醬油活性干酵母在醬油中的應(yīng)用效果研究

雷錦成1，常煦1，宋煥祿2，許倩倩2

（1. 安琪酵母股份有限公司釀造與生物能源事業(yè)部，釀造與生物能源研究所，宜昌，443003；2. 北京工商大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，北京，100037）

摘要：應(yīng)用頂空-固相微萃取（HS-SPME）結(jié)合氣質(zhì)色譜連用（GS-MS）的方法研究醬油酵母在醬油生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，主要從香氣角度闡述了醬油酵母在醬油生產(chǎn)中的貢獻(xiàn)，分別從對香氣主體影響、乙醇濃度、4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚等香型物質(zhì)的含量變化來體現(xiàn)人工添加（補(bǔ)充）酵母在醬油生產(chǎn)中的優(yōu)越性。

關(guān)鍵詞：醬油生產(chǎn)、醬油酵母、HS-SPME、GS-MS、增香

醬油是中國*傳統(tǒng)的調(diào)味品之一，隨著醬油產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展和進(jìn)步，醬油越來越多的走入世界各地的普通百姓家庭，如今醬油已經(jīng)成為包括歐美國家在內(nèi)的重要的調(diào)味品之一[1]。

日式醬油是現(xiàn)在世界醬油市場的一個典型代表，人工添加酵母菌、乳酸菌是日式醬油生產(chǎn)不同于中式醬油生產(chǎn)的一個明顯區(qū)別[2]。許多學(xué)者和工廠都致力于通過改變醬油發(fā)酵工藝和條件，從而釀制出品質(zhì)更佳的醬油[3-4]。醬油酵母是醬油香氣的重要來源之一[5-6]。關(guān)于醬油酵母對醬油香氣的影響，包括日本學(xué)者在內(nèi)的眾多學(xué)者對醬油的香氣成分做了相當(dāng)多的研究[7-8]。醬油的香氣是一個復(fù)合作用的結(jié)果，其中，醬油酵母在醬油香氣形成上起了非常重要的作用[9]。以魯氏酵母為主發(fā)酵酵母產(chǎn)生的乙醇是很多酯類物質(zhì)的前體，以球擬酵母為主發(fā)酵酵母產(chǎn)生的4-甲基愈創(chuàng)木酚和4-甲基苯酚物質(zhì)是醬香味的重要來源。此外，醬油酵母還涉及到了諸如糠醇、苯乙醇、丙三醇等多種物質(zhì)的合成，對于*終醬油釀制產(chǎn)品的風(fēng)味有至關(guān)重要的作用。

1.材料與方法

1.1實驗材料

1.1.1 醬油樣品

本次的醬油樣品分別取自A、B、C、D、E、F六個醬油工廠，每個工廠依照自己的實際生產(chǎn)情況，進(jìn)行酵母添加，所檢測樣品皆有對照樣。

1.1.2 主要試劑

3-甲基-2-庚酮、正己烷均為色譜級，購于美國Sigma公司。

1.1.3 主要儀器

固相微萃取頭：加拿大Supelco公司；氣象色譜質(zhì)譜連用儀（GC6890-MS5975）：美國Agilent公司。

1.2實驗方法

1.2.1樣品萃取

制樣前**將SPME萃取纖維頭(CAR/PDMS，75μm)在GC進(jìn)樣口進(jìn)行老化，老化溫度為250℃，時間30min。

取5g樣品放入15ml SPME萃取小瓶中，在50℃下平衡30min。然后將SPME萃取針插入萃取小瓶頂空吸附40min。

1.2.2樣品檢測

吸附完成后，迅速將萃取頭取出，插入GC進(jìn)樣口進(jìn)樣，萃取頭在進(jìn)樣口需熱解析10min。

氣相色譜的程序升溫、質(zhì)譜條件及GC-O的條件如下：

樣品進(jìn)樣后，通過氣象色譜毛細(xì)管柱進(jìn)行分離，然后按照1:1:1的比例分流，分流后的樣品分別進(jìn)入氣相色譜FID檢測器、質(zhì)譜檢測器(MSD)及嗅聞口(ODP)，樣品同時進(jìn)入3個檢測器，減小了實驗分析誤差。

氣相色譜程序升溫為：起始溫度為40℃，保持3min，以5℃/min升到200℃，保持0min，再以15℃/min升到260℃，保持3min。

質(zhì)譜電子方式為EI，電子能量為70eV，離子源溫度為230℃，四級桿溫度為152 0173 3840℃。溶劑延遲為3min。質(zhì)譜質(zhì)量掃描范圍35～650amu。化合物的質(zhì)譜鑒定在譜庫NIST 05a中進(jìn)行。氣相色譜和質(zhì)譜接口處的溫度為240℃和280℃。

1.2.3樣品測定

本次實驗全部采用半定量測定方法，以2-甲基-3-庚酮為內(nèi)標(biāo)物，對所檢測的物質(zhì)進(jìn)行辦定量測定，半定量測定方法并不能完全顯示醬油中的準(zhǔn)確含量，但是可以顯示在同等條件下，樣品與對照樣品之間某成分的含量變化。

2.結(jié)果與討論

2.1醬油酵母對各廠醬油整體香味影響

各廠的醬油香味由于其原料配比、發(fā)酵工藝以及地方菌群的不同，或多或少有一定的差異，就以香味組成來說，不同原料配比、發(fā)酵工藝、地方氣候都會給各自醬油產(chǎn)品的香味組成有一定的影響[10]，表1表示的是各個醬油廠樣品在添加醬油酵母（魯氏酵母&球擬酵母）所檢測到的主要香味型物質(zhì)個數(shù)。

表1. 添加醬油酵母前后香氣個數(shù)比較

OFF：不加安琪醬油酵母釀制醬油；ON：加安琪醬油酵母釀制醬油

個別物質(zhì)分別在OFF與ON中獨立檢出，所以香味個數(shù)相同，但是同樣會有差別，例如D廠

表1顯示，在加入醬油酵母前后，醬油中的香味成分組成并沒有很大變化，也就是說，在加入醬油酵母以后，對醬油香氣的整體構(gòu)成結(jié)構(gòu)并沒有帶來大的變化，其獨特香味成分大都可以得到保留，醬油在添加醬油酵母前后都可以保持其自有的香味構(gòu)成。從六個工廠所反饋的信息情況看，絕大多數(shù)工廠都認(rèn)為自己的醬油香氣有一定程度的改觀，趨勢向好。

2.2 ?醬油酵母對各廠醬油乙醇含量的影響

表2顯示的是在添加酵母（魯氏酵母）后，各廠醬油樣品和對照樣品的一個乙醇含量變化。

表2. 添加安琪醬油酵母對醬油乙醇含量的影響

OFF：不加安琪醬油酵母釀制醬油；ON：加安琪醬油酵母釀制醬油

表中數(shù)據(jù)單指樣品相對值，*終結(jié)果顯示醬油產(chǎn)品中乙醇的增加量

乙醇本身具有芳香、刺激性（宜人）的氣味。醬油中的乙醇不但可以豐富醬油的香氣，而且使口感更加醇厚。檢測結(jié)果顯示，在加入醬油酵母釀造的醬油中，乙醇含量都有了不同程度的提升，由于生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件、生產(chǎn)原料等原因，其增加量有明顯的差別，但是可以肯定的是，醬油酵母在醬油釀造過程中，擁有較好的乙醇生產(chǎn)能力，在醬油釀制過程中人工添加（補(bǔ)充）醬油酵母可以提高醬油中的乙醇含量，從部分醬油工廠得之，添加醬油酵母后，醬油香氣的形成速度要顯著提高，對于發(fā)酵90天的高鹽稀態(tài)工藝來說，部分廠家反饋，加入醬油酵母以后，可以將醬油釀制時間縮短10天左右，而不降低（略微提高）醬油品質(zhì)。

2.3醬油酵母對各廠醬油4-EP和4-EG含量的影響

4-乙基愈創(chuàng)木酚（4-EG）和4-乙基苯酚（4-EP）是醬油中非常重要也是代表性的芳香族化合物，尤其對醬油的醬香產(chǎn)生非常重要的影響。表3和表4顯示的是加入醬油酵母（球擬酵母）后對這兩種物質(zhì)的影響。

表3. 添加安琪醬油酵母對醬油4-EG含量的影響

OFF：不加安琪醬油酵母釀制醬油；ON：加安琪醬油酵母釀制醬油

表中數(shù)據(jù)單指樣品相對值，*終結(jié)果顯示醬油產(chǎn)品中4-EG的增加量

“*”表示物質(zhì)微量

表4. 添加安琪醬油酵母對醬油4-EP含量的影響

OFF：不加安琪醬油酵母釀制醬油；ON：加安琪醬油酵母釀制醬油

表中數(shù)據(jù)單指樣品相對值，*終結(jié)果顯示醬油產(chǎn)品中4-EP的增加量

“*”表示物質(zhì)微量，可能未添加球擬酵母

中國的醬油市場有非常明顯的中國特色，*直觀的是，日式醬油的單批次生產(chǎn)周期都在6個月左右，甚至更長時間，而中國醬油的生產(chǎn)周期絕大多數(shù)都不會超過4個月。4-EG、4-EP這兩種物質(zhì)主要是經(jīng)過球擬酵母發(fā)酵而來的，球擬酵母在醬油生產(chǎn)中屬于后發(fā)酵酵母。由于中國生產(chǎn)廠家大多數(shù)后酵時間短，野生球擬酵母無法在自然狀態(tài)下快速進(jìn)行4-EG與4-EP的合成，所以中國醬油中的4-EG和4-EP普遍偏低，而在醬油釀造中直接加入球擬酵母可以非常好的解決這個問題。即可以縮短發(fā)酵時間，相對提高4-EG與4-EP的含量，*終提高醬油品質(zhì)。

2.4 醬油酵母對各廠醬油4-EP和4-EG含量的影響

在本次檢測中，客觀的講，并不是所有的生產(chǎn)廠家在使用醬油酵母以后，上述所提到的物質(zhì)都有顯著的提高。表5是關(guān)于這些物質(zhì)各廠樣品檢測的情況。

表5. 添加安琪醬油酵母后相關(guān)物質(zhì)變化情況

數(shù)據(jù)比較均是各廠添加醬油酵母與未添加醬油酵母所釀醬油進(jìn)行比較

數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，在添加了醬油酵母以后，對于大多數(shù)與酵母相關(guān)重要物質(zhì)含量都得到了提升。說明在大多數(shù)廠家安琪醬油酵母都正確的發(fā)揮了自己的生物活性，對于個別廠家相關(guān)物質(zhì)并沒有很大變化，甚至略微有點下降，可能原因主要還是原料、生產(chǎn)工藝以及酵母是否正確使用等導(dǎo)致。

3. ?結(jié)論

從本次檢測結(jié)果可以看到，在醬油釀制過程中加入醬油酵母，不會對各醬油產(chǎn)地所產(chǎn)醬油的主體香味產(chǎn)生負(fù)面影響，基本可以保持其醬油的獨特香味成分。其次，加入醬油酵母以后，所釀制醬油中的乙醇、4-EG、4-EP、2，3-二丁醇等多種物質(zhì)的含量都有一定量的提升，這些物質(zhì)對改善醬油香氣起到積*的作用，此外，例如糠醇等物質(zhì)的增加在一定程度上還可以增加醬油的防霉性。由此來看，在醬油釀制過程中添加醬油酵母是很好的改善醬油品質(zhì)的手段。

在醬油釀制過程中添加醬油酵母可以有效改善醬油風(fēng)味，提高醬油品質(zhì)，已經(jīng)得到了醬油企業(yè)的公認(rèn)。目前，已有不少醬油工廠自己建立起了擴(kuò)配酵母生產(chǎn)工藝，在自身醬油生產(chǎn)過程中添加酵母，以此達(dá)到醬油快速增香的目的。另外，現(xiàn)在為了適應(yīng)新形勢下的醬油生產(chǎn)，已經(jīng)有商品化的醬油干酵母問世，不僅方便醬油工廠的使用，同時還可以保證醬油酵母的品質(zhì)。

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The application?effect of active dry soy sauce yeast in soy sauce production

LEI?Jin-cheng1， CHANG Xu1， SONG Huan-lu2， XU?Qian-qian2

（1. Brewing & Bioenergy Research?Institution， Brewing & Bioenergy Business Unit， Angel Yeast Co.， Ltd，Yichang 443003， China ??2. College of Chemical &Environmental Engineering， Beijing Technology & Business University，?Beijing 100048， China）

Abstract:

Head-Space Solid-phase micro-extraction (HS-SPME)?and capillary gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used to?determinate aroma components in soy sauce. The application effect of soy sauce?yeast in soy sauce production was discussed， especially in main effect of?alcohol， Phenol， 4-ethyl-2-methoxy-(4-EG)， Phenol， 4-ethyl-(4-EP)， etc. The

test result shows adding active dry soy sauce yeast can improve the quality of?soy sauce.

Keywords：soy sauce production， soy sauce yeast， HS-SPME， GS-MS， aroma?improvement