4種釀造工藝醬油的品質分析

＊李舒粵 潘培蓓 張海蕓 葉海青

（吉林大學食品科學與工程學院 吉林 130062）

醬油是我國傳統調味品，含有氨基酸、有機酸、糖類等多種營養物質和生理活性成分，這些物質賦予醬油抗氧化、抗癌、降血脂、促進胃液分泌、增強食欲等多種功能[1]。

香味物質作為醬油特征風味重要元素，含量少但作用極大。我國香味物質研究起步相對較晚，成果也較少。氨基酸是醬油中重要的營養成分，其含量高低可反映醬油質量的優劣。

醬油的釀造工藝不同，生產出的醬油品質則不同。釀造工藝的發展中既要傳承傳統工藝，也要重視優化生產工藝。但現在少有文章研究分析不同釀造工藝醬油的品質。

本文基于氣相色譜-質譜聯用儀、全自動氨基酸分析儀、紫外分光光度計等研究天然日曬、低鹽固態移池淋油、室溫發酵原池澆淋、木桶釀造4種不同釀造工藝醬油的揮發性風味物質、氨基酸以及γ-氨基丁酸，為人們依據需求選擇不同工藝的醬油提供了切實的數據支持，為醬油釀造工藝優化提供理論依據。

1.材料與方法

（1）材料。4種釀造醬油：天然日曬醬油；低鹽固態移池淋油醬油；室溫發酵原池澆淋醬油；木桶釀造醬油，以上實驗樣品均由松濱老醋有限責任公司提供。

（2）儀器。57330-U型固相微萃取手動進樣手柄：美國Supelco公司；6890-5973型氣相色譜-質譜聯用儀：美國Agilen公司；L-8900全自動氨基酸分析儀：日本日立公司；UV759CRT紫外分光光度計：上海佑科公司。

（3）揮發性物質的測定。參照朗鑫崧[2]的方法，稱取8.00g樣品，放入20mL頂空進樣瓶中，加蓋密封，經過60℃水浴，將老化的探頭伸入頂空進樣瓶中，推出纖維探頭。利用固相微萃取針萃取40min后取出纖維探頭，立即插入氣相色譜-質譜聯用儀進樣口，在260℃條件下進行熱解析，重復三次。

氣相色譜條件：DB-35MS彈性石英毛細管柱，載氣為氦氣，載氣流量1mL/min，進樣口溫度280℃；升溫程序為柱初溫40℃，維持1min，以8℃/min升溫至280℃，維持10min。

質譜條件：離子源溫度240℃，四極桿溫度150℃，傳輸線溫度260℃。

（4）游離氨基酸的測定。參考陳杰等[3]的方法。取2.00mL醬油樣品，加1mL 15%的磺基水楊酸沉淀蛋白，然后用水定容至25.00mL的容量瓶中。取5.00mL醬油液體置于離心管中，10000r/min離心10min，再吸取上清液1.00mL稀釋至25.00mL的容量瓶中，然后加水定容，最后取1.00mL壓濾進樣。

色譜柱為ZORBAX SB-Aq柱（4.6mm×250mm）；流速0.4mL/min，0.35mL/min；檢測波長570nm和440nm；柱溫57℃；進樣體積20μL；反應溫度135℃，分析時間35min。

（5）γ-氨基丁酸的測定。參考鄭立軍等人[4]的方法測量γ-氨基丁酸。準確稱取0.2mg、0.7mg、1.2mg、1.7mg、2.2mg、2.7mg的γ-氨基丁酸于5mL的離心管內，加入5mL的去離子水，制備成標準溶液。按順序依次加入0.5mL標準溶液，0.2mL硼酸緩沖溶液（0.2mol/L，pH=9），1mL重蒸苯酚溶液（質量分數為6%），0.5mL次氯酸鈉溶液（體積分數為7.0%），用渦旋振蕩器混勻后置于100℃沸水中反應10min，待溶液呈現藍綠色，立即放入搖床冰浴震蕩5min后取出，加入2mL乙醇（60%），結束反應后在645nm處測定吸光值，得到標準曲線。同理，分別測定4種醬油脫色后的吸光度，根據標準曲線計算出γ-氨基丁酸的含量。

（6）數據處理。數據采用Xcalibur軟件（版本2.0），SPSS18.0（IBM）和Excel軟件進行分析處理。

2.結果與分析

(1)揮發性物質

通過氣相色譜-質譜聯用儀，對4種醬油進行檢測，共檢出91種揮發性物質，包含醇類8種、酚類3種、酯類16種、醛酮類14種、酸類28種、雜環化合物7種及烴類物質15種。本文對4種釀造工藝醬油中醇、酯、酸、醛、酮、酚、雜環類和烴類化合物的相對含量分別進行了對比分析，見表1。

表1 4種釀造工藝醬油中揮發性物質相對含量

醇類與香氣的組成關系密切。4種醬油中共檢出10種醇類物質。主要的醇類有乙醇，苯乙醇和3-甲基-1-丁醇。其中乙醇具有醇和的酒香味，也是多種有機酸的前體物質，而且可以進一步與氨基酸、有機酸等生成酯香類物質。每種醬油中均檢測到乙醇，增加了醇香風味，其中木桶釀造醬油中乙醇含量最高（51.45%），室溫發酵原池澆淋醬油次之（28.00%）。苯乙醇是醬油的重要的風味物質，具有玫瑰樣香氣。乙醇的積累對苯乙醇的產生有很大的協同抑制作用[5]。在木桶釀造醬油中乙醇相對含量近似為室溫發酵原池澆淋醬油的2倍，但二者檢測出苯乙醇含量差距并不大（0.94%和0.85%），推測可能是木桶釀造醬油中乙醇含量過高而抑制了苯乙醇的產生。

酚類物質的香氣特征顯著、香氣活性強，是醬油香氣的關鍵。其中4-乙基愈創木酚（4-Ethyl-2-methoxy-phenol，4-EG）屬醬香型香料，沸點高，具有煙熏及辛香味。世界釀造行業公認其作為醬油關鍵風味成分，具有緩和咸味作用[6]。在4種釀造醬油中，木桶釀造醬油中4-EG的含量檢出為1.20%，而在其他3種醬油中均沒有檢出。Yasuhiko等[7]研究表明在醬油中，代謝合成4-EG的途徑主要是以阿魏酸為前體，通過阿魏酸脫羧酶和4-乙烯基愈創木酚還原酶合成4-EG。是否產生4-EG與阿魏酸含量，阿魏酸脫羧酶和4-EG還原酶活性有關。木桶釀造醬油的制造工藝為低溫前酵，常溫后酵，上述酶活性可能在該溫度下活性較高，從而產生4-EG。

醛、酮類物質在各醬油中相對含量都較少，4種醬油中醛、酮類相對含量在0.5%～4.5%。短鏈酮類物質具有果香的焦糖味，醛類物質能調和醬油香氣。其中，2-甲基丁醛和3-甲基丁醛是醬油麥芽香的重要來源，讓醬油風味更飽滿[8]。2/3-甲基丁醛在低鹽固態移池淋油醬油中相對含量最高（3.87%），其次是室溫發酵原池澆淋醬油和天然日曬醬油，分別為0.60%、0.48%，木桶釀造醬油含量最低（0.01%）。從相對含量看，麥芽香可歸屬于低鹽固態移池淋油醬油的特征香味。醛類物質主要產生于微生物的轉化作用、油脂的氧化降解和氨基酸降解[3]。低鹽固態移池淋油醬油發酵時間較短，在此期間隨著發酵進行，部分氨基酸、油脂不斷降解為醛類揮發性物質，醛類物質含量升高。而其他三種醬油發酵時間相對較長，可能導致生成的醛類化合物與醇類等物質反應導致醛類物質種類減少，含量降低。

(2)氨基酸

①必需氨基酸組成分析。4個樣品中必需氨基酸占總氨基酸的比例均超過36%。其中低鹽固態移池淋油醬油必需氨基酸占比最高達到43.49%，室溫發酵原池澆淋醬油最低為36.80%。必需氨基酸和總氨基酸含量比（E/T）和必需氨基酸與非必需氨基酸的含量比（E/N）是評價氨基酸營養價值的重要指標。低鹽固態移池淋油醬油的E/T和E/N最高，分別為43.49%和76.98%，最低為室溫發酵原池澆淋醬油分別為36.80%和58.21%。根據WHO/FAO提出的理想蛋白質中E/T為40%左右，E/N在60%以上的要求[9]，它們質量高低順序為室溫發酵原池澆淋醬油＞木桶釀造醬油＞天然日曬醬油＞低鹽固態移池淋油醬油。

表2 4種釀造工藝醬油中8種必需氨基酸含量（g/100mL）

②醬油中γ-氨基丁酸的分析。γ-氨基丁酸（γaminobutyric acid，GABA）是一種天然存在的功能性氨基酸，是一種重要的抑制性神經遞質，具有很多重要的生理功能，如降血壓、治療癲癇、調節激素分泌、控制哮喘，改善脂質代謝、防止動脈硬化、改善糖尿病等。

由表3可知，γ-氨基丁酸的含量在低鹽固態移池淋油醬油中最高達到1048.611±55.452mg/L，在木桶釀造醬油的最低為634.954±0.000mg/L。γ-氨基丁酸主要由L-谷氨酸脫羧而成，有相關研究發現能在醬油發酵過程中篩選出高產γ-氨基丁酸的乳酸菌[10]，根據以上分析推測4種釀造醬油中γ-氨基丁酸含量的差異可能是由于不同發酵工藝所需溫度不同，而引起乳酸菌分解L-谷氨酸產γ-氨基丁酸的能力不同造成的。

表3 4種釀造工藝醬油γ-氨基丁酸的含量

3.結論與討論

在4種釀造工藝生產的醬油中，共鑒定出91種揮發性物質，其中木桶釀造醬油含有的醇類化合物種類和含量最多，低鹽固態移池淋油醬油中酯類化合物的種類和含量最多，天然日曬醬油含酸類化合物最多。4種釀造工藝醬油均富含豐富的氨基酸，其中天然日曬醬油最優。γ-氨基丁酸的含量在低鹽固態移池淋油醬油中最高，在木桶釀造醬油中最低。