福建红曲酒在生产过程中会产生20%～30%的红曲糟,其干基含有约35%的蛋白质、20%的淀粉、10%纤维素等,酒厂一般将其作为普通饲料进行低价出售,对红曲糟的开发利用较少,未充分发挥原料价值。红曲糟中蛋白主要为糯米源的谷蛋白及微生物源蛋白[1]。任海伟等[2]通过酸水解白酒糟制备酒糟酸水解液;胡倩楠[3]用醇碱法提取黄酒糟醇溶蛋白,制备蛋白水解物;谷海先等[4]利用复合风味蛋白酶与麦曲酶系(酸性蛋白酶、糖化酶)协同酶解黄酒糟,定向制备高鲜味调味液。然而,酸/碱水解法存在水解进程不可控、易生成副反应产物及不良风味物质等局限[5-6]。相比之下,酶水解法虽能精准控制水解度并更好地保留营养成分,但其产物常因苦味肽的生成而带有苦味,且生产成本相对较高[7]。采用米曲霉酵解黄酒糟蛋白制备调味液,不仅可以使产品具有独特的发酵风味,还可以赋予产品更多的功能营养活性物质[8],是酒糟加工的优质途径。目前,鲜有以红曲糟为原料开发调味液的研究报道。
课题组前期筛选获得一株适用于红曲糟蛋白酶解发酵的米曲霉菌株MJY2-5,其对红曲糟的蛋白酶解率和氨氮转化率较工业菌米曲霉3.042分别提升59.36%和53.56%[9]。不同的原料、工艺制备的调味液其特征营养及风味特征存在显著差异。本文以红曲糟为原料,以米曲霉MJY2-5为发酵菌,将低盐固态发酵与高盐稀态发酵相结合来制备红曲糟调味液,采用HPLC、GC-MS、电子鼻分析、电子舌分析等分析方法,解析红曲糟调味液的特征营养及风味物质,可为红曲糟调味液的研发提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
红曲糟,古田蓝溪红酒业有限公司;甲醇、甲酸、邻二氯苯(色谱级),阿拉丁生化科技股份有限公司;其他试剂均为分析纯级,国药集团化学试剂有限公司。
BS110s电子天平、PB-10酸度计,赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;LRH-160生化培养箱,上海一恒科学仪器有限公司;GC-MS-TQ8040三重四极杆气相色谱质谱联用仪,日本Shimadzu公司;Feyond-A300酶标仪,杭州奥盛仪器有限公司;SH420石墨消解仪、K9840半自动凯氏定氮仪,海能未来技术集团股份有限公司;PEN3便携式电子鼻传感器,德国Airsense公司;SA402B电子舌,日本INSENT公司;HiMac CR22N高速冷冻离心机,日本日立株式会社。
1.2 实验方法
1.2.1 红曲糟调味液制备工艺流程
红曲糟调味液制备流程总共分为6个步骤,分别为米曲霉MJY2-5的活化、米曲霉MJY2-5种曲的制备、米曲霉MJY2-5成曲的制备、低盐固态发酵、高盐稀态发酵和淋油工艺,如图1所示。
图1 红曲糟调味液制备工艺流程图
Fig.1 Preparation process flowchart of red yeast rice lees seasoning liquid
注:盐水添加量均为质量分数。
1.2.2 米曲霉MJY2-5的活化
将米曲霉MJY2-5从甘油管接种至麦芽汁平板,30 ℃培养,待长出菌落后,挑取单菌落,划线于麦芽汁斜面,30 ℃静置培养5～6 d,转接活化1次,用无菌水将2管斜面(斜面面积为25 cm×20 cm)孢子全部洗入盛有50 mL无菌水的容器中,振荡均匀,获得孢子悬液,放入4 ℃冰箱冷藏,备用。
1.2.3 米曲霉MJY2-5种曲的制备
按照麸皮∶水=1.8∶1.4(g∶mL)的比例称取麸皮与水,调节pH值至(6.6±0.1),混合均匀后,静置30 min,后放置于烧杯,塑料透气膜及4层报纸封口,121 ℃湿热灭菌1 h。冷却后,按质量分数10%接种于1.2.2节制备的孢子液,充分混合均匀,平铺于培养容器中。在温度32 ℃、相对湿度90%的条件下培养,1 d翻动1～2次,共培养96 h,收集种曲40 ℃烘干至含水量10%以下,4 ℃冰箱冷藏,备用。
1.2.4 米曲霉MJY2-5成曲的制备
按照红曲糟∶麸皮∶水=1∶0.8∶1.4(g∶g∶mL)的比例称取红曲糟、麸皮、水,混合均匀后,静置30 min,以高温蒸煮袋为容器进行袋装、橡胶塞封口,121 ℃湿热灭菌1 h。摊凉后,按质量分数10%接种种曲,充分混合均匀,平铺于培养容器中,在温度(32±1) ℃、湿度90%的条件下培养72 h,收集成曲,测定成曲中性蛋白酶活力为(1 191.51±8.95) U/g,孢子数为(2.95±0.02)×109 CFU/g,水分含量为(19±0.002) g/100 g,均符合成曲标准。
1.2.5 低盐固态发酵
将1.2.4节制备好的成曲与质量分数为4.0%的盐水按曲水比1∶1(g∶mL)搅拌均匀,置于温度(47±1) ℃的条件下发酵6 d,收集低盐固态发酵液,备用。
1.2.6 高盐稀态发酵
经低盐固态发酵后,按总料水比为1∶1.5(g∶mL)添加盐水,设计平衡盐质量分数为20.0%,拌匀,在温度(36±1) ℃条件下发酵时间15 d,收集高盐稀态发酵液,备用。
1.2.7 淋油工艺
将高盐稀态发酵液压榨过滤,上清液为头油。头油酱醪添加质量比例为1∶1的盐水(盐质量分数20.0%)静置24 h,压榨过滤,滤液为二油;将过滤剩下的二油酱醪与质量分数20%的盐水按1∶1(g∶mL)的比例混合均匀,静置24 h,压榨过滤,滤液为三油。淋油工艺1:以三油代替盐水进行二次淋油,并与头油合并,搅拌均匀;淋油工艺2:将头油、二油与三油合并,搅拌均匀。
1.3 红曲糟调味液特征营养及风味物质分析
以1.2.7节确定工艺制备红曲糟调味液为研究对象,采用电子鼻、电子舌、HPLC、GC-MS等分析技术,检测红曲糟调味液气味、滋味轮廓、游离氨基酸组分及含量、挥发性香气物质组分及含量、5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)等安全风险因子指标,对红曲糟调味液特征营养及风味物质进行解析。
1.4 检测方法
1.4.1 理化指标的测定
总氮测定:参照GB/T 18186—2000《酿造酱油(含第1、2号修改单)》中凯氏定氮法;氨基酸态氮测定:参照GB/T 18186—2000《酿造酱油(含第1、2号修改单)》中甲醛滴定法;总酸测定:参照GB 12456—2021《食品安全国家标准 食品中总酸的测定(含第1号修改单)》的方法;总糖测定:GB 5009.7—2016《食品安全国家标准 食品中还原糖的测定》中直接滴定法。
1.4.2 红曲糟调味液气味的电子鼻分析方法
参考钟小廷等[10]的方法稍作修改,准确称取2 g红曲糟调味液于顶空瓶中,拧紧瓶盖于60 ℃加热,平衡5 min,样品通过顶空抽样方式检测,每个样品平行测试2次。电子鼻参数设定为:检测时间120 s,清洗时间120 s,顶空温度25 ℃。电子鼻设备通常配备10个金属氧化物半导体传感器阵列,每个传感器对不同类别的挥发性物质具有特异性响应,如表1所示。
表1 电子鼻传感器种类
Table 1 Types of electric nose sensors
阵列序号传感器名称性能描述1W1C对苯类、芳烃化合物灵敏2W5S对氮氧化合物灵敏3W3C对氨、芳香化合物灵敏4W6S对氢气有选择性5W5C对短链烷烃、芳香烃化合物灵敏6W1S对甲基类物质灵敏7W1W对无机硫化物灵敏8W2S对醇、醛、酮类灵敏9W2W对芳烃化合物,有机硫化物灵敏10W3S对烷类和脂肪族灵敏
1.4.3 红曲糟调味液滋味的电子舌分析方法
参考李露芳等[11]的方法并稍作修改,电子舌参数设定:电极清洁90 s;缓冲液清洗120 s;稳定化30 s;测试样品30 s;缓冲液清洗3 s;回味测定30 s。电子舌设备配备酸味、咸味、鲜味、鲜后味、涩味、苦味、苦后味、甜味等8味交叉敏感电位传感器阵列,每个传感器通过特异性分子膜吸附不同类别的滋味物质,将化学信号转化为电信号表示样品味感强弱。
1.4.4 红曲糟调味液游离氨基酸含量测定
参照赵燚涛[1]的方法进行。采用 HPLC-MS/MS 测定样品游离氨基酸含量。以 50% 乙腈水溶液配制 21 种氨基酸梯度标准工作液;流动相A为 2 mmol/L 甲酸铵-0.1% 甲酸水溶液,流动相B为乙腈,超声波脱气备用。样品经低温高速离心,上清液以 0.1% 盐酸稀释、复离心后梯度稀释,过 0.22 μm 有机滤膜进样。采用 PL HILIC-Z 色谱柱梯度洗脱,电喷雾正离子模式下以多反应监测完成氨基酸定性定量。
1.4.5 游离氨基酸滋味活度值(taste active value,TAV)计算
TAV是样品中呈味物质的浓度与阈值的比值,TAV按公式(1)计算:
(1)
1.4.6 5-HMF含量测定
参考孙佳贺[13]的方法,采用HPLC测定。样品预处理:准确吸取红曲糟调味液样品5 mL于离心管中,加入5 mL乙酸乙酯溶液在振荡器上充分混合萃取30 s后,于5 000 r/min下离心5 min,提取上清液,重复该操作2次,将收集来的液体进行合并,通入N2以吹干样品,用流动相定容至1 mL,色谱条件:参照黄晓雯等[14]的方法,进行修改。ODS反相C18柱(内径250 mm×4.6 mm);流动相:A为超纯水,B为乙腈;梯度洗脱:0～7 min,2% A;7～15 min,2%～15% A;15～18 min,15%～2% A;流速1.0 mL/min;柱温30 ℃;进样体积20 μL;检测器为紫外检测器;检测波长280 nm。以峰面积为纵坐标,5-HMF浓度为横坐标,建立的回归方程为:y=281 357x-107 647(R2=0.999 5)。
1.4.7 α-二羰基化合物的测定
参考黄启瑞等[15]的方法,稍作修改,配制0.05 mol/L的邻苯二胺水溶液,取400 μL的样品,加入800 μL的邻苯二胺水溶液,涡旋混匀,在25 ℃的黑暗环境下衍生2 h,过0.22 μm的针头式过滤器后,采用HPLC分析。HPLC分析参考KOCADA
L
等[16]的方法,分别检测3-脱氧葡萄糖醛酮(3-deoxyglucosone,3-DG)、乙二醛(glyoxal,GO)、丙酮醛(methylglyoxal,MGO)以峰面积为纵坐标,2-(2,3,4-三羟基丁基)-喹喔啉(3-DG衍生物)、喹喔啉(GO衍生物)、2-甲-基喹喔啉(MGO衍生物)浓度为横坐标,建立的回归方程分别为:y=20 000 000x-213 039(R2=0.999 1);y=3 000 000x-28 864(R2=0.999 7);y=3 000 000x-14 009(R2=1.000 0)。
1.4.8 挥发性风味物质的测定:
参照王昊等[17]的方法稍作修改,采用顶空气相色谱-离子迁移光谱法。分别称取红曲糟调味液5 g,置于20 mL顶空瓶中,60 ℃孵育40 min后进样,色谱柱类型:Rxi-5 sil MS(30 m,内径:0.25 mm),每个样品重复试验3次。
1.4.9 香气活度值(odor activity value,OAV)计算
OAV是评价香气化合物重要性的指标,其计算如公式(2)所示[18]:
(2)
1.5 数据分析
采用R语言、DPS 6.01软件进行数据分析处理,采用Origin 2024、Excel 2024等软件进行绘图制作。
2 结果与分析
2.1 淋油工艺对红曲糟调味液主要理化指标的影响
由表2可知,淋油工艺1、2制备的红曲糟调味液氨基酸态氮、总糖、总酸、盐度等指标均符合GB/T 18186—2000《酿造酱油(含第1、2号修改单)》的要求;以淋油工艺1品质更优,总氮及氨基酸态氮分别达0.70 g/100 g和0.605 g/100 mL、比淋油工艺2分别提高25%、17.25%,出油率达75%。
表2 红曲糟调味液不同淋油工艺理化指标
Table 2 Physical and chemical indicators of Hongqu Huangjiu grains seasoning liquid with different oil dripping processes
工艺总氮/(g/100 g)总糖/(g/100 g)盐度/(g/100 mL)总酸/(g/L)氨基酸态氮/(g/100 mL)出油率/%淋油工艺10.70±0.01a0.98±0.05a17.03±0.03a8.8±0.05a0.605±0.01a75±2b淋油工艺20.56±0.01b0.86±0.04b16.89±0.08b7.35±0.08b0.516±0.01b87.5±2.5a
注:不同小写字母表示显著性差异(P<0.05)。
2.2 红曲糟调味液游离氨基酸组分及含量
由表3可知,红曲糟调味液中共检测出有21种氨基酸,氨基酸总量达8.45 mg/g,其呈味氨基酸含量较高,占总氨基酸含量的45.68%,谷氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等呈味氨基酸含量较高,必需氨基酸占比40.59%。
表3 氨基酸组成及含量
Table 3 Amino acid composition and content
滋味描述氨基酸组分含量/(mg/g)阈值/(mg/g)TAV鲜味天冬氨酸0.67±0.011.000.67鲜味谷氨酸0.74±0.000.32.47甜味甘氨酸1.08±0.011.30.83甜味丙氨酸1.16±0.020.61.93甜味丝氨酸0.28±0.011.50.19甜味组氨酸0.18±0.000.20.90甜味茶氨酸NDNDND甜味苏氨酸0.41±0.032.60.16甜味天冬酰胺0.07±0.00——甜味脯氨酸0.29±0.003.000.10苦味苯丙氨酸0.21±0.000.90.23苦味蛋氨酸0.14±0.000.30.47苦味异亮氨酸0.82±0.010.90.91苦味精氨酸0.17±0.000.50.34苦味缬氨酸0.70±0.000.41.75苦味亮氨酸0.51±0.00——苦味酪氨酸0.01±0.000.90.01甜苦味赖氨酸0.46±0.000.50.92不呈味γ-氨基丁酸0.15±0.00——不呈味胱氨酸0.01±0.00——
续表3
滋味描述氨基酸组分含量/(mg/g)阈值/(mg/g)TAV非极性脂肪族氨基酸谷氨酰胺0.38±0.00———呈味氨基酸3.86±0.04———必需氨基酸3.43±0.03———非必需氨基酸5.02±0.06———氨基酸总量8.45±0.09———呈味氨基酸占比45.68%———必需氨基酸占比40.59%——
注:“—”表示无对应数据或不相关;“ND”表示未达检出限;非极性脂肪族氨基酸为结构分类。
红曲糟调味液中的氨基酸对滋味的贡献可以通过计算TAV进行评价。由表3可知,红曲糟调味液中,TAV>1的氨基酸有谷氨酸、丙氨酸、缬氨酸,其中,呈鲜味的谷氨酸TAV最高,达2.47,对滋味贡献最大。
2.3 红曲糟调味液的5-HMF、α-羰基化合物含量
5-HMF、α-羰基化合物均是美拉德反应产物,高浓度的5-HMF对组织器官和黏膜产生刺激性和细胞毒性[19];α-二羰基化合物GO、MGO以及3-DG因能够导致蛋白质糖基化而造成细胞的损害,从而引起糖尿病及人体的衰老[15]。3-DG还是潜在致癌物4-甲基咪唑的前体物质[20]。本文检测了红曲糟调味液中的5-HMF、3-DG、GO、MGO含量,检测结果均未达检出限,说明红曲糟调味液具有较高的安全性。
2.4 红曲糟调味液的风味轮廓
如图2-a所示,淋油工艺1的红曲糟调味液中电子鼻传感器响应值最高的为W5S(氮氧化合物,在食品中多响应含氮化合物[21]),其次为W1W(含硫化合物)和W2S(醇、醛、酮类化合物)。红曲糟调味液的鲜味、咸味、鲜味回味响应值>0,而酸味、苦味、苦味回味、涩味、涩味回味响应值均<0(图2-b)。结果表明,红曲糟调味液的特征气味轮廓响应值最高的为氮氧化合物、含硫化合物和醇、醛、酮类化合物,特征滋味为咸味、鲜味、鲜味回味。
a-气味轮廓图;b-滋味轮廓图
图2 气味轮廓图和滋味轮廓图
Fig.2 Odor profile radar plot and taste profile radar plot
2.5 红曲糟调味液特征挥发性气味物质解析
由表4可知,红曲糟调味液中共检测出71种挥发性风味物质,包括吡嗪类7种、酸类4种、酮类4种、醛类9种、烷类15种、苯酚类3种、酯类10种、醇类8种、其他类11种。由图3可知,红曲糟调味液中酸类物质与吡嗪类物质总量较高,分别为(282.11±8.01)、(268.94±9.86) μg/L,分别占风味物质总量的31.0%与29.6%,其次为醇类、醛类挥发性风味物质,总量分别为(144.93±8.17)、(119.35±9.76) μg/L,分别占风味物质总量的15.9%和13.1%。
表4 挥发性风味物质组成及含量
Table 4 Composition and content of volatile odor compounds
种类物质名称含量/(μg/L)吡嗪类2,5-二甲基吡嗪3.95±0.212,3-二甲基吡嗪2.68±0.232,3,5-三甲基吡嗪32.71±1.613-乙基-2,5-甲基吡嗪0.19±0.05川芎嗪226.89±7.442,5-二甲基-3-异丙基吡嗪1.30±0.272-乙基-3,5,6-三甲基吡嗪1.22±0.05酸类醋酸142.50±5.99异戊酸75.92±0.582-甲基丁酸49.21±0.97异丁酸14.48±0.47酮类2,3-丁二酮15.71±0.78丙酮8.94±0.012-戊酮0.11±0.013-羟基-2-丁酮26.26±0.89醛类乙醛3.11±0.33异丁醛1.09±0.03异戊醛12.49±0.302-甲基丁醛6.73±0.923-甲硫基丙醛1.31±0.02苯甲醛75.48±6.23苯乙醛17.10±1.85壬醛1.41±0.07癸醛0.63±0.01烷类十一烷2.79±0.09正十九烷0.27±0.01十二烷0.39±0.01十四烷0.25±0.03正十六烷0.34±0.16正十八烷0.50±0.03植烷0.46±0.05十一烷-3-苯0.26±0.02十二烷-2-基苯0.86±0.034-苯基十三烷0.52±0.03十二烷-5-基苯0.27±0.01十二烷-4-基苯0.24±0.01辛烷,2,3,3-三甲基0.12±0.012-溴十四烷0.22±0.012-甲基癸烷0.13±0.01苯酚类4-乙基-2-甲氧基苯酚1.54±0.22愈创木酚1.69±0.512,4-二叔丁基苯酚0.92±0.12酯类乙酸乙酯11.04±1.092-甲氧基乙酸己酯0.86±0.012-羟基-4-甲基戊酸甲酯0.21±0.012-甲基-丙酸-3-羟基-2,2,4-三甲基戊基酯0.36±0.01棕榈酸甲酯0.69±0.26邻苯二甲酸二丁酯3.23±1.28棕榈酸乙酯0.85±0.09邻苯二甲酸二异丁酯2.71±0.572-甲氧基-2-丙酸酯甲酯0.67±0.012,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯0.29±0.18
续表4
种类物质名称含量/(μg/L)醇类乙醇34.80±1.68异戊醇24.04±0.232-甲基丁醇19.10±0.25异丙氧基乙醇18.05±0.07(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇5.56±1.68苯乙醇39.63±3.83雪松醇2.99±0.42十九烷醇0.76±0.01其他2,4,5-三甲基恶唑0.78±0.04间二甲苯2.02±0.35(S)-2-氨基-N-乙基丙酰胺4.11±0.204-异丙基甲苯0.59±0.141-戊基辛基苯0.67±0.03乙基苯0.31±0.01佳乐麝香0.14±0.01(2Z)-十一碳-2-烯0.31±0.01(1-甲基癸基)-苯0.30±0.012-乙基-2,4,5-三甲基-1,3-二氧戊环0.56±0.01α-柏木烯0.17±0.01
图3 红曲糟调味液各类风味物质含量
Fig.3 Content distribution of various odor compounds in Hongqu Huangjiu grains seasoning sauce
红曲糟调味液中的挥发性香气化合物的贡献可以通过计算OAV进行评价,当OAV>1时,认为该香气成分对总体风味有直接影响;当OAV<1时,认为该香气成分对总体风味无显著影响。由表5可知,红曲糟调味液中,川芎嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-甲基丁醛、异戊醛、3-甲硫基丙醛、苯甲醛、异丁醛、壬醛、苯乙醛、异戊醇、雪松醇、3羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮、癸醛、愈创木酚、2,4-二叔丁基苯酚的OAV均>1,为红曲糟调味液的特征风味物质。其中,具有烘烤香的川芎嗪、2,3,5-三甲基吡嗪对应电子鼻传感器W5S(含氮化合物响应显著)具有较高的响应能力,具有肉汤样鲜美香味的3-甲硫丙醛对电子鼻传感器W1W(含硫化合物响应显著)具有较高的响应能力,而具有花果香、甜香等的异戊醛、异丁醛、壬醛、癸醛、苯甲醛、苯乙醛、异戊醇、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮对电子鼻传感器W2S(醛/酮类含氧极性分子)具有较高的响应能力。
表5 风味物质的风味特征与 OAV
Table 5 Odor characteristics and OAV of flavor substances
化合物名称风味特征阈值/(μg/L)OAV2-甲基丁醛麦芽香 4.40 1.53异戊醛威士忌、果香1.1011.353-甲硫基丙醛肉香0.452.91苯甲醛杏仁、焦糖24.003.15异丁醛—1.001.09壬醛脂肪、青草1.101.28苯乙醛风信子、香兰草4.004.28川芎嗪烤肉香3.3368.142,5-二甲基吡嗪椰子、烤香80.000.053-乙基-2,5-甲基吡嗪可可、烤香0.400.48苯乙醇水果、蜂蜜564.230.07乙醇酒味100 000.00<0.10异戊醇花果香4.006.01十二烷—2 040.00<0.102-甲基丁酸酸味、臭味1 200.00<0.10异丁酸脂肪香味6 550.50<0.10异戊酸甜香气144.400.53乙酸乙酯果香、甜香100.000.112,4-二叔丁基苯酚酚醛香0.303.072,3,5-三甲基吡嗪烘烤味0.05654.203-羟基-2-丁酮甜香、黄油14.001.88醋酸刺鼻酸22 000.00<0.10愈创木酚烟熏、木香1.601.062-戊酮果味400.00<0.102,3-丁二酮奶香味5.003.14癸醛—0.106.3雪松醇雪松、树木、甜味0.505.982,3-二甲基吡嗪—400.00<0.10
注:“—”表示未在文献中找到相应描述。
3 讨论与结论
现代风味组学研究表明,传统酱油中已鉴定出超过300种挥发性化合物,其香气活性成分以吡嗪类(如2,5-二甲基吡嗪)、酮类(如2,3-丁二酮)、醇类(如苯乙醇)、呋喃酮类[如4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮]、醛类(如苯甲醛、3-甲硫丙醛)、酚类(4-乙基愈创木酚)及酯类(如乙酸乙酯)等物质为主[22]。其中,酮类、酯类、醇类物质多是发酵过程米曲霉、酵母菌等微生物代谢产物,而吡嗪类、4-乙基愈创木酚等苯类化合物、醛类、呋喃酮类物质多来源于陈酿过程的美拉德反应[22]。本文研究结果表明,红曲糟调味液的特征风味物质为川芎嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等含氮化合物、3-甲硫丙醛等含硫化合物,以及异戊醛、异丁醛、壬醛、癸醛、苯甲醛、苯乙醛、异戊醇、雪松醇、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮等醛、醇、酮类化合物。其中,川芎嗪具有烤肉香,主要来源于发酵过程微生物代谢与前体物质乙偶姻的非酶促氧化[23]反应;2,3,5-三甲基吡嗪具有烘烤香气,主要来源于丙氨酸、缬氨酸等氨基酸与还原糖美拉德反应降解产物的进一步缩合[24];3-甲硫基丙醛具有肉汤样鲜美香味,主要来源于蛋氨酸(甲硫氨酸)在美拉德反应Strecker过程的降解转化[25];而醇、醛、酮类物质主要来源于红曲酒及红曲糟发酵过程曲霉、酵母、乳酸菌的发酵代谢[26]。与已报道的酱油特征风味物质相比,红曲糟调味液具有酱油大部分的风味物质;其特征风味物质川芎嗪,含量与OAV较高。川芎嗪不仅可赋予调味液坚果、咖啡、烤肉等香气,还具有扩张血管、抗血小板聚集等作用,其含量是评价陈醋质量的重要指标[27]。
值得注意的是,传统认知中的“酱香”特征尚无法用单一成分完整诠释。有研究报道,酱油的特征性香气实为由2,5-二甲基吡嗪等20余种吡嗪类化合物构成的协同香气体系,其复杂的分子相互作用形成了独特的感官体验[28]。吡嗪类物质主要来源于调味液陈酿过程的美拉德反应。美拉德反应在食品风味改良中具有核心作用,其通过还原糖与氨基化合物的复杂反应生成香气物质和色泽,直接影响食品的感官品质,已广泛在调味品[28]、肉类加工[29]与烘焙食品[30]中应用。本研究结果仅检测到川芎嗪、2,3,5-三甲基吡嗪这2种对风味呈味具有显著贡献的吡嗪类物质,而其他吡嗪类化合物含量均处于较低水平,红曲糟调味液尚存在酱香不足的缺陷。因此,优质的红曲糟调味液仍需通过日晒等工艺进行美拉德反应增香,以进一步促进风味物质的转化与积累,从而提升其酱香风味的复杂性和层次感。
以红曲糟为原料,以米曲霉MJY2-5为种曲,通过低盐固态发酵和高盐稀态发酵,制备的红曲糟调味液总氮及氨基酸态氮分别达(0.70±0.01) g/100 g和(0.605±0.01) g/100 mL,出油率达75%。谷氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、甘氨酸等呈味氨基酸总含量占总氨基酸含量的45.68%,必需氨基酸占比40.59%,呈鲜味的谷氨酸TAV最高,达2.47,对氨基酸呈味贡献最大。调味液的气味轮廓响应值最高的为氮氧化合物,其次为含硫化合物,滋味轮廓响应值较高的为咸味、鲜味、鲜味回味。特征风味物质为具有烘烤香的川芎嗪、2,3,5-三甲基吡嗪等含氮化合物,具有肉汤样鲜美香味的3-甲硫丙醛等含硫化合物,以及具有花果香、甜香的异戊醛、异丁醛、壬醛、癸醛、苯甲醛、苯乙醛、异戊醇、雪松醇、3-羟基-2-丁酮、2,3-丁二酮等醛、醇、酮类化合物。5-HMF等安全风险因子含量均未达检出限。以红曲糟为原料制备调味液具有谷氨酸主导的高鲜味特征与烘烤香、肉香、花果香等复杂香气,且无风险因子产生,极具开发应用价值。
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