大豆和豆粕发酵酱油风味品质差异及其影响因素的研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangjia09
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酱油是亚洲地区重要的传统发酵调味品,其原料主要包括蛋白质原料和淀粉质原料,大豆和豆粕是生产中常用的两种原料,两种原料发酵的酱油风味特征差异明显,但其物质基础和形成机制不明。因此,本论文以大豆和豆粕发酵酱油,结合定量感官和代谢组学技术系统阐明两类酱油香气和滋味感官的具体差异及其物质基础,分别从成曲差异和酱醪阶段脂质降解两个角度,探究影响大豆和豆粕酱油风味品质差异形成的影响因素,对酱油发酵生产的风味调控具有重要的意义。主要研究结果如下:(1)采用定量描述分析和代谢组学技术,对大豆和豆粕发酵酱油的香气及滋味感官特征和物质基础进行了系统分析。在香气及香气物质上,发现大豆酱油在酸香、果香和烤土豆香上评分更高,而豆粕酱油焦糖香、烟熏香和麦芽香较高。采用GC-MS技术在两类酱油中共检出70种挥发性化合物,大豆酱油酸类、酮类、吡嗪类、醛类、吡喃酮类和呋喃酮类含量更高,而醇类、酯类和含硫化合物在豆粕酱油中更丰富。其中,具有酸香(乙酸、2/3-甲基丁酸等)、果香(乙酸异丁酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯等)、烤土豆香(3-甲硫基丙醛)贡献的关键香气活性物质在大豆酱油中更高,而醇香(乙醇)和麦芽香(2/3-甲基丁醇)化合物在豆粕酱油中含量高,与酱油的部分香气感官结果相符。(2)在滋味方面,发现大豆发酵酱油的酸、鲜、甜和浓厚味更强,而豆粕酱油的咸、苦味重。理化指标结果表明大豆酱油总酸和还原糖含量较高,而总氮和氨氮含量显著低于豆粕酱油(p<0.05),基础指标与酸、甜味感官特征相符,但与鲜味、浓厚味的趋势有所差异。因此,进一步采用HPLC、GC-MS衍生化及UPLC-Q-TOF-MS阐明其代谢物质基础。大豆酱油中柠檬酸、草酸和苹果酸的含量均高于豆粕酱油,且均高于阈值,可能是引起酸味和总酸差异的重要物质基础。糖及糖醇组成上,5种糖类(甘露糖、半乳糖、果糖、阿拉伯糖、和木糖)和5种糖醇(木糖醇、肌醇、山梨糖醇、甘露糖醇和阿拉伯糖醇)均在大豆酱油中较高,与甜味的感官结果相符。在氨基酸组成上,豆粕酱油的氨基酸总量较高,且苦味氨基酸比大豆酱油高1.77 g/L,可能是豆粕酱油苦味较强的物质基础。鲜味物质方面,豆粕酱油中谷氨酸含量较高,与氨氮趋势类似,而肽分子量分布表明大豆酱油中<500 Da的短肽组分占比更有优势,并发现部分被报道的鲜味肽和Amadori化合物,如Asp-Arg、Gly-Leu、Leu-Glu和Fru-Asp等23种物质在大豆发酵酱油中峰面积较高,可能是大豆酱油的鲜味和浓厚味感突出的重要物质基础。(3)油脂是大豆与豆粕原料差异最大的营养组分,通过在豆粕酱醪发酵阶段添加不同比例(6%、12%和16%)的大豆油以及不同脂质组分(亚油酸和磷脂),从前体含量差异的角度探究油脂与大豆和豆粕酱油风味差异形成的关系。结果表明,适量脂质的添加能有效提升豆粕酱油的喜好度、鲜味和浓厚感以及烤土豆香,降低豆粕发酵酱油苦味、咸味以及烟熏香、麦芽香,添加12%大豆油的酱油样品滋味喜好度和鲜味最高,而添加16%的样品香气喜好度最高。此外,脂质的添加会显著提升酱油还原糖和总酸含量(p<0.05),但对总氮无显著影响(p>0.05)。进一步分析脂质组分,发现磷脂组可显著提高发酵酱油的鲜味、浓厚味、果香和醇香以及相应的风味物质,推测磷脂可能是影响酱油风味形成的关键组分。(4)采用酶活测定和GC-MS衍生化法等对大豆和豆粕发酵成曲8种酶活力和代谢物质进行了分析,阐明大豆和豆粕原料对微生物酶系及代谢产物累积的影响。主成分分析结果表明大豆成曲中更高的酸性蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶与香气特征(酸香、果香、烤土豆香)以及滋味特征(酸味、鲜味、浓厚味)具有正相关性,而豆粕成曲的中性蛋白酶、氨肽酶和降解碳水化合物类的的酶活力更高,与酱油中的麦芽香和烟熏香具有正相关性。两类成曲在糖类和脂肪酸类的总量上差异较大,主要表现在葡萄糖、果糖、甘露醇、赤藓糖醇、棕榈酸和亚油酸上。而挥发性物质结果表明,成曲中部分挥发性物质与酱油分布特点一致,即酸类、呋喃(酮)和酮类物质在大豆成曲更高,而醇类物质偏低,表明成曲积累的代谢物质组成是酱油风味差异来源的重要基础。
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