黃豆醬揮發(fā)性成分形成特征及活性研究

金倉(cāng) 黃小強(qiáng)

摘要：黃豆醬是我國(guó)主要的發(fā)酵產(chǎn)品之一，主要原料為大豆和面粉，是在微生物的作用下制成的一種半流體調(diào)味產(chǎn)品，富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這些物質(zhì)具有多種生物活性功能。該試驗(yàn)研究黃豆醬主要的原材料、不同地域的黃豆和不同的面粉添加量對(duì)黃豆醬中揮發(fā)性成分含量的影響，同時(shí)對(duì)黃豆醬羥基自由基清除率進(jìn)行研究。結(jié)果表明，不同地域的黃豆加工出來的黃豆醬中揮發(fā)性成分存在一定程度的差異，不同面粉添加量對(duì)黃豆醬中的揮發(fā)性成分也存在一定程度的影響。同時(shí)，研究結(jié)果還表明黃豆醬具有一定的羥基自由基清除能力。

關(guān)鍵詞：黃豆醬；揮發(fā)性成分；不同地域黃豆；面粉

中圖分類號(hào)：TS264.24? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1000-9973（2023）05-0175-04

Abstract： Soybean paste is one of the main fermented products in China. Its main raw materials are soybean and flour. It is a semi-fluid seasoning product made under the action of microorganisms. It is rich in a variety of nutrients， which have various bioactive functions. In this test， the effects of the main raw materials of soybean paste， soybeans from different regions and different addition amount of flour on the content of volatile components in soybean paste are studied， and the hydroxyl radical scavenging rate of soybean paste is also studied. The results show that there are some differences in volatile components in soybean paste made from soybeans from different regions， and different addition amount of flour also has a certain effect on the volatile components in soybean paste. At the same time， the results also show that soybean paste has a certain hydroxyl radical scavenging ability.

Key words： soybean paste; volatile components; soybeans from different regions; flour

收稿日期：2022-11-06

基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（220802700230021）；河南省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃一般課題（2021YB0346）

作者簡(jiǎn)介：金倉(cāng)（1982—），男，河南信陽(yáng)人，副教授，碩士，研究方向：休閑食品健康。

*通信作者：黃小強(qiáng)（1988—），男，河南鄭州人，講師，碩士，研究方向：中醫(yī)藥與食品健康。

1 概述

黃豆醬，又被稱為大豆醬、黃醬和豆醬，在我國(guó)的北方，黃豆醬也被稱為大醬[1]。我國(guó)是大豆和豆醬制品的起源地，數(shù)千年來，我國(guó)開發(fā)了很多種大豆制品，我國(guó)傳統(tǒng)的黃豆醬制品尤為出名[2-3]。

隨著消費(fèi)者生活水平的不斷升高，黃豆醬的保健功能不斷被開發(fā)[4]，消費(fèi)者對(duì)黃豆醬的風(fēng)味和品質(zhì)要求更高，黃豆醬的需求量也不斷地增加，使得黃豆醬產(chǎn)業(yè)不斷散發(fā)活力。我國(guó)黃豆醬市場(chǎng)巨大，但是僅依靠小作坊式或者半機(jī)械化生產(chǎn)豆醬[5]已經(jīng)不能滿足市場(chǎng)需求[6]，因此我國(guó)豆醬生產(chǎn)企業(yè)投入了更多的人力和材料用于豆醬制作工藝的改進(jìn)和設(shè)備的更新[7]。所以當(dāng)務(wù)之急是加大力度對(duì)豆醬中的揮發(fā)性成分變化的機(jī)理進(jìn)行研究，同時(shí)將傳統(tǒng)技術(shù)工藝和現(xiàn)代技術(shù)工藝相結(jié)合，找到最適合當(dāng)前豆醬生產(chǎn)的工藝，以滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求[8-9]。

豆醬中的揮發(fā)性成分是其風(fēng)味形成的重要指標(biāo)之一，研究豆醬中的風(fēng)味物質(zhì)及豆醬發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)理，可以為豆醬的發(fā)酵原料和產(chǎn)品工藝優(yōu)化提供更多的科學(xué)依據(jù)，也對(duì)豆醬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有重要意義。

2 試驗(yàn)材料及方法

2.1 試驗(yàn)材料和設(shè)備

2.1.1 試驗(yàn)材料

黃豆ST-01：橢圓形，顆粒直徑8.9 mm，產(chǎn)地為云南省昆明市，夏季大豆；黃豆XY-23：橢圓形，顆粒直徑6.7 mm，產(chǎn)地為貴州省，夏季大豆；黃豆PB-89：橢圓形，顆粒直徑9.1 mm，產(chǎn)地為湖北省武漢市，夏季大豆；黃豆TS-76：橢圓形，略扁，顆粒直徑7.1 mm，產(chǎn)地為黑龍江省哈爾濱市，夏季大豆。

發(fā)酵劑：黑曲霉和米曲霉，從品質(zhì)優(yōu)良的豆瓣醬中獲得。

2.1.2 試驗(yàn)儀器和設(shè)備

固相微萃取裝置、氣質(zhì)聯(lián)用儀和嗅聞裝置。

2.2 試驗(yàn)方法

2.2.1 豆醬發(fā)酵工藝和操作要點(diǎn)

大豆挑選→清洗浸泡→蒸煮→添加面粉混勻→接種發(fā)酵劑→恒溫培養(yǎng)→翻曲→成曲→發(fā)酵→成品。

2.2.1.1 原料預(yù)處理

黃豆醬主要的原料為黃豆，所以黃豆的品質(zhì)至關(guān)重要，需要經(jīng)過嚴(yán)格地篩選，去除黃豆中的雜質(zhì)，選擇顆粒飽滿且具有光澤、無霉變的黃豆。將黃豆放于水中進(jìn)行清洗，去掉表面泥沙。

2.2.1.2 浸泡

將清洗干凈的黃豆放在25 ℃的水中進(jìn)行浸泡，直到黃豆表面無褶皺，黃豆內(nèi)部無白芯。

2.2.1.3 蒸煮

將浸泡后黃豆中的水瀝干，置于高壓滅菌鍋內(nèi)，蒸煮60 min后進(jìn)行滅菌處理，使黃豆中的蛋白質(zhì)變性，更易被微生物利用和水解。

2.2.1.4 加面粉混勻

將經(jīng)過蒸煮的黃豆放于籃筐中，拌入一定量的面粉，充分混勻。面粉是制作黃豆醬主要的輔料，對(duì)黃豆醬的風(fēng)味和顏色都有著重要的作用。

2.2.1.5 接種發(fā)酵劑

待原料冷卻至室溫時(shí)，按照原料的1%添加發(fā)酵劑，將原料與發(fā)酵劑混勻。

2.2.1.6 發(fā)酵

將原料和發(fā)酵劑混勻后，在40 ℃的條件下發(fā)酵，使蛋白質(zhì)快速水解。將黃豆醬的培養(yǎng)溫度降至30 ℃，在該條件下培養(yǎng)15～20 d。黃豆醬發(fā)酵后期，醬香味濃厚，顏色鮮紅，味道鮮美。

2.2.2 揮發(fā)性物質(zhì)的分析條件

色譜柱：彈性毛細(xì)管柱（50 mm×0.21 mm×0.21 μm）；升溫條件：初始溫度為35 ℃，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，維持2 min，再以5 ℃/min的速度快速升溫至230 ℃。進(jìn)樣溫度為230 ℃，送入氦氣，不分流，控制電子能量為60 eV，化合物相對(duì)百分比含量用面積歸一法進(jìn)行計(jì)算[10-11]。

3 結(jié)果與討論

3.1 4種不同黃豆制成的黃豆醬感官評(píng)價(jià)結(jié)果

邀請(qǐng)10名具有感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員對(duì)4種黃豆制成的黃豆醬進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，4種黃豆醬感官評(píng)分結(jié)果見表1。ST-01、XY-23、PB-89和TS-76 4種黃豆制成的黃豆醬在顏色、氣味、味道和形態(tài)上均存在一定差異。在顏色方面，ST-01和XY-23的豆醬呈現(xiàn)紅棕色，具有明顯的光澤度，而豆醬PB-89和豆醬TS-76顏色偏淡，光澤度相比于ST-01和XY-23較差，這可能與豆醬中的氨基酸含量有關(guān)。豆醬PB-89和TS-76的味道評(píng)分相比于ST-01和XY-23較高，具有濃郁的醬香味和醇香味，而豆醬ST-01和XY-23的味道柔和，具有獨(dú)特的烤香味。在形態(tài)特征方面，ST-01和PB-89具有明顯的顆粒感，而XY-23和TS-76的顆粒感不明顯，這是由于ST-01和PB-89相比于XY-23和TS-76顆粒更大。

3.2 4種黃豆中蛋白質(zhì)含量比較

由圖1可知，不同種類的黃豆中所含有的蛋白質(zhì)含量不同，ST-01、XY-23、PB-89和TS-764中的蛋白質(zhì)含量逐漸降低，ST-01含量為40%，XY-23含量為37%，PB-89含量為36%，TS-76含量為35%。ST-01中的蛋白質(zhì)含量比TS-76高5%。

3.3 黃豆醬中揮發(fā)性組分分析

由表2可知，4種黃豆醬一共檢測(cè)出33種揮發(fā)性物質(zhì)，其中ST-01中含有21種揮發(fā)性物質(zhì)，XY-23中含有23種揮發(fā)性物質(zhì)，PB-89中含有20種揮發(fā)性物質(zhì)，TS-76中含有21種揮發(fā)性物質(zhì)。4種黃豆醬中所含有的揮發(fā)性物質(zhì)種類較接近，但是每種揮發(fā)性物質(zhì)之間卻存在明顯的區(qū)別。4種黃豆醬ST-01、XY-23、PB-89和TS-76中的揮發(fā)性物質(zhì)（酚類、酸類和吡嗪類）含量分別是29.36%、23.80%、30.41%、18.95%，黃豆醬ST-01和PB-89中的揮發(fā)性物質(zhì)明顯高于XY-23和TS-76，PB-89和TS-76中不含有吡嗪類揮發(fā)性物質(zhì)，這些揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)黃豆醬的氣味和味道有明顯的影響，導(dǎo)致4種黃豆醬的感官評(píng)分不一致[12—13]。

由表2可知，不同地域的黃豆制作出的黃豆醬中的揮發(fā)性物質(zhì)存在一定程度的差異。黃豆TS-76和XY-23制成的黃豆醬中的酯類揮發(fā)性物質(zhì)明顯多于PB-89和ST-01兩種黃豆制成的黃豆醬，酸類和醇類明顯高于PB-89和ST-01。相關(guān)研究結(jié)果表明，黃豆發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生多種化合物，這些化合物產(chǎn)生于豆曲在發(fā)酵黃豆的過程中，黃豆在鹽溶作用下，釋放出各種水解酶，將黃豆中的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物分解成氨基酸、脂肪酸和多肽類，從而產(chǎn)生很多風(fēng)味物質(zhì)[14]。

3.4 不同面粉添加量對(duì)黃豆醬中揮發(fā)性成分的影響

由表3可知，不同面粉添加量的黃豆醬中形成的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量都存在明顯的差異。添加面粉的豆醬比不添加面粉的豆醬中形成的揮發(fā)性物質(zhì)更多。添加面粉能夠明顯增加豆醬中的酸類和酮類揮發(fā)性物質(zhì)，同樣，增加豆醬中的面粉添加量，也會(huì)導(dǎo)致吡嗪類揮發(fā)性化合物減少，這可能是由于在豆醬發(fā)酵過程中，添加的面粉參與了化合反應(yīng)，從而改變了豆醬中的風(fēng)味物質(zhì)。

黃豆醬中的醇類物質(zhì)主要是由酵母菌發(fā)酵后產(chǎn)生的，醇類物質(zhì)的閾值較高[15]，對(duì)黃豆醬的貢獻(xiàn)小，而酯類物質(zhì)是豆醬中香氣成分的主體，是食品中甜味和香味的主要來源。豆醬中的醛類和酮類成分大部分是通過加熱產(chǎn)生的。

3.5 黃豆醬對(duì)羥基自由基的清除能力

由圖2可知，隨著黃豆醬和VC濃度的增加，對(duì)羥基自由基的清除率也逐漸升高，當(dāng)VC濃度和黃豆醬濃度小于5 mg/mL時(shí)，VC的羥基自由基清除率高于黃豆醬，當(dāng)濃度高于5 mg/mL時(shí)，黃豆醬與VC的羥基自由基清除率接近。研究結(jié)果表明，黃豆醬具有一定的羥基自由基清除能力，但當(dāng)濃度低時(shí)，黃豆醬的羥基自由基清除能力低于VC的羥基自由基清除能力。在高濃度條件下，黃豆醬和VC的羥基自由基清除能力較接近。

4 小結(jié)

黃豆醬是我國(guó)較典型的發(fā)酵豆制品，其制作原材料主要為大豆和面粉，是由微生物經(jīng)過發(fā)酵后制成的一種調(diào)味品。通過采用不同地域的黃豆和不同添加量的面粉作為原料來制作黃豆醬，對(duì)黃豆醬中的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析和研究，研究不同地域黃豆種類和面粉添加量對(duì)黃豆醬中揮發(fā)性成分的影響，為黃豆醬的風(fēng)味評(píng)價(jià)體系和加工工藝優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明，不同地域的黃豆和不同添加量的面粉對(duì)黃豆醬中的揮發(fā)性物質(zhì)均存在一定程度的影響。同時(shí)，將黃豆醬與VC的抗氧化活性進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)黃豆醬具有一定的羥基自由基清除能力，但在濃度較低的情況下，黃豆醬對(duì)羥基自由基的清除能力遠(yuǎn)低于VC。

參考文獻(xiàn)：

[1]周曉清，楊巍巍，岳虹，等.芹菜葉復(fù)配黃豆醬油的工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化[J].中國(guó)調(diào)味品，2022，47（2）：137-141.

[2]李拂曉，李冬龍，郭燕，等.富含γ-氨基丁酸豆醬制醬工藝優(yōu)化及品質(zhì)鑒定[J].中國(guó)調(diào)味品，2021，46（11）：18-26.

[3]肖龍泉，何苗，江鵬，等.低鹽接種發(fā)酵對(duì)黃豆醬的發(fā)酵過程的影響[J].中國(guó)調(diào)味品，2021，46（10）：83-86.

[4]鐘小廷，呂杰，易謙武，等.外源添加酵母對(duì)黑豆醬油品質(zhì)的影響[J].中國(guó)調(diào)味品，2020，45（11）：70-73.

[5]左麗麗，高永欣，王鈺涓，等.傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬中乳酸菌的分離及鑒定[J].中國(guó)調(diào)味品，2020，45（11）：117-120.

[6]解殿偉，袁秋萍.三種發(fā)酵方式制備黃豆醬的品質(zhì)比較[J].中國(guó)調(diào)味品，2020，45（6）：152-156.

[7]商鶴琴，曹恰，周倩，等.板栗蠶豆醬的研制及工藝優(yōu)化[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（7）：90-94.

[8]邊昊，李興華.海鮮黃豆醬發(fā)酵過程中品質(zhì)變化研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（6）：84-87.

[9]彭超.小麥粉熱處理對(duì)豆醬制曲質(zhì)量的影響研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（4）：148-151.

[10]彭超，王亞琦.熱處理小麥粉對(duì)豆醬風(fēng)味的影響研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（3）：136-140.

[11]王婷婷，賈娟.傳統(tǒng)西瓜豆醬中的香氣成分研究[J].中國(guó)調(diào)味品，2019，44（2）：137-140，145.

[12]李利軍，馬英輝，盧美歡.發(fā)酵豆醬中ACE抑制肽的制備及分離純化[J].中國(guó)調(diào)味品，2018，43（12）：71-75.

[13]許彬，李慧星，李斌，等.杏鮑菇對(duì)發(fā)酵型復(fù)合黃豆醬抗氧化活性的影響[J].中國(guó)調(diào)味品，2018，43（1）：92-96.

[14]李志江，趙婧，戴凌燕，等.魯氏酵母對(duì)豆醬品質(zhì)及揮發(fā)性香氣成分的影響[J].中國(guó)調(diào)味品，2018，43（10）：30-36.

[15]賀羽，王帥，馮小剛，等.蟹味黃豆醬的研制及其理化分析[J].中國(guó)調(diào)味品，2018，43（10）：52-57.