大豆发酵食品风味物质的研究

2004,Vol.25.No.增刊食品科学基础研究66大豆发酵食品风味物质的研究大豆发酵食品风味物质的研究大豆发酵食品风味物质的研究大豆发酵食品风味物质的研究汪立君1李里特1齐藤昌义2辰巳英三21.中国农业大学食品科学与营养工程学院北京1000832.日本国际水产品研究中心日本筑波市茨城县3058686摘摘摘摘要要要要独特的风味是传统大豆发酵食品受到人们喜欢的主要原因之一本文将针对中国的腐乳和豆豉日本的味增和纳豆的风味物质的提取和检测方法以及它们的主要风味成分的研究进行了论述关键词关键词关键词关键词腐乳豆豉味增纳豆风味AbstractManytypesoftraditionalfermentedsoybeanfoodswerethemostpopularproducts,oneofthemajorreasonwasitsattractiveandstrongflavor.Theflavorcomponentsandthemethodofextractionfromsufu,douche,misoandnattowasdiscussedinthispaper.Keywordsufu;douchi;miso;natto;flavor中国是大豆故乡几千年来大豆和大豆制品一直是中国人民的主要食品之一人们认为早在有文字记载的历史前用发酵方法保藏食品就已经起源于东方各国人们以大豆为原料应用发酵技术得到了一系列美味的大豆发酵食品常见的大豆发酵食品有中国的酱油腐乳豆瓣酱豆豉日本的纳豆(natto)和味增(miso)东南亚的天贝(temph)等由于它们独特的风味这些食品成为人们生活饮食中的重要组成部分人类对食品的获取不仅是生理上对各种营养成分和卫生质量的需求也是各种心理上的一种享受具有良好或独特风味的食品会使人们在感官上得到真正的愉悦并直接影响其对营养物的消化和吸收Webster大辞典上对风味一词的定义简而言之风味是指所尝到的和嗅知及触知的口中食物的总的感受随着生活水平的改善人们对食品风味的要求也越来越高因此研究食品风味成为一门新兴学科酱油腐乳味增豆豉等传统的大豆发酵食品在人们的饮食中不仅是重要的食品同时也起到调味料的作用二十世纪八十年代以来人们开始对他们风味的研究其研究主要集中在1对风味物质的提取方法2对风味物质化学成分的鉴定3这些风味物质是如何形成的前体物的来源有哪些影响因素是什么关于酱油的风味研究许多学者已经进行了详细的论述本文将针对中国的腐乳和豆豉日本的味增和纳豆的风味研究进行论述1传统发酵大豆制品风味物质的提取方法和风味传统发酵大豆制品风味物质的提取方法和风味传统发酵大豆制品风味物质的提取方法和风味传统发酵大豆制品风味物质的提取方法和风味物质的检测方法物质的检测方法物质的检测方法物质的检测方法获取风味成分的方法很多可根据原型食品的特性要求如固态或液态及风味成分本身的性质如挥发性极性等来确定并没有一个固定的模式到二十世纪中叶随着各种先进分析仪器和分析技术的出现研究食品风味的化学成分成为可能刚开始人们分析不具挥发性的风味成分但到六十年代中后期开始人们的注意力转向了挥发性香气成分的研究特别是气谱GC和气-质联用GC-MS技术的发展对食品的风味研究推进了一大步现在常用的风味物质的提取方法有液液萃取法Liquid-LiquidExtraction减压蒸馏法(VacuumDistillationandExtraction)同时蒸馏萃取法SimultaneousDistillationandExtraction,SDE超临界流体萃取法Supercriticalfluidextraction,SCFE吹扫捕集法(PurgeandTrap)顶空法HeadSpace固相微萃取法(SolidPhaseMicroextraction,SPME)等关于风味物质的检测根据挥发物的性质可以采用不同的检测柱极性的和非极性的表1列出了传统大豆发酵食品风味成分的提取方法和检测方法从表中我们可以看出对传统大豆发酵食品风味的提取主要集中在同时蒸馏萃取法和吹扫捕集法同时蒸馏萃取法得到的是中高沸点化合物体现了食品香味而吹扫捕集法既利用Tenax-GC或Tenax-TA柱吸收和解吸法烷六氢金合欢基丙酮26-二叔丁基-4-硝基苯酚5-十二烷基-23H-呋喃酮13种化合物蔡位辉(1997)[19]将自制的曲霉型豆豉基础研究食品科学2004,Vol.25.No.增刊67表表表表1传统大豆发酵食品风味成分的提取方法和检测方法传统大豆发酵食品风味成分的提取方法和检测方法传统大豆发酵食品风味成分的提取方法和检测方法传统大豆发酵食品风味成分的提取方法和检测方法名称提取方法检测方法气谱的柱参考文献腐乳减压蒸馏法GC-MSCBChrompack柱[1]1999Chyong-HsyuanHwan,etal.腐乳同时蒸馏-萃取法GC-MSSuplecolwax柱[2]1999,HauYinChung,etal.腐乳同时蒸馏-萃取法GC-MS(Suplecolwax)[3]2000,HauYinChung,etal.豆豉干馏法SE-54[4]2002余爱农等味增吹扫捕集法Tenax-GC柱吸收GC-MS(Suplecolwax10)[5]1991,[6]1991[7]1992[8]1994[9]1998EtsukoSuguru,etal.味增吹扫捕集法Tenax-TA柱吸收GC-MS(Suplecolwax10)[10]1999EtsukoSuguru,etal.味增液液萃取法GCDB-WAX柱[11]1998,YasuoHayashida,etal.味增吹扫捕集法Tenax-TA柱吸收GCHP-Innowax柱[12]2000K.-L.Kuetal.纳豆同时蒸馏-萃取法和吹扫捕集法Tenax-GC柱吸收GC&GC-MSPEG20MglassWCOT柱[13]1985,Etsuko.SUGAWARA纳豆吹扫捕集法Tenax-GC柱吸收GCDB-1毛细管柱[14]1993,Tadayoshi.TANAKA纳豆吹扫捕集法Tenax-TA柱吸收GC&GC-MSDB-WAX柱和CPSil-5CB柱[15]1998,TadayoshiTanaka,etal.纳豆吹扫捕集法[16]2001,ArunsriLeejeerajumnean与市售豆豉和日本的纳豆做了对比主要得到的是低沸点的挥发物它代表了风物物质的香气因此作者认为将这两种方法结合起来综合考虑才能对产品进行评价对挥发物质的检测各国学者大多采用极性柱进行检测2传统发酵大豆制品风味物质的鉴定传统发酵大豆制品风味物质的鉴定传统发酵大豆制品风味物质的鉴定传统发酵大豆制品风味物质的鉴定大豆发酵食品的风味成分非常复杂不同的大豆发酵食品腐乳味增日本纳豆豆豉又有着不同的化学成分下面逐一来分析21腐乳sufuWang和Hesseltime(1970)[17]首次指出腐乳在盐浸和老化阶段产生了独特的风味和芳香Liuetal.(1988)[18]分别在白腐乳和红腐乳中辨认了52和40种风味化合物并且指出白腐乳的芳香主要归功于茴香脑(anethole)而红腐乳的芳香主要归功于酯和酒精HwanandChou(1999)[2]调查了乙醇对红腐乳的芳香成分的数量和浓度的影响得出加入乙醇的红腐乳的挥发性成分比没有加入的多并且酯的含量也增加随着腐乳盐滞时间的延长醇和酯的含量都增加Hau(1999)[1]在三个品牌的红腐乳中总共识别111种挥发性的化合物主要的化合物为醇和酯Hau(2000)[3]采用GC-MS-Sniffing嗅探装置对腐乳的挥发性成分进行描述性感官分析分析显示大多数果味状的双乙酰的哈密瓜似的气味最先被洗提接着是肉的风味玫瑰的梅脯类的芳香重要的是在这篇文章中他指出乙基2-丙酸甲酯23-丁二酮丁酸乙酯乙基2-丁酸甲酯3-methylthio丙醛苯乙醛(benzeneacetaldehyde)和乙基-3-丙酸苯是红腐乳的特征风味成分22豆豉(DouChi)关于中国豆豉的风味研究余爱农2002[4]用干馏法提取细菌型豆豉香气成分气相色谱法分离质谱法鉴定结构并与计算机系统储存的已知物质的质谱进行比较共鉴定出27个挥发化合物其中关键香味化合物是月桂醛12-羟基-7-桉叶-4-烯-6-酮月桂醇4-甲基-26-二叔丁基-4-羟基-25-环已二烯-1-酮26-二叔丁基对-1-苯醌4-甲基-26-二叔丁基苯酚2-丁基-5-异丁基噻吩1-2-辛基环丙基辛酮丙烯酸月桂醇酯十五2.3味增(miso)2004,Vol.25.No.增刊食品科学基础研究68对日本味增风味研究较多的是EtsukoSugawara小组EtsukoSugawara(1991)[5]第一次确认HEMF4-羟基-2或5乙基-5或2-甲基-32H-呋喃酮4-Hydroxy-2(or5)-ethyl-5(or2)-methyl-3(2H)-furanone为味增的重要风味成分同年EtsukoSugawara(1991)[6]研究了味增在老化阶段香气成分的形成过程研究表明对味增的浓烈芳香有重要贡献的HEMF在米曲霉蒸煮大豆刚研磨过的味增中没有观察到在味增被老化30天才观察到并随着老化时间的延长HEMF的量在增加确认了味增的特征芳香化合物为4种脂肪型的醇5种脂肪型的乙基酯和3种其他的化合物(甲醇5-甲基-2-糠醛(5-methyl-2-furfural)和HEMF)接着EtsukoSugawara(1992)[7]研究表明HEMF对感官评价有重要的贡献EtsukoSugawara(1994)[20]用复合回归分析调查了芳香成分与米味增的感官得分之间的关系EtsukoSugawaraetal.(1994)[8]报道了有无酵母菌对味增的主要香气成分HEMF的影响EtsukoSugawaraandYuichiYonekura(1998)[9]比较了五种类型味增的芳香成分EtsukoSugawaraandYuichiSakurai(1999)[10]研究了耐盐酵母在形成味增的芳香成分HEMF的作用24纳豆(Natto)EtsukoSugawaraetal.(1985)[13]对蒸煮过0-33-5.5和5.5-8小时的大豆所获得的风味分别作比较得出乙醛hexanalE-2-乙醛((E)-2-hexenal)和己醇(hexanol)等对大豆的豆腥味有作用的成分在蒸煮过程中消失或减少即使大豆煮了8小时并发酵成纳豆戊基呋喃Pentylfuran和1-辛烯-3-醇(1-octen-3-ol)的大豆豆味成分仍然存在在纳豆的风味浓缩物里吡嗪pyrazine和含硫化合物对纳豆的风味特性有很重要的贡献AkishigeKannoandHarukiTakamatsu(1987)[21]报道了纳豆在制作和储存过程中挥发性成分的改变TadayoshiandZenya1993[14]用GC-MS分析在纳豆发酵室中的挥发性成分共有11种醇5种醛13种酮9种脂肪酸4种吡嗪13种烃5种硫化物3种呋喃氨和吡咯pyrrolTadayoshiTanakaetal.(1998)[15]确认了丙酮(acetone)和异丁酸甲酯(methlisobutyrate)是纳豆的主要风味成分ArunsriLeejeerajumneanetal.(2001)[16]确认了乙偶姻(acetoin)2-甲基丁酸(2-methlybutanoicacid)吡嗪(pyrazines)二甲基二硫化物(dimethyldisulphide)2-戊基呋喃(2-pentylfuran)是纳豆的主要风味成分我们可以看出由于采用的方法不同得出的主要风味成分也有所差异3传统发酵大豆制品风味物传统发酵大豆制品风味物传统发酵大豆制品风味物传统发酵大豆制品风味物质的形成质的形成质的形成质的形成风味物质的形成十分复杂其来源主要由大豆中的蛋白质淀粉等大分子物质经微生物酶水解后生产的各种次级产物和小分子最终产物微生物在发酵过程中产生的代谢产物以及这些物质之间所产生的复杂的生物化学化学反应的产物主要有以下几点(1)蛋白