北京产干黄酱中挥发性风味成分分析

苗志伟，柳金龙，官 伟，刘玉平*

(北京工商大学食品学院，食品风味化学北京市重点实验室，北京 100048)

北京产干黄酱中挥发性风味成分分析

苗志伟，柳金龙，官 伟，刘玉平*

(北京工商大学食品学院，食品风味化学北京市重点实验室，北京 100048)

以北京地区5种知名品牌的干黄酱为原料，采用同时蒸馏萃取法提取并结合气相色谱-质谱联用技术 (gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS)对其挥发性风味成分进行分析。结果共鉴定出69种物质，其主要是酸类(9种)、酯类(22种)、醛类(8种)、酮类(4种)、酚类(3种)、杂环化合物(13种)、含硫化合物(3种)和其他化合物(7种)等；5种干黄酱中共有的成分是乙酸乙酯、棕榈酸乙酯、十八烯酸乙酯、亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、异戊醛、苯乙醛、4-乙烯基愈创木酚、糠醛、2-乙酰基吡咯、3-甲硫基丙醛等，这些物质共同形成了该5种干黄酱的相同风味，而其中不同的成分又使得该5种干黄酱香气各有特色。

干黄酱；同时蒸馏萃取；气相色谱-质谱联用；风味

北京产干黄酱主要是以大豆、小麦粉、食盐等为原料经磨碎酿制而成，有浓郁的酱香和酯香，咸甜适口，是我国的传统调味品。它不但以色、香、味、形著称，而且具有预防肝癌、降低胆固醇和降血压等医用功效[1]。随着人民生活水平的提高和复合调味品的发展，消费者对可以作为基础原料酱的干黄酱的品质要求越来越高，而风味又是反映干黄酱品质的重要指标。因此，提取和分析干黄酱中的挥发性风味成分，可给干黄酱的生产工艺和风味调控提供有价值的信息。

同时蒸馏萃取技术(simultaneous distillation and solvent extraction，SDE)集蒸馏与萃取于一体，是一种提取、分离和富集试样中挥发性和半挥发性成分的有效方法，现在已广泛应用于食品、芳香植物和烟草等[2-3]。

目前，有关豆酱香气分析方面的研究很多[4-8]，而针对北京干黄酱的挥发性香气分析鲜有报道，石华治等[9]曾对六必居干黄酱做了简单分析。为更全面地分析干黄酱的风味成分，本实验采用同时蒸馏萃取法(SDE)对北京地区生产的5种知名品牌的干黄酱中挥发性成分进行提取与分析，对比该5种干黄酱中挥发性香成分的异同，以期能为干黄酱行业的完善和发展提供相关依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

所选5种品牌干黄酱的基本信息见表1。二氯甲烷、乙醚、正戊烷、无水硫酸钠均为AR级；正构烷烃(色谱纯) 美国Supelco公司。

表1 干黄酱的品牌、厂家及生产日期Table 1 Brands, manufacturers and production date of dry yellow soybean sauces

6890N/5973I气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司；同时蒸馏萃取装置 肯堡博美(北京)实验器皿有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 河南省予华仪器有限公司；N-Evap系列氮吹仪 上海思伯明仪器设备有限公司。

1.2 方法

1.2.1 同时蒸馏萃取制备样品

称取100g干黄酱，放入500mL圆底烧瓶中，再加入300mL去离子水和适量沸石，置于同时蒸馏装置的一端，油浴加热，温度控制在(125±1)℃。另取50mL重蒸乙醚溶剂置于100mL圆底烧瓶中，加入沸石，再置于同时蒸馏装置的另一端，恒温水浴加热，温度控制在(45 ±1)℃。连续蒸馏提取4h。提取结束，将萃取液用无水硫酸钠干燥，过滤后在45℃水浴条件下用Vigreux柱浓缩至约5mL，再用氮吹仪进一步浓缩至约1mL。

1.2.2 GC-MS分析条件

色谱条件：色谱柱为DB-17ms(30.0m×250μm，0.25μm)；色谱柱起始温度35℃，保持1min，以4℃/ min的速度升至120℃，保持2min后，再以6℃/min速度升至220℃，保持10min；气化室温度230℃，传输线温度230℃，进样量1.0μL，载气He，载气流量1.0ml/min，分流比40:1。

质谱检测条件：EI源，电子能量70eV，离子源温度230℃，四极杆温度150℃，溶剂延迟2.2min，扫描模式Scan，扫描质量范围为33～300u。

1.2.3 定性定量方法

对检测出的成分采用质谱、保留指数和标准品进行定性，采用面积归一化法对检测出的成分进行简单定量。

2 结果与分析

分别取5种品牌干黄酱中挥发性成分的浓缩液1μL，经GC-MS分析，总离子流图见图1，然后通过NIST 08谱库检索、计算保留指数和标准样品定性3种鉴定方法共同确定，共鉴定出69种物质，详细情况见表2，图2可直观反映5种品牌干黄酱分析出的物质的数量和含量的对比情况。

图1 5种品牌干黄酱挥发性成分总离子流图Fig.1 Total ion chromatogram of volatiles in five dry yellow soybean sauces

表2 5种品牌干黄酱中挥发性成分GC-MS分析结果Table 2 GC-MS analysis of volatiles in five dry yellow soybean sauces

续表1

图2 2种品牌干黄酱挥发性成分对比Fig.2 Comparison of volatiles in five dry yellow soybean sauces

2.1 检出成分的化学种类和数量对比

由表1可知，本实验从5种品牌干黄酱中共鉴定出69种化合物，其中天源酱园48种、王致和49种、老才臣22种、金狮牌34种、宽牌30种，鉴定出的组分占各自总挥发性成分的比例分别为87.72%、90.55%、99.39%、98.05%、96.92。主要包括酸类9种、酯类2 2种、醛类8种、酮类4种、酚类3种、杂环化合物13种、含硫化合物3种和其他类7种；其中相同成分19种，分别是乙酸乙酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、十八烯酸乙酯、亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、异戊醛、苯乙醛、2,3-戊二酮、2-环戊烯-1,4-二酮、4-乙烯基愈创木酚、2-甲基四氢呋喃-3-酮、糠醛、5-甲基糠醛、3-甲硫基丙醛、2-乙酰基吡咯。

从图2可知，在数量方面，各品牌干黄酱中各种化合物的数量多少趋势相似，酯类化合物是干黄酱中数量占绝对优势的组分，数量都在9种以上(其中王致和中酯类物质高达21种)，其次是杂环类化合物，数量范围为4～12种，其他种类化合物数量都较少，在5种以下。不同的是，王致和中醛类物质数量多于杂环化合物，老才臣中没有鉴定出酸类和烃类化合物，而比其他品牌多出了1种酰胺类化合物。在含量方面，各品牌干黄酱中各类物质的含量高低趋势也相似，在天源酱园、老才臣、金狮和宽牌4个品牌中含量最高的成分是醛类化合物，含量都在30%以上(其中金狮牌中高达63.13%)，其次是杂环化合物(12.87%～23.08%)和酯类化合物(12.87%～18.04%)，其余的化合物含量大都在5%以下，其中仅在老才臣中检测出的芥酸酰胺(8.56%)；而在王致和干黄酱中检出的酯类化合物含量(67.01%)远高于醛类化合物(14.19%)，杂环化合物含量仅占5.11%，其余物质含量都在2%以下。化合物在数量和含量方面的相似趋势，使得5种干黄酱具有相同的酱香基调，而在数量和含量上的具体差异则形成了5种干黄酱不同的香气风格。

2.2 检出成分的来源和香气特征对比

酸类化合物在发酵食品中一般是由乳酸菌产生的，它们的适当增加可抑制病原菌和刺激酵母发酵[10]，对发酵食品的风味和品质具有重要的作用。本实验检出的酸类物质可分两类，一类是低级脂肪酸，含量较多且从3种品牌中共同检测到的有2-甲基丙酸(奶香、甜香和果香)、异戊酸(干酪香、奶香和果香)和2-甲基丁酸(酸奶香气和果香)，这类酸可提高干黄酱香气的格调，使酱香透发飘逸；另一类是高级脂肪酸，这类酸仅在天源酱园品牌中检测出，如十四酸(巧克力、可可和复合果香)、十六酸和亚油酸，它们对干黄酱的香气具有一定的定香作用。另外，山梨酸在金狮牌和宽牌干黄酱中分析出来，可能是由于生产中加入了防腐剂的缘故。

酯类化合物是干黄酱香气的主体成分，可能的形成途径有两条，一是在发酵过程中由酵母催化生成；二是由有机酸和醇通过非酶催化的酯化反应生成[11]。5种品牌干黄酱中共有且相对含量大于1%的酯类物质除乙酸乙酯(菠萝、葡萄果香和酒香)外，大都是高级脂肪酸酯类，如棕榈酸乙酯(果香和牛奶香气)、亚油酸甲酯、十八烯酸乙酯、亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯等；另外，还有具有果香和奶香的内酯类(如γ-壬内酯)和少量具有花果香气和奶香的低级脂肪酸酯类(辛酸乙酯和乳酸乙酯)，它们都对干黄酱的整体香气起了一定的协调作用。

醛类化合物在干黄酱中的含量较高，且该类物质阈值较低[10]，对干黄酱的整体风味贡献较大。这些醛类有可能是由干黄酱中的醇类物质经加热或者是化学反应生成的。本实验共鉴定出9种醛类化合物，其中含量较高且多数品牌中共有异戊醛(稀释后具有愉快的水果香气)、2-甲基丁醛(果香、霉香和青香)、苯甲醛(苦杏仁、樱桃及坚果香气)、苯乙醛(风信子香气)和可卡醛(咖啡、可可和果香香气)。这类化合物赋予了干黄酱青香、果香和坚果香气。

酮类化合物是一类重要的香料化合物，一般认为是由干黄酱中不饱和脂肪酸的碳链的β-氧化和随后的脱羧基作用生成的[12]，本实验共鉴定出4种酮类化合物，其中3种从多数干黄酱中都分析出来，它们是2,3-戊二酮(奶油和焦糖香气)、羟基丙酮和2-环戊烯-1,4-二酮，而大马士酮(水果香气)仅从天源酱园中分析出来。这类香料化合物对干黄酱的香气起到了柔和作用。

酚类化合物是由小麦中的配糖体、木质素等为前体物经微生物发酵作用生成[4]。5种干黄酱中共鉴定出3种物质，它们是愈创木酚(甜香和微弱的酚气息)、4-乙烯基愈创木酚(焙烤和坚果香气)和3-烯丙基-6-甲氧基苯酚，这类物质赋予了干黄酱熏烤和坚果香气。

杂环类化合物主要是由干黄酱发酵过程中的蛋白质或氨基酸的Stretcher反应、糖与蛋白质或氨基酸的Maillard反应形成的[13]，它们是构成干黄酱焙烤香味的主体成分。从表2可以看出，糠醛是干黄酱中含量最多的杂环化合物，它具有甜香、木香、面包香、焦糖香，并带有烘烤食品的气味[14]。除了糠醛之外，还有2-乙酰基吡咯(核桃和烤面包的香气)、5-甲基糠醛(甜香和辛香)、2-甲基四氢呋喃-3-酮(甜香、坚果香、奶油香)三类物质共存于五种干黄酱中，对干黄酱的特征香气起到了重要作用。

含硫化合物主要是由干黄酱发酵过程中的硫胺素降解或者是含硫氨基酸的分解而形成的[15]。这类香料化合物一般阈值较低，对食品的特征风味影响很大。本实验仅鉴定出苄基甲基硫醚、3-甲硫基丙醛(具有醇厚的酱香、洋葱香和红烧肉香)和二甲基二硫(具有洋葱、甘蓝和蔬菜香气)三种组分，这些香料化合物对干黄酱的酱香具有一定的作用。

综上所述，5种干黄酱中的挥发性风味成分既有相同，也有差异，直观的反映出这5个品牌风味同中存异的特点，风味相同的原因有可能是这五种干黄酱的生产原料相同，存在差异的原因可能与各厂家所用的发酵菌种和微生物发酵过程中释放的复杂酶系有关[16]。微生物发酵产物是香气成分的主要来源，所以控制和优化发酵工艺对干黄酱的香气品质有着重要意义。

3 结 论

3.1 本实验采用同时蒸馏萃取和气质联用对5种品牌干黄酱中挥发性风味成分进行提取与分析，共鉴定出69种物质，主要是酸类(9种)、酯类(22种)、醛类(8种)、酮类(4种)、酚类(3种)、杂环化合物(13种)、含硫化合物(3种)和其他化合物(7种)等，其中相同的成分是乙酸乙酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、十八烯酸乙酯、亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、异戊醛、苯乙醛、2,3-戊二酮、2-环戊烯-1,4-二酮、4-乙烯基愈创木酚、2-甲基四氢呋喃-3-酮、糠醛、5-甲基糠醛、3-甲硫基丙醛、2-乙酰基吡咯。

3.2 鉴定出的香料化合物的香气特征可知，鉴定出的各类物质中，酯类化合物构成了干黄酱的主体香气，醛类赋予了干黄酱青香和果香香气，杂环化合物对干黄酱的特征香气起到了重要作用，酮类和酸类可提高和柔和干黄酱的香气，酚类提供了干黄酱酱熏烤和坚果香气，而含硫化合物可突出酱香，这些化合物共同作用才构成了干黄酱独特的香气。

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Analysis of Volatile Flavor Compounds of Dry Yellow Soybean Sauce Made in Beijing

MIAO Zhi-wei，LIU Jin-long，GUAN Wei，LIU Yu-ping*
(Beijing Key Laboratory of Flavor Chemistry, School of Food and Chemical Engineering, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China)

The volatile flavor compounds of 5 different brands of commercial dry yellow soybean sauces in Beijing were extracted by simultaneous distillation-extraction (SDE) method and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Totally 69 volatile compounds were identified, including 9 acids, 22 esters, 8 aldehydes, 4 ketones, 3 phenols, 13 herterocylic compounds and 3 sulfur-containing compounds. The common compounds appeared in all five dry yellow soybean sauces were ethyl acetate, ethyl hexadecanoate, ethyl 9-octadecenate, ethyl 9,12-octadecadienoate, ethyl (Z,Z,Z)-9,12,15- octadecatrienoate, 3-methyl butanal, benzeneacetaldehyde, 2-methoxy-4-vinylphenol, 3-(methylthio)-propanal, and furfural,1-(1H-pyrrol-2-yl)-ethanone. These compounds constituted the basic flavor of the five dry yellow soybean sauces, while other flavor compounds were responsible for the unique part of their flavor.

dry yellow soybean sauce；simultaneous distillation-extraction；gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS)；flavor

TS207.3

：A

1002-6630(2011)20-0151-06

2011-04-06

北京市教育委员会科技计划面上项目(KM200910011003)

苗志伟(1986—)，男，硕士研究生，研究方向为香料香精。E-mail：mzwtyytc625@163.com

*通信作者：刘玉平(1969—)，男，副教授，博士，研究方向为香料化学。E-mail：liuyp@th.btbu.edu.cn