酱油是一种具有独特风味和营养价值的发酵调味品,在全球饮食文化中占据重要地位。近年来,随着消费升级和健康理念的普及,酱油市场呈现出显著的多元化发展趋势,特别是含有特定功能成分的特色酱油品类需求激增[1]。现代消费者已突破对酱油基础调味功能的单一诉求,转而对产品品质、营养构成及健康功效提出系统性要求。在此背景下,功能性食品开发已成为食品工业的重要发展方向,通过科学优化原料类型与发酵工艺来提升产品的健康附加值,正成为行业创新研究的重点领域。
酱油、醋等传统发酵调味品具有显著的抗氧化特性,主要来源于其发酵过程中产生的抗氧化化合物,如多酚、类黄酮、多肽及美拉德反应产物等,这些物质通过酶促反应和微生物代谢生成,能有效清除自由基和抑制氧化[2]。发酵可以提高食品的营养价值,同时改善其感官特性,并将功能特性整合到食品中,而酿造原料的改变(如大豆、功能谷物、糙米等)和发酵条件的优化,可以进一步增强酱油和醋等发酵食品的抗氧化能力[3]。原料种类的差异不仅会对酱油的营养价值层面产生显著的影响,也可能会使酱油的风味轮廓与口感特性变得更多样化。杨春晖等[4]以黑豆为酱油的酿造原料,使酱油的总酚、总黄酮含量分别提高了49.37%和57.81%,其抗氧化性也明显增强。在酱油酿造中添加山楂粉为辅料,能够显著提高酱油的色度,使得酱油呈现鲜艳的红褐色,并使得酱油的酸甜味适中,口感更加醇厚[5]。利用核桃粕进行酱油发酵可显著提升产品的抗氧化活性,其多肽含量为6.804 g/100 mL[6]。杏鲍菇和双孢菇酱油形成了以亚麻酸乙酯和十六碳酸乙酯主导的特征酯香[7]。燕麦作为一种富含多种营养物质的原料,包括蛋白质、多酚类化合物、膳食纤维、维生素以及矿物质等成分,近年来在食品发酵中的应用逐渐受到关注[8]。燕麦麸皮和红曲粉混合发酵后,能够使β-葡聚糖的含量显著增加[9]。利用燕麦进行黄酒的酿造,能够赋予黄酒区别于普通稻米黄酒的燕麦发酵特殊香气[10]。以燕麦为原料进行醋的酿造,能够有效提高多酚含量,并使得抗氧化性显著增强[11]。尽管燕麦具有丰富的营养价值,但其在酱油酿造中的应用较少。以燕麦为原料酿造酱油,不仅有望促进燕麦营养成分融入酱油中,提升产品的营养价值,也为开发具有特定健康效益的功能性酱油提供了可能。目前,关于燕麦原料在酱油酿造中的发酵变化规律,与传统原料小麦的差异及其对产品品质所产生的影响尚不明确。
因此,本研究旨在探讨燕麦原料在酱油发酵中的应用,并系统分析燕麦原料对酱油中的微生物生长、理化指标变化、风味物质和抗氧化性等其他食品特性的影响,为绿色健康酱油的生产提供理论依据,推动传统酱油向健康化与功能化方向转型升级。
1 材料和方法
1.1 材料与试剂
黄豆、面粉、皮燕麦、裸燕麦、燕麦粉和食盐(未加碘),市售;米曲霉(Aspergillus oryzae)沪酿3.042曲精,中国久味科技有限公司;有机酸、氨基酸标准品和邻苯二甲醛(o-phthalaldehyde,OPA),美国Sigma公司;乙腈和甲醇(色谱纯),中国上海默克化工技术有限公司;没食子酸、芦丁、仲辛醇(色谱纯),国药集团化学试剂有限公司;蛋白胨、酵母浸提物和MRS固体培养基,英国Oxoid公司;其他试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
UV-1240紫外可见分光光度计、岛津LC-20A液相色谱仪,日本岛津公司;HHWS-Ⅲ-300恒温恒湿培养箱,上海跃进医疗器械厂;5424R离心机,德国Eppendorf公司;HPLC-1260高效液相色谱仪,美国Agilent公司;TAHR10流变仪,美国Waters公司。
1.3 实验方法
1.3.1 酱油发酵工艺
将蒸熟(121 ℃,15 min)的黄豆与淀粉原料(面粉、燕麦)以一定质量比进行混匀,并接入原料总质量0.15%的A.oryzae 沪酿3.042曲精,在湿度95%、30 ℃的恒温恒湿培养箱中培养48 h后制得成曲。随后,将成曲与200 mg/mL的盐水按照1∶1.8的质量比例混合。在固定原料形态(粉末)与物料比(黄豆∶淀粉=6∶4,以下均为质量比)条件下,设置50% (质量分数,以淀粉原料为基底,下同)燕麦粉和100%燕麦粉2组梯度实验;其次,在固定物料比和最优添加比例的基础上,选取3种原料形态:粉末状燕麦粉、裸燕麦米(无外壳,完整胚乳)和带壳皮燕麦米,设置燕麦粉组、裸燕麦组和皮燕麦组;最后基于前两阶段结果,设置黄豆与燕麦的物料配比分别为6∶4、7∶3、5∶5,探究物料比对燕麦酱油发酵体系的影响。不同发酵组别的详细工艺条件如表1所示,酱醪在30 ℃下发酵40～45 d。
表1 燕麦酱油发酵原料优化
Table 1 Optimization of raw materials for oat soy sauce
1.3.2 酱醪微生物定量分析
用平板计数法测定活菌数量[12]。将1 g酱醪样品放入含有9 mL无菌生理盐水的50 mL无菌离心管中,充分混合后进行梯度稀释,将稀释后的样品分别涂布于LB琼脂平板(含1 g/L山梨酸,10 mg/L那他霉素)和MRS琼脂平板(含1 g/L山梨酸)上。平板在37 ℃下培养1～2 d进行菌落计数,LB琼脂平板用于非乳酸菌计数,而MRS琼脂平板用于乳酸菌计数。
1.3.3 理化指标测定
取5.0 g酱醪,加入45 mL生理盐水振荡30 min,于6 000 r/min离心5 min取上清液进行理化分析。总酸和氨基酸态氮含量采用滴定法测定,还原糖含量采用3,5-二硝基水杨酸法测定[13]。
1.3.4 风味物质的测定
有机酸含量和氨基酸含量测定采用高效液相色谱法[13]。有机酸含量使用岛津LC-20A系统进行检测。色谱分离在Aminex-HPX-87H柱(300 mm ×7.8 mm,9 μm)上完成,以5 mmol/L稀硫酸作为流动相,流速设定为0.5 mL/min。分析条件为:进样量10 μL,柱温40 ℃,检测波长210 nm,总运行时间30 min。游离氨基酸分析采用柱前衍生化-HPLC法。使用安捷伦1260系统,以OPA作为衍生化试剂。色谱分离在ODS HYPERSIL柱(250 mm ×4.6 mm,2.5 μm)上进行。流动相系统由A相和B相组成:A相为含5 g无水乙酸钠、5 mL四氢呋喃、200 μL三乙胺的超纯水溶液(1 L),用冰醋酸调节pH值至7.2;B相为含5 g无水乙酸钠的超纯水(200 mL)-甲醇(400 mL)-乙腈(400 mL)混合溶液(1 L),pH值调至7.2。分析参数为:进样量10 μL,流速1 mL/min,柱温40 ℃,检测波长338 nm,总运行时间45 min。
采用固相微萃取-GC-MS技术测定酱油中的挥发性风味物质[12]。具体步骤如下:取5 mL酱油样品,50 ℃水浴30 min后,用萃取头吸附30 min,然后插入气相色谱进样口,240 ℃解吸15 min。气相色谱条件:进样口温度250 ℃,色谱柱为TG-WAMS(60 m ×250 μm ×0.25 μm),载气为高纯氦气,不分流进样;升温程序为:45 ℃保持1 min,以3 ℃/min升温至130 ℃,再以6 ℃/min升温至200 ℃,最后以8 ℃/min升温至230 ℃并保持10 min。质谱条件:电离源为EI,离子源温度220 ℃,界面温度250 ℃,离子源能量70 eV,电子扫描范围为全扫描。通过NIST标准谱库,结合保留指数和相似指数大于800,对风味物质进行检索鉴定,并以内标仲辛醇的峰面积进行半定量分析。
1.3.5 功能组分和抗氧化能力的测定
总酚的测定采用福林酚比色法,以没食子酸为标准品[14];总黄酮的测定常采用氯化铝比色法,以芦丁为标准品[15]。抗氧化能力的测定采用DPPH自由基清除法、还原力测定法、ABTS阳离子自由基清除法,其中还原力测定法和ABTS阳离子自由基清除法都是以Trolox为标准品[16]。β-葡聚糖的测定采用刚果红比色法,以β-葡聚糖作为标准品[17]。
1.3.6 酱油颜色和黏度的测定
酱油颜色的测定参考王涛[12]的测定方法,稍作修改。取稀释后10倍的样品1 mL分别测定460、510、610 nm吸光值,计算色率、红色指数和黄色指数。使用TAHR 10流变仪(直径40 mm平行板)对酱油黏度进行分析,设定间隙为0.5 mm,剪切速率为0.01～100/s,在25 ℃下测量[18]。
1.4 数据分析
使用Excel 2021整合实验数据,每组实验重复3次。采用SPSS 26和Origin 2021软件进行数据分析和绘图,数据以“平均值±标准差”表示。
2 结果与分析
2.1 燕麦替换比例对酱油发酵的影响
2.1.1 燕麦替换比例对酱油发酵过程的影响
为了初步评估燕麦应用于酱油发酵中的可行性,首先研究了燕麦部分替换(50%燕麦组)和全部替换(100%燕麦组)对酱油发酵品质的影响。由图1-a可知,在10 d时,对照组中的乳酸菌数量为5.02个数量级,分别高于50%燕麦组和100%燕麦组0.67个数量级和0.99个数量级;50% 燕麦组和100% 燕麦组的非乳酸菌数则分别高于对照组的0.70个数量级和0.32个数量级。这反映了利用燕麦原料进行酱油酿造可能会使得发酵体系中的不同微生物的数量发生变化。这可能是因为燕麦中的多酚和纤维等物质抑制了某些乳酸菌的生长,但是为其他细菌,例如耐受性较强且为自养型微生物的芽孢杆菌的生长提供了优势条件[19]。猴头菇和草菇酱油的细菌多样性和丰富度明显低于传统大豆酱油[7]。除了盐是影响酱醪微生物生长的重要因素外,不同原料被曲霉水解后释放出的营养成分也有可能会影响酱油发酵体系中的微生物的组成和数量,从而影响其在酱油发酵过程中的生长代谢和物质转化。由图1-b可知,在40 d时,50%燕麦组和100% 燕麦组的总酸含量分别低于对照组4.24%和1.78%;对照组和100%燕麦组的氨基酸态氮含量分别高于50%燕麦组3.28%和7.01%,100%燕麦组则高于对照组4.45%;50%燕麦组的还原糖则分别低于对照组和100%燕麦组的3.24%和6.08%。以上结果说明,利用燕麦原料全部替换面粉进行酱油的酿造,其总酸、氨基酸态氮和还原糖等指标的含量与对照组的差距并不明显,以燕麦完全替代面粉酿造酱油是完全可行的。
图1 燕麦替换比例对酱油发酵的影响
Fig.1 Effect of replacement ratio of oat on soy sauce fermentation
a-细菌数;b-总酸、氨基酸态氮和还原糖
2.1.2 燕麦替换比例对酱油中功能组分含量的影响
燕麦谷物中含有丰富的多酚和黄酮化合物,还富含膳食纤维,尤其是可溶性膳食纤维β-葡聚糖。因此,燕麦原料的加入可能会引起酱油中功能组分含量的改变。由表2得知,对照组酱油的总酚含量分别高于50%燕麦组和100%燕麦组7.46%和4.35%;50%燕麦组和100%燕麦组的总黄酮含量则分别为对照组的1.34倍和1.52倍;50%燕麦组和100%燕麦组的β-葡聚糖含量分别高于对照组57.45%和112.70%。可见,利用燕麦原料进行酱油发酵能够提高酱油的功能成分含量。在小麦、大麦和燕麦等谷物中,多酚和黄酮化合物常以结合态(如与糖类、蛋白质等结合)或聚合态的形式存在,其在微生物作用和酶促反应等因素的影响下被释放或者转化为游离态的多酚和黄酮,而发酵微生物的差异会对酚类和黄酮类化合物的释放有影响,从而导致发酵产物在营养成分和功能特性上呈现出一定的差异[3]。徐莉娜等[20]以大米、黄米、藜麦、玉米和黑米作为培养基时,不同谷物在经过发酵后的总酚含量以及抗氧化性能的影响显著不同。冯拓等[16]的研究表明,黑豆酱油的总酚和总黄酮含量分别高于黄豆生抽164.76% 和165.96%。张慧芸等[21]使用乳酸菌和酵母菌对包括燕麦在内的多种谷物进行发酵处理,结果表明微生物发酵能有效释放谷物中的酚类物质,其中燕麦经德氏乳杆菌发酵后的效果最为显著,其总酚含量较未发酵燕麦组提升了43.7%。
表2 燕麦替换比例对酱油功能组分含量的影响
Table 2 Effect of replacement ratio of oat on content of functional components in soy sauce
注:没食子酸当量(gallic acid equivalent,GAE);芦丁当量(rutin equivalent,RE);不同字母表示同一物质在不同发酵组中存在显著性差异(P <0.05)(下同)。
2.2 燕麦原料形态对酱油发酵的影响
2.2.1 燕麦原料形态对酱油发酵过程的影响
燕麦原料的物理形态差异(如整粒与粉状)直接决定了其化学组分(如粗淀粉、β-葡聚糖、粗蛋白)的生物可利用性,进而可能会显著影响酱油发酵过程中的微生物生长代谢、酶解效率及风味物质的形成。探究不同形态燕麦在酱油发酵中的表现,有利于筛选出发酵性能好、利用率高的燕麦原料,提高原料的转化率。由图2-a可知,发酵至10 d时,裸燕麦组和皮燕麦组的非乳酸菌数量分别高于对照组1.2个数量级和1.19个数量级,皮燕麦组的乳酸菌数也分别高于对照组和燕麦粉组0.85个数量级和1.85个数量级。裸燕麦组和皮燕麦组的细菌数明显高于对照组和燕麦组,这可能与其在制曲的过程中堆积空隙较大,蒸熟后含有较高的含水量,更有利于好氧细菌的生长和代谢有关。由图2-b可知,发酵至40 d时,燕麦粉组的总酸含量分别高于皮燕麦组和裸燕麦组41.17%和20.54%;其氨基酸态氮含量则高于皮燕麦组23.70%;其还原糖含量也明显分别高于皮燕麦组和裸燕麦组125.53% 和63.83%。虽然米粒形态的皮燕麦组和裸燕麦组的微生物数量高于燕麦粉组,微生物生长代谢良好,但是其在酱油发酵体系内的发酵速率较慢,这可能与皮燕麦和裸燕麦的形态有密切的联系。在利用燕麦米进行米酒的酿造过程中,因为燕麦种皮较厚,微生物难以分解利用燕麦米中的淀粉,使醪液中的总糖含量较低,导致其酒精发酵过程变慢,出酒率较低[22]。
图2 燕麦原料形态对酱油发酵的影响
Fig.2 Effect of oat types on soy sauce fermentation
a-细菌数;b-总酸、氨基酸态氮和还原糖
2.2.2 燕麦原料形态对酱油中功能组分含量的影响
不同的加工处理方式对燕麦的营养成分有显著影响,燕麦粉在加工过程中已经去除了部分纤维和多酚化合物,而皮燕麦和裸燕麦等燕麦米的结构更加完整,保留了更多的营养成分。由表3可知,裸燕麦组和皮燕麦组的总酚含量分别高于燕麦粉组7.73%和5.52%;其总黄酮含量分别高于燕麦粉组16.34%和11.23%;其中燕麦粉组的β-葡聚糖含量则分别高于皮燕麦组和裸燕麦组163.15% 和166.67%。结合图2-b的理化指标分析,与其他形态的燕麦原料相比,燕麦粉的发酵速率与对照组相似,虽然皮燕麦和裸燕麦的结构更加完整,功能组分含量更加丰富,但这也增加了微生物发酵的难度,导致发酵速率较慢。
表3 燕麦原料形态对酱油功能组分含量的影响
Table 3 Effect of oat types on content of functional components of soy sauce
2.3 物料比对燕麦酱油发酵的影响
2.3.1 物料比对燕麦酱油发酵过程的影响
为了进一步优化燕麦粉在酱油中的发酵效果,本研究探究了不同物料比例对燕麦酱油品质的影响,在保证产品质量和风味的前提下,选择更适合的燕麦酱油酿造原料比例。由图3-a可知,发酵至10 d时,燕麦粉(6∶4)组和燕麦粉(7∶3)组的非乳酸菌数量分别高于对照组0.37个数量级和0.42个数量级;燕麦粉(5∶5)组的非乳酸菌数量则低于对照组1.27个数量级;而燕麦粉(7∶3)组的乳酸菌数则分别高于燕麦粉(6∶4)组和燕麦粉(5∶5)组0.37个数量级和1.50个数量级,低于对照组1.17个数量级。在发酵食品的制备过程中,物料比例是关键因素,它会影响微生物的生长代谢、酶的活性及风味物质的形成。由图3-b可知,燕麦粉(7∶3)组的总酸和氨基酸态氮含量分别高于对照组2.30%和11.11%。燕麦粉(5∶5)组的总碳源含量最高,发酵至15 d时,其还原糖含量高于对照组14.33%,但是其总酸和氨基酸态氮含量分别低于燕麦粉(7∶3)组10.83%和25.79%。以上结果说明,将黄豆与燕麦粉按质量比为7∶3进行燕麦酱油的酿造,不仅能够增加燕麦酱油发酵体系中微生物的数量,还可以提高燕麦酱油的总酸和氨基酸态氮的含量。
图3 燕麦物料比对酱油发酵的影响
Fig.3 Effect of material ratios of oat on soy sauce fermentation
a-有机酸;b-总酸、氨基酸态氮和还原糖
2.3.2 物料比对酱油中功能组分的影响
合适的物料比例不仅能够促进酱油发酵体系中微生物的生长代谢,也能够帮助酿造原料中的营养物质更好地被释放。除了能够对燕麦酱油的理化指标产生积极影响外,由表4可知,燕麦粉(7∶3)组的总酚含量分别高于对照组和燕麦粉(6 ∶4)组10.93% 和16.67%;其总黄酮的含量则分别高于对照组和燕麦粉(6∶4)组34.35%和8.20%;燕麦粉(7∶3)组的β-葡聚糖含量低于燕麦粉(6∶4)组17.78%,却高于对照组31.92%。与其他燕麦原料发酵组相比,燕麦粉(7∶3)组加入的燕麦粉含量较少,但是其却能释放更多的功能组分,赋予燕麦酱油更高的营养价值。
表4 燕麦物料比例对酱油功能组分含量的影响
Table 4 Effect of material ratios of oat on content of functional components in soy sauce
2.4 燕麦酱油的抗氧化性和风味分析
2.4.1 燕麦酱油的食品特性分析
燕麦是全球公认的功能性谷物,富含不饱和脂肪酸、可溶性膳食纤维和多酚、黄酮类化合物等成分,这可能使燕麦在食品加工中能带来更丰富的营养和独特的食品特性[9]。由表5可知,燕麦酱油的抗氧化活性明显高于对照组酱油,其中燕麦粉(7∶3)组的DPPH自由基清除率、还原力和ABTS阳离子自由基清除率分别高于对照组10.69%、27.27%、22.37%,这说明利用燕麦进行酱油发酵不仅能够保障酱油的发酵品质,同时也能赋予酱油更高的抗氧化性能,提高酱油的营养价值。与对照组相比,燕麦粉(5∶5)组、燕麦粉(6∶4)组、燕麦粉(7 ∶3)组的黏度分别高于对照组33.07%、14.17%、15.75%。酱油中的可溶性膳食纤维是决定其黏度的主要因素[23]。另外,燕麦粉(5∶5)组、燕麦粉(6∶4)组和燕麦粉(7∶3)组的色率则分别高于对照组10.04%、8.77%、4.25%,其中红色指数分别高于对照组19.15%、12.19%、23.13%(表5)。燕麦原料的替换能使得酱油的颜色变深偏红,这可能和燕麦中的营养成分有密切的联系。燕麦中的不饱和脂肪酸的氧化会生成醛类、酮类和过氧化物,这些产物与氨基酸、多酚等成分反应,增强美拉德反应和褐变反应,导致颜色加深[24]。综上所述,利用燕麦进行酱油酿造,不仅能够提升酱油的抗氧化活性,还能改善其颜色和黏度等食品特性。
表5 不同酱油之间抗氧化能力、颜色和黏度的比较
Table 5 Comparison of antioxidant capacity,viscosity,and color among different soy sauces
注:Trolox当量(Trolox Equivalent,TE),结果表示样品的抗氧化能力相当于该浓度的Trolox标准溶液。
2.4.2 燕麦酱油的风味物质分析
为了探究燕麦原料替换对酱油风味物质的影响,本研究分析了不同燕麦粉发酵组酱油中有机酸、氨基酸和挥发性风味物质的含量。由图4-a可知,燕麦粉(7∶3)组有机酸总量最高为21.08 g/L,较对照组提高了7.66%。其中乳酸含量较对照组提高了7.15%。乳酸是发酵后期参与酯类物质形成的重要有机酸之一[13]。游离氨基酸变化如图4-b所示,燕麦粉(7∶3)组的氨基酸含量显著增加,其氨基酸总量为42.74 g/L,较对照组提高了8.48%,较燕麦粉(6 ∶4) 组提高了5.53%,其鲜味氨基酸和甜味氨基酸分别高于对照组11.07%和10.55%。上述结果表明,燕麦原料替换有利于酱油有机酸和游离氨基酸的生成。在酱油的发酵过程中,酱油中乳酸、乙酸和柠檬酸等有机酸不仅能在发酵过程中抑菌,保障发酵品质,还与醇类等物质反应形成丰富的风味物质,增加醇厚感[12]。
图4 不同酱油中非挥发性风味物质含量的比较
Fig.4 Comparison of the content of non-volatile flavor substances in soy sauce
a-有机酸;b-游离氨基酸
从表6可以看出,对照组中挥发性风味物质总量最低,而燕麦粉(5∶5)组的挥发性风味物质总量最高,其含量为362.61 μg/mL,这可能与其总碳源含量最高有关。燕麦粉(7 ∶3)组的挥发性风味物质含量为291.13 μg/mL,分别高于对照组和燕麦粉(6 ∶4)组47.78%和29.67%。燕麦粉(7∶3)组和燕麦粉(5∶5)的酯类含量分别高于对照组92.83% 和69.30%,其中燕麦粉(5∶5)组、燕麦粉(6∶4)组和燕麦粉(7∶3)组的亚油酸乙酯的含量是对照组的1.22、1.30、1.76倍。亚油酸乙酯在体内可代谢为亚油酸,亚油酸是一种必需脂肪酸,有助于减少动脉粥样硬化的风险,进而对心血管健康起到保护作用[8]。另外,燕麦粉(7∶3)组的苯乙醛和2-戊基呋喃含量分别高于对照组48.17%和105.0%。与小麦相比,燕麦的β-葡聚糖被酶解后可释放更多风味物质的前体物质,并通过微生物代谢转化为萜类和酯类等特性风味化合物,其气味活性值也与果香、酒香和花香有着紧密的联系[25]。以上结果说明,使用燕麦作为酱油发酵原料,不仅为产品带来更丰富的有机酸、氨基酸和挥发性风味物质含量,还为传统酱油增添了新颖的风味选择。
表6 不同酱油中挥发性风味物质相对含量的比较
Table 6 Comparison of the relative content of volatile flavor compounds in different soy sauce
注:“—”表示未检出。
3 结论
营养与健康的食物原料用于食品的加工与生产符合消费者对健康食品的需求。燕麦用于酱油酿造可在增加酱油功能组分含量的基础上为酱油赋予特别的食品特性与风味。然而,燕麦对酱油发酵过程的变化规律、与传统原料的差异以及对最终产品品质的综合影响仍有待深入剖析。本研究通过研究燕麦用量和燕麦原料形态对酱油发酵过程、酱油风味与品质及其食品特性的影响,证实了燕麦用于酱油酿造的可行性及其在提高酱油功能特性和强化风味等方面的作用。在考察燕麦的替换比例、形态和物料比等因素对酱油品质的影响后,利用100%燕麦替换小麦后酿造的酱油的理化指标与对照组无明显差异,虽然皮燕麦和裸燕麦等颗粒状的原料能够保留较多的功能组分,但燕麦粉的发酵效果最佳。以黄豆和燕麦粉质量比为7∶3进行酱油酿造,不仅能够赋予酱油较高的功能特性,还能赋予酱油特殊的风味。燕麦粉(7∶3)组的酱油总酸、氨基酸态氮高于对照组2.30% 和11.11%,还能够使得酱油的总酚、总黄酮和β-葡聚糖含量分别提高10.93%、34.35%、31.92%,其DPPH自由基清除率、还原力和ABTS阳离子自由基清除力分别高于对照组10.69%、27.27%、22.37%,燕麦酱油的抗氧化特性更加突出。原料的改变会显著影响酱油的食品特性和风味。含量丰富的β-葡聚糖能使酱油黏度明显提高。燕麦酱油的黏度提高了15.75%,色率提高了4.25%、红色指数提高了23.13%,燕麦酱油的颜色较深,并偏红。此外,燕麦酱油的有机酸、游离氨基酸和挥发性风味物质含量分别提高了7.66%、8.48%、47.78%,鲜味氨基酸和甜味氨基酸分别高于对照组11.07%和10.55%,酯类含量提高了92.83%,特别是亚油酸乙酯的含量提高了1.76倍。本研究说明采用燕麦替代小麦进行酱油酿造具有显著优势,可在增加氨基酸态氮含量的同时,有效增加酱油功能组分含量并增强其抗氧化特性。经过工艺优化后,燕麦酱油的颜色呈现为深邃红润的色泽,并能够形成独特的风味。燕麦原料的加入不仅全面提升了酱油的品质和营养价值,还为功能性酱油产品开发、风味调控及品质优化提供了重要理论依据和技术参考。
[1]RAY R C,JOSHI V K.Fermented Foods:Past,Present and Future[M].Boca Raton:CRC Press,2014:1-36.
[2]YANG S Q,FAN W L,XU Y.Melanoidins present in traditional fermented foods and beverages[J].Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety,2022,21(5):4164-4188.
[3]SARıTAŞ S,PORTOCARRERO A C M,MIRANDA LÓPEZ J M,et al.The impact of fermentation on the antioxidant activity of food products [J].Molecules,2024,29(16):3941.
[4]杨春晖,王文平,续丹丹,等.不同原料酿造酱油功能成分及抗氧化活性比较[J].食品工业科技,2023,44(14):318-325.YANG C H,WANG W P,XU D D,et al.Comparison of functional components and antioxidant activities of soy sauces brewed with different raw materials[J].Science and Technology of Food Industry,2023,44(14):318-325.
[5]崔艳,高玉婷,牛丽丽,等.山楂风味豆腐渣酱油的研制[J].食品研究与开发,2023,44(3):125-130.CUI Y,GAO Y T,NIU L L,et al.Development of hawthorn-flavored soy sauce with soybean curd residue as raw material[J].Food Research and Development,2023,44(3):125-130.
[6]王宸轩,吴丹,张素榕,等.核桃粕固态发酵酱油的制备及抗氧化性分析[J].食品与机械,2023,39(5):182-185;202.WANG C X,WU D,ZHANG S R,et al.Preparation of solid-fermented soy sauce in walnut dregs and analysis of antioxidant properties[J].Food &Machinery,2023,39(5):182-185;202.
[7]李树,刘冲,赵国忠,等.蘑菇酱油的细菌群落及挥发性风味特征[J].食品与发酵工业,2022,48(11):65-72.LI S,LIU C,ZHAO G Z,et al.Bacterial community and volatile flavor characteristics of mushroom soy sauce[J].Food and Fermentation Industries,2022,48(11):65-72.
[8]DJORGBENOO R,HU J J,HU C L,et al.Fermented oats as a novel functional food [J].Nutrients,2023,15(16):3521.
[9]高宇琪,廖丽丽,胥世洪,等.燕麦麸皮与红曲粉混合发酵产物的功能成分与理化特性研究[J].食品与发酵科技,2023,59(1):39-44.GAO Y Q,LIAO L L,XU S H,et al.Study on functional components and physicochemical properties of mixed fermentation of oat bran and red yeast rice powder[J].Food and Fermentation Science &Technology,2023,59(1):39-44.
[10]刘浩,任贵兴.液化法酿造燕麦黄酒工艺条件优化[J].中国酿造,2014,33(8):67-74.LIU H,REN G X.Optimization of process conditions of Chinese oat rice wine by liquid fermentation[J].China Brewing,2014,33(8):67-74.
[11]李璐,任长忠,王丽丽,等.燕麦醋中多酚类的含量和组分分析[J].中国调味品,2010,35(10):110-112.LI L,REN C Z,WANG L L,et al.Components analysis of polyphenolics extracted from oat vinegar with different solvents[J].China Condiment,2010,35(10):110-112.
[12]王涛.功能乳酸菌的筛选及其在低盐固态酱油发酵中的应用[D].无锡:江南大学,2023.WANG T.Selection of functional lactic acid bacteria and their applications in low-salt solid-state soy sauce fermentation[D].Wuxi:Jiangnan University,2023.
[13]HU G Y,CHEN J,DU G C,et al.Moromi mash dysbiosis trigged by salt reduction is relevant to quality and aroma changes of soy sauce[J].Food Chemistry,2023,406:135064.
[14]李佳莲.耐盐乳酸菌的益生特性及其在食品发酵中的应用[D].无锡:江南大学,2023.LI J L.Probiotic properties of salt-tolerant lactic acid bacteria and their applications in food fermentation[D].Wuxi:Jiangnan University,2023.
[15]KHANG D T,DUNG T N,ELZAAWELY A A,et al.Phenolic profiles and antioxidant activity of germinated legumes[J].Foods,2016,5(2):27.
[16]冯拓,单培,盛明健,等.5种不同酱油抗氧化活性的对比分析[J].现代食品科技,2022,38(3):159-167;313.FENG T,SHAN P,SHENG M J,et al.Comparative analysis of antioxidant activity of five kinds of soy sauces[J].Modern Food Science and Technology,2022,38(3):159-167;313.
[17]SEMEDO M C,KARMALI A,FONSECA L.A high throughput colorimetric assay of β-1,3-D-glucans by congo red dye[J].Journal of Microbiological Methods,2015,109:140-148.
[18]WU X H,LIU H H,HAN J Q,et al.Introducing Bacillus natto and Propionibacterium shermanii into soymilk fermentation:A promising strategy for quality improvement and bioactive peptide production during in vitro digestion[J].Food Chemistry,2024,455:139585.
[19]YUAN J M,MA D L,YANG Y T,et al.A review and prospects:Multi-omics and artificial intelligence-based approaches to understanding the effects of lactic acid bacteria and yeast interactions on fermented foods[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies,2025,99:103874.
[20]徐莉娜,郭尚,李艳婷.雁北嗜蓝孢孔菌固态发酵对谷物总酚含量及抗氧化性能的影响[J].山西农业大学学报(自然科学版),2023,43(3):112-118.XU L N,GUO S,LI Y T.The effects of solid-state fermentation of Fomitiporia yanbeiensis on total phenolic contents and antioxidant capacity in grains[J].Journal of Shanxi Agricultural University(Natural Science Edition),2023,43(3):112-118.
[21]张慧芸,陈俊亮,康怀彬.发酵对几种谷物提取物总酚及抗氧化活性的影响[J].食品科学,2014,35(11):195-199.ZHANG H Y,CHEN J L,KANG H B.Effect of fermentation on total polyphenol content and antioxidant activity of cereal extract[J].Food Science,2014,35(11):195-199.
[22]杨州,曹露露,刘邱阳,等.燕麦米酒发酵工艺优化及其抗氧化活性研究[J].中国酿造,2024,43(2):167-173.YANG Z,CAO L L,LIU Q Y,et al.Optimization of fermentation process and antioxidant activity of oat rice wine[J].China Brewing,2024,43(2):167-173.
[23]CHEN Y Q,NI Y N,KOKOT S.Discrimination of Chinese traditional soy sauces based on their physico-chemical properties[J].Science China Chemistry,2010,53(6):1406-1413.
[24]SHAHIDI F,HOSSAIN A.Role of lipids in food flavor generation[J].Molecules,2022,27(15):5014.
[25]WANG T,AN J H,CHAI M N,et al.Volatile metabolomics reveals the characteristics of the unique flavor substances in oats[J].Food Chemistry,2023,20:101000.