酱油起源于中国,已有2 000多年的历史,是一种传统调味品[1]。现代酱油是从豆酱演变和发展而来,而豆酱又起源于“醢”(hǎi),即发酵肉酱。先秦以前酱的酿造以肉类为主要原料,汉朝后期开始以豆类为主要原料酿造酱,豆酱的豆清实质上即为酱油,元朝以后酱油开始以豆、麦为主要原料。现代酱油的原料与元朝已无明显差异,是以大豆、豆粕等植物蛋白为原料,辅以面粉或小麦粉,在一定盐浓度下,由微生物发酵而成[2-3]。在酱油发展历程中,由于动物蛋白成本较高、产量不足[4],酱(油)的生产原料经历了从动物性原料到植物性原料的演变。

随着酱油产业的不断发展,目前我国人均酱油消费量已达到7 L/年,接近日本人均酱油消费量的70%,国内酱油市场接近饱和[5]。同时国产酱油市场差异化小,竞争激烈[6]。因此,借鉴我国传统发酵酱—“醢”生产工艺,用肉类代替部分大豆/豆粕开发风味独特的酱油,不但可以发掘和弘扬我国传统饮食文化,而且对酱油新产品开发具有一定的借鉴意义。

然而,目前很少见到以肉类为(部分)原料生产的酱油。高献礼等[7]开发了一种乌鸡酱油的生产方法,分析结果表明乌鸡酱油氨基酸态氮、总氮含量比市售一级标准酱油提高11%～18%,抗氧化能力显著高于市售一级标准酱油。而猪肉作为我国食用量最多的肉类之一,具有较高的营养价值,不仅富含优质蛋白质、脂肪酸、矿物质和维生素等营养成分,还含有多种生物活性成分,包括活性肽、功能脂类、小分子有机物等[8],关于将猪肉作为酱油(部分)原料,及加入猪肉后对酱油的理化指标和风味物质的影响尚未见报道。

课题组前期初步研究表明,用猪肉代替部分大豆不但可以赋予酱油新的风味,而且可以提升酱油营养和抗氧化活性。因此,本研究将系统研究猪肉添加量对酱油风味、理化指标和风味物质的影响,以期借鉴我国传统酱油生产工艺,开发一种风味独特的酱油,并探明其独特风味的物质基础,为消费者提供品质更高的酱油新产品。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆、面粉、猪瘦肉(蛋白质21%、脂肪6.5%、含水量73.2%)、食盐,镇江吉麦隆生活广场;曲精,久微食品科技(上海)有限公司。

NaH2PO4、Na2HPO4、NaOH、三氯乙酸、福林试剂、葡萄糖、酒石酸钾钠、Na2SO3、重铬酸钾、甲醛、乙醇、铁氰化钾(均为分析纯),国药集团有限公司;乙酸、乙醇、HEMF、3-甲基丁醛、2-苯基乙醇、3-甲基丁酸乙酯、4-乙基愈创木酚、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、2-甲基丁醇(均为色谱纯),上海阿拉丁控股集团;2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)、2,2-联苯基-1-苦基肼基(DPPH)(均为分析纯),Sigma公司。

1.2 仪器与设备

SPX-250B-Z恒温培养箱,上海博迅实业有限公司;BKQ-B75II高压灭菌锅,山东博科生物产业有限公司;DHG-9070烘箱、HWS12电热水浴锅,上海一恒科学仪器有限公司;FE20 pH计,上海梅特勒-托利多仪器有限公司;LL302涡旋振荡仪,德国IKA公司;TU-1810紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;安捷伦6890气相色谱仪、DB-5MS色谱柱,安捷伦科技公司。

1.3 猪肉酱油的制备

大豆洗净后常温浸泡10 h,沥干水分,猪肉洗净,绞肉机绞碎至4 mm×4 mm×4 mm大小颗粒,然后将大豆和猪肉放于高压灭菌锅中,121 ℃蒸煮20 min,随后静置降温至40 ℃以下,按照表1的比例拌曲,加入已拌好曲精(米曲霉)的面粉,然后放入铺好无菌纱布的筐里,在30 ℃恒温培养箱中培养44 h。0～8 h培养条件为30 ℃、湿度95%,8～36 h培养条件为28 ℃、湿度95%,36～40 h培养条件保持为28 ℃、湿度85%,40～44 h培养条件为28 ℃、湿度65%。并于培养第16 h进行第一次翻曲,第24 h进行第二次翻曲,培养至混合物被浅绿及深绿的米曲霉孢子覆盖时结束制曲。之后按照质量比1∶2.5的比例将成曲与220 g/L的盐水混匀,日晒夜露180 d。对照酱油为普通大豆酱油(22%盐水、盐水∶大曲=1∶2.5),样品酱油为使用猪肉代替不同比例大豆的酱油。主要原料具体使用比例见表1,生产过程见图1。

1.4 感官评价

采用定量描述分析法(quantitative descriptive analysis, QDA)分析猪肉对酱油滋味和香气的影响,参照GAO等[9]方法稍作修改。感官评价小组由9名人员(5女4男)组成,在室温(23±2) ℃的感官评价室中进行。正式感官评价前先对小组成员进行培训,让小组成员品尝具有6种特征性滋味的酱油和嗅闻具有8种特征性香气的酱油,并根据一致同意的方法来确定给定属性的水平,培训后的感官评价人员能够准确评价给定属性的强度。选取发酵180 d的酱油,过滤,杀菌,进行感官评价。以NaCl(12 mmol/L)、谷氨酸钠(4 mmol/L)、蔗糖(40 mmol/L)、乳酸(10 mmol/L)、咖啡因(1.5 mmol/L)和味之素KOKUMI调味料(M-SUPER P,5%)分别作为咸味、鲜味、甜味、酸味、苦味和醇厚感的滋味标准溶液;以3-甲基丁醛、4-乙基愈创木酚、2-苯基乙醇、乙醇、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、2-甲基丙酸乙酯、乙酸和壬醛的10倍阈值浓度溶液分别作为麦芽香、烟熏香、花香、醇香、焦糖香、果香、酸香、脂香的香气标准溶液。最后,在线性标度尺上,用数字0(无察觉)到5(极强)对酱油的滋味和香气进行评价、打分。酱油的总体评分根据9名感官评价人员对各种酱油的喜好程度进行评分,然后计算各种酱油总体评分的平均值。

1.5 常规理化指标测定方法

1.5.1 NaCl含量的测定

NaCl的含量(g/100 mL)按照GB/T 5009.39—2003《酱油卫生标准的分析方法》测定。吸取2.0 mL的稀释液(吸取5.0 mL样品,置于200 mL容量瓶中,加水至刻度,摇匀)于150～200 mL锥形瓶中,加100 mL水及1 mL铬酸钾溶液(50 g/L),混匀。用AgNO3标准溶液(0.10 mol/L)滴定至初显桔红色。量取100 mL水,同时做空白实验。

1.5.2 还原糖和总糖含量的测定

还原糖的含量按照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》以直接滴定法测定。

总糖的测定方法为吸取样品2～10 mL于500 mL容量瓶中,加50 mL水和6 mol/L盐酸5 mL,68～70 ℃水浴加热15 min。冷却后加入甲基红指示剂2滴,用200 g/L的NaOH溶液滴定至红色消失,加水定容,摇匀,冷却后备用。参照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》的方法测定还原糖。

1.5.3 总酸和氨基酸态氮含量的测定

总酸和氨基酸态氮含量的测定按照GB 5009.235—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸态氮的测定》。吸取样品5.0 mL置于100 mL容量瓶中,加水定容,摇匀。吸取20.0 mL置于200 mL烧杯中,加60 mL水,开动磁力搅拌器,用NaOH标准溶液[c(NaOH)=0.050 mol/L]滴定至酸度计指示pH值为8.2,记下消耗NaOH标准滴定溶液的体积(mL),可计算总酸含量。

在上述溶液中加入10.0 mL甲醛溶液,混匀。再用NaOH标准滴定溶液继续滴定至pH值为9.2,记下消耗NaOH标准滴定溶液的体积。同时取80 mL水,先用NaOH标准溶液[c(NaOH)=0.050 mol/L]调节pH值至8.2,再加入10.0 mL甲醛溶液,用NaOH标准滴定溶液滴定至pH值为9.2,做试剂空白试验。

1.5.4 总氮含量的测定

总氮含量的测定按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》。取10 mL样品于消化管中,加入0.4 g CuSO4·5H2O、6 g K2SO4和20 mL浓硫酸。消化冷却后放入全自动凯式定氮仪,读取数据,做空白试验。

1.5.5 无盐固形物含量的测定

样品中总固形物含量按照GB/T 18186—2000《酿造酱油》测定,以总固形物含量减去样品NaCl含量为样品的无盐固形物含量。取10 mL样品于100 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。吸取上述稀释液5 mL于已烘干至恒重的称量瓶中,移入(103±2) ℃的烘箱中,将瓶盖斜置于瓶边。4 h后,将瓶盖盖好,取出,移入干燥器内,冷却至室温,称量。再烘0.5 h,冷却,称量,直至2次称量差不超过1 mg,即为恒量。

1.6 抗氧化指标的测定方法

1.6.1 DPPH自由基清除能力的测定

参考BRAND-WILLIAMS等[10]的方法并稍加修改,用以测定酱油对DPPH自由基清除能力。酱油对DPPH自由基清除活性的计算如公式(1)所示:

DPPH自由基清除能力

(1)

式中:A0,仅含DPPH的空白溶液的吸光值;A1,含有DPPH的酱油的吸光值;AS,不含DPPH的酱油的吸光值。

1.6.2 ABTS阳离子自由基清除能力的测定

将样品稀释到一定浓度,根据LEE等[11]的方法稍加修改后测定。在4.0 mL ABTS阳离子测定液中加入40 μL样品稀释液,迅速振荡30 s后避光反应6 min(精准计时)于734 nm下测定吸光度值。ABTS阳离子自由基清除率的计算如公式(2)所示:

ABTS阳离子自由基清除能力

(2)

式中:AS,样品组(测定液中加入Trolox或待测样品)吸光度值;AC,对照组(测定液中不加入Trolox或待测样品)吸光值。

1.6.3 金属螯合能力的测定

将样品稀释到一定浓度,根据ZHENG等[12]的方法稍加修改后测定。取1 mL样品,加入100 μL 2 mmol/L FeCl2溶液,室温反应5 min,再加入200 μL 5 mmol/L菲咯嗪溶液,用蒸馏水补足体积至6 mL,剧烈振荡,室温下反应10 min,于562 nm下测定吸光度值。空白组用蒸馏水代替样品液。金属螯合能力的计算如公式(3)所示:

金属螯合能力

(3)

式中:AC,空白组吸光度值;AS,样品组吸光值。

1.6.4 还原力的测定

根据TCHABO等[13]的方法稍加修改用以测定酱油的还原力,2.0 mL酱油稀释液、2.5 mL磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH 6.6)和2.5 mL铁氰化钾溶液混合均匀后50 ℃反应20 min,然后加入2.5 mL三氯乙酸,混合均匀并反应10 min后取2.5 mL上清液,加入2.5 mL蒸馏水和0.5 mL FeCl3溶液(0.1%),混合均匀后反应10 min,于700 nm下测定其吸光度。使用抗坏血酸为标准品,该结果以μg抗坏血酸当量(μg AAE)/mL酱油表示。

1.7 挥发性化合物的萃取、分离、鉴定和定量

向8 mL酱油中加入约1 g NaCl,使样品酱油和对照酱油中NaCl含量过饱和,并密封保存在20 mL的顶空样品瓶中。将酱油预热至50 ℃,使用Carboxen-polydimethylsiloxane萃取头(85 μm, Supelco, Bellefonte, PA)提取酱油中挥发性物质(40 min)。

根据GAO等[14]描述的方法,采用配备有ODP-2嗅闻仪(Gerstel, Inc., Linthicum, MD)的安捷伦6890气相色谱仪(DB-5MS色谱柱,60 m×0.25 mm×0.25 μm)鉴定酱油中的关键香气物质。将吸附了酱油挥发性物质的萃取头在250 ℃下插入GC进样口3 min,将收集到的挥发性化合物解吸附,设置GC分流比为1∶1。使用超纯氦气(99.999%纯度)作为载体,氦气流速为1.2 mL/min。GC起始温度为40 ℃,保持2 min,然后以5 ℃/min的速度升至120 ℃后保持2 min,最后以7 ℃/min升至230 ℃后保持4 min。3名经过培训的感官评价员(2名女性和1名22～45岁的男性)对嗅闻仪嗅闻口分离出来的化合物香气特征进行识别,每个评估员对同1个样本进行2次嗅闻。

在相同条件下提取酱油香气化合物,采用相同的GC、分离柱子和升温程序分离酱油挥发性化合物,被分离的挥发性化合物进入质谱仪(1310-ISO LT)进行定性。质谱检测器采用电离(electron ionization, EI)模式(离子源温度250 ℃,70 eV),四极杆设置为扫描模式(扫描范围为m/z 30～450)。

通过将样品和对照酱油中挥发性化合物的香气特征、保留指数(retention index, RI)和质谱与NIST20质谱数据库(美国马里兰州盖瑟斯堡)中的数据以及标准化合物进行比较,对其进行了鉴定。使用C6～C33正构烷烃,在相同的GC条件下确定DB-5MS色谱柱上挥发性化合物的RI。通过外标法对酱油中关键香气化合物进行定量。每种关键香气化合物的香气活度值(odor activity value, OAV)为该化合物的浓度除以其阈值的结果[15],定义OAV>1的化合物为酱油关键香气化合物。

1.8 统计分析

所有实验均重复3次,数据以“平均值±标准差”形式表示。结果采用SPSS 27中的单因素方差分析(ANOVA)进行分析,P<0.05即认为差异有统计学意义。

2 结果与讨论

2.1 感官评价

如图2-a所示,酱油的滋味以醇厚感、咸味、鲜味为主,伴有酸味、甜味和苦味。与对照酱油相比,样品酱油的鲜味强度显著提升(P<0.05),而添加猪肉对酱油的咸味、甜味、醇厚感、苦味和酸味无显著影响(P>0.05)。相比于其他猪肉酱油,样品酱油2的总体评分最高(3.77分),其鲜味最佳,咸味、甜味、醇厚感、苦味和酸味与对照酱油无显著性差异。而样品酱油1(3.53分)和样品酱油3(3.32分)的滋味评分低于样品酱油2,但总体的滋味感官评分仍高于对照酱油(3.10分)。酱油的鲜味、酸味和甜味主要来源于氨基酸态氮、总酸、还原糖和总糖,醇厚感主要来源于可溶性无盐固形物中的游离氨基酸、肽和糖等[16],而适当的NaCl、有机酸和糖可以抑制或掩盖苦味化合物的感知。

如图2-b所示,猪肉酱油的香气以麦芽香、焦糖香、果香、醇香和脂香为主。其中,样品酱油2(3.89分)的总体评分最高,样品酱油3(3.68分)次之,对照酱油(2.97分)的总体评分最低。这可能是因为猪肉中含有大量不饱和脂肪酸,不饱和脂肪酸在发酵过程中降解产生醛类、酮类和其他化合物[17],改善了猪肉酱油的香气。此外,猪肉中含有大量脂质,脂质氧化产物不仅可以影响酱油风味,还能够与美拉德反应产物产生相互作用,对猪肉酱油风味产生显著影响[18]。脂香是猪肉酱油特有香气,随着猪肉原料比例的增大,酱油的脂香越来越明显,当用猪肉全部代替大豆时(样品酱油4),酱油的脂香评分最高。而样品酱油4(3.23分)的总体评分在4种对照酱油中处于最低,这可能是因为猪肉含有大量的脂肪,脂肪氧化降解产生脂香,高浓度的脂香掩盖了其他香气,对酱油香气产生了负面影响,而适量脂肪氧化可以产生理想的气味[18]。米曲霉制曲过程中可分泌产生脂肪酶,上述脂肪酶可以降解猪肉脂肪产生具有麦芽香、酸香的化合物,进而改善酱油香气。FENG等[19]研究表明在酱油中添加脂肪酶可以增强酱油的麦芽香和酸香,这与本研究结果有一定的相似性。

上述分析表明,用适度比例的猪肉代替大豆可赋予酱油更浓郁的鲜味,使酱油滋味更加饱满,同时赋予酱油更加浓郁的麦芽香、焦糖香、果香、醇香和脂香,可以增强酱油风味。样品酱油2的滋味评分和香气评分均最高,说明猪肉与大豆原料比例为2∶5时猪肉酱油风味最好。

2.2 常规理化指标

酱油的常规理化指标分析结果如表2所示,4种样品酱油的氨基酸态氮含量为0.83～0.88 g/100 mL,与对照酱油相比提高了2.50%～8.64%,除样品酱油1之外,其他样品酱油与对照酱油氨基酸态氮含量之间存在显著性差异(P<0.05)。4种样品酱油的总酸含量为1.02～1.08 g/100 mL,均低于对照酱油总酸含量,样品酱油与对照酱油总酸含量均无显著性差异(P>0.05)。4种样品酱油的总氮含量为1.31～1.35 g/100 mL,均与对照酱油总氮含量无显著性差异(P>0.05)。4种样品酱油的NaCl含量为16.09～16.58 g/100 mL,均与对照酱油NaCl含量无显著性差异(P>0.05)。4种样品酱油的还原糖含量为2.01～2.83 g/100 mL,除样品酱油1与对照酱油无显著性差异外(P>0.05),其余样品酱油还原糖含量均显著低于对照酱油(P<0.05)。4种样品酱油的总糖含量为4.87～5.10 g/100 mL,均低于对照酱油总糖含量,但样品酱油与对照酱油总糖含量均无显著性差异(P>0.05)。4种样品酱油的可溶性无盐固形物含量为17.92～18.88 g/100 mL,除样品酱油1和样品酱油2,其余样品酱油可溶性无盐固形物含量均显著低于对照酱油(P<0.05)。SU等[20]测定发酵90 d、盐水浓度为18%的用亚油酸发酵的脱脂大豆酱油的总氮、总酸和还原糖含量均高于本实验测定结果,这可能是因为本实验所用盐水浓度较高(22%),导致蛋白酶活性降低[21],抑制蛋白质分解,从而使总氮、总酸和还原糖等物质减少。

酱油中的氨基酸态氮主要由游离氨基酸和少量铵盐组成,样品酱油中氨基酸态氮含量高,说明样品酱油中生成了更多的游离氨基酸,游离氨基酸是酱油的关键滋味物质[16],说明用一定比例的猪肉代替大豆可有效提高酱油鲜味,与感官评价结果相符。样品酱油2的氨基酸态氮含量相比对照酱油提高6.17%,而鲜味提高13.79%,这可能是因为酱油中提供鲜味的物质还有呈味肽等。此外,ZHOU等[22]研究表明酱油中与咸味和甜味相关的香气物质也会增强酱油的鲜味感知,这也可能是样品酱油鲜味提高的另一原因。大豆中蛋白质含量高于猪肉,而在本研究中用猪肉替代一定比例大豆提高了酱油游离氨基酸含量,这可能是因为大豆蛋白外有一层成分为纤维素、半纤维素、果胶等物质组成的膜,这层膜使得蛋白质不易水解,而猪肉蛋白质在发酵过程中可以直接被降解,产生了更多游离氨基酸。还原糖含量反映了粗淀粉的水解程度,这些糖类物质能为酱油提供甜味,然而4种样品酱油还原糖含量均低于对照酱油,可能是因为猪肉中淀粉含量少于大豆,导致样品酱油还原糖含量低。可溶性无盐固形物主要指酱油中除水、NaCl、不溶性物质外的其他物质(如蛋白质、糖类、肽、氨基酸等),是酱油良好口感的基础,样品酱油的可溶性无盐固形物随猪肉比例上升而减小,这与样品酱油和对照酱油总酸、还原糖和总糖含量变化趋势相符。对照酱油与样品酱油1、2的可溶性无盐固形物无显著性差异,说明添加少量猪肉对酱油口感无显著影响(P>0.05),这与感官评价结果相符。由表2可知,4种样品酱油的总氮、NaCl和总糖均与对照酱油无显著性差异(P>0.05),这表明样品酱油醇厚感、咸味和甜味与对照酱油无显著差异,与感官评价结果相符。

根据表2,综合总酸含量、还原糖和总糖含量、可溶性无盐固形物含量,感官评价所得5种酱油的酸味评分与总酸含量呈现正相关关系,甜味评分与还原糖和总糖含量呈现正相关关系,醇厚感评分与可溶性无盐固形物含量呈现正相关关系,与感官评价结果一致。

2.3 抗氧化指标

酱油的抗氧化活性分析结果如表3所示,4种样品酱油的DPPH自由基清除率、ABTS阳离子自由基清除率、还原力和金属离子螯合能力分别为47.36%～54.04%、75.69%～79.43%、1 279.45～1 425.13 μg AAE/mL和17.07%～17.98%。4种样品酱油的DPPH自由基清除率显著高于对照酱油(P<0.05),比对照酱油DPPH自由基清除率提高7.44%～22.60%。样品酱油1和样品酱油2的ABTS阳离子自由基清除率显著高于对照酱油(P<0.05),比对照酱油ABTS阳离子自由基清除率分别提高3.26%和5.78%。4种样品酱油的还原力显著高于对照酱油(P<0.05),比对照酱油还原力提高25.85%～40.18%。4种样品酱油的金属离子螯合能力均低于对照酱油,但与对照酱油金属离子螯合能力相比,无显著性差异(P>0.05)。GAO等[23]测定了经过超声波处理的酱油和未经超声波处理的酱油对DPPH自由基的清除能力,分别为72.61%、63.20%,还原力分别为2 783.97、2 239.87 μg AAE/mL,与本实验结果存在显著性差异,这可能是因为2次研究测试酱油的生产原料、发酵周期、盐水添加比例不同造成的[24]。

研究表明,美拉德反应产物类黑精具有良好的抗氧化活性[25],大豆中的植酸可以抑制美拉德反应的进行[26],这可能是样品酱油的ABTS阳离子自由基清除能力和还原力均高于对照酱油的原因。金属离子螯合能力反映了酱油中的活性成分与金属离子形成稳定的配合物的能力,进而表明了阻止金属离子发生氧化反应的能力。4种样品酱油金属离子螯合能力均低于对照酱油,可能是因为大豆富含植酸,植酸能够还原Fe2+并阻碍·OH的形成[26],抑制氧化反应,从而使对照酱油金属螯合能力高于样品酱油。如表3所示,样品酱油2具有最强的DPPH自由基清除能力、ABTS阳离子自由基清除能力和还原力,表明样品酱油2具有良好的抗氧化能力。酱油的抗氧化能力通常与多酚、类黑素、游离氨基酸、肽类和美拉德反应产物有关,抗氧化能力越高说明以上物质含量越高,这与常规理化指标分析结果相符。

2.4 挥发性化合物

根据感官评价结果,选取对照酱油和样品酱油2进行挥发性化合物分析。由表4可知,对照酱油和样品酱油2分别鉴定出37种和51种关键香气化合物(OAV>1),包括醛类、酮类、酯类、酸类、酚类、呋喃类和吡嗪类化合物。研究表明[27],醛类、酮类、酯类、酚类、呋喃类对酱油香气起重要作用,与本研究结果相符。2种酱油有37种关键香气化合物相同,其中戊醇、庚醇、辛醛、(E)-2-壬烯醛、2,3-辛二酮、2-丁酮、1-戊烯-3-醇、庚醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、壬醛、己醛、2-戊基呋喃、2-甲基-3-丁烯-2-醇、2-甲基丙醇、丙酮和2-乙基-1-己醇是样品酱油中特有的关键香气化合物。样品酱油2特有脂香香气,且麦芽香、醇香、果香、花香、焦糖香和烟熏香关键香气化合物的总OAV分别比对照酱油提高39.73%、32.07%、52.95%、8.48%、12.34%和7.74%,说明用一定比例的猪肉代替大豆可以提高酱油的整体香气,特别是麦芽香、醇香和果香强度,这与感官评价的结果一致。

研究表明[17,28],1-辛烯-3-醇、1-戊烯-3-醇、2-丁酮、2-乙基-1-己醇、戊醇、庚醇、辛醛、己醛、2-戊基呋喃和丙酮是猪肉中主要香气化合物,在样品酱油2中以上物质均有出现,这可能是样品酱油2相比对照酱油香气改善的主要原因。

3 结论

本研究利用猪肉代替不同比例大豆,按照高盐稀态工艺生产猪肉酱油。综合各项指标来看,以大豆、猪肉、面粉之比为5∶2∶3的原料配比(样品酱油2)生产的酱油风味最佳,此配比提高了酱油的滋味物质和香气物质含量。其中,猪肉特有的香气物质赋予了酱油独特的脂香。此外,此配比的猪肉酱油既在常规理化指标方面领先其他配比的猪肉酱油,又在抗氧化能力方面具有优势。本研究追溯了古代酱油生产工艺,成功开发了一种风味较好的新型酱油,并鉴定了其风味物质,为消费者提供了更多选择。

参考文献

[1] 张智宏, 陈嘉琳, 黄鑫, 等.酱油的历史及原酿造酱油发展趋势[J].现代食品科技, 2023, 39(12):302-309.ZHANG Z H, CHEN J L, HUANG X, et al.The history of soy sauce and developmental trends in naturally-fermented soy sauce[J].Modern Food Science and Technology, 2023, 39(12):302-309.

[2] 冯云子, 周婷, 吴伟宇, 等.酱油风味与功能性成分研究进展[J].食品科学技术学报, 2021, 39(4):14-28.FENG Y Z, ZHOU T, WU W Y, et al.Research progress on flavor and functional components of soy sauce[J].Journal of Food Science and Technology, 2021, 39(4):14-28.

[3] GAO X L, ZHAO X, HU F, et al.The latest advances on soy sauce research in the past decade:Emphasis on the advances in China[J].Food Research International, 2023, 173:113407.

[4] 于林, 陈义伦, 吴澎, 等.我国史籍记载的酱及酱油历史起源研究[J].山东农业大学学报 (社会科学版), 2015, 17(1):14-17;22;113.YU L, CHEN Y L, WU P, et al.The origin of sauce and soy sauce in historical records of China[J].Journal of Shandong Agricultural University (Social Science Edition), 2015, 17(1):14-17;22;113.

[5] 陈静如, 胡锋, 符姜燕, 等.利用富硒双孢菇粉提升酱油有机硒含量和改善酱油风味[J].现代食品科技, 2023, 39(5):217-224.CHEN J R, HU F, FU J Y, et al.Enhancing the organic selenium content in soy sauce and improving the soy sauce flavor using selenium-enriched Agaricus bisporus powder[J].Modern Food Science and Technology, 2023, 39(5):217-224.

[6] 夏小乐, 吴剑荣, 陈坚.传统发酵食品产业技术转型升级战略研究[J].中国工程科学, 2021, 23(2):129-137.XIA X L, WU J R, CHEN J.Technology upgrading strategy for traditional fermented food industry in China[J].Strategic Study of CAE, 2021, 23(2):129-137.

[7] 高献礼, 马海乐, 任晓锋, 等.一种发酵法生产乌鸡酱油的方法:中国, CN201510435153.3[P].2018-04-17.GAO X L, MA H L, REN X F, et al.A fermentation method for producing black chicken soy sauce:China, CN201510435153.3[P].2018-04-17.

[8] 李武笋, 汤晓艳.猪肉及其副产物的生物活性成分及营养功能研究进展[J].农产品质量与安全, 2024(2):5-10;30.LI W S, TANG X Y.Research progress on bioactive components and nutritional functions of pork and its by-products[J].Quality and Safety of Agro-Products, 2024(2):5-10;30.

[9] GAO X L, CUI C, REN J Y, et al.Changes in the chemical composition of traditional Chinese-type soy sauce at different stages of manufacture and its relation to taste[J].International Journal of Food Science &Technology, 2011, 46(2):243-249.

[10] BRAND-WILLIAMS W, CUVELIER M E, BERSET C.Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity[J].LWT - Food Science and Technology, 1995, 28(1):25-30.

[11] LEE J H, HWANG C E, SON K S, et al.Comparisons of nutritional constituents in soybeans during solid state fermentation times and screening for their glucosidase enzymes and antioxidant properties[J].Food Chemistry, 2019, 272:362-371.

[12] ZHENG L, ZHAO Y J, DONG H Z, et al.Structure-activity relationship of antioxidant dipeptides:Dominant role of Tyr, Trp, Cys and Met residues[J].Journal of Functional Foods, 2016, 21:485-496.

[13] TCHABO W, MA Y K, KWAW E, et al.Effects of ultrasound, high pressure, and manosonication processes on phenolic profile and antioxidant properties of a sulfur dioxide-free mulberry (Morus nigra) wine[J].Food and Bioprocess Technology, 2017, 10(7):1210-1223.

[14] GAO X L, SHAN P, FENG T, et al.Enhancing selenium and key flavor compounds contents in soy sauce using selenium-enriched soybean[J].Journal of Food Composition and Analysis, 2022, 106:104299.

[15] FENG Y Z, CAI Y, SU G W, 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, 145:126-134.

[16] GAO X L, ZHANG J K, LIU E M, et al.Enhancing the taste of raw soy sauce using low intensity ultrasound treatment during moromi fermentation[J].Food Chemistry, 2019, 298:124928.

[17] 崔艺燕, 马现永.猪肉风味研究进展[J].肉类研究, 2017, 31(6):55-60.CUI Y Y, MA X Y.Recent advances in the research on pork flavor compounds[J].Meat Research, 2017, 31(6):55-60.

[18] 尹添柱, 商振达, 董冰.藏猪肉风味特性及其形成途径研究进展[J].中国畜牧杂志, 2023, 59(12):49-55.YIN T Z, SHANG Z D, DONG B.Research progress on flavor characteristics and formation pathways of Tibetan pork[J].Chinese Journal of Animal Science, 2023, 59(12):49-55.

[19] FENG Y Z, CHEN Z Y, LIU N, et al.Changes in fatty acid composition and lipid profile during koji fermentation and their relationships with soy sauce flavour[J].Food Chemistry, 2014, 158:438-444.

[20] SU P, TIAN Y F, SU G W, et al.Differences in taste and material basis of soybean and defatted soybean fermented soy sauces and influence factors[J].Journal of Food Composition and Analysis, 2024, 136:106768.

[21] LIU Z P, ZHANG X L, DUAN X R, et al.Effect of fermentation conditions on the formation of ammonium salt in soy sauce[J].LWT, 2022, 153:112492.

[22] ZHOU T, FENG Y Z, THOMAS-DANGUIN T, et al.Enhancement of saltiness perception by odorants selected from Chinese soy sauce:A gas chromatography/olfactometry-associated taste study[J].Food Chemistry, 2021, 335:127664.

[23] GAO X L, LIU E M, ZHANG J K, et al.Effects of sonication during moromi fermentation on antioxidant activities of compounds in raw soy sauce[J].LWT, 2019, 116:108605.

[24] KIM M J, KWAK H S, KIM S S.Effects of salinity on bacterial communities, Maillard reactions, isoflavone composition, antioxidation and antiproliferation in Korean fermented soybean paste (doenjang)[J].Food Chemistry, 2018, 245:402-409.

[25] 张雅琼. 酱油类黑精的结构鉴定及其抗氧化活性初步研究[D].镇江:江苏大学,2023.ZHANG Y Q.Structural identification and preliminary study on antioxidant activity of soy sauce[D].Zhenjiang:Jiangsu University, 2023.

[26] XU X Y, MA C M, YANG Y, et al.Effects of phytic acid from soybean meal on Maillard reaction and antioxidant properties of products[J].Food Chemistry, 2025, 463:141257.

[27] CHEN X C, MENG F B, TIAN H L, et al.Dynamic changes in metabolomics and flavoromics during industrial scale fermentation of Chinese traditional soy sauce[J].Food Bioscience, 2024, 59:103940.

[28] YAO Y S, HUANG M G, WANG X M, et al.Characteristic volatile compounds contributed to aroma of braised pork and their precursor sources[J].Food Chemistry, 2024, 459:140335.

[29] 刘浩悦, 李聪, 王颖, 等.国内黑猪肉风味研究进展[J].现代食品科技, 2023, 39(9):337-352.LIU H Y, LI C, WANG Y, et al.Research progress on the flavor of black pork in China[J].Modern Food Science and Technology, 2023, 39(9):337-352.

Development of pork soy sauce and identification of its flavor compounds

HOU Meihan, ZHANG Zhankai, ZHANG Zhihong, MA Haile, GAO Xianli*

(School of Food and Biological Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China)

ABSTRACT Modern soy sauce evolved and developed from soybean paste, the latter originated from “minced meat”, fermented meat sauce, indicating that meat can be used as a raw material for fermented soy sauce, but soy sauce produced with pork as (part of) raw material has not yet been reported by modern literature.To enrich the variety of soy sauces in China and to investigate the effect of pork on soy sauce flavor, this study developed pork soy sauce by using pork instead of partial soybeans in accordance with the high-salt dilution process.The impact of pork on soy sauce flavor and its physicochemical indexes were analyzed by using quantitative sensory evaluation, conventional physicochemical analyses, and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)/gas chromatography-olfactometry (GC-O).Results of the sensory evaluation showed that the addition of pork increased the umami taste by 13.79%, and the alcoholic, fruity, malty, and caramel-like aromas by 35.04%, 25.46%, 23.55%, and 13.46% compared with those of the control soy sauce.Analyses of proximate indexes showed that formaldehyde nitrogen content of the pork-added soy sauce increased by 2.50%-8.64%, and DPPH radical scavenging capacity and reducing power increased by 7.44%-22.60% and 25.85%-40.18% compared with those of the control soy sauce.From the above results, it could be concluded that adding an appropriate amount of pork not only significantly improved the flavor of soy sauce, but also enhanced the antioxidant activities of soy sauce.GC-MS/GC-O analysis showed that the content of compounds with fatty aroma and compounds with malty, alcoholic, and fruity aromas unique to pork soy sauce were increased by 39.73%, 32.07%, and 52.95% compared with those of the control soy sauce.The pork-specific 1-penten-3-ol, heptanal, E,E-2,4-decadienal, and nonanal conferred the fatty aroma of pork sauce.In this study, a pork soy sauce with a unique flavor was developed by using pork instead of a certain proportion of soybeans, which could not only enrich the variety of soy sauce and provide consumers with more kinds of soy sauce choices but also inherit and carry forward the traditional dietary culture of China.

Key words pork;soy sauce;antioxidant activity;flavor;aroma

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.041866

引用格式：侯美含,张展开,张智宏,等.猪肉酱油开发及其风味物质分析[J].食品与发酵工业,2025,51(19):366-374.HOU Meihan, ZHANG Zhankai, ZHANG Zhihong, et al.Development of pork soy sauce and identification of its flavor compounds[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(19):366-374.

第一作者：本科生(高献礼教授为通信作者,E-mail:gaoxianli@ujs.edu.cn)

基金项目：国家自然科学基金项目(32372254);国家级大学生创新创业训练计划项目(202410299076Z)

收稿日期：2024-12-15,改回日期:2025-02-19