甜油滋味物質及滋味特征研究

束文舉,何林霞,蔣雙雙,劉雙玲,郭 進,陸 健,2,3,高獻禮,2,3,*

(1.江南大學生物工程學院,江蘇無錫214122;2.江南大學工業生物技術教育部重點實驗室,江蘇無錫214122;3.江南大學糧食發酵工藝與技術國家工程實驗室,江蘇無錫214122)

甜油滋味物質及滋味特征研究

束文舉1,何林霞1,蔣雙雙1,劉雙玲1,郭 進1,陸 健1,2,3,高獻禮1,2,3,*

(1.江南大學生物工程學院,江蘇無錫214122;2.江南大學工業生物技術教育部重點實驗室,江蘇無錫214122;3.江南大學糧食發酵工藝與技術國家工程實驗室,江蘇無錫214122)

本文以生抽醬油為對照,通過常規指標分析法、十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳法(SDS-PAGE)、高效液相色譜法(HPLC)并結合感官評價對甜油的常規指標、蛋白質/多肽分子量分布、氨基酸組成和感官屬性特征進行了分析。結果顯示:甜油中NaCl、總糖、還原糖、無鹽固形物、總酸含量分別比生抽醬油高約28%、172%、176%、120%、58%,而其氨基酸態氮含量顯著低于生抽醬油(約35%)。甜油中高分子量蛋白質/多肽的比例和總含量顯著高于生抽醬油。甜油中游離氨基酸以甜味氨基酸(45%)為主,其次為苦味氨基酸和鮮味氨基酸;而生抽醬油以鮮味氨基酸(57%)為主,其次為苦味氨基酸和甜味氨基酸。感官評價結果證實了甜油咸、甜突出,鮮、酸、苦諸味協調。

甜油,滋味物質,滋味,蛋白質,氨基酸組成

甜油是江蘇北部地區一種獨具特色的傳統調味品,迄今已有幾百年的技藝傳承史。它既不同于傳統的醬油,也不同于云南的甜醬油,它是在當地傳統醬油釀造工藝基礎上創制出的一種調味品。甜油色澤清澈、醬香濃郁、鮮美爽口、體態濃厚,集咸、甜、鮮、濃、香于一體,深受江蘇北部地區人民的喜愛,并受到越來越多外地人的青睞。甜油已被列為徐州非物質文化遺產,趙信隆醬園店也被江蘇省人民政府列為省級文物保護單位[1]。

目前國內外對醬油生產工藝、生產菌種改造、風味物質形成機理及保健功能的研究不斷深入。如高獻禮[2]研究了高鹽稀態醬油生產過程中風味物質的形成和變化規律。鄧靜等[3]結合運用物理化學誘變技術,獲得一株高產酸性蛋白酶的米曲霉新菌株。Lioe等[4]利用色譜分離技術結合感官評價法證實了小于500u的肽對醬油鮮味貢獻較小,而游離谷氨酸、天門冬氨酸和部分甜味氨基酸是醬油鮮味的主要來源。此外,Li等[5]研究了醬油主要指標與醬油抗氧化性的相關性;結果顯示醬油總固形物和褐變指數與醬油的抗氧化性高度相關。大量對醬油的深入研究極大地推動了醬油行業的健康發展。但國內外學者對甜油的研究極少,對甜油風味物質及其風味特征的研究尚未見報道。而對其風味特征的研究將有助于生產者和消費者對甜油準確定位,并為生產廠家提供基礎數據參考。

本實驗選取生抽醬油為對照,對比研究了兩者的常規理化指標、蛋白質/多肽分子量分布和氨基酸組成,結合感官評價法得出了甜油滋味物質和滋味特征。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

海天生抽 高鹽稀態法,三級醬油,佛山市海天調味食品股份有限公司,廣東佛山;甜油 新沂市窖灣趙信隆醬園店,江蘇新沂窖灣。

硫酸銅、亞甲基藍、酒石酸鉀、亞鐵氰化鉀、葡萄糖、硝酸銀、鉻酸鉀、甲醛溶液、考馬斯亮藍G-250、乙酸鎂、四硼酸鈉、磷酸氫二鈉、氯化鉀、氯化鈣、檸檬酸、Tris、SDS、過硫酸銨、溴酚藍、無水乙醇、冰醋酸均為分析純,中國醫藥集團上?；瘜W試劑公司。

恒溫水浴鍋 上海精宏實驗設備有限公司;KjeItec2300自動凱氏定氮儀 瑞典FOSS分析儀器有限公司;FE20 pH計 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;H1850R臺式高速冷凍離心機 長沙湘儀離心機儀器有限公司;垂直電泳儀 美國Bio-Rad公司;JD-801凝膠成像儀 江蘇省捷達科技發展有限公司;安捷倫液相色譜儀Ag1100 美國安捷倫公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 NaCl含量的測定 吸取0.1mL試樣稀釋液(蒸餾水稀釋50倍),于150～200mL錐形瓶中,加100mL水及1mL鉻酸鉀溶液(50g/L)混勻。用硝酸銀標準溶液(0.10mol/L)滴定至初顯桔紅色。量取100mL水,同時做試劑空白實驗。具體方法參照GB/T 5009.39-2003。

1.2.2 還原糖含量及總糖含量的測定 還原糖的測定方法參照GB/T 5009.7-2003。總糖的測定方法參照文獻[6]。

1.2.3 總酸和氨基酸態氮含量的測定 總酸和氨基酸態氮含量的測定采用國標GB/T 5009.40-2003方法,以滴定樣品溶液pH至8.2時消耗的標準NaOH溶液量計算樣品的總酸含量,總酸以乳酸計。

1.2.4 總氮含量的測定 樣品總氮含量的測定參照微量凱氏定氮法GB/T 5009.5-1985。

1.2.5 無鹽固形物含量的測定 樣品中總固形物含量按照GB 18186-2000法測定,以總固形物含量減去樣品NaCl含量為樣品的無鹽固形物含量。

1.2.6 蛋白質的SDS-PAGE分析 分別取15mL樣品于50mL離心管中,加入15mL 20%TCA溶液,混勻,冰浴1h。4℃下10000r/min高速離心15min,棄上清,加15mL丙酮懸浮沉淀,4℃下10000r/min離心15min,棄上清,重復上一步驟一次,加0.5mL緩沖液(8mol/L尿素,1% SDS,1% β-巰基乙醇,0.05mol/L Tris)溶解沉淀,充分溶解后用于電泳實驗。具體電泳方法參考文獻[7],電泳膠采用銀染法染色。電泳圖譜用JD-801凝膠成像儀記錄,通過捷達801圖像分析軟件3.3分析。

1.2.7 肽基氮含量的測定 肽基氮含量的測定參照GB/T 22492-2008方法[8]。準確吸取樣品1mL,用15%的三氯乙酸溶液定容至25mL,混勻后冰浴沉淀30min,用雙層定性濾紙過濾,去除初濾液。取濾液10mL用凱氏定氮法測總氮(酸溶性氮)。肽基氮含量=酸溶性氮含量-氨基酸態氮含量。

1.2.8 游離氨基酸分析 采用高效液相色譜法(HPLC)分析醬油中的氨基酸組成。樣品經0.45μm濾紙過濾后進行檢測,檢測條件為PICO.TAG氨基酸分析柱,溫度為40℃,流速為1mL/min,檢測波長為254nm。

1.2.9 感官分析 評價員根據國標GB/T 14195-1993標準和Lion等[4]的方法進行篩選和培訓,其中男生3名,女生4 名(年齡22～30歲)。以NaCl溶液(咸味,2g/L)、谷氨酸鈉溶液(鮮味,0.6g/L)、蔗糖溶液甜味,35g/L)、乳酸(酸味,1.65g/L)、L-異亮氨酸(苦味,5g/L)為標準溶液進行感官評定。實驗在(23 ± 2)℃感官評價室進行。感官評定訓練及測定過程采用定量描述分析(QDA)方法[9],并選擇使用線性圖形標度,采用0～9分制(無感覺(0分)-閾值感覺(1分)-微弱(3分)-中等(6分)-強烈(9分))。

1.2.10 統計分析 本文所有實驗均重復三次,實驗數據分析采用SPSS 15.0軟件完成,在檢驗水平為0.05的條件下進行顯著性差異分析。甜油與生抽醬油的感官屬性差異采用基于成對數據的t檢驗法進行。

2 結果與討論

2.1 常規理化指標的對比分析

甜油和生抽各理化指標如表1所示,上述各指標分別符合甜油企業標準(Q/3202381×AB01-2006)和高鹽稀態醬油國家專業標準(ZB X 66012-87)三級要求,其中生抽各指標測定結果與之前文獻[6]報道的三級生抽醬油各理化指標基本一致。甜油中NaCl、總糖、還原糖、無鹽固形物、總氮和總酸含量分別比生抽醬油高約28%、172%、176%,120%、12%和58%,而其氨基酸態氮含量比生抽醬油約低35%。上述各指標與甜油/生抽的咸、甜、鮮、酸、苦、濃厚感及感官形態密切相關。因此,由上述常規指標分析結果可知甜油與生抽在滋味物質和滋味上存在較大差異,有必要對甜油的滋味物質和滋味特征進行深入的分析。

表1 甜油和生抽常規理化指標Table 1 Physicochemical indices of sweet soy sauce and light soy sauce

2.2 蛋白質的SDS-PAGE分析和肽基氮含量分析

圖1 甜油和生抽SDS-PAGE電泳分析結果Fig.1 SDS-PAGE electrophoresis of sweet soy sauce and light soy sauce注:圖中M為蛋白質標準品,1和2為生抽,3和4為甜油。

2.3 氨基酸組成的分析

甜油和生抽在釀制過程中,原料中的大分子物質在各種酶的作用下發生一系列的生化反應,分解成低分子化合物,這些物質的相互結合形成了種類繁多的呈味物質,而氨基酸是其中重要的呈味物質,其種類和數量決定了生抽和甜油的品質[12]。

甜油和生抽中的游離氨基酸組成和含量如表2所示。甜油中的游離氨基酸組成和含量與生抽醬油存在顯著差異。鮮味氨基酸占生抽醬油中游離氨基酸的57%,其次是苦味氨基酸和甜味氨基酸,這和馮云子等[13]的測定結果基本一致。與生抽醬油相比,甜油中游離氨基酸以甜味氨基酸為主(45%),其次為苦味氨基酸和鮮味氨基酸。此外,生抽醬油中的游離氨基酸含量約為甜油的2.48倍,差異顯著,這也與兩者的氨基酸態氮含量的差異一致。上述分析說明甜油和生抽在關鍵呈味物質方面存在顯著差異,這也必然導致兩者在滋味方面存在顯著差異。

表2 甜油和生抽中的游離氨基酸組成Table 2 Free amino acids composition of sweet soy sauce and light soy sauce

2.4 感官評價

甜油和生抽感官評價結果如圖2所示。甜油以咸、甜味為主導滋味,而生抽醬油以咸、鮮味為主導滋味;這與兩種產品中的NaCl、總糖和還原糖含量及游離氨基酸分析結果基本吻合。在輔助滋味方面,甜油以鮮、酸味及濃厚感為輔助滋味,而生抽醬油以甜、酸及濃厚感為輔助滋味。甜油和生抽醬油中的苦味氨基酸占總氨基酸含量的21%以上,但兩種產品的苦味均較弱,這與苦味氨基酸的閾值較高和咸、甜和酸味對苦味的抑制作用有關[12-13]。方差分析結果顯示,甜油的甜味明顯(p<0.05)強于生抽醬油,而生抽醬油的鮮味顯著(p<0.05)強于甜油。此外,甜油的咸味、酸味和濃厚感雖強于生抽醬油,但在統計學上并未達到顯著的程度。由以上分析可得,甜油咸、甜味尤為突出,濃厚味較強,具有自身明顯的呈味特征;而生抽醬油以咸、鮮味為主體滋味。

圖2 甜油和生抽感官評價結果Fig.2 Sensory evaluation of sweet soy sauce and light soy sauce

3 結論

3.1 理化分析結果顯示,與生抽醬油相比,甜油中NaCl、總糖、還原糖、無鹽固形物、總酸、高分子量蛋白質含量均高于生抽醬油,而其氨基酸態氮和游離氨基酸含量顯著低于生抽醬油。高含量的NaCl、糖類物質及高比例的甜味氨基酸是甜油的特征滋味物質。

3.2 感官評價結果顯示,與生抽醬油相比,甜油咸、甜突出是甜油的特征滋味,鮮、酸、苦及濃厚感諸味協調。滋味物質含量的差異是導致甜油和生抽醬油感官屬性之間顯著差異的物質基礎。

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Study on the characteristics of taste compounds and taste of sweet soy sauce

SHU Wen-ju1,HE Lin-xia1,JIANG Shuang-shuang1,LIU Shuang-ling1,GUO Jin,LU Jian1,2,3,GAO Xian-li1,2,3，*

(1.School of Biotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China；2.Key Laboratory of Industrial Biotechnology,Ministry of Education,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;3.National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

In this paper,light soy sauce was used as control,the characteristics of proximate indices,molecular weight distribution of protein/polypeptide,amino acid composition and sensory attributes of sweet soy sauce were studied using proximate indices analysis,sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,high performance liquid chromatography in combination with sensory evaluation. Results showed that the contents of NaCl,total sugar,reducing sugar,salt-free solid and total acid in sweet soy sauce were 28%,172%,176%,120% and 58% higher than those in light soy sauce,however its amino acid nitrogen was approximate 35% lower than the control. The proportion and the content of protein/polypeptide with high molecular weight in sweet soy sauce were remarkably higher than those in the control. The amino acid composition of sweet soy sauce was characterized by a large amount of sweet amino acids(45%),followed by bitter amino acids and umami amino acids;however,the amino acid composition of the control was characterized by dominant umami amino acids(57%),followed by bitter amino acids and sweet amino acids. Sensory evaluation indicated that sweet soy sauce processed prominent tastes of salty and sweet,and a harmonious mixture of umami,sour and bitter,etc.

sweet soy sauce;taste compound;taste;protein;amino acid composition

2014-05-04

束文舉(1991-)，男，本科,研究方向：食品風味化學。

*通訊作者:高獻禮(1979-)，男，博士，副教授，研究方向:發酵食品及食品風味化學。

國家自然科學基金(31301538)；2013年江蘇省高等學校大學生實踐創新訓練計劃項目(1016010241130300)；江蘇高校優勢學科建設工程資助項目。

TS264.21

A

1002-0306(2015)11-0054-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.11.002