醬油活性干酵母在醬油中的應用效果研究

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部，釀造與生物能源研究所，宜昌，443003；2. 北京工商大學化學與環境工程學院，北京，100037）

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

關鍵詞：醬油生產、醬油酵母、HS-SPME、GS-MS、增香

醬油是中國*傳統的調味品之一，隨著醬油產業不斷發展和進步，醬油越來越多的走入世界各地的普通百姓家庭，如今醬油已經成為包括歐美國家在內的重要的調味品之一[1]。

日式醬油是現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不同于中式醬油生產的一個明顯區別[2]。許多學者和工廠都致力于通過改變醬油發酵工藝和條件，從而釀制出品質更佳的醬油[3-4]。醬油酵母是醬油香氣的重要來源之一[5-6]。關于醬油酵母對醬油香氣的影響，包括日本學者在內的眾多學者對醬油的香氣成分做了相當多的研究[7-8]。醬油的香氣是一個復合作用的結果，其中，醬油酵母在醬油香氣形成上起了非常重要的作用[9]。以魯氏酵母為主發酵酵母產生的乙醇是很多酯類物質的前體，以球擬酵母為主發酵酵母產生的4-甲基愈創木酚和4-甲基苯酚物質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、丙三醇等多種物質的合成，對于*終醬油釀制產品的風味有至關重要的作用。

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情況，進行酵母添加，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進樣口進行老化，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進樣口進樣，萃取頭在進樣口需熱解析10min。

氣相色譜的程序升溫、質譜條件及GC-O的條件如下：

樣品進樣后，通過氣象色譜毛細管柱進行分離，然后按照1:1:1的比例分流，分流后的樣品分別進入氣相色譜FID檢測器、質譜檢測器(MSD)及嗅聞口(ODP)，樣品同時進入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。質譜質量掃描范圍35～650amu。化合物的質譜鑒定在譜庫NIST 05a中進行。氣相色譜和質譜接口處的溫度為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-庚酮為內標物，對所檢測的物質進行辦定量測定，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、發酵工藝、地方氣候都會給各自醬油產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個數。

表1. 添加醬油酵母前后香氣個數比較

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

個別物質分別在OFF與ON中獨立檢出，所以香味個數相同，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成結構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成。從六個工廠所反饋的信息情況看，絕大多數工廠都認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

表中數據單指樣品相對值，*終結果顯示醬油產品中乙醇的增加量

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，由于生產工藝、生產條件、生產原料等原因，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能力，在醬油釀制過程中人工添加（補充）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，對于發酵90天的高鹽稀態工藝來說，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。

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

表中數據單指樣品相對值，*終結果顯示醬油產品中4-EG的增加量

“*”表示物質微量

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

表中數據單指樣品相對值，*終結果顯示醬油產品中4-EP的增加量

“*”表示物質微量，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周期都在6個月左右，甚至更長時間，而中國醬油的生產周期絕大多數都不會超過4個月。4-EG、4-EP這兩種物質主要是經過球擬酵母發酵而來的，球擬酵母在醬油生產中屬于后發酵酵母。由于中國生產廠家大多數后酵時間短，野生球擬酵母無法在自然狀態下快速進行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。即可以縮短發酵時間，相對提高4-EG與4-EP的含量，*終提高醬油品質。

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，并不是所有的生產廠家在使用醬油酵母以后，上述所提到的物質都有顯著的提高。表5是關于這些物質各廠樣品檢測的情況。

表5. 添加安琪醬油酵母后相關物質變化情況

數據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行比較

數據結果顯示，在添加了醬油酵母以后，對于大多數與酵母相關重要物質含量都得到了提升。說明在大多數廠家安琪醬油酵母都正確的發揮了自己的生物活性，對于個別廠家相關物質并沒有很大變化，甚至略微有點下降，可能原因主要還是原料、生產工藝以及酵母是否正確使用等導致。

3. ?結論

從本次檢測結果可以看到，在醬油釀制過程中加入醬油酵母，不會對各醬油產地所產醬油的主體香味產生負面影響，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的含量都有一定量的提升，這些物質對改善醬油香氣起到積*的作用，此外，例如糠醇等物質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味，提高醬油品質，已經得到了醬油企業的公認。目前，已有不少醬油工廠自己建立起了擴配酵母生產工藝，在自身醬油生產過程中添加酵母，以此達到醬油快速增香的目的。另外，現在為了適應新形勢下的醬油生產，已經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。

參考文獻

[1] 徐清萍. 醬油生產技術問答[M]. 北京：中國紡織出版社， 2011， 1-26.

[2] 包啟安. 醬油科學與釀造技術[M]. 北京：中國輕工業出版社， 2011， 128-153.

[3] 林祖申. 從生產工藝入手如何提高醬油的質量風味[J].中國釀造， 2010，

(9): 13-15.

[4] Catrinus van der Sluis， Johannes

Tramper， Rene H. Wijffels. Enhancing and accelerating flavour formation by?salt-tolerant yeasts in Japanese soy-sauce processes[J]. Trends in Food Science?& Technology， 2001， 12(9): 322-327.

[5] 盧美歡， 李利軍， 賀建超. 耐鹽產酯酵母在醬油生產中的應用研究進展[J]. 中國調味品， 2010，35(10)， 48-51.

[6] 陳彬， 魯緋， 王夫杰. 醬油增香發酵用耐鹽酵母菌的生理生化特性分析及菌種鑒定[J]. 中國釀造， 2010，?(11)， 42-45.

[7] Shigehiro Kataoka. Functional effects?of Japanese style fermented soy sauce(Shoyu) and its components[J]. Journal of?Bioscience and Bioengineering， 2005， 100(3): 227-234.?

[8] 閻玉林. 醬油和香醋成分的測定及生產工藝鑒定研究[D]. 華中農業大學碩士學位論文.

2008， 13-16.

[9] Makio Kobayashi， Satomi Hayashi.Supplementation of NaCl to starter culture of the soy yeast Zygosaccharomyces rouxii[J]. Journal of?Fermentation and Bioengineering， 1998， 86(6): 642-644.

[10] Michael Jansen， Janine H. Veurink，Gert-Jan W. Euverink. Growth of the salt –tolerant yeast Zygosaccharomyces rouxii in microtiter plates: effects of NaCl， PH?and temperature on growth and fusel alcohol production from branched-chain?amino acids[J]. FEMS Yeast Research， 2003， 3(3): 313-318.

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