，電子能量70 eV；電子倍增器電壓350 V；離子源溫度230℃；傳輸線溫度250℃；質(zhì)量范圍35～350m/z；掃描速度3.00scans/s。

通過計算機檢索，同時利用NIST 08和WILEY 09譜庫相互匹配進行定性分析。各組分相對含量按照峰面積歸一化法計算。

1.5理化性質(zhì)檢測

醬油樣品的pH值由pH計直接讀??；醬油樣品含鹽量及總酸度的測定，參照GB/T 5009.39——2003《醬油衛(wèi)生標準的分析方法》［9］采用滴定法進行；氨基酸態(tài)氮含量參考GB/T 5009.39——2003采用中性甲醛滴定法測定；醬油中總氮的含量參照GB 18186——2000《釀造醬油》［10］凱氏定氮法測定。

1.6數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)均以（均值±標準誤差）表示，采用SPSS19.0軟件的One-way ANOVA進行方差分析，并用LSD法和Dunnett’s T3法進行事后兩兩比較分析，P≤0.05視為具有顯著性差異。

2　結果與討論

2.1殺菌前后醬油揮發(fā)性物質(zhì)的變化

圖2為先市3年醬油樣品HS-SPME氣相色譜-質(zhì)譜總離子流色譜圖，由圖可知，在此GC-MS分析條件下先市醬油各揮發(fā)性組分取得了較好的分離效果。各色譜峰相應的質(zhì)譜圖經(jīng)人工解析及計算機檢索并結合相關文獻［2，11-13］，共鑒定出83種風味化合物，包括醇（11種）、醛（8種）、酮（8種）、酸（13種）、酯（18種）、吡嗪（6種）、酚（6種）、呋喃（7種）、含硫化合物（4種）及其他類（2種），如表1所示。

圖2　先市3年醬油HS-SPME氣相色譜-質(zhì)譜總離子流圖

先市3年未殺菌樣品檢測出64種風味物質(zhì)，先市3年樣品檢測出61種風味物質(zhì)；先市4年未殺菌樣品檢測出51種，而先市4年樣品檢測出49種風味物質(zhì)。無論是先市3年，先市4年在殺菌后風味物質(zhì)都減少，與前人的研究結果相同［4-5］。

先市3年、4年醬油中醇類物質(zhì)在殺菌后總的相對含量都得到顯著提高（P＜0.05），主要是丁二醇相對含量的提高，且殺菌后生成了異戊醇與4-甲基-1-戊醇這兩種醇類物質(zhì)，這是因生醬油的加熱殺菌過程加速了氨基酸和糖類物質(zhì)在有氧條件下反應生成醇類物質(zhì)，從而使得醇類的數(shù)量和含量增加［14］。殺菌后醛類物質(zhì)的相對含量也得到了顯著性提高（P＜0.05），加熱殺菌的過程中加速了醬油中的美拉德反應，從而使得醬油中醛類物質(zhì)相對含量增加［14-15］。酮類物質(zhì)在殺菌后的相對含量顯著提高（P＜0.05），且殺菌后產(chǎn)生了2，3-辛二酮，3-羥基-3-甲基-2-丁酮這兩種新的酮類物質(zhì)，加熱殺菌過程加速了醇類、醛類物質(zhì)的氧化，使得酮類化合物的相對含量增加［14-15］，這與此前關于中式醬油與日式醬油加熱前后風味物質(zhì)變化的相關研究結果一致［2，4］。酸類物質(zhì)在加熱殺菌后數(shù)量減少，且相對含量顯著下降（P＜0.05），這是因為加熱過程中加速了酸的揮發(fā)。酯類物質(zhì)在先市3年殺菌前后相對含量沒有發(fā)生顯著性改變，但在先市4年中相對含量顯著性下降（P＜0.05），這主要與先市4年中γ-戊內(nèi)酯不穩(wěn)定，且在加熱后消失有關，與高獻禮等的研究結果一致［2］。吡嗪類化合物的相對含量在加熱后得到了顯著提高（P＜0.05），這與加熱殺菌過程加速了醬油中的美拉德反應有關［16］。含硫類化合物的相對含量在加熱后也含量也得到了顯著性的提高（P＜0.05），且在加熱后還產(chǎn)生了二甲基硫這種新的含硫類化合物質(zhì)，生醬油中的含硫氨基酸、多肽等在加熱過程中發(fā)生了降解［4］，這與Shu K等對日本醬油熱殺菌工藝對醬油風味物質(zhì)影響研究的結論一致［4］。酚類物質(zhì)具有一定的煙熏味，是醬油中的關鍵風味物質(zhì)［2］，先市3年中酚類物質(zhì)的相對含量在加熱后顯著提高（P＜0.05），主要是愈創(chuàng)木酚的相對含量提高，已有研究表明醬油在加熱殺菌中能產(chǎn)生酚類物質(zhì)［4，17］，而先市4年中酚類物質(zhì)在加熱后顯著性降低（P＜0.05），可能是先市4年醬油中缺乏相關的反應前體物質(zhì)。

2.2殺菌前后醬油樣品理化特性的變化

先市3年、4年醬油在殺菌前后，醬油樣品的理化檢測結果如表2所示。由表可知，先市醬油在加熱后pH都有一定的升高，可能與殺菌過程中有機酸的揮發(fā)有關［4］。此外，醬油中鹽含量在殺菌前后沒有發(fā)生顯著性改變（P＞0.05），氨基酸態(tài)氮的含量也沒有發(fā)生顯著性的改變（P＞0.05），與謝媛利等研究結果相一致［6，8］。殺菌后醬油中的總氮顯著增加（P＜0.05），可能與其獨特的“秋子”取油過程有關，因為“秋子”取油只是對醬缸里的醬油與醅料進行了簡單的過濾分離，故生醬油中含有較多不溶性多肽、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，在殺菌過程中，不溶性蛋白質(zhì)雜質(zhì)在熱作用下分解，形成可溶性含氮化合物。

表1　先市醬油殺菌前后風味物質(zhì)相對含量1）

注：1）相同小寫字母表示對照組與處理組差異不顯著（P＞0.05），不同小寫字母表示對照組與處理組差異顯著（P≤0.05），下同。

表2　殺菌前后醬油樣品的理化性質(zhì)

3　結束語

本文通過對先市醬油殺菌前后揮發(fā)性香味物質(zhì)與理化特性的檢測，旨在探明先市醬油獨特品質(zhì)的形成過程，為優(yōu)化與改進其工藝提供理論參考與科學支持。運用HS-SPME-GC-MS檢測技術，在先市醬油滅菌前后共檢測出83種揮發(fā)性風味物質(zhì)，分析結果表明，先市醬油在殺菌后總體風味物質(zhì)的數(shù)量呈減少趨勢，但風味物質(zhì)中如醇類、醛類、酮類、吡嗪類、呋喃類、含硫等化合物總的相對含量在殺菌后顯著上升，酸類化合物總的相對含量則顯著性下降。其中，醇類物質(zhì)賦予醬油芳香味，醛類、酮類賦予醬油麥芽香味，呋喃類賦予醬油甜香的味道，吡嗪賦予醬油堅果香味，含硫化合物賦予醬油土豆味、洋蔥味，酸類賦予醬油酸味和奶酪味［13，18］。由此可知：先市釀制技藝中的殺菌工藝使得醬油中的整體的香味物質(zhì)結構發(fā)生改變，并使得各種香味物質(zhì)之間的含量相對均勻，對醬油香氣品質(zhì)的最終形成具有重要作用。殺菌工藝對其醬油理化特性影響檢測結果表明，氨基酸態(tài)氮、氯化鈉含量在殺菌后沒有顯著性變化，但醬油中總酸含量顯著性降低、pH顯著性升高，總氮含量顯著性提高。

本文研究了目前殺菌工藝對先市醬油品質(zhì)的影響，可以為后期的優(yōu)化先市醬油生產(chǎn)工藝，為其他品牌醬油的殺菌生產(chǎn)提供理論依據(jù)和科學的指導，其殺菌工藝具體的條件優(yōu)化將作為下一步試驗進行探究。

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（編輯：莫婕）

Research on sterilization process for quality formation of Xianshi soy sauce

DENG Yue1，YANG Yang2，XIA Baixue2，LIANG Pengkuan2，GUO Weitong2，SUN Qun2
（1.College of Light Industry，Textile and Food Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，China 2.Key Laboratory of Bio-resource and Bio-environment，College of Life Sciences，Sichuan University，Chengdu 610064，China）

This article shows the research on influence of sterilization process on product quality in the Xianshi soy sauce processing technology of″intangible cultural heritage″，detection and analysis are conducted for the volatile substance before and after sterilization by means of HSSPME-GC-MS，and 83 flavor substances are detected in total，including alcohol（11），aldehyde（8），ketone（10），acid（13），ester（18），pyrazine（6），phenol（6），furan（7），sulfur-containing compound（4）and other types（2），wherein the number of flavor substances in the heated soy source is reduced，but the contents of alcohol，aldehyde，ketone，pyrazine，furan and sulfurcontaining compound in the volatile substance are increased obviously，and the contents of acid and other compounds are reduced obviously，which shows that sterilization process has great influence on the whole structure of flavor substance in the Xianshi soy sauce，and the structure will become more even.Meanwhile，there is no significant influence on the contents of amino acid nitrogen and sodium chloride in the soy sauce，but total acid content of the soy source is decreased，pH is increased，and total nitrogen content is improved significantly.

brewingwithancientmethod；Xianshisoysauce；sterilizationprocess；quality properties；aroma components

A

1674-5124（2016）06-0054-06

10.11857/j.issn.1674-5124.2016.06.013

2016-02-09；

2016-03-15

川大-瀘州科技項目（2014CDLZ-S09）

鄧岳（1991-），男，江西贛州市人，碩士研究生，專業(yè)方向為食品微生物。

孫群（1967-），女，教授，博士，研究方向為微生物技術與食品安全。