谷氨酰胺酶在10 t规模酱油发酵中应用研究

赵旭　黄小玲　崔春

摘要：鲜味是反映酿造酱油品质的一项重要指标。谷氨酰胺酶可以催化谷氨酰胺生成谷氨酸和γ-谷氨酰肽，从而提高酱油的鲜味。文章研究了在10 t规模酱油发酵过程中添加谷氨酰胺酶对酱油中谷氨酸、谷氨酰胺、γ-谷氨酰肽、氨基酸态氮和全氮等指标的影响，并对添加谷氨酰胺酶的酱油进行了HS-SPME-GC-MS分析和感官评定。结果表明，添加谷氨酰胺酶可明显提高酱油原油的谷氨酸含量、氨基酸态氮含量、全氮含量并调节γ-谷氨酰肽的种类及含量。添加谷氨酰胺酶对酱油原油的pH值和总酸含量有小幅度影响。HS-SPME-GC-MS分析表明，添加谷氨酰胺酶的酱油的挥发性风味物质发生了一定变化，醇类、醛类、酮类化合物的种类和含量都有所增加，使酱油的滋味和气味更加丰富。感官评价显示添加谷氨酰胺酶可较大幅度提升酱油的鲜味强度，小幅度减弱酱油的苦味和增加酱油的酸味，对咸味、甜味的影响较小。该研究结果为谷氨酰胺酶在酱油酿造中的应用提供了理论支持。

关键词：谷氨酰胺酶；酱油发酵；谷氨酸；HS-SPME-GC-MS；感官评价

中图分类号：TS264.21文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2024）01-0164-07

Research on Application of Glutaminase in Fermentation of 10 t Scale of Soy Sauce

ZHAO Xu， HUANG Xiao-ling， CUI Chun*

Abstract： Umami is an important index to reflect the quality of brewed soy sauce. Glutaminase can catalyze glutamine into glutamic acid and γ-glutamyl peptide， so as to enhance the umami of soy sauce. In this paper， the effects of adding glutaminase into 10 t scale of soy sauce during the fermentation process on glutamic acid， glutamine， γ-glutamyl peptide， amino acid nitrogen and total nitrogen are studied. HS-SPME-GC-MS analysis and sensory evaluation of soy sauce added with glutaminase are carried out. The results show that the addition of glutaminase could significantly increase the content of glutamic acid， amino acid nitrogen， total nitrogen in crude soy sauce and regulate the type and content of γ-glutamyl peptide. The addition of glutaminase has a small effect on pH value and total acid content of crude soy sauce. HS-SPME-GC-MS analysis shows that the volatile flavor substances of soy sauce added with glutaminase change to some extent， and the types and content of alcohols，  aldehydes and ketones increase， which makes the taste and smell of soy sauce more abundant. Sensory evaluation shows that the addition of glutaminase could greatly improve the umami intensity of soy sauce， slightly reduce the bitterness of soy sauce and increase the sourness of soy sauce， and has little effect on saltiness and sweetness. The results have provided theoretical support for the application of glutaminase in soy sauce brewing.

Key words： glutaminase; soy sauce fermentation; glutamic acid; HS-SPME-GC-MS; sensory evaluation

酿造酱油是中国传统的调味品，在我国已有3 000多年的历史。酱油主要是由蛋白质原料（大豆、脱脂大豆等）和淀粉质辅料（小麦、麸皮等）经微生物发酵酿制而成。发酵过程中起主导作用的是微生物产生的各类生物酶。植物蛋白和淀粉在各种酶的催化下生成氨基酸、呈味肽、糖类、酯类、醇类、醛类等低分子化合物，从而使酱油呈现出丰富多样的风味，其中蛋白质分解产生的肽和氨基酸是酱油中重要的鲜味物质，尤其是谷氨酸和γ-谷氨酰肽是酱油鲜味的主要来源。

酱油的滋味可以用鲜味、甜味、酸味、咸味和苦味5个指标进行评价，其中鲜味、甜味和酸味尤为重要。鲜味是评价酱油品质的一项重要指标，主要来源于鲜味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）、鲜味肽和酵母菌自溶时产生的核苷酸[1]；甜味主要来源于淀粉水解后所产生的糖，如葡萄糖、麦芽糖等，还有一部分来自甜味氨基酸，如苏氨酸、丙氨酸和脯氨酸等[2]；酸味主要来自有机酸，如乙酸、乳酸、琥珀酸和檸檬酸等20多种有机酸，酸味物质之间的协同作用对酱油的独特风味起着关键性作用。此外，有机酸还能改善酱油酱醪体系的pH，在抑制杂菌生长的同时能降低酱油的生物胺产量及其产生的胺臭味[3]。

随着生活水平的提高，人们对酿造酱油的“天然”和“美味”提出了更高的要求。因此，研究人员对酱油发酵过程中各类生物酶的种类和数量进行了深入的研究，以期进一步优化、提升上述各种风味物质以及酱油的感官品质。比如，在传统酱油发酵过程中，米曲霉自身的酶系中谷氨酰胺酶分泌不足，导致产生的谷氨酰胺未能高效转化为谷氨酸和呈味肽，使得酱油原油的谷氨酸和呈味肽含量偏低，风味有待提高。有学者发现在酱油酿造过程中利用低温胁迫米曲霉自溶[4]，在4 ℃低温条件下有利于提升谷氨酰胺酶的活性（发酵第9天时活性增加了3倍），在发酵结束后谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）的含量分别增加了5.73%和3.47%。此类技术在一定程度上弥补了米曲霉酶系的先天不足，但其对鲜味物质含量的提升效果较有限，且低温生产对设备、能耗的要求较高，限制了其在大规模生产中的应用。相比而言，在酱油酿造过程中以酶制剂的方式增加同类型生物酶的活性，对鲜味物质的提升幅度更可观，且使用灵活，对设备要求较低，符合现有食品法规的要求，具备在大规模生产中的应用可行性。因此，本实验测试了谷氨酰胺酶制剂在10 t规模酱油发酵中的应用，并在此基础上评价了添加谷氨酰胺酶对酱油中谷氨酸、氨基酸态氮和γ-谷氨酰肽含量以及酱油中挥发性风味物质和滋味的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料：实验所需的发酵原料黄豆-面粉混合曲料由广东珠江桥生物科技股份有限公司提供；谷氨酰胺酶由诺维信（中国）生物技术有限公司提供；阴离子交换柱色谱小柱（Oasis Max）由沃特世科技（上海）有限公司提供。

试剂：氢氧化钠、甲醛、甲酸、乙腈等均为国产分析纯。

1.2 主要仪器设备

AL204电子分析天平 梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；BioTek多功能酶标仪 美国伯腾仪器有限公司；HYP-308消化炉、KDN-103F自动定氮仪 上海纤检仪器有限公司；TS100微型涡旋混合仪 杭州瑞诚仪器有限公司；PHS-3E pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；78-1磁力加热搅拌器 常州澳华仪器有限公司；HH-4恒温水浴锅 江阴市保利科研器械有限公司；SBA-40X生物传感分析仪 济南延和生物科技有限公司；UltiMate 3000高效液相色谱仪 赛默飞世尔科技公司；UPLC-MS/MS联用仪 美国布鲁克公司；Agilent 8890-7000D三重串联四极杆气质联用仪 安捷伦科技（中国）有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 酶解工艺

本研究基于10 t的工厂生产规模，向处理组中分别添加0.01%、0.02%的谷氨酰胺酶，对照组不添加谷氨酰胺酶，分别在发酵0，10，20，30，90 d时取样，灭酶后测定各项指标。

1.3.2 基本指标的测定方法

1.3.2.1 谷氨酸含量的测定

取适量酱油稀释到适合仪器测定范围的倍数，取25 μL稀释液，用三通道生物传感分析仪测定谷氨酸的含量。

1.3.2.2 谷氨酰胺含量的测定

参考柳俊等[5]的方法，采用高效液相色谱仪测定酱油中谷氨酰胺的含量。

色谱条件：采用Hypersil C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：辛烷磺酸钠溶液∶乙腈（95∶5）；流速1.0 mL/min；检测波长210 nm；柱温27 ℃；进样量20 μL。

1.3.2.3 酱油中γ-谷氨酰呈味肽含量的测定

参考Frerot等[6]的方法分离并鉴定酱油中的呈味肽。取0.3 mL酱油用50 mL去离子水稀释，以8 mL/min的流速过Oasis Max混合型阴离子SPE柱，用80 mL去离子水冲洗，用5%甲酸-水溶液（6 mL）洗脱。洗脱液经0.22 μm滤膜过滤后置于样品瓶中，4 ℃低温保存用于后续UPLC/MS分析。

UPLC的分离过程采用C18柱（2.1 mm×100 mm，2.2 μm）。分离条件：流动相A：0.1%甲酸-水溶液，流动相B：乙腈；流速0.3 mL/min；进样量3 μL。梯度洗脱条件：0～2 min，100%～85% A和0%～15% B（线性洗脱）；2～5 min，85%～20% A和15%～80% B（线性洗脱）；5～8 min，20% A和80% B（等量洗脱）；8～10 min，20%～85% A和80%～15% B（线性洗脱）；10～12 min，85% A和15% B（等量洗脱）。

酱油样品经UPLC分离后，分流通过电喷雾界面进入高分辨质谱仪。采用ESI正离子扫描模式，雾化气和干燥气为高纯度氮气，干燥温度为180 ℃，干燥气流速为4.0 L/min，扫描范围：质荷比（m/z）50～1 000 amu。待高分辨质谱仪进行AUTO MS/MS 数据采集后，得到各离子组分的二级碎片谱，采用Data Analysis 软件，结合自动数据库搜索和从头测序法解析主要峰的离子碎片，并推导氨基酸序列。

1.3.2.4 总酸和氨基酸态氮含量的测定

参考姚玉静等[7]的方法，采用甲醛滴定法测定酱油中总酸和氨基酸态氮的含量。取适量样品M g，加入蒸馏水至80 g，用0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定至pH为8.2，记录此时所用碱液体积V1，随后加入10 mL甲醛溶液（36%）混匀，继续用0.1 mol/L NaOH标准溶液滴定至pH为9.2，记下加入甲醛后所消耗的碱液体积V2，同时分别记录空白对照在滴定到pH为8.2和9.2时所消耗的体积V01、V02，总酸（TA）含量和氨基酸态氮（AAN）含量分别根据下式计算：

式中：C為氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L；0.09为乳酸的换算系数，即1.00 mol氢氧化钠相当于乳酸的质量，g;0.014为与1.00 mol氢氧化钠相当的氮的质量，g。

1.3.2.5 全氮含量的测定

采用凯氏定氮法测定，具体方法参考GB 5009.5－2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[8]。

1.3.2.6 酱油挥发性风味物质的测定

参考邓岳等[9]的方法，采用HS-SPME-GC-MS分析测定酱油中的挥发性风味物质。

取5 mL酱油样品，置于20 mL顶空瓶中加盖密封。启动GC-MS自动进样装置，程序为50 ℃恒温振荡，平衡10 min，使用ACAR/PDMS固相微萃取纤维头萃取30 min。

色谱条件：DB-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），进样口温度230 ℃，传输线温度250 ℃，离子源温度230 ℃，载气为He，柱流速1 mL/min，恒流，分流比50∶1。升温程序：起始柱温40 ℃，以3 ℃/min升至120 ℃，保持2 min，然后以15 ℃/min升至250 ℃，保持2 min。

质谱条件：电子轰击电离源（EI），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 ℃；质量扫描范围（m/z）35～350 amu；扫描速度3.00 scan/s。

1.3.2.7 酱油感官评定方法

酱油的感官评价主要从鲜味、酸味、甜味、咸味、苦味5个方面进行，按照表1的标准进行打分[10]。共由12位专业感官评价人员进行评分，再计算平均分。

1.3.3 数据处理

实验重复测定3次，采用Excel、Origin 2021及SPSS 22等进行数据的整理分析，并绘制成相应的图表。

2 结果与讨论

2.1 谷氨酰胺酶对酱油发酵过程中谷氨酸和谷氨酰胺含量的影响

鲜味是酱油中最主要的滋味之一。醬油的鲜味主要由原辅料中蛋白质被分解产生的氨基酸及呈味肽呈现。因此，酱油中各种氨基酸的含量直接影响酱油的滋味，其中谷氨酸是鲜味的主要贡献者。

大豆蛋白中含有约16%的谷氨酸或谷氨酰胺，其中约46%谷氨酸以谷氨酰胺的形式存在，需要足够的谷氨酰胺酶活化才能将其转化为谷氨酸。谷氨酰胺仅有微弱甜味，无鲜味[11]，但在谷氨酰胺酶的作用下可转化为谷氨酸，对提高酱油的风味起着非常重要的作用[12]。酱油发酵所使用的曲霉菌产生的谷氨酰胺酶活力较低，作用效果不明显，因此可以通过添加谷氨酰胺来提高谷氨酰胺酶的活力，以提高酱油的谷氨酸含量，从而改善酱油的风味。

由图1中A可知，与对照组的谷氨酸含量相比，在10 t规模上，添加0.01%、0.02%谷氨酰胺酶处理组的谷氨酸含量明显高于对照组，并且添加0.02%谷氨酰胺酶处理组的谷氨酸含量比添加0.01%处理组高，特别是在发酵前期（20 d之前），其谷氨酸含量高出10%～15%。随着发酵时间的增加，发酵后期（30～90 d）两个处理组的谷氨酸含量并无明显差异。此外，随着发酵时间的增加，谷氨酸含量呈现增大的趋势，在发酵20～30 d时谷氨酸含量达到最大，处理组的谷氨酸含量相较于对照组增加30%～40%。康维民等[13]在酱油酿造过程中添加谷氨酰胺酶，酱油中的谷氨酸含量增加了20%～30%，与本研究结果基本一致。但是发酵90 d时酱油中的谷氨酸含量不再升高，甚至明显下降，此时的谷氨酸含量与第10天时相近甚至更低，可见在30～90 d期间谷氨酸含量损失较大。这可能是由于在发酵后期，谷氨酰胺酶活力较低，谷氨酰胺底物没有更多地转化为谷氨酸，而转化为焦谷氨酸，而且已经生成的谷氨酸因为温度或酸性条件不稳定而转化为焦谷氨酸。周尚庭等[14]监测发酵过程中谷氨酸和焦谷氨酸含量的变化，研究结果表明，酱油中谷氨酸基本在发酵初期生成，后期谷氨酸含量逐渐下降，焦谷氨酸含量逐渐上升，与本研究结果相一致。因此，酱油生产过程中应控制发酵时间，避免发酵时间过长造成谷氨酸含量下降，风味变差。

实验通过监测发酵过程中谷氨酰胺含量的变化，侧面证明了谷氨酰胺酶的作用效果。由图1中B可知，添加谷氨酰胺酶后，谷氨酰胺含量在发酵1 d时无明显变化，发酵10 d后，酱油中的谷氨酰胺几乎全部转化为谷氨酸，这表明谷氨酰胺酶在酱油发酵过程中催化大部分谷氨酰胺水解生成谷氨酸。

2.2 谷氨酰胺酶对酱油中呈味肽种类和含量的影响

赵炫[15]研究发现酱油中的小分子肽对酱油的鲜味起着重要作用，比如含有谷氨酸和天冬氨酸等鲜味氨基酸残基的寡肽很可能具有显著的鲜味[16]。而分子量小于1 kDa的γ-谷氨酰肽很可能为浓厚感肽，具有鲜味和轻微酸味[17-18]。在酱油发酵过程中谷氨酰胺酶不仅可将产生的谷氨酰胺水解为谷氨酸，而且能以谷氨酰胺为底物合成γ-谷氨酰肽。杨娟[19]研究发现，米曲霉和解淀粉芽孢杆菌谷氨酰胺酶具有γ-谷氨酰转肽酶活性。因此，谷氨酰胺酶可能对酱油中γ-谷氨酰呈味肽的种类和含量产生影响。

本研究利用UPLC-MS/MS技术分离测定酱油中γ-谷氨酰呈味肽的氨基酸序列和含量，见表2。

由表2可知，在对照组和处理组酱油中均鉴定出γ-Glu-Leu、γ-Glu-Ile、γ-Glu-Phe、γ-Glu-Glu。在这些鉴定出的呈味肽中，部分已经被报道具有较好的呈味效果，如γ-Glu-Phe被报道厚味突出、口感丰富[20-21]。与对照组相比，添加谷氨酰胺酶后，酱油中γ-Glu-Phe和γ-Glu-Ile的含量显著增高，并且随着酶添加量的增加而增大；而γ-Glu-Leu和γ-Glu-Glu的含量有一定程度的下降，可能被进一步降解为鲜味氨基酸或经过转肽反应生成新的γ-谷氨酰基化合物。该结果表明添加谷氨酰胺酶会引起酱油中γ-谷氨酰呈味肽含量的变化，并对酱油的鲜味、浓厚味等滋味产生影响。

2.3 谷氨酰胺酶对酱油发酵过程中氨基酸态氮和全氮含量的影响

氨基酸态氮和全氮是酱油国标规定的重要理化指标，代表着酱油的品质。国标规定酱油中的氨基酸态氮含量不得小于0.4 g/dL[22]。一般来说，氨基酸态氮和全氮含量越高，酱油的等级越高，即酱油中的氨基酸含量越高，鲜味越强，酱油的品质越好。

由图2中A可知，在10 t发酵规模上，添加0.01%谷氨酰胺酶和0.02%谷氨酰胺酶可显著提高酱油原油的氨基酸态氮含量；随着发酵时间的增加，酱油中的氨基酸态氮含量呈现升高的趋势，但增加幅度逐步下降，这与庄婉菁等[23]的研究结果相一致。在发酵前期，蛋白质迅速降解成小分子肽和氨基酸，因此氨基酸态氮含量迅速增加，但随着发酵时间的继续延长，发酵后期蛋白质降解生成的小分子氨基酸与其他物质发生较复杂的生化反应，从而形成酱油的各种生香成分，因此氨基酸态氮含量增速减缓。

由图2中B可知，在10 t发酵规模上，添加谷氨酰胺酶显著提升了酱油原油发酵过程中的全氮含量，并且全氮含量也随着发酵时间的增加呈现不断增加的趋势，这与氨基酸态氮含量的变化规律基本一致，与邓冲等[24]对酱油酿造动态过程的研究结果基本一致。氨基酸态氮和全氮含量是反映酱油品质的重要指标，添加谷氨酰胺酶可以显著提高酱油中氨基酸态氮和全氮的含量，使得酱油的风味更佳，品质更好。

2.4 谷氨酰胺酶对酱油发酵过程中pH值和总酸的影响

酱油中的酸味来自有机酸类物质[25]，其中最主要的是乙酸、乳酸及苹果酸等。Lee等[26]研究发现，在发酵过程中有机酸类物质含量不断增加，总酸含量也呈现增长趋势。当总酸含量过低时，鲜味不突出；当总酸含量过高时，酸味过于突出，使酱油的风味恶化。

由图3中A可知，各组的pH值变化趋势基本一致，随着发酵时间的增加，酱油的pH值随之下降，但当发酵时间增加至90 d时，各组的pH值均呈现上升的趋势。原因可能是发酵前期菌种比较活跃，乳酸菌能产生大量有机酸，快速降低酱醪的pH值[27]，發酵后期乳酸菌的生长受到抑制，不再大量产生有机酸，酱醪的pH值上升。此外，当发酵时间相同时，添加谷氨酰胺酶对pH值有较小幅度的影响，如对照组、0.01%谷氨酰胺酶组和0.02%谷氨酰胺酶组在第30天和第90天时的pH值分别为3.62，3.8 3.84和4.20，4.30，4.30，其对酱油pH值的影响相对可控。

由图3中B可知，在10 t发酵规模上，加酶组酱油原油发酵过程中总酸含量随着发酵时间的增加呈现上升的趋势。与对照组相比，当发酵时间为90 d时，添加谷氨酰胺酶的组别总酸含量有一定增加，其变化也反映在酱油的感官评价中，处理组样品的酸味有略微的提升（见图4）。

总体而言，酱油原油发酵过程中总酸含量与pH值的变化趋势相对应。从总酸含量来看，随着发酵时间的延长，总酸含量呈现上升的趋势，其原因可能与样品在发酵过程中酸性物质的增加有关，但反应过程比较复杂，需要进一步分析。

2.5 添加谷氨酰胺酶对酱油中挥发性风味物质的影响

对酱油原油和添加谷氨酰胺酶的实验组进行了HS-SPME-GC-MS分析。由表3可知，酱油中挥发性风味物质主要为酯类、醇类、醛类、酮类化合物。通过对比上述数据可知，添加谷氨酰胺酶处理组的酯类化合物的种类和含量减少，而醇类、醛类、酮类化合物的种类和含量都有所增加。张翀等[28]研究酱油发酵过程中挥发性物质的变化，结果表明稀醪发酵0～120 d是醛类、酮类、吡嗪类、吡咯类物质的生成时期；在整个发酵期间，醇类物质显著增加，稀醪发酵80～180 d是酚类、酸类、酯类物质显著增加的时期，挥发性风味物质的增加改善了酱油的风味。该结果与本研究添加谷氨酰胺酶发酵后酱油中挥发性风味物质增加的趋势一致，表明添加谷氨酰胺酶与延长发酵时间具有相似的改善酱油风味的作用。

酱油中的醇类化合物主要来源于糖和氨基酸的微生物发酵代谢[29]，醛类、酮类物质一般具有令人愉悦的香味，如甜香、草香、果香、焦香等[26]，是酱油中丰富气味的重要来源，可以提高酱油的风味及质量。醛类、酮类可由氨基酸降解产生，因此其种类和含量的增加可能与发酵过程中蛋白质代谢有关，可能是添加谷氨酰胺酶后酱油发酵过程中氨基酸含量增加，从而在微生物发酵代谢过程中产生更多的醇类、醛类、酮类化合物。醇类、醛类、酮类风味物质的增加会赋予酱油更加丰富的滋味和气味，改善酱油的品质。

2.6 添加谷氨酰胺酶对酱油滋味的影响

为了使酱油的滋味更加协调、鲜味更加突出，国内外许多调味品公司对改善酱油的滋味开展了研究。其中，通过微生物选育、诱变以及酶制剂的使用在发酵过程中增加酱油的鲜味是目前的研究热点。广东美味鲜调味食品有限公司通过诱变米曲霉提高其谷氨酰胺酶活力，发酵得到的酱油原油鲜味突出[30]。

本研究对添加谷氨酰胺酶的实验组和对照组进行了感官评价，感官评价结果见图4。

由图4可知，添加谷氨酰胺酶可较显著提升酱油的鲜味强度，这与前文对谷氨酸含量的提升数据相一致，即谷氨酸含量的增加与酱油鲜味的提升具有相关性。另外，添加谷氨酰胺酶的酱油的苦味有一定程度的减弱，而对酱油的酸味、咸味和甜味的影响不大。整体而言，添加谷氨酰胺酶改善了酱油滋味的呈现，使得酱油的鲜味提升，苦味减弱，这与国内外相关研究结果相一致。Kijima等[31]将枯草芽孢杆菌中的谷氨酰转肽酶（GGT）添加到酱油中进行发酵以增加产品中的谷氨酸含量，对添加和未添加GGT的酱油的鲜味和偏好进行了感官评价。10位感官评价成员中有9位识别出添加和不添加GGT的酱油之间的差异，并且认为添加GGT的酱油具有更强的鲜味和更高的喜好度。GGT与谷氨酰胺酶作用相同，也能够催化谷氨酰胺水解为谷氨酸，即利用酶催化转化的反应可以通过提升发酵酱油中谷氨酸浓度而改善酱油的适口性和滋味，使酱油更受消费者的青睐。周尚庭等[14]在酱油发酵过程中添加谷氨酰胺酶，不仅使酱油的谷氨酸含量提升了44.55%，而且酱油的鲜味和综合协调性也得到明显的提升，咸味和苦味得到较好的淡化，也与本研究的结果相符合。因此，在酱油发酵过程中添加谷氨酰胺酶是改善酱油滋味的一种有效手段。

3 结论

在10 t发酵规模上，添加谷氨酰胺酶可有效提高酱油原油发酵过程中氨基酸态氮和全氮的含量，调节谷氨酸和谷氨酰胺的比例以及γ-谷氨酰等呈味肽的含量，使得酱油感官效果中的“鲜味”有较明显的提升。谷氨酰胺酶制剂的作用机理是在一定程度上弥补米曲霉产谷氨酰胺酶活的不足，使谷氨酰胺更多地转化为呈鲜的谷氨酸，更少地转化为不呈鲜的焦谷氨酸，从而对酱油的感官品质产生正面的影响。在酱油酿造过程中，谷氨酸含量随着发酵时间的增加先升高后降低，氨基酸态氮和全氮含量随着发酵时间的增加呈现不断增加的趋势。因此，要选择合适的酿造时间，避免谷氨酸过多地转化为焦谷氨酸，以得到风味与品质最佳的酱油。

在10 t发酵规模上，添加谷氨酰胺酶对酱油原油的pH值和总酸含量有一定程度的影响，后续实验可针对发酵过程中有机酸种类、含量的变化进行更深入的研究，以进一步阐明其对酱油滋味、口感的細微影响。HS-SPME-GC-MS分析结果表明，添加谷氨酰胺酶后酱油中的醇类、醛类、酮类挥发性风味物质的种类和含量增加，改善了酱油的风味及品质。感官评价表明添加谷氨酰胺酶可较大幅度提升酱油的鲜味强度，小幅度减弱酱油的苦味和提升酱油的酸味，对滋味的整体影响偏向正面。

总体而言，研究结果表明添加谷氨酰胺酶可明显提高酱油原油中的谷氨酸含量、氨基酸态氮含量和全氮含量，使酱油的风味更佳。同时，食品工业用酶制剂在酱油中的应用符合酱油、原酿本味酱油等国家、行业标准要求，且其对设备、能源环保等方面较友好，具备较高的工业化应用可行性。此研究结果可以提升酱油产品的品质，提高经济效益，应用前景较广阔，对我国传统的酱油酿造产业有较高的参考价值。

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收稿日期：2023-08-27

基金项目：高等学校学科创新引智计划资助（B17018）

作者简介：赵旭（1999－），男，硕士研究生，研究方向：食品生物技术。

*通信作者：崔春（1978－），男，教授，博士，研究方向：食品生物技术。