我国酱油研究现状与发展趋势

《科技论文写作》课程结业论文姓名班级学号平时出勤总成绩王鹏09食工4班20094061423格式内容文献数目文献格式整体可读性我国酱油研究现状与发展趋势黑龙江八一农垦大学我国酱油研究现状与发展趋势王鹏（黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆，163319）摘要：酱油酿造过程是多菌共生、多酶共酵，形成酱油特有的色、香、味、体的过程。文章对酱油酿造过程的制曲、后酵工艺及酱油中的风味物质和风味形成等的相关研究进行了综述总结，并对未来研究的方向进行了分析。关键词：酱油；制曲；后酵；风味Abstract:Soysaucebrewingprocessismoresymbioticbacteria,multi-enzymeofyeast,soysaucetoformauniquecolor,smell,taste,bodyprocess.Articleonthesoysaucekoji-makingprocess,afterthefermentationprocessandthesoysauceflavorandflavorformationwerereviewedrelatedresearchsummary,andfutureresearchdirectionswereanalyzed.Keywords:soysauce;koji;afterfermentation;flavor前言：酱油色泽鲜艳，香气馥郁，滋味鲜美，体态澄清，被称为美味与香气的宝库，是一款在中国特色饮食中具有举足轻重作用的调味品，也受到了科研工作者的诸多关注。酱油生产用主要微生物霉菌一度成为酱油研究的热点，并取得了很多成果。近几年，酱油酿造过程不同阶段的微生物区系以及酱油风味的组成受到了较多关注，这些研究对酱油酿造机理和风味构成具有重要意义。本文主要就酱油酿造过程的制曲、后酵和酱油风味的研究进行了综述。1制曲与后酵酱油是以大豆(或脱脂大豆)、小麦(或麸皮)为原料，经蒸煮、曲霉制曲后与盐水混合，再经微生物发酵制成的经蒸煮、曲霉制曲后与盐水混合，再经微生物发酵制成的影响酱油酿造和产品质量的重要因素，微生物是影响制曲和后酵工艺的主要因素[1]。1．1制曲俗话说“一曲、二酱、三淋油”，在酱油生产过程中，制曲是一道关键工序，其实质是制造曲霉的适宜生长条件，促进曲霉充分发育和繁殖，分泌发酵过程所需酶类的过程。酱曲的优劣直接影响酶的分解和成品的风味口感、理化指标及原料的利用率，并且影响淋油效果。制曲是培育曲霉并使其分泌发酵过程所需酶类的过程，曲子酶活力也受到一定关注。除了对制曲工艺和以蛋白酶为主的酶活的研究，还有少数对制曲设备的研究。但是目前制曲基本是在开放环境中进行，参与制曲过程的除曲霉菌外，还有细菌、酵母菌等多种微生物，掌握这些微生物在制曲中的生长状况及其对酱曲的影响，对科学有效控制酱曲质量有重要意义。同时，在多种微生物参与条件下，产生的酶系也是丰富多样的，除了关注蛋白酶外，还应该了解其他酶系(如纤维素酶、谷氨酰胺酶等)的情况及其对酱油酿造过程的影响，这有助于了解酱油酿造机理，更好地控制酱油生产。1．2后酵酱油的后酵过程中，原料中各种物质在微生物的酶催化作用下水解成不同成分，不同微生物因代谢途径不同，形成不同种类代谢产物，这些产物之间相互组合、多级转化以及微生物的自溶、相辅相成构成酱油复杂成分，形成酱油特有的色、香、味、体。后酵过程不仅利用前期制曲产生的酶系降解原料各种物质组分，而且期间环境以及曲料带入的多种微生物在酱料中生长繁殖，并产生多种酶系，参与酱油后酵。可以说酱油后酵过程是多菌共生、多酶共酵的过程。2酱油风味调味是酱油的主要功能，风味是酱油的生命。近几年，酱油风味的研究受到企业和高校研究者的关注和重视，但我国对酱油风味成分的研究刚刚起步，研究水平与国外相比存在较大的差距。酱油是我国和东南亚国家人们日常生活中重要的调味品；随着欧美对酱油需求量的不断增加，其出口创汇潜力看好，但是欧美国家的人普遍乐于接受日本酱油的风味，而我国酱油和日本酱油的风味存在较大差别。因此，对我国酱油风味物质及其形成机理进行科学系统的研究，对改善我国酱油风味和指导高档酱油的生产，提高我国酱油在国际市场上的竞争力具有重要意义。2．1酱油风味成分酱油中的风味分为脂肪族化合物和芳香族化合物两大类，主要是醇类、酯类、酸类、醛类、酚类、呋喃类、吡嗪类等。其相互平衡，衬托助长，协同作用，构成酱油特有的酱香和酯香。2．1．1醇类酱油风味成分中含量最多的是醇类，其是成酯的基础物质，并以乙醇为主。酱油中的高级醇主要有丙醇、丁醇、戊醇、异丁醇、异戊醇和苯乙醇等[1]。乙醇是糖类物质(主要是六碳糖)在耐盐酵母作用下生成的，酵母能分解亮氨酸和异亮氨酸生成戊醇、异戊醇。曲霉、根霉、毛霉和细菌也能产生乙醇和高级醇，其生成的途径与酵母相似。高级醇的产生直接与氨基酸代谢相关，即氨基酸脱氨基、脱羧基后生成少一个碳原子的醇类。2．1．2酯类酯类是构成酱油风味成分的主体，使酿造酱油的香气更浓厚、平衡、融合、协调。酯类由各种有机酸与相应的醇类在发酵过程中由微生物产生的酯化酶酯化而成，一个酸元和一个醇元即可生成酯[2]。酱油中的酯类有多种，由于发酵过程中形成的酸类和醇类是多种多样的，故生成的酯也是多种多样的。目前，已经确认酱油中含乙酸乙酯和乳酸乙酯等45种酯类，酱油中高沸点酯类含量较多，而低沸点酯类含量则较少。2．I．3有机酸类酱油风味成分中的有机酸主要有甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、柠檬酸及琥珀酸等，以乳酸和乙酸为主。在酱油酿造过程中，乳酸菌利用葡萄糖进行乳酸发酵生成乳酸，某些乳酸菌还可利用五碳糖(阿拉伯糖、木糖等)发酵生成乳酸和乙酸，酵母菌发酵产生琥珀酸。此外，有机酸还可通过氨基酸降解后经氧化或还原生成，饱和脂肪酸氧化降解也能形成有机酸。酱油中的有机酸，各具独特的香气，互相起协同效应[3]，丰富酱油风味背景，对酱油风味起调和作用。在酱油后期的加热处理、储存及烹调过程中，可以和醇类发生酯化反应，提高酱油的酯香味，而且这些酸的酸味可以缓和咸昧，使酱油的口感更柔和。乙酸是酱油风味的主要成分之一，可以化合成为乙酸酯类物质，增加酱油的闻香和品香。所以乙酸含量相对较高，对于酱油的风味起着积极作用。2．1．4醛、酮类化合物酱油中的醛类物质有甲醛、乙醛、丙醛、异丁醛、异戊醛、酚醛等，其中代表物质是乙醛，是由淀粉酶解生成葡萄糖，进入醛酸途径产生的，呈辛辣刺激性气味，具有调和香气的作用。苯乙醛有似风信子、紫丁香样的香气，苯甲醛有似杏仁的芳香气味。醛除一部分由发酵产生外，大部分由氨基酸脱胺、脱羰基生成。微量的醛在酱油香气中起调和作用。加热酱油会提高其中乙醛和一些小分子醛类的浓度，而这些醛类化合物一般可与醇类、甲硫醇等发生缩合反应，产生与本身不同的香气，使酱油风味更复杂化瑚。酮本身不是风味物质，但少量短链的羰基化合物呈果香、甜样的焦糖气味。4．羟基一2(5)．乙基．5(2)一甲基．3(2H)．呋喃酮(简称HEMF)是一种与酱油关系最密切的香气成分，为组成酱油焦糖香气的特殊成分，是呈现酱油特有香味的实体物质，在酱油中，HEMF含量越多越好，其能代表酱油的主体香气。HEMF有2个同族化合物，分别是4．羟基-2，5．二甲基．3(2H)．呋喃酮(HDMF)和5．甲基．2一糠醛(HMF)，同样具有抗癌活性。其中，HDMF具有成熟的萝卜香气，HMF具有炒栗子焦糖气味，也具有人造肉的香味。2．1．5酚类化合物酱油中的酚类物质以挥发性酚为主体，特别是烷基苯酚，其是由来自小麦的原料经米曲霉作用后再经酵母发酵生成的[1]。其代表性成分是4．乙基愈创木酚(4EG)和4．乙基愈创苯酚(4．EP)，由木质素经曲霉及球拟酵母作用生成，具有典型的酱香味，其香气特点十分明显、活性强，为酱油带来类似丁香和烟熏的香味，是酱油一种主要的香气成分。4-EG和4-EP分别来源于4．羧基．3．甲基肉桂酸和对香豆酸，而4一羧基．3一甲基肉桂酸和对香豆酸则来源于酱油生产中的麸皮。2．1．6其他杂环类化合物酱油中的杂环类化合物以呋喃类化合物为主，对酱油的香气成分贡献很大[4]。2．乙酰基呋喃具有强烈的香酯、甜香气息；5．甲基一2．糖醛具有浓的甜香、辛香气味、甜的像焦糖的味道；吡嗪类是戊糖与氨基酸置换反应生成物，具有浓厚的酱香味；2，3，5一三甲基吡嗪具有烤马铃薯或炒花生的香气；2．乙酰基吡咯具坚果样、带些微香豆素的香气，还有茶味香味，味甜[3]。2．2酱油风味形成的影响因素影响酱油风味形成的因素主要是生产工艺、生产原料及参与发酵的微生物。2．2．1生产原料酱油生产的原料主要为大豆、豆粕、小麦、麸皮和面粉等，含有大量的蛋白质、脂肪、淀粉等。淀粉原料经淀粉酶水解产生葡萄糖，这些葡萄糖也会经生物合成生成氨基酸(如谷氨酸和天门冬氨酸)而产生鲜味。大豆中含有脂肪和甘油，在发酵过程中，脂肪酸与醇结合生成酯类物质，主要形成酱油风味㈣。麸皮的淀粉含量较少，水解后大都生成戊糖，除作为微生物营养的碳源和核酸组成外，不能用于发酵。若以麸皮为主要原料酿造酱油，葡萄糖含量低，生成的醇、酸、酯类等也相应减少，产品风味自然不足。不同的原料选择和配比对酱油风味有明显的影响。采用合适的原料配比可提高酱油的质量[5]。2．2．2生产工艺传统的酱油发酵工艺主要特点是“多菌种低温制曲，低温制醪天然发酵”，主要采用天然曲发酵，采用“春曲、夏酱、秋油”的生产工艺，各种菌在发酵过程中相互协同作用，从而形成酱油独特的风味。在低盐固态发酵工艺中采用纯种制曲，高温发酵，可以使发酵时间缩短，但该工艺发酵所得酱油的风味明显不及传统发酵工艺。所以生产工艺对酱油风味的影响也是不可忽略的。根据不同生产工艺优劣点的不同，对生产工艺进行改造，取长补短，是提高和改善酱油风味，同时实现生产周期缩短，生产成本降低的有效途径[6]。2．2．3微生物参与酱油发酵的微生物主要是米曲霉、酵母菌、乳酸菌以及其他种类的细菌。酱油前期发酵过程中主要起作用的是霉菌，现今经分离得到的霉菌经鉴定主要为米曲霉、酱油曲霉、高大毛霉、黑曲霉等。米曲霉菌分泌的蛋白降解酶、肽酶、谷氨酰胺酶、淀粉酶系等将原料中的蛋白质水解成各种氨基酸而产生鲜味，形成酱油的独特滋味。酱醪成熟后添加盐水进行后发酵，高盐浓度和缺氧气环境致使霉菌的生长基本停止，乳酸菌和酵母菌大量繁殖，霉菌分泌的酶类继续发挥作用p町。在后酵过程中与酱油风味密切相关的微生物主要是乳酸菌和酵母菌，乳酸菌可将精氨酸分解成鸟氨酸，同时还对丝氨酸、苏氨酸和苯丙氨酸等进行特异性脱羰基的作用，左右着酱油的香气[7]；酵母菌在后酵过程中产生的醇类等物质与酸形成具有香气的酯类物质，是酱油香气的主要贡献物质。在酱油发酵过程中，采用多菌种发酵，合理协调不同微生物的作用，对提高和改善酱油风味具有重要意义。2.3酱油风味成分的检测酱油的风味是“色、香、昧、体”的综合体现，即酱油的色泽、香气、滋味和体态，其中香气是决定酱油风味的重要因素。香气成分主要由酱油中的一些挥发性物质组成，在酱油中含量极微，成分极为复杂，却十分重要。酱油香气成分的分析和检测可以对进一步丰富和改善酱油风味、改进发酵工艺、提高产品质量提供研究依据。常用的酱油香气成分提取分析方法有溶剂萃取法、同时蒸馏萃取法(SDE)和固相微萃取法(SPME)。其中，固相微萃取技术无需有机溶剂，集采样、萃取、浓缩、进样于一体，而且能与气相色谱或液相色谱仪联用，具有独特的优势[5]。酱油中挥发性成分经过不同萃取方法提取出来后，可以采用高效液相色谱法、气相色谱法、气相色谱．质谱法等方法进行分析。其中，气相色谱．质谱法被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定，其具有气相的高分辨率和质谱的高灵敏度，具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点。酱油中挥发性香气成分种类繁多，少则几十种，多则上百种，因此其分析方法多采用气相色谱．质谱法。其中，色谱柱多采用极性毛细管柱，如DB．WAX色谱柱，PEG一20M弹性石英毛细管色谱柱等。3.结论酱油起源于我国，中国酱油代表的不仅是一种调味品，而且是一种不可替代的“中国味”。作为一种传统调味