釀造醬油中碳水化合物的研究

程月紅，任雪梅，王健，于艷艷，馮煒，厲玉婷，鮑連艷

(山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院，山東 濟(jì)南，250101)

釀造醬油是我國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)味品[1]，具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和特殊功效。釀造醬油含有多種人體必需的氨基酸、糖分、可溶性蛋白質(zhì)、維生素等，能夠增進(jìn)食欲，清除體內(nèi)多余的自由基，起到抗氧化、防衰老的作用[2-5]。釀造醬油的等級(jí)不同其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值千差萬(wàn)別，怎樣能更快更有效地了解醬油信息，最直接的手段是看產(chǎn)品標(biāo)簽和營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽，通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有67%的消費(fèi)者通過(guò)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽來(lái)選擇自己中意的產(chǎn)品[6]。

食品標(biāo)簽是向消費(fèi)者提供食品營(yíng)養(yǎng)信息和特性的說(shuō)明[7-9]，幫助消費(fèi)者了解食品營(yíng)養(yǎng)成分、含量，指導(dǎo)消費(fèi)者選擇食品，促進(jìn)公眾膳食營(yíng)養(yǎng)平衡和身體健康。GB 7718—2011《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)包裝食品標(biāo)簽通則》[10]，GB 28050—2011《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》[11]，分別對(duì)我國(guó)預(yù)包裝食品的標(biāo)簽和營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽作了全面的規(guī)定，在指導(dǎo)和規(guī)范生產(chǎn)，改善公眾膳食營(yíng)養(yǎng)，提高全國(guó)人民的身體素質(zhì)上起到了積極作用。

GB 28050—2011規(guī)定，使用量小、對(duì)機(jī)體營(yíng)養(yǎng)素的攝入貢獻(xiàn)較小、每日使用量≤10 g或10 mL的食品，豁免強(qiáng)制標(biāo)識(shí)營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽，醬油雖然屬于每日使用量小的食品，但其單項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)素含量較高、對(duì)營(yíng)養(yǎng)素日攝入量影響較大，應(yīng)當(dāng)識(shí)示營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽。核心營(yíng)養(yǎng)素如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和鈉，是必須標(biāo)識(shí)在營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽中的。碳水化合物是指糖(單糖和雙糖)、寡糖和多糖的總稱，是提供能量的重要物質(zhì)，但到目前為止，我國(guó)沒(méi)有測(cè)定醬油中碳水化合物的方法?！妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn)預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》GB 28050—2011問(wèn)答中給出了兩種計(jì)算碳水化合物的方法，即加法和減法，減法是以食品總量為100，減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分的含量，加法是淀粉和總糖含量加和。本文著重考察了這兩種方法，通過(guò)計(jì)算結(jié)果，評(píng)價(jià)適合醬油中碳水化合物的方法，指導(dǎo)和規(guī)范釀造醬油的生產(chǎn)，幫助消費(fèi)者提供更準(zhǔn)確的產(chǎn)品信息。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1號(hào)醬油樣品(零添加釀造醬油，特級(jí))、2號(hào)醬油樣品(釀造醬油，特級(jí))、3號(hào)醬油樣品(釀造醬油，一級(jí))、4號(hào)醬油(釀造醬油，三級(jí))、4個(gè)樣品均為高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油，均由知名廠家生產(chǎn)，其碳水化合物標(biāo)示值見表1；NaOH、CuSO4·5H2O、酒石酸鉀鈉、乙酸鋅、亞鐵氰化鉀、甲基紅、亞甲藍(lán)、HCl、蔗糖(優(yōu)級(jí)，含量≥99%)，均購(gòu)于國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；溶液配制參照GB 5009.8—2016[12]，除非另有說(shuō)明，本方法所用試劑均為分析純，水為GB/T 6682規(guī)定的一級(jí)水。

1.2 儀器與設(shè)備

MS204S電子天平，梅特勒-托利多公司；FED240電熱干燥箱，德國(guó)Binder；DZKW-S-6恒溫水浴鍋，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；DL-1電子萬(wàn)用爐，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。

表1 醬油碳水化合物標(biāo)示值Table 1 Marking value of soy sauce carbohydrates

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪的測(cè)定

分別按方法GB 5009.3—2016第一法[13]、GB 5009.4—2016第一法[14]、GB 5009.5—2016第一法[15]、GB 5009.6—2016第二法[16]平行測(cè)定6次。

1.3.2 總糖的測(cè)定

準(zhǔn)確移取20 mL混勻后的樣品于200 mL的容量瓶中，加入約60 mL蒸餾水，搖勻后分別加入5 mL 220 g/L的乙酸鋅溶液和5 mL 106 g/L的亞鐵氰化鉀溶液，分別搖勻后，用蒸餾水定容，搖勻，靜置約15 min， 過(guò)濾。準(zhǔn)確移取10 mL濾液于100 mL容量瓶中，加入5 mL(1∶1)HCl溶液，在70 ℃水浴加熱15 min，冷卻至室溫后加2滴酚酞指示劑，用NaOH溶液調(diào)到中性，稀釋至刻度，搖勻備用。

分別吸取5 mL堿性酒石酸銅甲液和乙液于三角瓶中，加入一定量的水和玻璃珠，于電子萬(wàn)用爐上加熱至沸，趁熱用葡萄糖標(biāo)液滴定至藍(lán)色剛好褪去，平行測(cè)定3次取平均值，計(jì)算每10 mL堿性酒石酸銅溶液相當(dāng)于葡萄糖的質(zhì)量。同樣方法，用上述樣品處理液代替葡萄糖標(biāo)液滴定酒石酸銅甲液和乙液，平行測(cè)定3次取其平均值，計(jì)算結(jié)果(以葡萄糖計(jì))。

1.3.3 淀粉的測(cè)定

按照GB 5009.9—2016第二法[17]平行測(cè)定6次。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品等級(jí)確定

為了考察醬油中碳水化合物的計(jì)算方法，本研究選取不同等級(jí)的釀造醬油，根據(jù)釀造醬油GB/T 18186—2000的要求來(lái)對(duì)醬油進(jìn)行等級(jí)確認(rèn)，對(duì)釀造醬油中氨基酸態(tài)氮、可溶性無(wú)鹽固形物和全氮3個(gè)項(xiàng)目分別平行測(cè)定6次，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果以確定醬油等級(jí)。檢測(cè)結(jié)果見表2。如表2所示，樣品1和樣品2氨基酸態(tài)氮含量均>0.80 g/100 mL，可溶性無(wú)鹽固形物含量均>15.00 g/100 mL，且全氮含量均>1.50 g/100 mL，確定了樣品1和樣品2屬于特級(jí)醬油。比較樣品1和樣品2，樣品2的氨基酸態(tài)氮、可溶性無(wú)鹽固形物和全氮檢測(cè)值均>樣品1，由于樣品1是零添加食品添加劑特級(jí)醬油，推測(cè)樣品2可能是為了增加醬油的鮮味而加入了鮮味劑。樣品3和樣品4的氨基酸態(tài)氮、可溶性無(wú)鹽固形物和全氮的含量，分別符合一級(jí)、三級(jí)醬油標(biāo)準(zhǔn)。

表2 醬油等級(jí)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果 單位：g/100 mL

2.2 減法計(jì)算碳水化合物

根據(jù)1.3.1規(guī)定的檢測(cè)方法，對(duì)蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分分別平行測(cè)定6次，檢測(cè)結(jié)果見表3。

表3 醬油相關(guān)指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果 單位：g/100 mL

由表3所示的檢測(cè)結(jié)果可看出，釀造醬油中的水分和脂肪含量比較穩(wěn)定，水分含量為70.1～73.5 g/100 mL，脂肪含量為0.08～0.26 g/100 mL，脂肪含量均<0.5 g/100 mL，營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽上標(biāo)識(shí)為0。醬油作為調(diào)味品，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(可溶性無(wú)鹽固形物含量來(lái)衡量)和一定量的鹽分，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)越多，水分越少，因而不像液體飲料中水分含量高達(dá)90 g/100 mL。醬油中含有多種氨基酸、糖類、有機(jī)酸、色素及鹽分，幾乎沒(méi)有脂肪成分，這與實(shí)際檢測(cè)結(jié)果相符。如表3所示釀造醬油經(jīng)干燥灼燒后的灰分含量均很高，最高達(dá)18.64 g/100 mL，因?yàn)檫@4種釀造醬油均采用了高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝，其鹽分含量較高，在灼燒過(guò)程中鹽分不減少，致使灰分較高。蛋白質(zhì)的檢測(cè)值與全氮檢測(cè)值乘以蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化系數(shù)6.25后的值非常接近，說(shuō)明蛋白質(zhì)含量滿足各自等級(jí)要求，樣品1和2同為特級(jí)醬油，但樣品2中蛋白質(zhì)含量高于樣品1，對(duì)比配料表發(fā)現(xiàn)樣品2中添加了增鮮劑(谷氨酸)，這與實(shí)際測(cè)定結(jié)果相符。

經(jīng)以上分析，說(shuō)明水分、灰分、蛋白質(zhì)和脂肪的檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際相符，根據(jù)減法計(jì)算公式所得碳水化合物的結(jié)果如表3所示，卻出現(xiàn)了負(fù)值，一方面原因是檢測(cè)結(jié)果本身存在實(shí)驗(yàn)誤差，另一方面蛋白質(zhì)的折算系數(shù)可能不太合適，GB 5009.5—2016中釀造醬油蛋白質(zhì)的折算系數(shù)按“其他食品 6.25”折算。但多數(shù)固體樣品碳水化合物的計(jì)算采用減法不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值，充分說(shuō)明減法不適用于計(jì)算釀造醬油中碳水化合物。

2.3 加法計(jì)算碳水化合物

2.3.1 總糖

2.3.1.1 總糖試驗(yàn)(格魯布斯法)

采用1.3.2方法對(duì)4個(gè)樣品分別平行測(cè)定6次，將每組結(jié)果按從小到大的順序排列見表4。

表4 總糖測(cè)定結(jié)果 單位：g/100 mL

根據(jù)格魯布斯法，分別判斷4個(gè)樣品的最大值和最小值(表4中T最小、T最大)是否為可疑值。查表T0.05,6=1.82，T0.01,6=1.94，4個(gè)樣品的T最小和T最大均

2.3.1.2 回收率

準(zhǔn)確移取20 mL樣品1于100 mL容量瓶中，平行6份，向其中3份加入50 g/L的蔗糖溶液10 mL， 另外3份中加入20 mL，按照1.3.2方法測(cè)定總糖，然后折算成蔗糖含量，計(jì)算回收率91%～96%。

2.3.1.3 精密度

如表4所示，對(duì)4種樣品分別平行測(cè)定6次的結(jié)果分析，精密度在0.09～0.12，精密度良好。

2.3.1.4 方法比對(duì)

選取樣品1用GB 5009.8—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、乳糖的測(cè)定》第一法測(cè)定醬油中糖分。標(biāo)樣和樣品色譜圖見圖1。如圖1所示，與標(biāo)準(zhǔn)色譜圖對(duì)比，醬油的糖分主要是果糖和葡萄糖，還有微量的蔗糖和麥芽糖，把果糖、蔗糖和麥芽糖都折算成葡萄糖后計(jì)算其總和為13.18 g/100 mL。與本文測(cè)定方法測(cè)定的總糖(以葡萄糖計(jì))13.06 g/100 mL相比，相對(duì)偏差僅為0.91%，滿足GB 5009.8—2016第一法中精密度要求。由此可見本文提供的總糖檢測(cè)方法，準(zhǔn)確度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，精密度很高，設(shè)備要求簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便易行，為計(jì)算醬油中碳水化合物，提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

a-標(biāo)準(zhǔn)色譜圖;b-醬油色譜圖圖1 液相色譜圖Fig.1 Liquid chromatography

2.3.2 淀粉測(cè)定

依據(jù)GB 5009.9—2016方法，檢測(cè)4個(gè)樣品中的淀粉含量，每個(gè)樣品平行測(cè)定6次并計(jì)算其平均值，樣品1到樣品4的測(cè)定結(jié)果分別為0.23、0.21、0.22、0.17 g/100 mL。

2.3.3 醬油中碳水化合物

由2.3.1和2.3.2得到總糖和淀粉的含量，計(jì)算4種醬油中的碳水化合物，結(jié)果見表5。

表5 碳水化合物計(jì)算結(jié)果Table 5 Calculation results of carbohydrates

如表5所示，醬油中碳水化合物，主要由總糖提供，幾乎不含淀粉，折算成每15 mL的含量約為2 g，且4種醬油含量差別很小。理論上醬油中的糖類主要由原料中小麥或小麥粉經(jīng)發(fā)酵得到，不同等級(jí)的醬油其總糖含量應(yīng)有明顯的區(qū)別，但試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，其總糖沒(méi)有較大區(qū)別，且一級(jí)(樣品3)和三級(jí)(樣品4)含量超過(guò)了特級(jí)(樣品2)，對(duì)比配料表發(fā)現(xiàn)一級(jí)(樣品3)和三級(jí)(樣品4)為加入了白砂糖。根據(jù)GB 28050—2011標(biāo)準(zhǔn)要求，碳水化合物檢測(cè)值要≥標(biāo)識(shí)值的80%，與企業(yè)標(biāo)示結(jié)果(如表1)相比，4種樣品均合格。由此推測(cè)，企業(yè)在醬油中碳水化合物的計(jì)算方法不明確的情況下，選擇了標(biāo)示較低的數(shù)值，以保證其產(chǎn)品能夠檢測(cè)合格。

3 結(jié)論

本文選取多個(gè)不同等級(jí)的釀造醬油做為研究對(duì)象，考察了計(jì)算醬油中碳水化合物的檢測(cè)方法，即加法和減法。減法由食品總量100減去蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分含量得到碳水化合物含量，在確保蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分檢測(cè)結(jié)果無(wú)誤的前提下，碳水化合物出現(xiàn)了負(fù)值，與事實(shí)不符，說(shuō)明減法不適用于計(jì)算釀造醬油中碳水化合物。本文首次明確了計(jì)算醬油中碳水化合物所用加法的計(jì)算公式，即總糖和淀粉含量之和。為了準(zhǔn)確測(cè)定釀造醬油中總糖含量，本文首創(chuàng)了檢測(cè)總糖的方法，并對(duì)該方法進(jìn)行了考察和確認(rèn)，結(jié)果顯示，其準(zhǔn)確度符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，具有較高的精密度和重復(fù)性，測(cè)定結(jié)果的最大標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.12 g/100 mL，且該方法儀器設(shè)備要求簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便可行，可以在企業(yè)和基層檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)中推廣應(yīng)用。根據(jù)總糖和淀粉的檢測(cè)結(jié)果，用加法計(jì)算釀造醬油中碳水化合物含量，計(jì)算結(jié)果與樣品實(shí)際情況吻合很好，結(jié)果滿意，說(shuō)明加法計(jì)算碳水化合物的含量，適用于醬油。