酵母抽提物对酱油酱醪液态发酵的影响研究

杨明泉

(广东美味鲜调味食品有限公司，广东 中山 528437)

酱油是以(脱脂)大豆和面粉、小麦粉为原料，经过米曲霉或酱油曲霉等微生物固态产生蛋白酶、淀粉酶和谷氨酰胺酶等酶系，并经细菌、酵母菌等微生物的长期液态发酵，形成的富有多种氨基酸和糖类的色香味俱佳的调味品[1，2]。目前，我国酱油的年产量已经超过600万吨，占世界总产量的60%左右，是中国每家每户佐餐的必需品。

酵母抽提物是以啤酒酵母或面包酵母为原料，利用酵母自身的酶或外加食品级酶制剂自溶或酶解(可在经分离提取)后得到的富含氨基酸、肽、多肽、核苷酸等鲜味剂的呈味基料。酵母抽提物鲜味和厚味突出，广泛应用于调味品、方便食品、冷冻食品的调味[3]。近年来，酵母抽提物在酱油行业的应用成为了研究的热点。如周朝晖等人发现酱油调配时添加酵母抽提物可赋予酱油醇厚底味,增强其鲜香味,使鲜、咸、甜更加协调适口[4]。周尚庭等人发现酱油生产后期使用1.0%的酵母抽提物KU012后,谷氨酸含量提升0.11 g/dL[5]。杨兰等人发现酱油制曲时加入酵母抽提物可显著提高酱油大曲的孢子数[6]。

迄今为止，酵母抽提物对酱油酱醪发酵的研究鲜见报道和研究。本研究在酱油酱醪发酵过程中添加不同含量的酵母抽提物，分析了酱油氨态氮、总氮、还原糖、总糖、分子量分布以及酱醪蛋白酶活力等理化指标的变化规律，并结合感官分析，探讨酵母抽提物对酱油酱醪理化指标及呈味特性的影响，以期为高品质酱油的酿造提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 原料

沪酿3.042米曲霉曲精 (Aspergillusoryzae)：石家庄市鼎鑫酿造食品科学研究所；面粉、大豆豆粕、食盐：购于广州市华润万佳超市；酵母抽提物C-102：广东巍微生物科技有限公司。

1.2 仪器

BP211D分析天平 德国赛多利斯公司；A300氨基酸分析仪 德国曼默博尔公司；600高效液相色谱仪 美国Waters公司；KDN-103F微量凯式定氮仪 上海纤检仪器有限公司。

1.3 试剂

氢氧化钠、硫酸、盐酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、甲醛、苯酚等试剂：来自阿拉丁试剂公司，均为分析纯。

1.4 实验方法

1.4.1 发酵工艺

将豆粕于121 ℃加热20 min后，添加豆粕干重80%的水量对豆粕进行充分润湿，125 ℃再次蒸煮18 min后，冷却至40 ℃左右。将蒸料与面粉按4∶1混合均匀，添加原料干重0.04%的曲精。大曲放入霉菌培养箱30 ℃培养42 h。将曲重/盐水为1/2.5与17%的盐水混合均匀，添加不同发酵液重量的酵母抽提物，室温下进行发酵，发酵周期为60天。

1.4.2 氨基酸态氮、总氮、还原糖、总糖和总酸的测定

参照尹文颖的方法。

1.4.3 肽分子量分布的测定

采用凝胶色谱法测定不同工艺发酵酱油的分子量分布，色谱条件如下：采用Waters 600高效液相色谱仪，TSK gel G2000SWXL凝胶分析柱(7.8 mm×300 mm),参照尹文颖的方法。

1.4.4 游离氨基酸的测定

使用德国曼默博尔公司的A300自动氨基酸分析仪，参考尹文颖的方法。使用曼默博尔公司提供的iControl 和iPeak软件分析氨基酸结果，使用外标法计算各氨基酸浓度。

1.4.5 酱油感官评价

感官评定训练及测定使用定量描述分析(QDA)方法[7]。实验在(23±2)℃的感官评定室中进行，使用线性图形标度，0～9分制(无感觉-阈值感觉-微弱-中等-强烈)。最后定量描述分析结果用雷达图表示。

1.4.6 统计分析

3次实验结果采用平均值±标准偏差表示，使用SPSS 16和Excel软件进行数据分析。

2 结果与讨论

2.1 酵母抽提物对酱油理化指标的影响

酱油的氨态氮、总氮、总糖、还原糖和总酸是酱油风味的重要指标[8,9]。在酱油液态发酵过程中添加不同量的酱油抽提物，对酱油原油的氨态氮、总氮、总糖、还原糖和总酸的影响见表1。

表1 酵母抽提物添加量对酱油理化指标(g/dL)的影响Table 1 Effect of yeast extract on the physico chemical indexes(g/dL) of soy sauce

由表1可知，酵母抽提物对酱油原油的总氮、总糖、还原糖和总酸无显著影响，但发酵过程中酵母抽提物C-102添加量达到0.03%后，酱油氨态氮含量提高0.02 g/dL；酵母抽提物添加量达到0.05 g/dL后，酱油氨态氮含量显著提高了0.04 g/dL。考虑到酵母抽提物C-102中氨态氮含量为4 g/100 g，酵母抽提物本身对酱油中氨态氮的影响几乎可以忽略，这表明发酵过程中添加酵母抽提物可提高酱油氨态氮含量。

2.2 酵母抽提物对酱油分子量分布的影响

表2 酵母抽提物添加量对酱油分子量(%)分布的影响Table 2 Effect of yeast extract on the molecular weight(%) distribution of soy sauce

由表2可知，添加酵母抽提物后酱油的分子量随酵母抽提物添加量的增加而呈下降趋势。当酵母抽提物添加量为0.05%时，分子量>10000 Da的组分显著下降，而分子量1000～3000 Da和<1000 Da的组分显著增加(P<0.05)。这一数据与表1的趋势相吻合，表明发酵过程中添加酵母抽提物可促进大豆蛋白和小麦面筋蛋白降解为游离氨基酸和寡肽。

酱油发酵过程中酱醪中耐盐性细菌总数一般在105～106cfu/mL，主要包括酵母菌、乳酸菌、霉菌等。添加酵母抽提物可促进大豆蛋白和小麦面筋蛋白降解的原因可能与酵母抽提物能促进耐盐性细菌产蛋白酶有关。为此，有必要进一步分析酵母抽提物对酱醪蛋白酶活力的影响。

2.3 酵母抽提物对酱醪蛋白酶活力的影响

米曲霉具有产生丰富的酶系的特点，包括蛋白酶、淀粉酶、谷氨酰胺酶、氨肽酶和羧肽酶等，其中蛋白酶主要是中性蛋白酶，它们的作用主要是将原料中的蛋白质水解为小分子的肽类[10，11]。因此酱醪发酵过程中起主要作用的是中性蛋白酶。不同酵母抽提物添加量的高盐稀态酱油发酵过程中中性蛋白酶活力的变化见表3。

表3 酵母抽提物添加量对酱醪蛋白酶(U/mL)的影响Table 3 Effect of yeast extract on the protease activity (U/mL) of soy sauce mash

由表3可知，酱醪中添加酵母抽提物可明显提高不同发酵时间酱醪中性蛋白酶的活力，且随着酵母抽提物添加量的增加呈上升趋势。其中酵母抽提物添加量为0.05%时，酱醪蛋白酶活力增加最为明显。发酵20天时，酵母抽提物添加量为0.05%时，酱醪蛋白酶活力与未添加相比，提高了60.8%；发酵30天时，酱醪蛋白酶活力与未添加相比，提高了19.8%；发酵60天时，酱醪蛋白酶活力与未添加相比，提高了22.3%；发酵90天时，酱醪蛋白酶活力与未添加相比，提高了10.3%。

2.4 酵母抽提物对酱油氨基酸组成的影响

酱油游离氨基酸的组成和含量是其滋味的关键因素。根据Kato和Zhao等[12，13]对氨基酸呈味的描述对氨基酸呈味特性的分类，将游离氨基酸分为呈鲜味、甜味、苦味、无味这4类。不同酵母抽提物添加量对酱油游离氨基酸组成的影响见表4。

表4 酵母抽提物添加量对酱油游离氨基酸组成(mg/mL)的影响Table 4 Effect of yeast extract on the amino acids composition (mg/mL) of soy sauce

由表4可知，添加酵母抽提物后，酱油游离氨基酸中鲜味氨基酸相对含量增加，甜味氨基酸相对含量降低，苦味氨基酸相对含量增加。具体而言，谷氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、精氨酸和天冬氨酸含量随酵母抽提物含量的增加而增加，而谷氨酰胺和色氨酸含量随酵母抽提物含量的增加而降低，其他氨基酸变化规律不明显。

2.5 酵母抽提物对酱油感官评价的影响

酱油原油具有较为强烈的咸味、明显的鲜味、一定的酸味，而甜味和苦味比较弱。酱油原油的鲜味主要来源于酱油中游离的谷氨酸和天冬氨酸，以及少量鲜味肽和琥珀酸等有机酸[14]。酱油原油的甜味主要由酱油中含有葡萄糖等糖类物质以及甜味氨基酸如甘氨酸、谷氨酰胺等。酱油原油中的酸味是以乳酸为主的有机酸类，还包括醋酸和柠檬酸等。食盐是酱油咸味的唯一来源，但其咸味强度受其他呈味物质的影响。酱油原油的苦味主要来源于苦味氨基酸，如酪氨酸、亮氨酸、精氨酸、甲硫氨酸等以及少量的苦味肽。微量的苦味给酱油原油以醇厚感，是产生酱油原油特有风味的基础之一[15]。因此，酱油原油的滋味特征的形成比较复杂，它是多种呈味物质之间相互协调、相互作用的结果。

图1 不同酵母抽提物添加量发酵的酱油滋味感官评定Fig.1 Effect of yeast extract on the sensory evaluation of soy sauce

由图1可知，添加酵母抽提物进行发酵后酱油原油的鲜味和甜味逐渐增加，其中酵母抽提物添加量为0.05%的酱油样品增加最为明显。此外，随着酵母抽提物添加量的增加，酱油原油的苦味和咸味逐渐降低。

3 结论

酱油酱醪发酵过程中添加0.05%的酵母抽提物可显著提高酱油原油的氨态氮含量，酱油原油中分子量>10000 Da的组分显著下降，而分子量1000～3000 Da和<1000 Da的组分显著增加(P<0.05)。

添加酵母抽提物后，酱油中游离氨基酸中鲜味氨基酸和苦味氨基酸相对含量增加，甜味氨基酸相对含量降低。

添加酵母抽提物进行发酵后酱油原油的鲜味和甜味逐渐增加，其中酵母抽提物添加量为0.05%的酱油样品增加最为明显。

参考文献：

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