酿造酱油中碳水化合物的研究

程月红,任雪梅,王健,于艳艳,冯炜,厉玉婷,鲍连艳*

(山东省食品药品检验研究院,山东 济南,250101)

摘 要研究酿造酱油中碳水化合物含量的检测方法。选取多个不同等级的酿造酱油作为研究对象,检测其中碳水化合物的含量,为总糖和淀粉含量之和,建立了酿造酱油中总糖的检测方法,并对方法的准确性、精密度、回收率进行考察。由总糖和淀粉之和计算酿造酱油中碳水化合物的结果满意。首创的总糖检测方法准确度较高,回收率91%~96%。通过检测总糖和淀粉含量,利用其加和来计算酿造酱油中碳水化合物,是最佳方法。

关键词酿造酱油;总糖;碳水化合物

酿造酱油是我国传统的调味品[1],具有丰富的营养价值和特殊功效。酿造酱油含有多种人体必需的氨基酸、糖分、可溶性蛋白质、维生素等,能够增进食欲,清除体内多余的自由基,起到抗氧化、防衰老的作用[2-5]。酿造酱油的等级不同其营养价值千差万别,怎样能更快更有效地了解酱油信息,最直接的手段是看产品标签和营养标签,通过调查发现,有67%的消费者通过产品营养标签来选择自己中意的产品[6]

食品标签是向消费者提供食品营养信息和特性的说明[7-9],帮助消费者了解食品营养成分、含量,指导消费者选择食品,促进公众膳食营养平衡和身体健康。GB 7718—2011《食品安全国家标准预包装食品标签通则》[10],GB 28050—2011《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》[11],分别对我国预包装食品的标签和营养标签作了全面的规定,在指导和规范生产,改善公众膳食营养,提高全国人民的身体素质上起到了积极作用。

GB 28050—2011规定,使用量小、对机体营养素的摄入贡献较小、每日使用量≤10 g或10 mL的食品,豁免强制标识营养标签,酱油虽然属于每日使用量小的食品,但其单项营养素含量较高、对营养素日摄入量影响较大,应当识示营养标签。核心营养素如蛋白质、脂肪、碳水化合物和钠,是必须标识在营养标签中的。碳水化合物是指糖(单糖和双糖)、寡糖和多糖的总称,是提供能量的重要物质,但到目前为止,我国没有测定酱油中碳水化合物的方法。《食品安全国家标准预包装食品营养标签通则》GB 28050—2011问答中给出了两种计算碳水化合物的方法,即加法和减法,减法是以食品总量为100,减去蛋白质、脂肪、水分、灰分的含量,加法是淀粉和总糖含量加和。本文着重考察了这两种方法,通过计算结果,评价适合酱油中碳水化合物的方法,指导和规范酿造酱油的生产,帮助消费者提供更准确的产品信息。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1号酱油样品(零添加酿造酱油,特级)、2号酱油样品(酿造酱油,特级)、3号酱油样品(酿造酱油,一级)、4号酱油(酿造酱油,三级)、4个样品均为高盐稀态发酵酱油,均由知名厂家生产,其碳水化合物标示值见表1;NaOH、CuSO4·5H2O、酒石酸钾钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、甲基红、亚甲蓝、HCl、蔗糖(优级,含量≥99%),均购于国药集团化学试剂有限公司;溶液配制参照GB 5009.8—2016[12],除非另有说明,本方法所用试剂均为分析纯,水为GB/T 6682规定的一级水。

1.2 仪器与设备

MS204S电子天平,梅特勒-托利多公司;FED240电热干燥箱,德国Binder;DZKW-S-6恒温水浴锅,北京市永光明医疗仪器有限公司;DL-1电子万用炉,北京市永光明医疗仪器有限公司。

表1 酱油碳水化合物标示值
Table 1 Marking value of soy sauce carbohydrates

样品编号酱油等级碳水化合物/[g·(15 mL)-1]碳水化合物/[g·(100 mL)-1]1特级1.510.12特级1.59.83一级1.49.54三级1.38.7

1.3 实验方法

1.3.1 水分、灰分、蛋白质、脂肪的测定

分别按方法GB 5009.3—2016第一法[13]、GB 5009.4—2016第一法[14]、GB 5009.5—2016第一法[15]、GB 5009.6—2016第二法[16]平行测定6次。

1.3.2 总糖的测定

准确移取20 mL混匀后的样品于200 mL的容量瓶中,加入约60 mL蒸馏水,摇匀后分别加入5 mL 220 g/L的乙酸锌溶液和5 mL 106 g/L的亚铁氰化钾溶液,分别摇匀后,用蒸馏水定容,摇匀,静置约15 min, 过滤。准确移取10 mL滤液于100 mL容量瓶中,加入5 mL(1∶1)HCl溶液,在70 ℃水浴加热15 min,冷却至室温后加2滴酚酞指示剂,用NaOH溶液调到中性,稀释至刻度,摇匀备用。

分别吸取5 mL碱性酒石酸铜甲液和乙液于三角瓶中,加入一定量的水和玻璃珠,于电子万用炉上加热至沸,趁热用葡萄糖标液滴定至蓝色刚好褪去,平行测定3次取平均值,计算每10 mL碱性酒石酸铜溶液相当于葡萄糖的质量。同样方法,用上述样品处理液代替葡萄糖标液滴定酒石酸铜甲液和乙液,平行测定3次取其平均值,计算结果(以葡萄糖计)。

1.3.3 淀粉的测定

按照GB 5009.9—2016第二法[17]平行测定6次。

2 结果与分析

2.1 样品等级确定

为了考察酱油中碳水化合物的计算方法,本研究选取不同等级的酿造酱油,根据酿造酱油GB/T 18186—2000的要求来对酱油进行等级确认,对酿造酱油中氨基酸态氮、可溶性无盐固形物和全氮3个项目分别平行测定6次,根据检测结果以确定酱油等级。检测结果见表2。如表2所示,样品1和样品2氨基酸态氮含量均>0.80 g/100 mL,可溶性无盐固形物含量均>15.00 g/100 mL,且全氮含量均>1.50 g/100 mL,确定了样品1和样品2属于特级酱油。比较样品1和样品2,样品2的氨基酸态氮、可溶性无盐固形物和全氮检测值均>样品1,由于样品1是零添加食品添加剂特级酱油,推测样品2可能是为了增加酱油的鲜味而加入了鲜味剂。样品3和样品4的氨基酸态氮、可溶性无盐固形物和全氮的含量,分别符合一级、三级酱油标准。

表2 酱油等级指标的测定结果 单位:g/100 mL

Table 2 Determination results of soy sauce grade indicators

检测项目样品1样品2样品3样品4氨基酸态氮1.10~1.121.31~1.350.78~0.810.41~0.43全氮1.83~1.871.92~1.951.32~1.340.69~0.72可溶性无盐固形物20.91~20.9723.34~23.3914.12~14.168.78~8.81

2.2 减法计算碳水化合物

根据1.3.1规定的检测方法,对蛋白质、脂肪、水分、灰分分别平行测定6次,检测结果见表3。

表3 酱油相关指标的测定结果 单位:g/100 mL

Table 3 Determination results of several items of soy sauce

检测项目样品1样品2样品3样品4水分72.2~73.370.1~71.172.4~73.272.8~73.5灰分17.3~17.517.4~17.718.58~18.6417.1~17.3蛋白质11.44~11.6912.00~12.198.24~8.384.31~4.52脂肪0.11~0.240.12~0.260.08~0.210.13~0.22碳水化合物-1.05 ~-2.730.38~-1.250.70~-0.435.66 ~ 4.46

由表3所示的检测结果可看出,酿造酱油中的水分和脂肪含量比较稳定,水分含量为70.1~73.5 g/100 mL,脂肪含量为0.08~0.26 g/100 mL,脂肪含量均<0.5 g/100 mL,营养标签上标识为0。酱油作为调味品,含有丰富的营养物质(可溶性无盐固形物含量来衡量)和一定量的盐分,营养物质越多,水分越少,因而不像液体饮料中水分含量高达90 g/100 mL。酱油中含有多种氨基酸、糖类、有机酸、色素及盐分,几乎没有脂肪成分,这与实际检测结果相符。如表3所示酿造酱油经干燥灼烧后的灰分含量均很高,最高达18.64 g/100 mL,因为这4种酿造酱油均采用了高盐稀态发酵工艺,其盐分含量较高,在灼烧过程中盐分不减少,致使灰分较高。蛋白质的检测值与全氮检测值乘以蛋白质转化系数6.25后的值非常接近,说明蛋白质含量满足各自等级要求,样品1和2同为特级酱油,但样品2中蛋白质含量高于样品1,对比配料表发现样品2中添加了增鲜剂(谷氨酸),这与实际测定结果相符。

经以上分析,说明水分、灰分、蛋白质和脂肪的检测结果与实际相符,根据减法计算公式所得碳水化合物的结果如表3所示,却出现了负值,一方面原因是检测结果本身存在实验误差,另一方面蛋白质的折算系数可能不太合适,GB 5009.5—2016中酿造酱油蛋白质的折算系数按“其他食品 6.25”折算。但多数固体样品碳水化合物的计算采用减法不会出现负值,充分说明减法不适用于计算酿造酱油中碳水化合物。

2.3 加法计算碳水化合物

2.3.1 总糖

2.3.1.1 总糖试验(格鲁布斯法)

采用1.3.2方法对4个样品分别平行测定6次,将每组结果按从小到大的顺序排列见表4。

表4 总糖测定结果 单位:g/100 mL

Table 4 Test results for total sugar

序号样品1样品2样品3样品4112.9811.5612.7212.44212.9911.6012.7512.49313.0111.6312.7812.52413.0511.6712.8112.61513.1111.7112.8512.65613.2111.8112.9812.76平均值13.0611.6612.8212.58标准偏差0.090.090.090.12T最小0.891.111.111.17T最大1.671.671.781.50

根据格鲁布斯法,分别判断4个样品的最大值和最小值(表4中T最小T最大)是否为可疑值。查表T0.05,6=1.82,T0.01,6=1.94,4个样品的T最小T最大均<T0.05,6T0.01,6,因此判定不存在可疑值。

2.3.1.2 回收率

准确移取20 mL样品1于100 mL容量瓶中,平行6份,向其中3份加入50 g/L的蔗糖溶液10 mL, 另外3份中加入20 mL,按照1.3.2方法测定总糖,然后折算成蔗糖含量,计算回收率91%~96%。

2.3.1.3 精密度

如表4所示,对4种样品分别平行测定6次的结果分析,精密度在0.09~0.12,精密度良好。

2.3.1.4 方法比对

选取样品1用GB 5009.8—2016《食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》第一法测定酱油中糖分。标样和样品色谱图见图1。如图1所示,与标准色谱图对比,酱油的糖分主要是果糖和葡萄糖,还有微量的蔗糖和麦芽糖,把果糖、蔗糖和麦芽糖都折算成葡萄糖后计算其总和为13.18 g/100 mL。与本文测定方法测定的总糖(以葡萄糖计)13.06 g/100 mL相比,相对偏差仅为0.91%,满足GB 5009.8—2016第一法中精密度要求。由此可见本文提供的总糖检测方法,准确度符合国家标准要求,精密度很高,设备要求简单,操作简便易行,为计算酱油中碳水化合物,提供准确数据。

a-标准色谱图;b-酱油色谱图
图1 液相色谱图
Fig.1 Liquid chromatography

2.3.2 淀粉测定

依据GB 5009.9—2016方法,检测4个样品中的淀粉含量,每个样品平行测定6次并计算其平均值,样品1到样品4的测定结果分别为0.23、0.21、0.22、0.17 g/100 mL。

2.3.3 酱油中碳水化合物

由2.3.1和2.3.2得到总糖和淀粉的含量,计算4种酱油中的碳水化合物,结果见表5。

表5 碳水化合物计算结果
Table 5 Calculation results of carbohydrates

检测项目样品1样品2样品3样品4总糖/[g·(100 mL)-1]13.0611.6612.8212.58淀粉/[g·(100 mL)-1]0.230.210.220.17碳水化合物/[g·(100 mL)-1]13.2911.8713.0412.75碳水化合物/[g·(15 mL)-1]2.01.82.01.9

如表5所示,酱油中碳水化合物,主要由总糖提供,几乎不含淀粉,折算成每15 mL的含量约为2 g,且4种酱油含量差别很小。理论上酱油中的糖类主要由原料中小麦或小麦粉经发酵得到,不同等级的酱油其总糖含量应有明显的区别,但试验结果说明,其总糖没有较大区别,且一级(样品3)和三级(样品4)含量超过了特级(样品2),对比配料表发现一级(样品3)和三级(样品4)为加入了白砂糖。根据GB 28050—2011标准要求,碳水化合物检测值要≥标识值的80%,与企业标示结果(如表1)相比,4种样品均合格。由此推测,企业在酱油中碳水化合物的计算方法不明确的情况下,选择了标示较低的数值,以保证其产品能够检测合格。

3 结论

本文选取多个不同等级的酿造酱油做为研究对象,考察了计算酱油中碳水化合物的检测方法,即加法和减法。减法由食品总量100减去蛋白质、脂肪、水分、灰分含量得到碳水化合物含量,在确保蛋白质、脂肪、水分、灰分检测结果无误的前提下,碳水化合物出现了负值,与事实不符,说明减法不适用于计算酿造酱油中碳水化合物。本文首次明确了计算酱油中碳水化合物所用加法的计算公式,即总糖和淀粉含量之和。为了准确测定酿造酱油中总糖含量,本文首创了检测总糖的方法,并对该方法进行了考察和确认,结果显示,其准确度符合国家相关标准要求,具有较高的精密度和重复性,测定结果的最大标准偏差为0.12 g/100 mL,且该方法仪器设备要求简单,操作简便可行,可以在企业和基层检验机构中推广应用。根据总糖和淀粉的检测结果,用加法计算酿造酱油中碳水化合物含量,计算结果与样品实际情况吻合很好,结果满意,说明加法计算碳水化合物的含量,适用于酱油。

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[11] 中华人民共和国卫生部.GB 28050—2011 食品安全国家标准预包装食品营养标签通则[S].北京:中国标准出版社,2011.

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[15] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.GB 5009.5—2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.

[16] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.GB 5009.6-2016食品安全国家标准食品中脂肪的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.

[17] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.GB 5009.9—2016食品安全国家标准食品中淀粉的测定[S].北京:中国标准出版社,2016.

Determination of carbohydrate level in soy sauce

CHENG Yuehong,REN Xuemei,WANG Jian,YU Yanyan,FENG Wei,LI Yuting,BAO Lianyan*

(Shandong Food and Drug Inspection Institute, Jinan 250101, China)

Abstract The aim of this study was to develop an efficient method for determination of carbohydrates in soy sauce, which defined as the sum of total sugar and starch. In this study, carbohydrates content from different grades of fermented soy sauce were assayed. The accuracy and recovery rate of the method for total sugar were investigated. The established assay method for total sugar shown high accuracy, with the recovery rate of 91% to 96%. The results indicated the estimation of carbohydrate content in soy sauce through detecting total sugar and starch content had fulfilled the criteria of national standard.

Key words soy sauce; total sugar; carbohydrate

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.019781

第一作者:硕士,工程师(鲍连艳高级工程师为通讯作者,E-mail:280286057@qq.com)。

收稿日期:2018-12-27,改回日期:2019-04-02