光照對甜面醬揮發性成分影響的研究

摘要：采用頂空固相微萃取和氣質聯用方法，測定發酵階段處于不同光照（光照、交替光照、無光照）條件下釀制的甜面醬成品揮發性成分。結果表明，光照對酯類、醛類和烴類的形成影響較大，交替光照有利于酯類合成，整日光照有利于醛類和烴類的合成；整體上看，交替光照對于甜面醬揮發性成分的形成最為有利。

關鍵詞：甜面醬；光照；揮發性成分；頂空固相微萃取；氣相－質譜聯用

中圖分類號：ＴＳ２６４．２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）11－2311-04

Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ Ｓｗｅｅｔ Ｆｌｏｕｒ Ｐａｓｔｅ

ＭＥＮＧ Ｙｕａｎ１，ＱＩＡＯ Ｙｕ３，ＬＩ Ｄｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ１，２，ＫＡＮＧ Ｘｕ１，ＬＩＵ Ｃａｉ－ｘｉａｎｇ１，ＨＵ Ｊｉａｎ－ｚｈｏｎｇ１，ＨＵＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｘｉａ１

（１． Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００６８， Ｃｈｉｎａ；

２． 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： Ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｏｆ ｓｗｅｅｔ ｆｌｏｕｒ ｐａｓｔｅ ｆｅｒｍｅｎｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｈｅａｄｓｐａｃｅ ｓｏｌｉｄ－ｐｈａｓｅ ｍｉｃｒｏｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ（ＨＳ－ＳＰＭＥ） ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＧＣ－ＭＳ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｌｉｇｈｔ ｈａｄ ｇｒｅａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃｉｎｇ ｅａｓｔｅｒｓ， ａｌｄｅｈｙｄｅｓ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ． Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｌｉｇｈｔ（１２ ｈ／１２ ｈ） ｗａｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅａｓｔｅｒｓ； ｗｈｉｌｅ ｆｕｌｌ ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ ｗａｓ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ａｌｄｅｈｙｄｅｓ ａｎｄ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ． Ｉｎ ａ ｗｈｏｌｅ， ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ ｓｗｅｅｔ ｆｌｏｕｒ ｐａｓｔｅ ｗａｓ ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ ｌｉｇｈｔ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｗｅｅｔ ｆｌｏｕｒ ｐａｓｔｅ； ｌｉｇｈｔ； ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ； ＨＳ－ＳＰＭＥ； ＧＣ－ＭＳ

近２０年以來，國內外對傳統發酵調味品風味的研究逐漸豐富，如醬油、豆豉、納豆醬、泰式醬油、醬［１－６］等。而我國對風味的研究目前已報道的有金華勇等［７］采集３個不同地方的傳統甜面醬進行了揮發性物質分析；趙建新等［８］使用ＧＣ－ＭＳ聯合ＧＣ－Ｏ分析豆醬的揮發性物質成分，確定了豆醬中的特征風味成分；秦禮康等［９］對比了傳統陳窖豆豉粑和霉菌型豆豉揮發性風味化合物的差異，但尚無對揮發性成分產生機理進行探索的報道。本研究采用氣相色譜－質譜法分析不同光照條件下發酵的甜面醬揮發性成分的差異，以期為甜面醬風味產生的機理及工藝改進提供一定的參考依據。

１材料與方法

１．１甜面醬的制作

按照實驗室自制甜面醬工藝流程制作甜面醬：面粉—添加酵母發酵—蒸煮粉碎—拌面接種—通風制曲２ ｄ—加１２％的鹽水—攪拌均勻—密封放入培養箱發酵３０ ｄ（期間按光照條件不同進行控制）—甜面醬成品。分別選取整日光照、交替光照（８∶００～２０∶００光照，２０∶００～次日８∶００無光照）和無光照的３個樣品用于揮發性成分鑒定。

１．２儀器與試劑

ＳＰＭＥ手動進樣手柄和５０／３０ μｍ ＤＶＢ／ＣＡＲ／ＰＤＭＳ萃取頭（美國Ｓｕｐｅｌｃｏ公司）；Ａｇｉｌｅｎｔ ＧＣ－ＭＳ７８９０Ａ氣相色譜-質譜聯用儀（美國安捷倫公司）；ＤＦ－１０１Ｓ集熱式恒溫磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責任公司）；乙酸正戊酯（內標物），色譜純，購自Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ公司。

１．３揮發性成分鑒定

１．３．１萃取條件將５０／３０ μｍ ＤＶＢ／ＣＡＲ／ＰＤＭＳ固相萃取頭在ＧＣ進樣口于２７０ ℃老化５ ｍｉｎ，插入裝有３ ｇ甜面醬和５ ｍＬ水的樣品瓶中，于６５ ℃水浴中平衡５ ｍｉｎ，保溫５１ ｍｉｎ，加鹽量為０．９ ｇ，攪拌轉速９００ ｒ／ｍｉｎ，再將萃取頭插入ＧＣ－ＭＳ儀器進樣口于２５０ ℃條件下解析５ ｍｉｎ。

１．３．２色譜條件采用Ａｇｉｌｅｎｔ ＤＢ－５非極性毛細管柱６０ ｍ×２５０ μｍ×０．２５ μｍ；升溫程序為初溫４０ ℃以２．５ ℃／ｍｉｎ的速率升溫到１３０ ℃，保持１ ｍｉｎ，再以８ ℃／ｍｉｎ的速率升溫到２５０ ℃保持１ ｍｉｎ；進樣口溫度２５０ ℃，不分流；載氣為氦氣；體積流量為１．０ ｍＬ／ｍｉｎ。

１．３．３質譜條件電離方式為ＥＩ；電子能量７０ ｅＶ；電壓３５０ Ｖ；掃描質量３５～３９５ ＡＭＵ；經ＮＩＳＴ０７數據庫檢索及保留指數定性；根據各組分峰面積和內標峰面積之比定量計算各化合物含量。

２結果與討論

不同光照條件下發酵的甜面醬揮發性成分的結果見表１，從發酵過程中均處于光照狀態（整日光照）的樣品中檢測出４４種揮發性成分（不包括內標物），其中酯類化合物１１種、醇類化合物２種、醛類化合物１３種、酮類化合物３種、酚類化合物３種、烴類化合物１０種和其他類２種。十一醛和月桂醛僅在整日光照的樣品中檢出。

從交替光照的樣品中檢測出４４種揮發性成分（不包括內標物），包括酯類化合物１３種、醇類化合物２種、醛類化合物１２種、酮類化合物３種、酚類化合物２種、烴類化合物１０種和其他類２種。僅在此組樣品中檢出的揮發性成分有３－苯丙酸乙酯、癸醛、１－甲基萘、２－甲基萘和香樹烯。

在發酵過程中完全不接觸光照（無光照）的樣品中檢測到３７種揮發性成分（不包括內標物），其中酯類化合物１２種、醇類化合物２種、醛類化合物８種、酮類化合物４種、酚類化合物３種、烴類化合物６種和２種其他類化合物。僅在此樣品中檢出的揮發性成分有２－辛烯酸乙酯、乙酸苯乙酯、三癸酸乙酯、反式－２－辛烯－１－醇和１－辛烯－３－酮。

整日光照、交替光照與無光照甜面醬的揮發性化合物相對含量見圖１。從揮發物的總含量（不包括內標物含量）來看，交替光照條件下產生的揮發物成分含量最高，為１．081 3 μｇ／ｇ，略高于整日光照（１．０３６ 7 μｇ／ｇ），遠高于無光照條件下產生的揮發性物質含量（０．１３４ ５ μｇ／ｇ）。酯類、醛類化合物在交替光照的條件下相對含量最高，醛類、酯類、烴類和其他類化合物在整日光照的條件下相對含量最高，無光照條件下釀造的甜面醬中以上7類揮發性物質的含量均較低或最低。

酯類化合物的相對含量在交替光照的樣品中最高，其次是整日光照，相對含量最低的是無光照的樣品。推測可能是由于光照影響微生物的生存環境，從而促進或阻遏某些微生物的生理代謝。乙酸乙酯是影響甜面醬和醬肉產品中風味的重要化合物［１０］，本研究數據顯示交替光照時乙酸乙酯的相對含量高于整日光照，此現象有可能是交替光照能滿足多種微生物產乙酸乙酯條件所致。

無光照條件下醇類化合物的相對含量比光照條件下高，醇類化合物的產生與酵母菌的生長代謝密不可分，推測可能是由于光照會抑制酵母菌的生長代謝，這也與代彥［１１］的研究結論“酵母菌的生長繁殖在紫外線輻射下受到一定的抑制”相符。研究顯示，醇類化合物的種類由于光照條件不同略有差異，如光照條件下檢測到帶有樟腦氣息和清涼草藥味道的桉葉油醇，而無光照條件下檢測到對風味影響較大的不飽和醇反式－２－辛烯－１－醇，說明受紫外輻射影響，酵母菌的代謝產物發生了變化。

整日光照條件下醛類化合物的相對含量高達０．５７９ ６ μｇ／ｇ，交替光照條件下醛類化合物的相對含量為０．４85 ７ μｇ／ｇ，分別是無光照條件下醛類化合物相對含量的２１．５１倍和１８．03倍；從單個醛類化合物上看，呈苦杏仁味的苯甲醛，呈花香、蜜糖味的α－亞乙基－苯乙醛等醛類化合物的相對含量均隨著光照時間的延長而增大，這說明光照有促進醛類化合物生成的作用，有文獻表明紫外線能促使氨基酸與水反應，醛類可能為其反應產物之一，這與曾燦偉［１２］的研究結論相符。

比較酮類化合物總相對含量，無光照條件下酮類化合物相對含量是整日光照條件下酮類化合物相對含量的６５．２２％；從單個化合物上看，１－辛烯－３－酮僅在無光照條件下測得，且相對含量在４種酮類化合物中最高，但其余３種酮類化合物在光照條件下的產量均遠高于無光照的產量，說明不同的光照條件會促進特定酮類化合物相對含量的增加。

從酚類化合物相對含量上看，光照有利于酚類化合物相對含量的增加。從化合物來看，４－乙基愈創木酚是醬油的特征風味，４－乙烯基愈創木酚也有發酵類氣味，這兩種物質對甜面醬風味成分影響可能更重要，整日光照或交替光照更有利于這兩種化合物的生成。

３結論

微生物的生理代謝受光照的影響，光照在促進部分化合物生成的同時也抑制某些化合物的合成。光照對酯類、醛類和烴類的形成影響較大，交替光照有利于酯類合成，整日光照有利于醛類和烴類的合成，從揮發性成分的總體含量和生產操作的可行性來看，交替光照更有利于甜面醬揮發性成分的形成。

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