黃豆醬揮發性成分形成特征及活性研究

金倉 黃小強

摘要：黃豆醬是我國主要的發酵產品之一，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味產品，富含多種營養物質，這些物質具有多種生物活性功能。該試驗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黃豆醬中揮發性成分含量的影響，同時對黃豆醬羥基自由基清除率進行研究。結果表明，不同地域的黃豆加工出來的黃豆醬中揮發性成分存在一定程度的差異，不同面粉添加量對黃豆醬中的揮發性成分也存在一定程度的影響。同時，研究結果還表明黃豆醬具有一定的羥基自由基清除能力。

關鍵詞：黃豆醬；揮發性成分；不同地域黃豆；面粉

中圖分類號：TS264.24? ? ? 文獻標志碼：A? ? ?文章編號：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

基金項目：教育部產學合作協同育人項目（220802700230021）；河南省教育科學“十四五”規劃一般課題（2021YB0346）

作者簡介：金倉（1982—），男，河南信陽人，副教授，碩士，研究方向：休閑食品健康。

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

1 概述

黃豆醬，又被稱為大豆醬、黃醬和豆醬，在我國的北方，黃豆醬也被稱為大醬[1]。我國是大豆和豆醬制品的起源地，數千年來，我國開發了很多種大豆制品，我國傳統的黃豆醬制品尤為出名[2-3]。

隨著消費者生活水平的不斷升高，黃豆醬的保健功能不斷被開發[4]，消費者對黃豆醬的風味和品質要求更高，黃豆醬的需求量也不斷地增加，使得黃豆醬產業不斷散發活力。我國黃豆醬市場巨大，但是僅依靠小作坊式或者半機械化生產豆醬[5]已經不能滿足市場需求[6]，因此我國豆醬生產企業投入了更多的人力和材料用于豆醬制作工藝的改進和設備的更新[7]。所以當務之急是加大力度對豆醬中的揮發性成分變化的機理進行研究，同時將傳統技術工藝和現代技術工藝相結合，找到最適合當前豆醬生產的工藝，以滿足日益增長的市場需求[8-9]。

豆醬中的揮發性成分是其風味形成的重要指標之一，研究豆醬中的風味物質及豆醬發酵過程中風味物質的形成機理，可以為豆醬的發酵原料和產品工藝優化提供更多的科學依據，也對豆醬產業的發展有重要意義。

2 試驗材料及方法

2.1 試驗材料和設備

2.1.1 試驗材料

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

發酵劑：黑曲霉和米曲霉，從品質優良的豆瓣醬中獲得。

2.1.2 試驗儀器和設備

固相微萃取裝置、氣質聯用儀和嗅聞裝置。

2.2 試驗方法

2.2.1 豆醬發酵工藝和操作要點

大豆挑選→清洗浸泡→蒸煮→添加面粉混勻→接種發酵劑→恒溫培養→翻曲→成曲→發酵→成品。

2.2.1.1 原料預處理

黃豆醬主要的原料為黃豆，所以黃豆的品質至關重要，需要經過嚴格地篩選，去除黃豆中的雜質，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 ℃的水中進行浸泡，直到黃豆表面無褶皺，黃豆內部無白芯。

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，蒸煮60 min后進行滅菌處理，使黃豆中的蛋白質變性，更易被微生物利用和水解。

2.2.1.4 加面粉混勻

將經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，對黃豆醬的風味和顏色都有著重要的作用。

2.2.1.5 接種發酵劑

待原料冷卻至室溫時，按照原料的1%添加發酵劑，將原料與發酵劑混勻。

2.2.1.6 發酵

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

2.2.2 揮發性物質的分析條件

色譜柱：彈性毛細管柱（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，化合物相對百分比含量用面積歸一法進行計算[10-11]。

3 結果與討論

3.1 4種不同黃豆制成的黃豆醬感官評價結果

邀請10名具有感官評價經驗的人員對4種黃豆制成的黃豆醬進行感官評價，4種黃豆醬感官評分結果見表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、味道和形態上均存在一定差異。在顏色方面，ST-01和XY-23的豆醬呈現紅棕色，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。豆醬PB-89和TS-76的味道評分相比于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，具有獨特的烤香味。在形態特征方面，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種黃豆中蛋白質含量比較

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

3.3 黃豆醬中揮發性組分分析

由表2可知，4種黃豆醬一共檢測出33種揮發性物質，其中ST-01中含有21種揮發性物質，XY-23中含有23種揮發性物質，PB-89中含有20種揮發性物質，TS-76中含有21種揮發性物質。4種黃豆醬中所含有的揮發性物質種類較接近，但是每種揮發性物質之間卻存在明顯的區別。4種黃豆醬ST-01、XY-23、PB-89和TS-76中的揮發性物質（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中的揮發性物質明顯高于XY-23和TS-76，PB-89和TS-76中不含有吡嗪類揮發性物質，這些揮發性物質對黃豆醬的氣味和味道有明顯的影響，導致4種黃豆醬的感官評分不一致[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性物質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性物質明顯多于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。相關研究結果表明，黃豆發酵過程中會產生多種化合物，這些化合物產生于豆曲在發酵黃豆的過程中，黃豆在鹽溶作用下，釋放出各種水解酶，將黃豆中的蛋白質、脂肪和碳水化合物分解成氨基酸、脂肪酸和多肽類，從而產生很多風味物質[14]。

3.4 不同面粉添加量對黃豆醬中揮發性成分的影響

由表3可知，不同面粉添加量的黃豆醬中形成的揮發性風味物質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性物質更多。添加面粉能夠明顯增加豆醬中的酸類和酮類揮發性物質，同樣，增加豆醬中的面粉添加量，也會導致吡嗪類揮發性化合物減少，這可能是由于在豆醬發酵過程中，添加的面粉參與了化合反應，從而改變了豆醬中的風味物質。

黃豆醬中的醇類物質主要是由酵母菌發酵后產生的，醇類物質的閾值較高[15]，對黃豆醬的貢獻小，而酯類物質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生的。

3.5 黃豆醬對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，對羥基自由基的清除率也逐漸升高，當VC濃度和黃豆醬濃度小于5 mg/mL時，VC的羥基自由基清除率高于黃豆醬，當濃度高于5 mg/mL時，黃豆醬與VC的羥基自由基清除率接近。研究結果表明，黃豆醬具有一定的羥基自由基清除能力，但當濃度低時，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

黃豆醬是我國較典型的發酵豆制品，其制作原材料主要為大豆和面粉，是由微生物經過發酵后制成的一種調味品。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，對黃豆醬中的揮發性成分進行分析和研究，研究不同地域黃豆種類和面粉添加量對黃豆醬中揮發性成分的影響，為黃豆醬的風味評價體系和加工工藝優化奠定了基礎。研究結果表明，不同地域的黃豆和不同添加量的面粉對黃豆醬中的揮發性物質均存在一定程度的影響。同時，將黃豆醬與VC的抗氧化活性進行對比，發現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，黃豆醬對羥基自由基的清除能力遠低于VC。

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