4种酿造工艺酱油的品质分析

＊李舒粤 潘培蓓 张海芸 叶海青

（吉林大学食品科学与工程学院 吉林 130062）

酱油是我国传统调味品，含有氨基酸、有机酸、糖类等多种营养物质和生理活性成分，这些物质赋予酱油抗氧化、抗癌、降血脂、促进胃液分泌、增强食欲等多种功能[1]。

香味物质作为酱油特征风味重要元素，含量少但作用极大。我国香味物质研究起步相对较晚，成果也较少。氨基酸是酱油中重要的营养成分，其含量高低可反映酱油质量的优劣。

酱油的酿造工艺不同，生产出的酱油品质则不同。酿造工艺的发展中既要传承传统工艺，也要重视优化生产工艺。但现在少有文章研究分析不同酿造工艺酱油的品质。

本文基于气相色谱-质谱联用仪、全自动氨基酸分析仪、紫外分光光度计等研究天然日晒、低盐固态移池淋油、室温发酵原池浇淋、木桶酿造4种不同酿造工艺酱油的挥发性风味物质、氨基酸以及γ-氨基丁酸，为人们依据需求选择不同工艺的酱油提供了切实的数据支持，为酱油酿造工艺优化提供理论依据。

1.材料与方法

（1）材料。4种酿造酱油：天然日晒酱油；低盐固态移池淋油酱油；室温发酵原池浇淋酱油；木桶酿造酱油，以上实验样品均由松滨老醋有限责任公司提供。

（2）仪器。57330-U型固相微萃取手动进样手柄：美国Supelco公司；6890-5973型气相色谱-质谱联用仪：美国Agilen公司；L-8900全自动氨基酸分析仪：日本日立公司；UV759CRT紫外分光光度计：上海佑科公司。

（3）挥发性物质的测定。参照朗鑫崧[2]的方法，称取8.00g样品，放入20mL顶空进样瓶中，加盖密封，经过60℃水浴，将老化的探头伸入顶空进样瓶中，推出纤维探头。利用固相微萃取针萃取40min后取出纤维探头，立即插入气相色谱-质谱联用仪进样口，在260℃条件下进行热解析，重复三次。

气相色谱条件：DB-35MS弹性石英毛细管柱，载气为氦气，载气流量1mL/min，进样口温度280℃；升温程序为柱初温40℃，维持1min，以8℃/min升温至280℃，维持10min。

质谱条件：离子源温度240℃，四极杆温度150℃，传输线温度260℃。

（4）游离氨基酸的测定。参考陈杰等[3]的方法。取2.00mL酱油样品，加1mL 15%的磺基水杨酸沉淀蛋白，然后用水定容至25.00mL的容量瓶中。取5.00mL酱油液体置于离心管中，10000r/min离心10min，再吸取上清液1.00mL稀释至25.00mL的容量瓶中，然后加水定容，最后取1.00mL压滤进样。

色谱柱为ZORBAX SB-Aq柱（4.6mm×250mm）；流速0.4mL/min，0.35mL/min；检测波长570nm和440nm；柱温57℃；进样体积20μL；反应温度135℃，分析时间35min。

（5）γ-氨基丁酸的测定。参考郑立军等人[4]的方法测量γ-氨基丁酸。准确称取0.2mg、0.7mg、1.2mg、1.7mg、2.2mg、2.7mg的γ-氨基丁酸于5mL的离心管内，加入5mL的去离子水，制备成标准溶液。按顺序依次加入0.5mL标准溶液，0.2mL硼酸缓冲溶液（0.2mol/L，pH=9），1mL重蒸苯酚溶液（质量分数为6%），0.5mL次氯酸钠溶液（体积分数为7.0%），用涡旋振荡器混匀后置于100℃沸水中反应10min，待溶液呈现蓝绿色，立即放入摇床冰浴震荡5min后取出，加入2mL乙醇（60%），结束反应后在645nm处测定吸光值，得到标准曲线。同理，分别测定4种酱油脱色后的吸光度，根据标准曲线计算出γ-氨基丁酸的含量。

（6）数据处理。数据采用Xcalibur软件（版本2.0），SPSS18.0（IBM）和Excel软件进行分析处理。

2.结果与分析

(1)挥发性物质

通过气相色谱-质谱联用仪，对4种酱油进行检测，共检出91种挥发性物质，包含醇类8种、酚类3种、酯类16种、醛酮类14种、酸类28种、杂环化合物7种及烃类物质15种。本文对4种酿造工艺酱油中醇、酯、酸、醛、酮、酚、杂环类和烃类化合物的相对含量分别进行了对比分析，见表1。

表1 4种酿造工艺酱油中挥发性物质相对含量

醇类与香气的组成关系密切。4种酱油中共检出10种醇类物质。主要的醇类有乙醇，苯乙醇和3-甲基-1-丁醇。其中乙醇具有醇和的酒香味，也是多种有机酸的前体物质，而且可以进一步与氨基酸、有机酸等生成酯香类物质。每种酱油中均检测到乙醇，增加了醇香风味，其中木桶酿造酱油中乙醇含量最高（51.45%），室温发酵原池浇淋酱油次之（28.00%）。苯乙醇是酱油的重要的风味物质，具有玫瑰样香气。乙醇的积累对苯乙醇的产生有很大的协同抑制作用[5]。在木桶酿造酱油中乙醇相对含量近似为室温发酵原池浇淋酱油的2倍，但二者检测出苯乙醇含量差距并不大（0.94%和0.85%），推测可能是木桶酿造酱油中乙醇含量过高而抑制了苯乙醇的产生。

酚类物质的香气特征显著、香气活性强，是酱油香气的关键。其中4-乙基愈创木酚（4-Ethyl-2-methoxy-phenol，4-EG）属酱香型香料，沸点高，具有烟熏及辛香味。世界酿造行业公认其作为酱油关键风味成分，具有缓和咸味作用[6]。在4种酿造酱油中，木桶酿造酱油中4-EG的含量检出为1.20%，而在其他3种酱油中均没有检出。Yasuhiko等[7]研究表明在酱油中，代谢合成4-EG的途径主要是以阿魏酸为前体，通过阿魏酸脱羧酶和4-乙烯基愈创木酚还原酶合成4-EG。是否产生4-EG与阿魏酸含量，阿魏酸脱羧酶和4-EG还原酶活性有关。木桶酿造酱油的制造工艺为低温前酵，常温后酵，上述酶活性可能在该温度下活性较高，从而产生4-EG。

醛、酮类物质在各酱油中相对含量都较少，4种酱油中醛、酮类相对含量在0.5%～4.5%。短链酮类物质具有果香的焦糖味，醛类物质能调和酱油香气。其中，2-甲基丁醛和3-甲基丁醛是酱油麦芽香的重要来源，让酱油风味更饱满[8]。2/3-甲基丁醛在低盐固态移池淋油酱油中相对含量最高（3.87%），其次是室温发酵原池浇淋酱油和天然日晒酱油，分别为0.60%、0.48%，木桶酿造酱油含量最低（0.01%）。从相对含量看，麦芽香可归属于低盐固态移池淋油酱油的特征香味。醛类物质主要产生于微生物的转化作用、油脂的氧化降解和氨基酸降解[3]。低盐固态移池淋油酱油发酵时间较短，在此期间随着发酵进行，部分氨基酸、油脂不断降解为醛类挥发性物质，醛类物质含量升高。而其他三种酱油发酵时间相对较长，可能导致生成的醛类化合物与醇类等物质反应导致醛类物质种类减少，含量降低。

(2)氨基酸

①必需氨基酸组成分析。4个样品中必需氨基酸占总氨基酸的比例均超过36%。其中低盐固态移池淋油酱油必需氨基酸占比最高达到43.49%，室温发酵原池浇淋酱油最低为36.80%。必需氨基酸和总氨基酸含量比（E/T）和必需氨基酸与非必需氨基酸的含量比（E/N）是评价氨基酸营养价值的重要指标。低盐固态移池淋油酱油的E/T和E/N最高，分别为43.49%和76.98%，最低为室温发酵原池浇淋酱油分别为36.80%和58.21%。根据WHO/FAO提出的理想蛋白质中E/T为40%左右，E/N在60%以上的要求[9]，它们质量高低顺序为室温发酵原池浇淋酱油＞木桶酿造酱油＞天然日晒酱油＞低盐固态移池淋油酱油。

表2 4种酿造工艺酱油中8种必需氨基酸含量（g/100mL）

②酱油中γ-氨基丁酸的分析。γ-氨基丁酸（γaminobutyric acid，GABA）是一种天然存在的功能性氨基酸，是一种重要的抑制性神经递质，具有很多重要的生理功能，如降血压、治疗癫痫、调节激素分泌、控制哮喘，改善脂质代谢、防止动脉硬化、改善糖尿病等。

由表3可知，γ-氨基丁酸的含量在低盐固态移池淋油酱油中最高达到1048.611±55.452mg/L，在木桶酿造酱油的最低为634.954±0.000mg/L。γ-氨基丁酸主要由L-谷氨酸脱羧而成，有相关研究发现能在酱油发酵过程中筛选出高产γ-氨基丁酸的乳酸菌[10]，根据以上分析推测4种酿造酱油中γ-氨基丁酸含量的差异可能是由于不同发酵工艺所需温度不同，而引起乳酸菌分解L-谷氨酸产γ-氨基丁酸的能力不同造成的。

表3 4种酿造工艺酱油γ-氨基丁酸的含量

3.结论与讨论

在4种酿造工艺生产的酱油中，共鉴定出91种挥发性物质，其中木桶酿造酱油含有的醇类化合物种类和含量最多，低盐固态移池淋油酱油中酯类化合物的种类和含量最多，天然日晒酱油含酸类化合物最多。4种酿造工艺酱油均富含丰富的氨基酸，其中天然日晒酱油最优。γ-氨基丁酸的含量在低盐固态移池淋油酱油中最高，在木桶酿造酱油中最低。