低盐固态发酵酱油中挥发性风味物质的分析

第25卷第3期2008年3月精细化工

FI NE C H E M I CAL S

Vo.l25,No.3

M ar.2008

食品与饲料用化学品

低盐固态发酵酱油中挥发性风味物质的分析*

张艳芳,陶文沂*

(江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122)

摘要:为促进低盐固态发酵酱油产品风味的提高与改善,运用固相微萃取-气质联用技术对低盐固态发酵酱油的挥发性风味成分进行了分析,共鉴定了55种挥发性风味成分,总相对质量分数为96160%,其中醇类化合物为54186%;苯酚类化合物为4105%;酯类化合物为2178%;醛类化合物为7182%;酮类化合物为1125%;酸类化合物为9190%;胺类化合物为1167%;杂环类化合物为4102%;烃类化合物为10125%。低盐固态发酵酱油的主体挥发性风味成分为醇酚类、酸类、醛酮、杂环化合物,这为提高和改进低盐固态发酵酱油的风味提供了依据。酱油风味的形成是多种化合物共同作用的复杂反应。

关键词:低盐固态发酵酱油;挥发性成分;气相色谱-质谱联用;固相微萃取

中图分类号:Q815文献标识码:A文章编号:1003-5214(2008)03-0260-04

Analysis of Volatile Flavor Co mponents i n Fer m entation Soy Sauce

Z HANG Y an-fang,TAO W en-y i*

(T heK e y Laboratory of Industrial B iotechnology of M inistry of Educati on,J i angnan Uni versity,W ux i214122,J i angsu,Ch i na)

Abstract:The vo l a til e flavor co mponents fro m rap i d-fer m entating soy sauce w ere ana lysed by so li d phase m icro-extraction(SP M E)coupled w ith GC-M S.On co m parison w ith m ass spectra database,55 co m ponents w ere identified,coveri n g96160%o f the to tal peak area in the GC-M S to ta l i o n current chro m atogra m.The m a i n co mponents w ere a lcohols(54186%),pheno ls(4105%),esters(2178%),

a l d ehydes(7182%),ketones(1125%),ac i d s(9190%),a m ines(1167%),heterocyclics(4102%)

and hydrocarbons(10125%).

Key words:rapid-fer m enti n g soy sauce(RFS);vo latile constituents;gas chro m atog raphy-m ass spectru m (GC-M S);solid phase m i c ro-extracti o n(SP M E)

酱油是我国传统的酿造调味品,早在周朝就已经开始制作并食用[1],至今已有两千多年的历史。由于其独特的风味、色泽以及丰富的营养价值,酱油已成为我国、日韩、东南亚各国乃至欧美人民饮食生活中不可或缺的调味品。低盐固态发酵酱油是我国目前消费的主要品种之一。低盐固态发酵酱油的定义为:以脱脂大豆及麦麸为原料,经蒸煮、曲霉菌制曲后与盐水混合成固态酱醅,再经发酵制成的酱油[2]。低盐固态发酵酱油发酵温度高,生产周期短,蛋白质利用率较高,但在风味方面,逊于高盐固态发酵酱油[3,4]。目前国内的研究多集中在提高发酵酱油蛋白质利用率方面,对低盐固态发酵酱油的风味研究较少,了解清楚其风味成分组成,对提高其风味将起到指导作用。

酱油香气成分主要由酱油中的一些挥发性物质组成。香气成分在酱油中含量极微,成分极为复杂,却十分重要。常用的酱油香气成分提取分析方法有溶剂萃取法[5]、同时萃取蒸馏法(SDE)[6,7]和固相微萃取法(SP ME)[8,9],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,已广为采用。固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术在香精香料和酒类

*收稿日期:2007-10-17;定用日期:2007-11-16

作者简介:张艳芳(1973-),女,博士研究生,师从陶文沂教授,E-m ai:l jean2008373@。

联系人:陶文沂教授,博士,博士生导师,E-m ai:l w ytao1946@163.co m。

的挥发性成分检测中已经广泛采用[10~12]

,但用于对低盐固态发酵酱油挥发性风味物质的检测甚少。

本研究以中试规模低盐固态发酵酱油原油为对象,而非以往对商品酱油进行分析,运用固相微萃取-气质联用技术对其香气成分进行分析,通过检索N IST 和W iley 谱图库,对各香气组分进行定性分析。重点研究了低盐固态发酵酱油中产生的挥发性风味成分,旨在为改善我国低盐固态发酵酱油的风味和提高其质量提供实验依据。

1 实验部分

111 仪器与试剂

Trace GC -M S 气质联用仪(Finnigan ,U SA),20mL 带聚四氟乙烯瓶盖的样品瓶,Turbo M atrix TD 热脱附进样器(Perkin E l m er ,USA ),85L m PA (聚丙烯酸酯)萃取纤维头。

实验中所用酱油按照低盐固态工艺酿造,原料为麸皮和豆粕,m (麸皮)B m (豆粕)=1B 4,每100g 原料加水60mL ,用市售酿造酱油用曲精制曲发酵,发酵用盐水浓度为216m o l/L ,盐水用量为每100g 原料加盐水150mL ,发酵池体积60L ,发酵时间15d 。112 固相微萃取方法

准确吸取10m L 的样品置于15mL 顶空瓶中,于50e 磁力搅拌下加热平衡15m i n ,将老化好的85L m P A 萃取头插入样品瓶顶空部分,推出纤维头,于50e 顶空吸附40m i n ,吸附后的萃取头取出后插入气相色谱进样口,于250e 解吸3m i n 。113 条件

色谱条件:色谱柱为DB -WAX ,30m @0125mm @0125L m 毛细管柱,载气H e 气,流量018

mL /m in ,不分流进样。程序升温:起始温度40e ,保持4m i n ,以6e /m i n 的速率升至160e ,再以10e /m i n 的速率升至220e ,保持6m i n 。

质谱条件:接口温度250e ,离子源温度200e ,离子化方式:E I ,电子能量70e V,检测电压350V,发射电流200L A 。114 定性和定量分析

采用相同的升温程序以C 5~C 20正构烷烃作为标准,以其保留时间计算样品测试中的化合物的保留指数(Retenti o n I nd ices ,R I),并与文献值相比较,

与N I ST 和W iley 图谱库检索结果共同定性[13]

。

采用峰面积归一化法相对定量。

2 结果与讨论

低盐固态发酵酱油中的挥发性风味物质的总离子流色谱图见图1,SP ME -GC -M S 分离鉴定出的低盐固态发酵酱油中挥发性风味成分及其相对质量分数见表1

。

图1 低盐固态发酵酱油挥发性成分总离子流图F i g .1 T otal i on chrom atogra m of vo l atil e co m ponents fro m so lid

fer m en tati on soy sauce

表1 低盐固态发酵酱油挥发性成分SP M E -GC-M S 分析结果

T able 1 Compounds i dentifi ed fro m rap i d -fer m enti ng soy sauce (RFS)i n the SPM E-GC -M S ana l y si s

序号保留时间

/m i n 挥发性成分

匹配度(SI)反匹配度(RSI)相对质量分数

/%121362-甲基丙醛2-m ethyl propanal 888904117723101乙酸乙酯et hyl acetat e 8609110133331352-甲基丁醛2-m ethyl butanal 928928214943182乙醇et hano l

97197125153561481-O -辛基葡萄糖醇1-O -oct y l gl u ci tol 4074170121671092-甲基-1-丙醇2-m ethy-l 1-p ropan ol 8999351146771363-甲基丁腈3-m ethyl butan enitrile 8689310152871572-辛酮2-octanone

6597220117991632-甲基-1-丁醇2-m ethy-l 1-bu tanol 942943718210111611-羟基丙酮1-hydroxyp ropan one 92092001311114187乙酸acetic aci d 961967512012141931-辛烯-3-醇1-octen -3-o l

92493711118

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261#第3期张艳芳,等:低盐固态发酵酱油中挥发性风味物质的分析