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固相微萃取法分析传统工艺酿制酱油香味成分

2017-10-18邓岳刘戎梅田园园孙群

中国调味品 2017年10期
关键词:呋喃酿制吡嗪

邓岳,刘戎梅,田园园,孙群*

(1.泸州职业技术学院,四川泸州 646000;2.四川大学生命科学学院,生物资源与生态环境教育部重点实验室,成都 610064)

固相微萃取法分析传统工艺酿制酱油香味成分

邓岳1,刘戎梅2,田园园2,孙群2*

(1.泸州职业技术学院,四川泸州 646000;2.四川大学生命科学学院,生物资源与生态环境教育部重点实验室,成都 610064)

文章运用HS-SPME-GC-MS对“非物质文化遗产”——四川省泸州市合江县先市酱油香味物质进行分析,一共检测出67种挥发性香味物质,其中醇(10)、醛(7)、酮(6)、酸(9)、酯(12)、吡嗪(5)、酚(5)、呋喃(7)、含硫化合物(4)及其他类(2),其中酸类物质含量最高,其次为醇类、酚类、呋喃类、醛类、酯类、吡嗪类、含硫类、酮类。

古法酿制;先市酱油;HS-SPME-GC-MS;品质特性;风味物质

1 概述

四川省泸州市合江县先市镇位于川南黔北结合部的赤水河畔。古时川盐从自贡盐井路经到泸州进入长江水运,得原料充足之便利,先市镇自古盛产酱油,其中先市酱油酿制技艺可追溯至汉朝,兴于唐,盛于清,所酿酱油因“酱香浓郁、味美醇厚”闻名于川南黔北[1]。在2014年,先市酱油入选第四批国家级非遗代表性项目名录。

先市酱油酿制技艺采用大豆整粒蒸闷、多野生菌种制曲、高盐稀固发酵、长周期自然晒露以及“秋子”浸出等法则,酿造出香甜可口的先市酱油[2]。酱油香味是酱油重要的品质特征,其以传统工艺酿制的先市酱油,一直以其独特的香味为消费者所喜爱,而香味也是评价酱油品质的一个重要指标[3-5],但千百年来,先市酱油虽然以其独特的香味备受消费者青睐,但其呈香味的物质基础一直不明,本文旨在研究传统工艺酿制先市酱油独特的香味物质基础,这对了解传统工艺酿制酱油的香味品质,进而改进传统工艺酿制酱油的工艺,提升酱油的品质提供理论依据与参考。

2 材料与方法

2.1 样品

传统工艺酿制酱油3瓶,放于4℃冰箱中保藏备用;由合江县先市酿造食品有限公司提供。

图1 先市酱油的传统酿制工艺流程

2.2 主要仪器与设备

2010-plus气相色谱-质谱联用仪,UV-2450紫外分光光度计 日本岛津公司;手动进样器,固相微头,75μm CAR/PDMS Supelco公司;试剂均为分析纯。

2.3 顶空固相微萃取条件

量取8 m L酱油样品放置于顶空瓶中,加入1 g NaCl后密封,在40℃水浴锅中平衡20 min,使用配置有75μm CAR/PDMS固相微萃取头的手动进样器萃取对酱油样品萃取40 min。3个平行样品,每个样品手动进样2次。

2.4 GC-MS条件

样品分别通过DP-5MS弹性石英毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)进行分离;程序升温条件为起始温度40℃,以3℃/min升到120℃,保持2 min,再以15℃/min升至250℃,保持2 min;载气为高纯氦气(1.0 m L/min);分流比10∶1。质谱条件:电子轰击电离(EI)离子源,电子能量70 eV;电子倍增器电压350 V;离子源温度230℃;传输线温度250℃;质量范围35~350 m/z;扫描速度3.00 scans/s。

通过计算机检索,同时利用NIST 08和WILEY 09谱库相互匹配进行定性分析。各组分相对含量按照峰面积归一化法计算。

2.5 数据分析

实验数据均以(均值±标准误差)表示,采用SPSS 19.0软件的One-way ANOVA进行方差分析,并用LSD法和Dunnett's T3法进行事后两两比较分析,P≤0.05视为具有显著性差异。

3 结果与讨论——先市酱油挥发性风味物质

先市酱油HS-SPME气相色谱-质谱总离子流色谱图见图2。

图2 先市3年酱油HS-SPME气相色谱-质谱总离子流图

由图2可知,先市酱油的各种挥发性组分都取得了良好的分离效果,各色谱峰相应的质谱图经人工解析及计算机检索并结合相关文献[6-8],共鉴定出67种风味化合物,其中醇(10)、醛(7)、酮(6)、酸(9)、酯(12)、吡嗪(5)、酚(5)、呋喃(7)、含硫化合物(4)及其他类(2),其含量见图3。

图3 传统工艺酿制先市酱油中不同种类风味物质含量

由图3可知,传统工艺酿制酱油的风味成分中酸类25%、醇类17%、酚类13%、呋喃类11%、醛类8.5%、其次为酯类、吡嗪类、其他类、含硫类、酮类。其中以乙醇为主,醇类是一种常见的香味物质,在酱油生产过程中由酵母发酵产生,其中乙醇能产生令人愉快的酒香味;酵母在发酵过程中分解亮氨酸和异亮氨酸产生戊醇、异戊醇这2种芳香醇;苯乙醇具有先苦后甜的味道,在先市酱油中,一共检出10种醇类物质;醛类主要呈辛辣而刺激性气味,有调和酱油香气、缓和酱油咸味等作用,主要是发酵过程中微生物的新陈代谢作用,除此之外,醛类化合物还可与醇类发生化学反应,生成其他的香味化合物,从而使酱油的风味更加复杂化、多元化,在传统工艺酿制先市酱油中一共检出7种醛类物质;酮类化合物呈果香、甜样的焦糖气味[9],酸类在酱油中主要起到调和作用,使之风味达到一个平衡[10],在传统工艺中一共检测出9种酸类物质,在传统酿造的先市酱油中一共检测出6种酸类物质;酯类香味清淡、香味散逸快、逸散远、容易让人感觉到,对酱油总体风味有很大影响,不同的酯类,具有不同的芳香气味,在先市酱油中一共检测出12种酯类物质,其中乙酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯等,可以起到香甜作用浓郁而柔和基底,还可以对酱油中的咸味起到很好的缓冲作用[11];酱油的酚类物质中,以4-乙基愈创木酚(4-EG)、愈创木酚香气特征最为明显,且香气活性强,具有甜香香气,微带酚的气息[12],在先市酱油中一共检测出5种酚类物质;杂环类化合物,主要表现的是坚果香味和清香;吡啶类化合物、吡嗪类化合物具有强烈的水果香,其香气阈值浓度极低,香气透散性好[13],在传统工艺酿造酱油中一共检测出7种呋喃类香味物质和5种吡嗪类化合物。正是这些香味物质赋予了传统工艺酿造的先市酱油独特的风味,见表1。

表1 传统工艺酿制先市酱油风味物质相对含量

续 表

4 结论

本研究运用HS-SPME-GC-MS检测技术对传统工艺酿制酱油的挥发性香味物质进行分析检测,一共检测出67种挥发性香味物质,其中醇(10)、醛(7)、酮(6)、酸(9)、酯(12)、吡嗪(5)、酚(5)、呋喃(7)、含硫化合物(4)及其他类(2),其中酸类物质含量最高,其次为醇类、酚类、呋喃类、醛类、酯类、吡嗪类、含硫类、酮类。

本文通过对传统工艺酿造的先市酱油香味组成进行检测分析,明确了传统工艺酿制先市酱油独特风味的物质基础,为后期优化先市酱油生产工艺,提升传统工艺酱油风味提供一定的指导和参考,其中传统工艺酿制酱油的特征风味物质探究将作为下一步试验进行。

[1]康晶,冉玉杰.先市酱油手酿的甘醇[J].中华遗产,2011(11):42-49.

[2]邓岳,杨阳,夏白雪,等.杀菌工艺对先市酱油品质形成研究[J].中国测试,2016,42(6):54-59.

[3]高献礼,赵谋明,曹鸣凯.酱油风味物质研究进展[J].中国酿造,2009,28(4):1-4.

[4]邓岳,梁鹏宽,杨阳,等.古法传统工艺酿制先市酱油品质特性研究[A].首届中日传统食品创新论坛暨中日酿造/食品/营养/环境国际学术研讨会暨2015年四川省食品科学技术学会、四川省营养学会学术年会,2015.

[5]Shu Y S,Wen G J,Yu P Z.Profile of volatile compounds in 12 Chinese soy sauces produced by a high-salt-diluted state fermentation[J].Journal of the Institute of Brewing,2010,116(3):316-328.

[6]Yan L,Zhang Y,Tao W,et al.Rapid determination of volatile flavor components in soy sauce using head space solid-phase microextraction and gas chromatography-mass spectrometry[J].Chinese Journal of Chromatography,2008,26(3):285-291.

[7]Feng Y,Su G,Zhao H,et al.Characterisation of aroma profiles of commercial soy sauce by odour activity value and omission test[J].Food Chemistry,2015,167(2):20-28.

[8]Feng Y,Yu C,Su G,et al.Evaluation of aroma differences between high-salt liquid-state fermentation and low-salt solidstate fermentation soy sauces from China[J].Food Chemistry,2014,145(7):126-134.

[9]Zhang Y F,Tao W Y.Flavor and taste compounds analysis in Chinese solid fermented soy sauce[J].African Journal of Biotechnology,2009,8(4):673-681.

[10]Steinhaus P,Schieberle P.Characterization of the key aroma compounds in soy sauce using approaches of molecular sensory science[J].J Agric Food Chem,2007,55(15):6262-6269.

[11]Dragone G,Mussatto S I,Oliveira J M,et al.Characterisation of volatile compounds in an alcoholic beverage produced by whey fermentation[J].Food Chemistry,2009,112(4):929-935.

[12]Wang X,Fan W,Xu Y.Comparison on aroma compounds in Chinese soy sauce and strong aroma type liquors by gas chromatography-olfactometry,chemical quantitative and odor activity values analysis[J].European Food Research&Technology,2014,239(5):813-825.

[13]Zhao M M,Cai Y,Feng Y Z,et al.Identification of aroma-active compounds in soy sauce by HS-SPME-GC-MS/O[J].Modern Food Science&Technology,2014,30(11):204-212.

Determination of Volatile Flavor Compounds in Soy Sauce by Traditional Fermentation Process with SPME-GC-MS

DENG Yue1,LIU Rong-mei2,TIAN Yuan-yuan2,SUN Qun2*
(1.Luzhou Vocational and Technical College,Luzhou 646000,China;2.Key Laboratory of Bio-resource and Eco-environment,Ministry of Education,College of Life Sciences,Sichuan University,Chengdu 610064,China)

Use HS-SPME-GC-MS to detect volatile flavor compounds in"intangible cultural heritage"-Xianshi soy sauce in Hejiang County,Luzhou City,Sichuan Province.The results show that 67 kinds of volatile flavor compounds are detected in soy sauce,which are alcohols(10),aldehydes(7),ketones(6),acids(9),esters(12),pyrazines(5),phenols(5),furans(7),sulfur-containing compounds(4)and other types(2),the content of acids is the highest,followed by alcohols,phenols,furans,aldehydes,esters,pyrazines,sulfurs and ketones.

traditional fermentation process;Xianshi soy sauce;HS-SPME-GC-MS;quality properties;flavor compounds

TS264.21

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.10.030

1000-9973(2017)10-0140-03

2017-04-09 *通讯作者

川大-沪川科技项目(2014CDLZ-S09)

邓岳(1991-),男,助教,硕士,研究方向:食品微生物;孙群(1967-),女,教授,博士,研究方向:微生物技术与食品安全。

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