贻贝蒸煮液添加对酱油品质的影响
2020-09-30王欣孙孟辉霍健聪刘亚楠张思佳
王欣,孙孟辉,霍健聪,刘亚楠,张思佳
浙江海洋大学(舟山 316022)
贻贝(Mytilus edulis)亦称“海虹”,是一种富含蛋白质且具有滋补功能的海产品[1],其蛋白质含量10.8 g/100 g,营养价值高于一般的贝类、鱼和虾[2]。舟山是国内最大的贻贝养殖和加工地区,贻贝产量约占全国的1/5,有“贻贝之乡”之称。
贻贝的适宜收获期较为集中,主要在每年7—9月。由于贻贝贝肉水分高,极易在夏季高温条件下腐败变质[3],而收获期密集导致目前贻贝除部分鲜销外,大部分均加工成干品(淡菜)[4]。淡菜加工所得煮制汤汁是一类富含多种蛋白质、氨基酸及生物活性物质的高营养物质,但因其腥味较重,多作为加工废液,未经处理直接排进大海,既造成宝贵蛋白资源的巨大浪费,又对环境产生不良影响[5-7]。
酿造酱油是以大豆或者豆粕等植物蛋白为主要原料酿制而成的含多种氨基酸的调味品[7-8]。酱油品质的提升一直是酿造工业的主要任务,关于如何提升酱油品质的研究多集中于菌种改良方面[9-11],而随着人们对酿造原理认识的不断深入,通过改变原料组成或添加功能性物质进而提高酱油品质成为当前研究热点。贻贝蒸煮液富含多种水溶性蛋白质,若将蒸煮液中蛋白质用于生产酱油,不仅有望提高和改善酱油品质,为贻贝蒸煮液的高质化利用提供新的途径,而且可以提高贻贝加工副产物利用率,同时减少环境污染,带来良好的社会经济效益。基于此,试验在酱油传统发酵培养基中加入贻贝蒸煮废弃液,探讨贻贝蒸煮液添加对酱油品质的影响,以期为贻贝蒸煮液的高质化利用提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 原料
贻贝蒸煮液(浙江兴业集团有限公司,由新鲜贻贝的煮汁经加热浓缩而成,蛋白质含量12.2%)置冰箱冷藏室贮藏备用;光明牌酱油曲精(上海酿造一厂,主要为“沪酿3.042”米曲霉孢子);某品牌特级酱油;其余原料如大豆、面粉等均为市售。
1.1.2 仪器与设备
电热恒温干燥箱(QZ77-104,郑州艾迪科技有限公司);凯式定氮仪(KDN-08D,郑州南北仪器设备有限公司);氨基酸分析仪(L-8900,日立公司);固相微萃取设备(QSE-12D,上海鑫翁科学仪器有限公司);萃取头(57318,上海楚定分析仪器有限公司);气相色谱-质谱联用仪(GCMS-QP2010,日本岛津公司);色谱科SPME手动进样手柄(57330-U,上海楚定分析仪器有限公司);其余均为实验室常用设备。
1.1.3 药品试剂
硝酸银等常用化学试剂(均为分析纯,国药集团上海化学试剂有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 酱油曲制备
参照舟山市裕大造酱厂酱油加工流程,具体为:优质黄豆1 000 g,加入1.5倍的水,浸泡(12 h),高压蒸煮(121 ℃、20 min)后,冷水冲淋至40 ℃,沥干,将300 g面粉与1.95 g种曲(原料质量的0.15%)拌入后混合均匀,使之与黄豆均匀接触,同时分别加入占曲料质量5%(A组),10%(B组),15%(C组)的贻贝蒸煮液(对照组不添加),进行后期培养,温度恒定33 ℃,培养时间12 h后翻曲,过24 h再次翻曲;而后在28 ℃温度下,继续培养36 h,制曲结束。将制备好的酱油曲置于发酵罐中,加入酱油曲2倍质量浓度13%食盐水,密封罐体,置于光照充足处晒酱。第1周每天用玻璃棒翻搅1次,第2~第4周每3 d翻搅1次,而后密封放置,6个月后发酵结束。
1.2.2 常规成分的测定
酱油的感官性质及理化指标按照GB/T 18186—2000酿造酱油中的方法测定[12]。
1.2.3 氨基酸的测定及评价
试样(挑选理化指标最优的试验组,下同)通过6 mol/L HCl水解后用日立L8900型全自动氨基酸分析仪(色谱柱,日立钠离子交接树脂4.6 mm×60 mm)进行氨基酸的分析[13]。
根据FAO/WHO建议的氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质的氨基酸模式,对2种酱油的蛋白氨基酸模式进行营养性评价和比较[14]。
氨基酸评分(AAS)=待测蛋白质中某一必需氨基酸含量(mg/g N)/参考蛋白模式中相应必需氨基酸含量(mg/g N)×100%试试 (1)
化学评分(CS)=待测蛋白质中某一必需氨基酸相对含量(mg/g N)/参考蛋白模式中相应必需氨基酸相对含量(mg/g N)×100% (2)
1.2.4 风味物质的测定
准确吸取10 mL试样于20 mL顶空瓶内,加入0.45 g NaCl振荡,在磁力搅拌机上44 ℃加热平衡15 min,将老化后的萃取头插入样品瓶顶空部分,推出萃取头吸附36 min,萃取结束后插入进样口,运行气质联用仪后推出萃取头于250 ℃解析3 min[15]。
色谱条件:色谱柱DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度230 ℃,载气He,柱流速0.8 mL/min,分流比50∶1。升温程序:起始柱温度40℃,保留4 min,以6 ℃/min升至160 ℃,再以10 ℃/min 升至220 ℃,保留6 min。
质谱条件:EI离子源,接口温度250 ℃,离子源温度200 ℃,电子能量70 eV,质量扫描范围33~330 amu。
2 结果与分析
2.1 不同处理组理化指标变化
氨基酸态氮和全氮是体现酱油品质的2项重要指标,其含量很大程度上决定了酱油的品质和滋味,这是因为氨基酸态氮含量体现酱油中原料蛋白的水解率高低[16-17];此外,可溶性无盐固形物含量是影响酱油风味的重要因素。由图1可以看出,3项检测指标在不同处理组贻贝酱油中的变化趋势大致相同,均体现为B组(10%)>C组(15%)>A组(5%)>对照组,表明添加贻贝蒸煮液对酱油各关键品质指标均有较好改善效果,但不同添加量对酱油品质的改善效果之间并无正相关关系,这可能是由于原料中的酵母菌等微生物对额外添加的蛋白质利用能力有限导致。将试验组与市售某特级酱油进行比较发现(见表1),B组3项指标与特级酱油最为接近且相差较小。
图1 不同添加量贻贝酱油的理化指标
表1 酱油的理化指标
2.2 贻贝酱油感官特性
如表2所示,通过对理化指标最优的试验组(B组)和某特级酱油的感官性状进行评价比较,发现二者的色泽较为接近,均为有光泽的深褐色;香气特征方面,二者均有浓郁酱香气味,同时贻贝酱油还伴有独特的风味;贻贝酱油相较特级酱油其咸味更为适中;从体态特征来看,贻贝酱油相比特级酱油有少许悬浮物,这可能是因为试验组贻贝酱油仅经过初级过滤加工,而市售酱油出厂前经过加热灭菌、沉淀和过滤,一般不再产生混浊及二次沉淀[18]。
表2 酱油的感官指标
2.3 贻贝酱油游离氨基酸含量
酱油的风味在一定程度上取决于游离氨基酸的种类及含量。从表3可知,贻贝酱油中呈鲜味的氨基酸占比与某特级酱油中相差较大,其主要差距体现在谷氨酸的含量。这主要是因为部分市售酱油为增加产品鲜味,提高产品等级,在成品酱油中人为添加味精(谷氨酸钠),造成其氨基酸检测结果中谷氨酸含量明显高于贻贝酱油。一般来说,每100 mL酱油中加入2 g味精即可大幅度的提升谷氨酸含量,同时也使氨基酸态氮含量增加0.15 g/100 g[13],因而人为添加味精以提高产品鲜味成为目前酱油酿造工艺的主要手段之一。2种酱油中共检测到17种氨基酸,必需氨基酸在贻贝酱油中总含量为1.960 g/100 mL,占总氨基酸比例的41.32%,高出某特级酱油9.28%[19-20]。
此外依据联合国粮食及农业组织和世界卫生组织(FAO/WHO)建议的参考蛋白模式,食品中总必需氨基酸占总氨基酸(EAA/TAA)的40%以上、总必需氨基酸占总非必需氨基酸(EAA/NEAA)的60%以上时蛋白质质量较好。试验测定贻贝酱油的EAA/TAA为41.32%,EAA/NEAA为70.43%,均高于上述标准[21]。经计算,贻贝酱油的AAS除苏氨酸外均大于1,CS均大于0.5,这说明贻贝酱油的氨基酸组成均衡,其中赖氨酸的AAS和CS均较高,是良好的赖氨酸来源[22-23]。
2.4 贻贝酱油风味物质分析
微生物在发酵过程中形成多种风味独特的香气产物,如酚、醇、酯、醛、吡嗪类等,而醇类、酯类、烃类等物质在一定程度上稳定了酱油的香气及物质组成[24]。
由图2可知,2种酱油中醇类化合物含量最高,酯类、醛类及酸类次之,同时醇类、酯类、酸类、酚类化合物在贻贝酱油中的含量高于某特级酱油。这些化合物为酱油独特的风味贡献极其重要作用。
如表4所示,醇类物质普遍具有愉悦的气味,与酱油香气的组成密切相关。贻贝酱油中醇类物质的相对含量高于特级酱油3.94%。其中乙醇含量占比较大,而较高含量的乙醇不仅自身可以赋予贻贝酱油独特的酒香风味,还能与其他有机化合物形成酯等香气化合物。
表3 酱油中氨基酸的含量
图2 酱油中各类风味物质含量
酯类化物质可放大其余化合物在其中的作用,且多具有清甜果香,以富含菠萝风味的乙酸乙酯较为典型,这些风味物质使得酱油的香气更浓厚、协调。贻贝酱油中乙酸乙酯的相对含量高于某特级酱油的104.8%。
酸类物质由氨基酸降解或饱和脂肪酸氧化降解形成,在酱油构建风味特性的过程中起到一定调和作用。乙酸可化合为乙酸酯类化合物,以增加酱油的品香,还可减缓咸味和柔和多种香味,是构成其香气的重要物质之一。贻贝酱油中乙酸的相对含量高于特级酱油。
酚类物质是酱油中重要的风味物质且具有显著特征,是影响酱油风味的关键。愈创木酚别名甲基儿茶酚,具有特殊的芳香气味,是酱类食品中尤为重要的风味成分;较高含量的4-乙基愈创木酚能够赋予贻贝酱油难忘的嗅觉特性[24-28]。贻贝酱油中两者的相对含量高于特级酱油。
表4 酱油中风味物质的相对含量
3 讨论
根据感官评定和检测数据对比,试验B组贻贝酱油为最佳组。其氨基酸态氨含量接近某市售特级酱油,全氮含量高于市售酱油;感官品质也与特级酱油相近。依据FAO/WHO建议的参考蛋白模式和氨基酸评分以及化学评分来看,B组贻贝酱油氨基酸含量均衡,且是良好的赖氨酸来源。从风味物质研究,一些较为典型的酱香风味物质如苯乙醇在贻贝酱油中含量略高于某特级酱油。这可能意味着贻贝酱油有着略优于某特级酱油的风味特性,同时也表明在酱油风味品质中,贻贝蒸煮液的添加起到正向作用。
4 结论
将高蛋白含量的贻贝蒸煮液作为辅料添加至低盐稀态发酵酱油曲料中进行发酵制备贻贝酱油,对其理化指标、感官特性、氨基酸含量及风味物质等指标进行了测定分析,结果表明,贻贝酱油(10%添加量)呈棕褐色,酱香较浓,滋味鲜美适口,其可溶性无盐固形物含量16.83 g/100 mL,全氮含量1.55 g/100 mL,均达到国标特级酱油标准,氨基酸态氮含量0.75 g/100 mL,达到国标一级酱油标准;贻贝酱油氨基酸种类多样,鲜味氨基酸占比较高,同时必需氨基酸含量丰富。试验结果表明,将一定浓度贻贝蒸煮液在酿造酱油中加以利用可提升酱油的营养价值并具有独特风味,是集提高资源利用率与改善酱油品质为一体的双赢的酿造方法。