酵母抽提物对原酿黄豆酱呈味物质的影响研究
2021-03-04林礼钊刘向军
林礼钊,刘向军,李 库*
(1.鹤山市东古调味食品有限公司,广东 江门 529738;2.安琪酵母股份有限公司,湖北 宜昌 443003)
黄豆酱是中国传统发酵调味品,其生产所涉及的原料、菌种、制曲和发酵工艺等都与酿造酱油非常类似,所以在风味上也都同为咸鲜带酱香的调味品,烹饪和食用方法也有部分类似,消费群体也高度重合[1-3]。黄豆酱的国家标准颁布于2009年,其中对黄豆酱的原辅料、感官要求以及水分、氨基酸态氮和铵盐等理化指标都进行了要求[4-5]。
目前市面上常见且畅销的黄豆酱是以发酵黄豆酱原酱为基料,辅以谷氨酸钠、5'-呈味核苷酸二钠、白砂糖、三氯蔗糖等物料进行调味后,黄原胶、变性淀粉等物料进行增稠后生产而成的。近年来,酱油行业不断涌现出了不使用任何食品添加剂的原酿概念产品,受到了对清洁标签和健康有较高追求的消费者的青睐,该细分品类也发展比较迅速。同样的,原酿概念黄豆酱的产品开发也是同一方向。
酵母抽提物(yeast extract,YE)是食品行业一种常见的食品调味原料,GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》和GB/T 23530—2009《酵母抽提物》都将酵母抽提物列为食品配料,不属于食品添加剂[6-7],所以符合原酿的概念。目前在黄豆酱中应用酵母抽提物的研究较少[8],但黄豆酱和酱油的原料、菌种、生产工艺等基本一致,呈味物质种类也比较接近[9-12]。酵母抽提物在酱油中具有提升鲜味、淡化咸味、增强浓厚味、协调整体口感等应用效果,主要原因是酱油中的呈味物质含量得到了补充和提升[13]。酱油和黄豆酱中主要呈味成分都包括氨基酸、呈味核苷酸、呈味肽等[14-17]。
该研究旨在研究不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱氨基酸态氮、游离氨基酸、5'-呈味核苷酸、小分子肽等呈味成分含量以及感官评价的影响,筛选出有较好应用效果的酵母抽提物,并阐明黄豆酱品质提升背后呈味物质的变化机理,为原酿黄豆酱寻求符合法规和概念的、可行的品质提升途径,促进这一黄豆酱细分产品的整体品质提升。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
原酿黄豆酱:鹤山市东古调味食品有限公司;氢氧化钠、甲醛、盐酸、5-磺基水杨酸、乙腈、三氟乙酸等(均为分析纯):国药集团化学试剂有限公司;酵母抽提物(YE1~YE6):安琪酵母股份有限公司。酵母抽提物的不同类型及特点见表1。
表1 酵母抽提物类型及特点Table 1 Types and characteristics of yeast extract
1.2 仪器与设备
848Titrino Plus自动电位滴定仪:瑞士万通公司;L-8900型全自动氨基酸分析仪:日本日立公司;600型高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)仪:美国Waters公司;TSKgel G2000SWXL型凝胶色谱柱(300 mm×7.8 mm):日本TOSOH公司。
1.3 方法
1.3.1 试验设计
1.3.2 黄豆酱主要指标的测定方法
氨基酸态氮、水分含量参照GB/T 24399—2009《黄豆酱》中的方法测定[1];总酸含量参照GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》中的方法测定[18];全氮含量参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》中的方法测定[19];氯化钠含量参考GB 5009.44—2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》中的方法测定[20];还原糖含量参考GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》中的方法测定[21];氨基酸含量采用GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定方法》中的方法测定[22]。
1.3.3 肽分子质量分布的测定方法
采用高效凝胶过滤色谱法测定,即以多孔性填料为固定相,依据样品组分相对分子质量大小的差别进行分离。
色谱柱:TSKgel G2000SWXL(300 mm×7.8 mm);流动相:乙腈+水+三氟乙酸(45∶55∶0.1,V/V);检测波长:220 nm;流速:0.5 mL/min;检测时间:40 min;进样体积:20 μL;柱温:30 ℃。
1.3.4 感官评价方法
黄豆酱专业感官小组12人,按照GB/T 13868—2009《感官分析建立感官分析实验室的一般导则》要求建立单人品评间[23],品评员对带有编号的样品从鲜味、甜味、咸味、酸味、苦涩味、浓厚味、综合口感共7个方面,依据各种味觉的感官强度进行品评,并在0~10分之间打分,感官评分标准见表2。
表2 黄豆酱的感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standard of soybean paste
1.3.5 数据处理方法
本文以TMS320DM642处理器为核心芯片,摄像头为前端,农产品服务器为总存储器,PC机与智能手机为终端设计了农产品生产全过程监控系统。该系统使用视频/图像定点数字信号处理器TMS320DM642对视频信号进行压缩,使用H.264编码算法且进行优化,压缩比能达到200∶1,满足3G传输的理论要求,视频信号处理系统流程如图1所示。
采用SPSS 26.0软件对数据进行方差分析、差别检验分析。
2 结果与分析
2.1 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱主要理化指标的影响
以不添加酵母抽提物的组为对照,以1%添加量的不同酵母抽提物的组为实验组,对1.3.1中的7个处理组进行黄豆酱主要理化指标检测,结果如表3所示。
表3 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱主要理化指标的影响Table 3 Effect of different yeast extract on major physical and chemical index of natural fermented soybean paste g/100 g
续表
由表3可知,1%添加量的6款酵母抽提物对原酿黄豆酱的水分、还原糖、总酸和盐分影响较小。而全氮和氨基酸态氮含量均有一定程度提升,其中全氮提升幅度在0.094~0.123g/100g,氨基酸态氮含量提升幅度在0.024~0.060g/100g。6款酵母抽提物对全氮的提升率均在6%~8%,对氨基酸态氮含量提升作用较大的是YE3和YE4,提升率均为11%。6款酵母抽提物含有丰富的全氮和氨基酸态氮,所以能帮助原酿黄豆酱提升这两项关键指标。
2.2 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱游离氨基酸的影响
对1.3.1中的7个处理组进行游离氨基酸组分检测,结果见表4。由表4可知,1%添加量的6款酵母抽提物对原酿黄豆酱中游离氨基酸总量均有一定提升作用,提升幅度在0.112~0.290 g/100 g,其中YE3和YE4对游离氨基酸总量的提升率最高,均为10%,这与2.1中氨基酸态氮的提升结果是吻合的。原酿黄豆酱中氨基酸类鲜味物质中,提升最明显的是丙氨酸,对其提升幅度较大的酵母抽提物为YE3(提升90%)、YE4(提升89%)和YE5(提升63%)。其次是谷氨酸,对其提升幅度较大的酵母抽提物为YE4(提升27%)和YE3(提升24%)。6款酵母抽提物均含有丰富的游离氨基酸,特别是呈鲜味的丙氨酸和谷氨酸,所以能帮助原酿黄豆酱提升这些呈味氨基酸含量。另外,YE1还能一定程度的提升原酿黄豆酱中缬氨酸(提升14%)、蛋氨酸(提升29%)和苯丙氨酸(提升13%)含量,YE3还能一定程度的提升原酿黄豆酱中精氨酸(15%)含量。
表4 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱游离氨基酸的影响Table 4 Effect of different yeast extract on free amino acids in natural fermented soybean paste g/100 g
2.3 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱主要核苷酸类鲜味物质的影响
对1.3.1中的7个处理组的主要核苷酸类鲜味物质含量进行检测,结果见表5。
由表5可知,该原酿黄豆酱中核苷酸类鲜味物质含量极低,这是因为发酵酱醪体系中存在的5'-磷酸单酯酶和N-核糖苷酶能将核苷酸分解为低分子的无味物质[24]。1%添加量的6款酵母抽提物对原酿黄豆酱5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸含量都有非常明显的提升,5'-呈味核苷酸提升幅度最大可达0.204 g/100 g(提升63倍),使5'-呈味核苷酸苷酸含量提升幅度较大的酵母抽提物为YE5(提升63倍)和YE6(提升61倍),其次为YE4(提升28倍)。
表5 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱核苷酸类鲜味物质的影响Table 5 Effect of different yeast extract on major umami substances in natural fermented soybean paste g/100 g
酵母抽提物中含有丰富的5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸,特别是I+G型酵母抽提物,而原酿黄豆酱中核苷酸类鲜味物质含量极低,所以酵母抽提物对原酿黄豆酱核苷酸类鲜味物质含量的提升帮助极大,这也是鲜味增强等应用效果得以体现的关键所在。
2.4 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱小分子肽组成的影响
对1.3.1中的7个处理组进行小分子肽分布检测,并根据各肽段的相对含量计算出对应分子质量区间的全氮含量,结果见表6。
表6 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱不同分子质量肽含量的影响Table 6 Effect of different yeast extract on total nitrogen contents of small peptide by different molecular weight of natural fermented soybean paste g/100 g
由表6可知,1%的添加量的6款酵母抽提物对原酿黄豆酱不同分子质量区间肽的含量均有提升效果,其中提升最明显的是400~1 000 Da的肽,最高提升了64%(YE2),YE1、YE3、YE4和YE5也使400~1 000 Da的肽含量分别提升了41%、29%、21%和24%。其次是1 000~2 000 Da的肽,最高提升了18%(YE5),YE2和YE4也使1 000~2 000 Da的肽含量提升了11%。180~400 Da的肽也有一定提升,使其含量提升较明显的是YE1(提升13%)、YE2(提升11%)和YE3(提升12%)。酵母抽提物中含有丰富的小分子呈味肽,主要集中在180~2 000 Da,所以能帮助黄豆酱提升180~2 000 Da不同分子质量区间肽的含量。
2.5 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱感官评价的影响
对7个处理组的黄豆酱进行感官评价,结果见表7。
表7 不同类型酵母抽提物对原酿黄豆酱感官评价的影响Table 7 Effect of different yeast extract on sensory evaluation of natural fermented soybean paste分
由表7可知,1%添加量的6款酵母抽提物对原酿黄豆酱的酸味影响不大,对甜味和苦涩味略有影响,影响较大的是鲜味、咸味、浓厚味和综合口感。使黄豆酱鲜味强度提升幅度较大的是YE6(提升28%)、YE5(提升25%)和YE4(提升17%),使黄豆酱咸度强度淡化幅度较大的是YE6(降低18%)和YE5(降低15%),使黄豆酱浓厚味强度提升幅度较大的是YE2(提升20%)、YE4和YE1(均提升16%),使黄豆酱综合口感提升较大的是YE6(提升24%)、YE5(提升22%)和YE4(提升19%)。
结合6款酵母抽提物对原酿黄豆酱理化指标和感官评价的影响研究结果发现,酵母抽提物对原酿黄豆酱的感官评价与呈味物质的影响是完全吻合的。对黄豆酱鲜味提升幅度较大的3款酵母抽提物都为I+G型,其提升黄豆酱5'-呈味核苷酸含量的效果最为明显;对黄豆酱浓厚味提升幅度较大的3款酵母抽提物都是小分子肽含量较高的产品,其提升黄豆酱小分子肽含量最为明显。
原酿黄豆酱中含有一定量大豆蛋白降解得到的谷氨酸,但基本不含5'-呈味核苷酸。I+G型酵母抽提物含有的天然5'-肌苷酸和5'-鸟苷酸能与黄豆酱本身含有的谷氨酸形成鲜味协同效应[25-26],从而使鲜味得到了明显的提升,相应的咸味和苦味得到一定程度弱化[26-27]。再加上酵母抽提物大量的小分子肽能提升黄豆酱的小分子肽含量,除了提升浓厚味外,还能起到缓和咸味和苦味强度的作用[25-27]。鲜味得到提升,过重的咸味得到淡化,苦味也得到一定抑制,浓厚味得到增强,体现在一起就是综合口感的增强,从而黄豆酱的感官品质得以全面提升。
3 结论
原酿黄豆酱因5'-呈味核苷酸的缺失、谷氨酸和小分子肽等呈味成分的有限含量,鲜味、咸味、浓厚味及综合口感等都会不及某些使用了谷氨酸钠、5'-呈味核苷酸二钠等食品添加剂的市售调味黄豆酱。富含天然5'-呈味核苷酸的I+G型酵母抽提物能弥补原酿黄豆酱5'-呈味核苷酸的缺失,同时还能提升谷氨酸、丙氨酸等鲜味成分含量,分子质量为180~2 000 Da的小分子肽等浓厚味成分含量。从而在口感上体现出提升鲜味、淡化过重咸味、抑制苦味、增厚浓厚味、提升整体口感等效果。I+G型酵母抽提物不添加任何外源物质,且属于食品配料,符合原酿概念,在原酿黄豆酱品质提升中具有广泛的应用前景。