杀菌工艺对先市酱油品质形成研究

邓　岳，杨　阳，夏白雪，梁鹏宽，郭玮瞳，孙　群

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川 成都 610065；2.四川大学生命科学学院 生物资源与生态环境教育部重点实验室，四川 成都 610064）

杀菌工艺对先市酱油品质形成研究

邓岳1，杨阳2，夏白雪2，梁鹏宽2，郭玮瞳2，孙群2

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川 成都 610065；2.四川大学生命科学学院 生物资源与生态环境教育部重点实验室，四川 成都 610064）

该文对“非物质文化遗产”先市酱油加工技艺中的杀菌工艺对产品品质的影响进行研究，运用HS-SPMEGC-MS对杀菌前后的挥发性物质进行检测分析，一共检测出83种挥发性香味物质，其中醇（11）、醛（8）、酮（10）、酸（13）、酯（18）、吡嗪（6）、酚（6）、呋喃（7）、含硫化合物（4）及其他类（2）。酱油在加热后风味物质数量减少，但挥发性物质中醇，醛，酮，吡嗪，呋喃，含硫化合物含量显著上升，酸与其他类化合物含量显著下降，表明杀菌过程对先市酱油的整体香味物质结构影响较大，并且使得酱油的香味物质结构变得更加均匀。与此同时，加热杀菌对酱油中的氨基酸态氮、氯化钠含量、没有显著性影响，但使得酱油中总酸含量显著性降低、pH显著性升高，总氮含量显著性提高。

古法酿制；先市酱油；杀菌工艺；品质特性；风味物质

0　引　言

四川省泸州市先市镇位于川南黔北部，当地独特的先市酱油酿制技艺始创于汉朝，兴于唐朝，盛于清朝，所产酱油“酱香浓郁，色泽棕红，体态澄清，味道鲜美，挂碗不沾碗，久储不变质”，于2014年被列入第四批国家级“非物质文化遗产”名录［1］。

酱油酿制过程后期的杀菌工艺，对酱油品质最终形成一直是一个研究热点［2-7］；其中，高献礼等［2］研究表明，杀菌工艺是酱油的香味物质形成的关键步骤，对成品酱油最终的色泽、香味、滋味的定型具有重要作用。此外，孙连贵等［3］相关研究也表明，杀菌过程在杀灭生酱油中酵母菌、乳酸菌，使生酱油中的酶失活的同时，还可以调和酱油的风味；因为酱油在加热杀菌过程中，发生一系列生物、化学变化从而更加的芳香，色泽也变成鲜艳光泽诱人的红棕色［4-5］；除此之外，杀菌过程还能除去生酱油中的一些不溶物，使酱油产品长期保持清澈［6-7］。

谢媛利等［8］研究表明酱油在加热杀菌过程中，若温度控制不好，有可能对酱油质量形成负面影响，如温度过低，杀菌不彻底，难以达到卫生指标要求，产品的风味也可能达不到要求；温度过高或者长时间杀菌，会使酱油色泽过深，产生焦糊味，氨基酸损失严重，导致风味口感不良［4］。其就目前加热杀菌方法和设备进行实验比对，确定了酱油杀菌的最优操作是采用板式杀菌器加热至70～80℃，保温30min。

传统工艺酿制的先市酱油，在制备后期采用独特的“秋子”浸出法提取酱油结合“三沸法”独特的杀菌工艺。即酱缸中酱醅成熟后，在酱缸中央插入一个类似小型竹篓的竹编过滤器，当地又称之为“秋子”，在“秋子”壁的阻隔作用下，实现酱油与醅料的分离，此过程称为秋子取油，后对其间歇煮沸3次，然后过滤装瓶。作为先市酱油生产加工过程中最后一道重要工艺，其对先市酱油品质形成的影响一直不明，本文旨在研究先市酱油独特的杀菌工艺对酱油品质的影响，这对了解先市酱油品质的形成过程，改进传统工艺酿制酱油的生产工艺提供理论依据与参考。

1　材料与方法

1.1样品

先市传统工艺酿制酱油生产流程如图1所示，按照酿制过程中醅料发酵时间的不同，可分为先市3年陈酿，先市4年陈酿，简称为先市3年，先市4年。同一批次的先市3年、4年酱油在加热前后进行取样标记，并在相同的条件下灌装，放于4℃冰箱中保藏备用，先市酱油由泸州市合江县先市酿造食品有限公司提供。

图1　先市酱油的传统酿制工艺流程

1.2主要仪器与设备

UV-2450紫外分光光度计，日本岛津公司；手动进样器，Supelco；固相微萃取头，75μm CAR/PDMS，Supelco；气相色谱-质谱联用仪，2010-plus，日本岛津公司；Foss Kjeltec 8400凯氏定氮仪，丹麦Foss；雷磁PHS-25精密计，上海精密科学仪器有限公司。试剂均为分析纯。

1.3顶空固相微萃取条件

准确量取8mL酱油样品，加入1g NaCl并于顶空瓶中密封，放入40℃水浴锅中平衡20min［2］，使用配有75 μm CAR/PDMS固相微萃取头的手动进样器对酱油样品萃取40min。3个平行样品，每个样品手动进样2次。

1.4GC-MS条件

样品分别通过DP-5MS弹性石英毛细色谱柱（30m×0.25mm，0.25μm）进行分离；程序升温条件为起始温度40℃，以3℃/min升到120℃，保持2min，再以15℃/min升至250℃，保持2 min；载气为高纯氦气（1.0mL/min）；分流比10∶1。质谱条件：电子轰击电离（EI）离子源，电子能量70 eV；电子倍增器电压350 V；离子源温度230℃；传输线温度250℃；质量范围35～350m/z；扫描速度3.00scans/s。

通过计算机检索，同时利用NIST 08和WILEY 09谱库相互匹配进行定性分析。各组分相对含量按照峰面积归一化法计算。

1.5理化性质检测

酱油样品的pH值由pH计直接读取；酱油样品含盐量及总酸度的测定，参照GB/T 5009.39——2003《酱油卫生标准的分析方法》［9］采用滴定法进行；氨基酸态氮含量参考GB/T 5009.39——2003采用中性甲醛滴定法测定；酱油中总氮的含量参照GB 18186——2000《酿造酱油》［10］凯氏定氮法测定。

1.6数据分析

实验数据均以（均值±标准误差）表示，采用SPSS19.0软件的One-way ANOVA进行方差分析，并用LSD法和Dunnett’s T3法进行事后两两比较分析，P≤0.05视为具有显著性差异。

2　结果与讨论

2.1杀菌前后酱油挥发性物质的变化

图2为先市3年酱油样品HS-SPME气相色谱-质谱总离子流色谱图，由图可知，在此GC-MS分析条件下先市酱油各挥发性组分取得了较好的分离效果。各色谱峰相应的质谱图经人工解析及计算机检索并结合相关文献［2，11-13］，共鉴定出83种风味化合物，包括醇（11种）、醛（8种）、酮（8种）、酸（13种）、酯（18种）、吡嗪（6种）、酚（6种）、呋喃（7种）、含硫化合物（4种）及其他类（2种），如表1所示。

图2　先市3年酱油HS-SPME气相色谱-质谱总离子流图

先市3年未杀菌样品检测出64种风味物质，先市3年样品检测出61种风味物质；先市4年未杀菌样品检测出51种，而先市4年样品检测出49种风味物质。无论是先市3年，先市4年在杀菌后风味物质都减少，与前人的研究结果相同［4-5］。

先市3年、4年酱油中醇类物质在杀菌后总的相对含量都得到显著提高（P＜0.05），主要是丁二醇相对含量的提高，且杀菌后生成了异戊醇与4-甲基-1-戊醇这两种醇类物质，这是因生酱油的加热杀菌过程加速了氨基酸和糖类物质在有氧条件下反应生成醇类物质，从而使得醇类的数量和含量增加［14］。杀菌后醛类物质的相对含量也得到了显著性提高（P＜0.05），加热杀菌的过程中加速了酱油中的美拉德反应，从而使得酱油中醛类物质相对含量增加［14-15］。酮类物质在杀菌后的相对含量显著提高（P＜0.05），且杀菌后产生了2，3-辛二酮，3-羟基-3-甲基-2-丁酮这两种新的酮类物质，加热杀菌过程加速了醇类、醛类物质的氧化，使得酮类化合物的相对含量增加［14-15］，这与此前关于中式酱油与日式酱油加热前后风味物质变化的相关研究结果一致［2，4］。酸类物质在加热杀菌后数量减少，且相对含量显著下降（P＜0.05），这是因为加热过程中加速了酸的挥发。酯类物质在先市3年杀菌前后相对含量没有发生显著性改变，但在先市4年中相对含量显著性下降（P＜0.05），这主要与先市4年中γ-戊内酯不稳定，且在加热后消失有关，与高献礼等的研究结果一致［2］。吡嗪类化合物的相对含量在加热后得到了显著提高（P＜0.05），这与加热杀菌过程加速了酱油中的美拉德反应有关［16］。含硫类化合物的相对含量在加热后也含量也得到了显著性的提高（P＜0.05），且在加热后还产生了二甲基硫这种新的含硫类化合物质，生酱油中的含硫氨基酸、多肽等在加热过程中发生了降解［4］，这与Shu K等对日本酱油热杀菌工艺对酱油风味物质影响研究的结论一致［4］。酚类物质具有一定的烟熏味，是酱油中的关键风味物质［2］，先市3年中酚类物质的相对含量在加热后显著提高（P＜0.05），主要是愈创木酚的相对含量提高，已有研究表明酱油在加热杀菌中能产生酚类物质［4，17］，而先市4年中酚类物质在加热后显著性降低（P＜0.05），可能是先市4年酱油中缺乏相关的反应前体物质。

2.2杀菌前后酱油样品理化特性的变化

先市3年、4年酱油在杀菌前后，酱油样品的理化检测结果如表2所示。由表可知，先市酱油在加热后pH都有一定的升高，可能与杀菌过程中有机酸的挥发有关［4］。此外，酱油中盐含量在杀菌前后没有发生显著性改变（P＞0.05），氨基酸态氮的含量也没有发生显著性的改变（P＞0.05），与谢媛利等研究结果相一致［6，8］。杀菌后酱油中的总氮显著增加（P＜0.05），可能与其独特的“秋子”取油过程有关，因为“秋子”取油只是对酱缸里的酱油与醅料进行了简单的过滤分离，故生酱油中含有较多不溶性多肽、蛋白质等杂质，在杀菌过程中，不溶性蛋白质杂质在热作用下分解，形成可溶性含氮化合物。

表1　先市酱油杀菌前后风味物质相对含量1）

注：1）相同小写字母表示对照组与处理组差异不显著（P＞0.05），不同小写字母表示对照组与处理组差异显著（P≤0.05），下同。

表2　杀菌前后酱油样品的理化性质

3　结束语

本文通过对先市酱油杀菌前后挥发性香味物质与理化特性的检测，旨在探明先市酱油独特品质的形成过程，为优化与改进其工艺提供理论参考与科学支持。运用HS-SPME-GC-MS检测技术，在先市酱油灭菌前后共检测出83种挥发性风味物质，分析结果表明，先市酱油在杀菌后总体风味物质的数量呈减少趋势，但风味物质中如醇类、醛类、酮类、吡嗪类、呋喃类、含硫等化合物总的相对含量在杀菌后显著上升，酸类化合物总的相对含量则显著性下降。其中，醇类物质赋予酱油芳香味，醛类、酮类赋予酱油麦芽香味，呋喃类赋予酱油甜香的味道，吡嗪赋予酱油坚果香味，含硫化合物赋予酱油土豆味、洋葱味，酸类赋予酱油酸味和奶酪味［13，18］。由此可知：先市酿制技艺中的杀菌工艺使得酱油中的整体的香味物质结构发生改变，并使得各种香味物质之间的含量相对均匀，对酱油香气品质的最终形成具有重要作用。杀菌工艺对其酱油理化特性影响检测结果表明，氨基酸态氮、氯化钠含量在杀菌后没有显著性变化，但酱油中总酸含量显著性降低、pH显著性升高，总氮含量显著性提高。

本文研究了目前杀菌工艺对先市酱油品质的影响，可以为后期的优化先市酱油生产工艺，为其他品牌酱油的杀菌生产提供理论依据和科学的指导，其杀菌工艺具体的条件优化将作为下一步试验进行探究。

［1］康晶，冉玉杰.先市酱油手酿的甘醇［J］.中华遗产，2011（11）：42-49.

［2］GAOXL，CUIC，ZHAO H F，et al.Changes in volatile aroma compounds of traditional Chinese-type soy sauce during moromi fermentation and heat treatment［J］. Food Science&Biotechnology，2010，19（4）：889-898.

［3］孙连贵.酿造生酱油的加热灭菌［J］.中国酿造，2005（2）：32-35.

［4］SHU K，KUMAZAWA K，NISHIMURA O.Studies on the key aroma compounds in raw（unheated）and heated Japanesesoysauce［J］.Journal of Agricultural&Food Chemistry，2013，61（14）：3396-3402.

［5］GAO X L，CUI C，ZHAO H F，et al.Changes in volatile aroma compounds of traditional Chinese-type soy sauce during moromi fermentation and heat treatment［J］. Food Science and Biotechnology，2010，19（4）：889-898.

［6］刘文鹏，李岩.低盐固态酱油灭菌温度对酱油风味及质量影响的研究［J］.中国调味品，2002（7）：13-15.

［7］刘瑞钦，陈彩英.灭菌设备对酱油品质的影响［J］.中国酿造，2004（4）：30-31.

［8］谢媛利，高听明，孔军平.酱油灭菌与氨基酸含量及风味保持研究［J］.安徽农学通报，2014（3）：125-128.

［9］酱油卫生标准的分析方法：GB/T 5009.39—2003［S］.北京：中国标准出版社，2003.

［10］酿造酱油：GB 18186—2000［S］.北京：中国标准出版社，2000.

［11］SHU Y S，WEN G J，YU P Z.Profile of volatile compounds in 12 chinese soy sauces produced by a highsalt-diluted state fermentation［J］.Journal of the Institute of Brewing，2010，116（3）：316-328.

［12］YAN L，ZHANG Y，TAO W，et al.Rapid determination of volatile flavor components in soy sauce using head space solid-phase microextraction and gas chromatography-massspectrometry［J］.ChineseJournalof Chromatography，2008，26（3）：285-291.

［13］FENG Y，SU G，ZHAO H，et al.Characterisation of aroma profiles of commercial soy sauce by odour activity valueandomission test［J］.Food Chemistry，2015（167）：220-228.

［14］STEINHAUS P，SCHIEBERLE P.Characterization of the key aroma compounds in soy sauce using approaches of molecular sensory science［J］.J Agric Food Chem，2007，55（15）：6262-6269.

［15］DRAGONE G，MUSSATTO S I，OLIVEIRA J M，et al. Characterisation of volatile compounds in an alcoholic beverage produced by whey fermentation［J］.Food Chemistry，2009，112（4）：929-935.

［16］ZHANG Y F，TAO W Y.Flavor and taste compounds analysis in Chinese solid fermented soy sauce［J］.African Journal of Biotechnology，2009，8（4）：673-681.

［17］FENG Y，YU C，SU G，et al.Evaluation of aroma differences between high-salt liquid-state fermentation and low-salt solid-state fermentation soy sauces from China［J］.Food Chemistry，2014，145（7）：126-134.

［18］WANG X，FAN W，XU Y.Comparison on aroma compounds in Chinese soy sauce and strong aroma type liquors by gas chromatography-olfactometry，chemical quantitative and odor activity values analysis［J］.European Food Research&Technology，2014，239（5）：813-825.

（编辑：莫婕）

Research on sterilization process for quality formation of Xianshi soy sauce

DENG Yue1，YANG Yang2，XIA Baixue2，LIANG Pengkuan2，GUO Weitong2，SUN Qun2
（1.College of Light Industry，Textile and Food Engineering，Sichuan University，Chengdu 610065，China 2.Key Laboratory of Bio-resource and Bio-environment，College of Life Sciences，Sichuan University，Chengdu 610064，China）

This article shows the research on influence of sterilization process on product quality in the Xianshi soy sauce processing technology of″intangible cultural heritage″，detection and analysis are conducted for the volatile substance before and after sterilization by means of HSSPME-GC-MS，and 83 flavor substances are detected in total，including alcohol（11），aldehyde（8），ketone（10），acid（13），ester（18），pyrazine（6），phenol（6），furan（7），sulfur-containing compound（4）and other types（2），wherein the number of flavor substances in the heated soy source is reduced，but the contents of alcohol，aldehyde，ketone，pyrazine，furan and sulfurcontaining compound in the volatile substance are increased obviously，and the contents of acid and other compounds are reduced obviously，which shows that sterilization process has great influence on the whole structure of flavor substance in the Xianshi soy sauce，and the structure will become more even.Meanwhile，there is no significant influence on the contents of amino acid nitrogen and sodium chloride in the soy sauce，but total acid content of the soy source is decreased，pH is increased，and total nitrogen content is improved significantly.

brewingwithancientmethod；Xianshisoysauce；sterilizationprocess；quality properties；aroma components

A

1674-5124（2016）06-0054-06

10.11857/j.issn.1674-5124.2016.06.013

2016-02-09；

2016-03-15

川大-泸州科技项目（2014CDLZ-S09）

邓岳（1991-），男，江西赣州市人，硕士研究生，专业方向为食品微生物。

孙群（1967-），女，教授，博士，研究方向为微生物技术与食品安全。