醬油風味影響因素的研究進展

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.07.035

中圖分類號：TS264.21 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）07-0235-06

Research Progress on Influencing Factors of Soy Sauce Flavor

GAO Su-juan1，TU Shi-wei1， ZHAO Wen-hong1，QIAN Min1，BAI Wei-dong1*，LU Li-ling2 （1.College of Food Science and Technology， Zhongkai University of Agriculture and Engineering，Guangzhou 5lo225，China；2.Guangdong Pearl River Bridge Bio-Tech Co.，Ltd.，Zhongshan ，China）

Abstract： The formation of soy sauce flavor is a complex fermentation process，in which raw materials and fermentation processes provide the material basis and fermentation conditions for soy sauce brewing. The various taste and flavor substances produced by the metabolism of synergistic action of microorganisms form the most basic flavor of soy sauce. Among them，Aspergillus oryzae，lactic acid bacteria and yeast play an important role. In this paper，the effects of soy sauce brewing raw materials and the two commonly used fermentation processes in modern soy sauce industry on soy sauce flavor，the effects of three types of main microorganisms on the flavor substances in soy sauce，and the correlation among aroma components are summarized.Moreover， prospects are made for improving soy sauce quality by regulating the influencing factors of soy sauce flavor in the future.

Key words： raw materials; microorganism; fermentation process; soy sauce flavor

醬油是一種以大豆、小麥或麩皮為原料，通過高溫蒸煮、制曲等工藝經(jīng)微生物發(fā)酵而成的液體調味品，在我國具有悠久的釀造歷史，之后傳入日本、韓國等亞洲國家，其色澤紅潤、香氣濃郁，具有良好的增味提鮮效果，因此廣受大眾的喜愛[1-2]。近年來，隨著餐飲業(yè)和食品工業(yè)的發(fā)展，醬油已經(jīng)成為十分重要的調味品，并且醬油的釀造工藝和功能也隨著市場需求的增大更加豐富，黃超[3分析認為醬油行業(yè)在未來的成長空間和估值還將進一步提高，市場格局也將進一步擴大。在國際市場，我國的醬油產(chǎn)品相較于日式醬油在原料的蛋白質利用率和氨基酸轉化率上存在一定差距，另外，中國傳統(tǒng)醬油香氣成分中含有豐富的吡嗪類化合物，而日式醬油中的香氣成分則以酯類為主[4-5]。

醬油釀造是在各種微生物群落及其酶系協(xié)同作用下的復雜代謝過程，目前國內外研究普遍認為參與醬油釀造的主要微生物包括霉菌、酵母菌、乳酸菌三類[6-7]。醬油中富含大量風味物質并且具有一定的生理功能，馮云子等[8總結了醬油中的香氣揮發(fā)性物質和非揮發(fā)性物質分別有202種和230種，具有抗氧化、抗腫瘤、降血壓、降尿酸等功能特性。本文總結了醬油釀造原料及高鹽稀態(tài)發(fā)酵和低鹽固態(tài)發(fā)酵這兩種釀造工藝對醬油風味的影響，并對醬油釀造過程中起主要作用的三類微生物相關的揮發(fā)性風味物質以及對醬油風味的影響進行了綜述，以期為開發(fā)優(yōu)質醬油提供一定參考。

1原料對醬油風味物質的影響

醬油釀造中常用的原料有大豆、豆粕、麩皮、面粉、小麥等，原料的種類及其配比不同對醬油風味的形成有著重要影響。醬油原料中主要成分淀粉、蛋白質是微生物生長代謝的碳源、氮源，原輔料中淀粉被酶分解成葡萄糖、果糖等小分子糖類，蛋白質可分解產(chǎn)生鮮味、甜味等多種氨基酸等小分子肽[9]。

1.1淀粉質原料對醬油風味的影響

在醬油釀造中最常用的淀粉質原料是小麥、面粉和麩皮等，由于淀粉質原料中物質組成的差異性，導致醬油具有不同的風味。趙謀明等[10]研究發(fā)現(xiàn)面粉和麩皮這兩種淀粉質原料的醬油中香氣成分差異性不大，但各物質的含量占比有較大差異，面粉類醬油中酸類、醛類、醇類、含硫化合物的比例更高，而麩皮類醬油中以酮類、酚類、呋喃（酮）類、雜環(huán)類化合物為主要香氣成分。周朝暉等[11]研究發(fā)現(xiàn)小麥粉與面粉混合發(fā)酵醬油中以天冬氨酸為主的氨基酸等滋味物質和4-乙基愈創(chuàng)木酚、HDMF、HEMF等香氣物質的含量比純小麥粉發(fā)酵的醬油更高、風味更飽滿，其醇類物質的比重較大，而純小麥粉發(fā)酵醬油中以酸類物質為主要的風味物質。武倩宇等[12]提高醬油釀造原料中麩皮的占比，得出高鹽稀態(tài)醬油中醛類和酸類等香氣成分的種類和含量更加豐富，對醬油的風味有所改善。目前關于醬油淀粉質原料的文獻報道相比蛋白質原料的偏少，加強淀粉質原料對醬油風味影響的了解，有利于進一步提高醬油的品質。

1.2蛋白質原料對醬油風味的影響

大豆作為醬油的主要釀造原料，大豆的性狀對醬油品質有著直接的影響，這主要是由于不同大豆中蛋白質和總糖含量的差異性。Chen等[13]發(fā)現(xiàn)高蛋白低總糖大豆制得的醬曲中的中性蛋白酶和β-葡萄糖苷酶活性較高，而低蛋白高總糖大豆制得的醬曲中的酸性蛋白酶和木聚糖酶活性較高，而酶活性和醬油口味有一定的相關性，這使得低蛋白高總糖大豆醬油的鮮味和濃味強度較高。脫脂大豆發(fā)酵醬油相比大豆發(fā)酵醬油雖然降低了成本，但是兩者的風味物質有著顯著性差異。Tian等[14]發(fā)現(xiàn)大豆發(fā)酵醬油具有較高的酸味、果味和熟土豆味，而脫脂大豆醬油表現(xiàn)出較高的煙熏味和麥芽味，這與兩種原料中風味前體物質含量以及在制曲過程中積累的酶譜的差異性密切相關。市場上有機醬油的價格更加昂貴，一方面有機醬油使用的有機原料中大豆、小麥的蛋白質等營養(yǎng)物質的質量和含量相比普通原料更高，醬油的香氣成分更加豐富，另一方面在發(fā)酵過程中，有機醬油中某些酶展現(xiàn)出更高的酶活力，使得醬油的營養(yǎng)價值更高[15-16]。原料中蛋白質的含量不僅會直接影響醬油的風味，而且在醬油發(fā)酵過程中呈現(xiàn)出不同的酶譜，酶的種類和酶活性的差異使得醬油的香氣成分呈現(xiàn)顯著性差異。

1.3其他原料對醬油風味的影響

近年來，以發(fā)芽大豆、發(fā)芽小麥替代大豆、小麥作為醬油釀造原料的報道越來越多。李晶晶[17]發(fā)現(xiàn)以不同發(fā)芽長度的發(fā)芽大豆和炒小麥作為原料釀造的醬油中氨基酸態(tài)氮含量、還原糖含量顯著高于傳統(tǒng)市售醬油，并且檢測出了傳統(tǒng)市售醬油沒有檢測到的己酸甲酯、L-蘋果酸、硬脂酸甘油酯、赤蘚糖醇等風味物質。Shi等[18也證實了發(fā)芽小麥能夠有效改善醬油的營養(yǎng)和風味，這可能是由于豆芽原料中含有的活性酶提升了發(fā)酵速度，在發(fā)酵前期提高了氨基酸態(tài)氮含量，Shi等[18]還得出發(fā)芽小麥降低了細菌的多樣性，有利于醬油發(fā)酵。如今醬油釀造原料的開發(fā)和利用更加深入，張明君等[19]采用榨油后的牡丹籽粕作為主要的蛋白原料釀造醬油，醬油品質達到國家一級醬油標準。楊春暉等[20]研究發(fā)現(xiàn)相比豆粕和黃豆釀造的醬油，黑豆醬油的功能成分和抗氧化活性更好。綜上，說明更多的研究者為了提高醬油的品質及賦予其他功能性作用，原料的選擇范圍更廣，另外，也促進了某些副產(chǎn)物資源的利用。

2發(fā)酵工藝對醬油風味的影響

2.1 現(xiàn)代醬油常用的兩種發(fā)酵工藝

低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝和高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝是我國現(xiàn)代醬油工業(yè)中應用較廣泛的兩種發(fā)酵工藝，低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝具有發(fā)酵周期短、成本較低等特點，而高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝長周期的徹底發(fā)酵使得醬油成品的風味和香氣更豐富，因此，高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝常用來生產(chǎn)高檔醬油[21-22]。兩種發(fā)酵工藝的工藝流程見圖 1^[23-25] 。為了提高醬油的品質，目前關于發(fā)酵工藝優(yōu)化的報道越來越多，主要集中在制曲和發(fā)酵工藝條件改良[13.26]、釀造原料優(yōu)化[18，27]、添加菌種或其他外源物等[28-30]方面。

2.2 兩種發(fā)酵工藝醬油的香氣成分

與低鹽固態(tài)發(fā)酵工藝和高鹽稀態(tài)發(fā)酵工藝有關的揮發(fā)性風味物質見圖 2^[31-33] ，展示了兩種發(fā)酵工藝的風味差異性。由圖2可知，構成兩種發(fā)酵醬油整體風味的特征性風味物質的種類基本相同，如賦予醬油酸味、醇香的2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、乙醇，賦予醬油煙熏香、焦糖香的愈創(chuàng)木酚、HEMF等物質，但高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油中的酯類、酚類等風味物質的種類明顯多于低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油，如具有煙熏香的4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚等香氣成分，具有焦糖香的HDMF，而低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油中的醇類物質種類更多，如正辛醇、松柏醇、桉葉油醇等物質。這與兩種發(fā)酵工藝醬醪中的菌群結構具有較大關系，劉婷婷等[34]研究發(fā)現(xiàn)高鹽稀態(tài)醬油中對醬油風味形成起重要影響作用的乳酸菌和酵母菌的種類和數(shù)量遠高于低鹽固態(tài)醬油，這使得發(fā)酵后期在主要優(yōu)勢菌群乳酸菌和酵母菌的作用下，高鹽稀態(tài)醬油香氣活性物質的種類更加豐富，而低鹽固態(tài)醬油中霉菌的種類和數(shù)量較多，大多數(shù)霉菌由于產(chǎn)生不愉快氣味對醬油的風味產(chǎn)生不利影響。Feng等[32]研究得出香氣化合物的濃度對醬油整體香氣起重要影響作用。張艷芳等[31]也得出低鹽固態(tài)醬油中主要香氣成分1-辛烯-3-醇的含量遠高于高鹽稀態(tài)醬油，具有煙熏香的愈創(chuàng)木酚含量較低。不同的發(fā)酵工藝條件創(chuàng)造了不同的醬醪發(fā)酵環(huán)境，也使得醬油的風味各異，而醬油的發(fā)酵工藝優(yōu)化向著提高醬油品質、降低生產(chǎn)成本的方向發(fā)展。

3參與醬油釀造的主要微生物

3.1米曲霉對醬油風味的影響

醬油釀造主要包括醬油制曲、醬醪發(fā)酵、淋油3個階段[35]，米曲霉是醬油發(fā)酵的關鍵起始菌種，其豐富的蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶等多種酶組成了較復雜的酶系，能分解原輔料中的淀粉、蛋白質，為其他微生物代謝提供物質基礎，因此，通常會在制曲階段加入來曲霉來啟動發(fā)酵[36]。米曲霉的酶系可分為降解蛋白酶類、降解碳水化合物酶類、其他酶類三類，因此通過酶的降解作用可生成游離氨基酸、多肽、小分子肽、多糖、單糖等呈味物質，為醬油的呈味效果做出了重要貢獻[37]。醬油中的主要揮發(fā)性風味物質由醇類、酸類、酚類、酯類、醛類、呋喃類和吡嗪類等化合物組成，來源于原料的分解、微生物代謝作用、非酶促生化反應[38]，這些風味物質的形成與米曲霉中豐富的酶系有著非常緊密的聯(lián)系。

近年來，關于醬油中米曲霉的研究報道主要集中于優(yōu)良產(chǎn)酶性能米曲霉的選育[39-40]、米曲霉產(chǎn)酶及代謝產(chǎn)物分析[41-42]、米曲霉對醬油風味及其他共生微生物的影響[43-44]等方面。張霖靖等[45]通過蛋白酶酶活、醬油理化指標等多種參考因素比較了ARTP選育的米曲霉和商業(yè)米曲霉在高鹽稀態(tài)醬油中的發(fā)酵性能，得出選育的米曲霉發(fā)酵性能均高于商業(yè)米曲霉，具有較好的應用價值。樊嘉訓等[46]也比較分析了高產(chǎn)蛋白酶的米曲霉和米曲霉3.042對醬油風味的影響，得出高產(chǎn)蛋白酶的米曲霉醬油中鮮味、甜味等氨基酸、呈現(xiàn)酸味的酒石酸、甲酸、乳酸等物質的含量均有所增加。Senba等[47]通過與 Aspergillus sydowi 的同源蛋白嵌合來提高米曲霉γ-谷氨酰轉肽酶的耐鹽性，以更好地適應醬油高鹽環(huán)境，提高醬油的鮮味。優(yōu)良的米曲霉菌株與其產(chǎn)酶性能有很大關系，根據(jù)產(chǎn)酶需求研究米曲霉在醬油發(fā)酵中的產(chǎn)酶種類和酶活能力是一大熱點。

3.2乳酸菌對醬油風味的影響

乳酸菌主要在醬油釀造的前期參與發(fā)酵并產(chǎn)生大量有機酸，降低醬醪的pH值，使發(fā)酵環(huán)境呈酸性，這為后期參與發(fā)酵的酵母菌提供了良好的發(fā)酵環(huán)境[48]。在醬油釀造過程中有多種乳酸菌參與了發(fā)酵，主要包括乳桿菌、魏斯氏菌、片球菌、嗜鹽四聯(lián)球菌、乳酸球菌等[49]。

乳酸菌在醬醪中分解糖類產(chǎn)生的有機酸是醬油中重要的酸性呈味物質，另外，乳酸菌可使醬油中的氨基酸組成發(fā)生變化，減少滋味物質的含量，也可生成其他氨基酸，改變醬油中呈味物質的種類[50]。醬油發(fā)酵過程中生成的有機酸種類與乳酸菌種類有較大聯(lián)系，如嗜鹽四聯(lián)球菌、糞腸球菌、類腸膜魏斯氏菌等在發(fā)酵代謝中產(chǎn)生乳酸，乳桿菌屬在代謝過程中產(chǎn)生琥珀酸，琥珀酸可通過三羧酸循環(huán)轉化成檸檬酸，因此，明確在醬油釀造過程中乳酸菌種類與滋味物質的相關性可用來調控醬油風味[1]。另外，參與發(fā)酵的乳酸菌通常具備較好的耐鹽性，其中嗜鹽四聯(lián)球菌可在 18% 的高鹽環(huán)境下生存代謝，產(chǎn)生乳酸，魏斯氏菌是醬油釀造過程中的主要優(yōu)勢菌屬，細菌數(shù)巨大且變化趨勢穩(wěn)定，對醬油風味的貢獻顯著[51]。

目前對乳酸菌的選育也圍繞提高醬油風味、降低醬油中某種有害成分等展開，通過在醬油發(fā)酵過程中添加某種功能性乳酸菌菌株，比添加外源物更加節(jié)約成本。呂想等[52]篩選到耐鹽且具有降解生物胺能力的乳酸菌，有望應用于醬油發(fā)酵中以降低醬油中的生物胺，提高醬油的品質。李祥弟等[53]篩選出一株產(chǎn)4-乙基愈創(chuàng)木酚的嗜鹽四聯(lián)球菌，在醬油模擬發(fā)酵中具有較好的產(chǎn)4-乙基愈創(chuàng)木酚能力，制成發(fā)酵菌劑可改善醬油的香氣。有研究表明在醬油釀造過程中，在發(fā)酵階段加入不同種類的乳酸菌參與發(fā)酵可使醬油中揮發(fā)性風味物質的種類和含量有所提高。Zhang等[54]在制曲中共同接種了植物乳桿菌、米曲霉等菌株使得醬油發(fā)酵中的酶活性和某些活性物質有所增加，提高了醬油的品質。張偉等[55]從泡菜水中篩選到優(yōu)良植物乳桿菌并將其應用到醬油發(fā)酵中，醬油的香氣和滋味得到明顯的提升。

3.3酵母菌對醬油風味的影響

酵母菌是醬油釀造過程中重要的微生物菌群，在醬醪發(fā)酵 5～6 個月的發(fā)酵后期，酵母菌和嗜鹽乳酸菌為主要優(yōu)勢菌群，對最終醬油成品的風味形成起到重要作用[56]。酵母菌在醬油發(fā)酵過程中直接或間接地促進了香氣的形成，特別是對于酯類、醇類等香氣物質，在醬油香氣生成中發(fā)揮重要作用的是魯氏接合酵母、球似酵母和假絲酵母，而魯氏接合酵母又是起主要發(fā)酵作用的產(chǎn)醇酵母，這些酵母菌生成醬油中的典型香氣成分如4-乙基愈創(chuàng)木酚[57]

自前關于醬油釀造中酵母菌的報道主要傾向于功能性酵母的選育、與其他菌種共同接種于醬油發(fā)酵、用于提高醬油中滋味物質和香氣成分含量以改善醬油的品質。另外，也對醬油發(fā)酵中添加酵母菌的條件有了更深入的研究，進一步加大酵母菌在醬油釀造中的應用。韓冉等[58]研究了在不同發(fā)酵時間下添加魯氏接合酵母對高鹽稀態(tài)醬油品質的影響，得出醬油中的氨基酸產(chǎn)量與酵母菌的酶活力有關，添加時間對醬油品質的影響不大。白雨薇[59利用基因組重排技術篩選了高產(chǎn)鮮味氨基酸的酵母菌并應用于醬油發(fā)酵中，對比分析發(fā)現(xiàn)添加了優(yōu)良菌株的醬油中鮮味氨基酸含量有明顯提高。酵母菌的品質對醬油中滋味物質和香氣成分的種類和含量起到一定的促進作用。Zhang等[60]對比分析得出在醬油發(fā)酵中添加3株葡萄球菌和魯氏接合酵母共發(fā)酵比葡萄球菌單發(fā)酵的關鍵香氣物質要高，醬油風味更好；Wang等[61]研究了魯氏接合酵母和多變擬威克酵母（Wickerhamiellaversatilis）應用于醬油的最佳配比，兩種酵母相互影響，不同配比導致醬油中香氣成分改變。醬油釀造中酵母菌各菌種的發(fā)酵特點不同，對醬油特征香味的貢獻也不同；另外，醬油的發(fā)酵環(huán)境、菌種的性能品質和接種方式都會對醬油成品香氣成分的種類和含量造成影響。

3.4三類主要微生物的相關揮發(fā)性風味物質

參與醬油發(fā)酵的主要微生物和與其相關的揮發(fā)性風味物質見圖 3^{[1，49，60，62-66]} 。米曲霉能產(chǎn)生具有蘑菇香氣的1-辛烯-3-醇、具有烘烤香氣的2，5-二甲基吡嗪和2，3，5-三甲基吡嗪，這與阮志強等[48]研究得出米曲霉對1-辛烯-3-醇的含量有較大影響的結論一致。愈創(chuàng)木酚和4-乙基愈創(chuàng)木酚具有的煙熏香是醬油中代表性的風味特征，分別與乳酸球菌和片球菌具有相關性，具有花果香的苯乙醇和乙酸乙酯、具有蔬菜香的3-甲硫基丙醇都與乳酸菌具有相關性，這與趙瑩分析醬油中重要揮發(fā)性風味物質與乳酸菌的相關性結論一致。乳酸菌具有較好的產(chǎn)酸能力，其中片球菌、嗜鹽四聯(lián)球菌、乳酸球菌、魏斯氏菌和明串珠菌與富有酸味的3-甲基丁酸和乙酸等風味物質具有相關性。

魯氏接合酵母、假絲酵母和球擬酵母都具有產(chǎn)乙醇能力，賦予醬油愉悅的醇香風味，其中魯氏接合酵母與2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、HEMF、HDMF、2-糠醇、愈創(chuàng)木酚等重要的風味物質具有相關性，能賦予醬油麥芽香、焦糖香、煙熏香等。有研究表明假絲酵母產(chǎn)酯、產(chǎn)酚的能力較好，與其相關的乙酸苯乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇、愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等風味化合物能賦予醬油良好的花果香和煙熏香；而球擬酵母常常與具有煙熏香的4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚等風味物質具有相關性，以上關于醬油釀造中酵母菌和相關風味物質的總結與苗春雷等[65]和徐高丹等[66]的結論一致。

醬油釀造過程中大量微生物參與了反應，其中有些微生物代謝產(chǎn)生的物質賦予醬油獨特的風味，但由于醬油微生物發(fā)酵系統(tǒng)的復雜性，將參與發(fā)酵的微生物與醬油中的風味物質關聯(lián)起來還需做許多研究。

4總結與展望

在醬油釀造中，原料、發(fā)酵工藝和微生物是醬油風味形成的主要影響因素，通過對這3個影響因素進行深入了解和調控，可最大化地提高醬油的風味品質。為了滿足消費者的需求，未來醬油產(chǎn)品的多樣化和細分化會成為主要趨勢，這也為優(yōu)質醬油的開發(fā)提供了動力。醬油釀造的核心是依靠微生物發(fā)酵、優(yōu)良菌種的選育及添加條件、微生物的生理特性調控原料和發(fā)酵工藝條件，為生產(chǎn)低成本、高品質的醬油提供了可能。

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