传统陈窖豆豉粑和霉菌型豆豉.pdf
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1、275分析检验食品科学2005,Vol.26,No.8传统陈窖豆豉粑和霉菌型豆豉挥发性风味化合物研究秦礼康1,2丁霄霖1,*(1 江南大学食品学院 江苏 无锡 2 1 4 0 3 62.贵州大学食品科学系 贵州 贵阳 5 5 0 0 2 5)摘 要采用顶空固相微萃取(H S-S P M E)和气质联用(G C-M S)方法共鉴定出贵州传统陈窖豆豉粑和霉菌型豆豉四个样品中的挥发性化合物 1 0 2种其中 D C B-1 D C B-2 D C B-3和 L G M-D C分别为 6 5 4 8 5 0和 4 7种这些化合物包括醇(1 6)酸(1 3)酯(1 8)醛(5)酮(1 1)酚(2)吡嗪(
2、1 1)呋喃(9)吡喃酮(2)含硫化合物(4)酰胺类化合物(9)以及其它化合物(2)等1 2 类已报道的对大豆发酵调味品风味贡献较大的4 1 种化合物至少在三个样品中同时检出就 M a i l l a r d 反应特征产物之一的吡嗪类化合物而言其含量仅次于酸可能对产品主体风味的形成起着重要作用关键词陈窖豆豉粑老干妈豆豉M a i l l a r d反应发酵代谢挥发性化合物顶空固相微萃取气质联用I n v e s t i g a t i o n s o n t h e V o l a t i l e F l a v o r C o m p o u n d s i n t h e T r a d
3、i t i o n a l L o n g-r i p e n n e dD o u c h i b a (D C B)a n d t h e M o l d-f e r m e n t e d D o u c h i (D C)Q I N L i-k a n g1,2D I N G X i a o-l i n1,*(1.S c h o o l o f F o o d,S o u t h e r n Y a n g t z e U n i v e r s i t y,W u x i 2 1 4 0 3 6,C h i n a2.D e p a r t m e n t o f F o o d S
4、 c i e n c e,G u i z h o u U n i v e r s i t y,G u i y a n g 5 5 0 0 2 5,C h i n a)A b s t r a c t V o l a t i l e c o m p o n e n t s o f f o u r t y p i c a l s a m p l e s t a k e n f r o m t h e l o n g-r i p e n n e d D o u c h i b a (D C B)a n d t h e m o l d-f e r m e n t e dD o u c h i (D C)
5、p r o d u c e d u s i n g t r a d i t i o n a l m e t h o d s i n G u i z h o u w e r e e x t r a c t e d w i t h a h e a d s p a c e s o l i d-p h a s e m i c r o e x t r a c t i o n (H S-S P M E)a p p a r a t u s a n d a n a l y z e d b y g a s c h r o m a t o g r a p h y-m a s s s p e c t r o m e
6、 t r y (G C-M S).A c o m b i n e d t o t a l o f 1 0 2 v o l a t i l ec o m p o u n d s w e r e i d e n t i f i e d f r o m f o u r s a m p l e s (D C B-1,-2,-3 a n d L G M-D C),w h i c h c o n t a i n e d 6 5,4 8,5 0 a n d 4 7 c o m p o n e n t s,r e s p e c t i v e l y.1 2 c l a s s e s o f c o m
7、p o u n d s i d e n t i f i e d i n c l u d e d a l c o h o l s (1 6),a c i d s (1 3),e s t e r s (1 8),a l d e h y d e s (5),k e t o n e s (1 1),p h e n o l s (2),p y r a z i n e s (1 1),f u r a n s (9),p y r o n e s (2),s u l f u r-c o n t a i n i n g c o m p o u n d s (4),a m i d e-c o n t a i n
8、i n g c o m p o u n d s (9)a n dm i s c e l l a n e o u s c o m p o u n d s (2).4 1 c o m p o u n d s r e p o r t e d w i t h g r e a t c o n t r i b u t i o n s t o a r o m a s o f c o n d i m e n t s d e r i v e d f r o m s o y b e a n sw e r e f o u n d i n m o r e t h a n t h r e e s a m p l e s
9、.P y r a z i n e-t y p e c o m p o u n d s,a s o n e o f t h e c h a r a c t e r i s t i c p r o d u c t s f o r m e d b y M a i l l a r dr e a c t i o n (M R),n e x t t o a c i d s i n c o n t e n t s,d o u b t l e s s p l a y a i m p o r t a n t r o l e i n f o r m a t i o n s o f p r i n c i p a
10、l a r o m a s o f p r o d u c t s.K e y w o r d s l o n g-r i p e n n e d D o u c h i b a(D C B)m o l d-f e r m e n t e d D o u c h i(L G M-D C)M a i l l a r d r e a c t i o n(M R)v o l a t i l ec o m p o u n d sh e a d s p a c e s o l i d-p h a s e m i c r o e x t r a c t i o n(H S-S P M E)g a s c
11、h r o m a t o g r a p h y-m a s s s p e c t r o m e t r y(G C-M S)中图分类号 T S 2 0 7.3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 2-6 6 3 0(2 0 0 5)0 8-0 2 7 5-0 6收稿日期 2 0 0 5-0 6-1 1 *通讯作者基金项目贵州省教育厅自然科学基金资助项目(黔教科(2 0 0 4)2 0 4 号)作者简介秦礼康(1 9 6 5-)男副教授在职博土生研究方向为食品科学与工程营养感觉健康安全和卫生是 21世纪食品追求的五大功能而色香味形及质地则是构成食品感觉功能的五大要素风味指食品基质作用于
12、人体味觉嗅觉以及热觉和触觉在内的全部感官属性在很大程度上直接决定食品的质量和消费者的可接受度就食品香味而言挥发性组分起着最重要的作用但这些香味化合物除少部分天然存在于动植物原料外大部分则在加工贮运过程中经不同代谢途径而产生 1 因此分析检测食品原料及产品中的挥发性化合物可提供有关微生物学酶学化学以及热处理等方面的 2005,Vol.26,No.8食品科学分析检验276重要信息尤其近年来随着 H S-S P M E(顶空固相微萃取)G C-M S(气质联用)等现代分析技术的发展食品挥发性化合物的快速检测已成为 H A C C P(危害分析与关键控制点)T Q M(全面质量管理)等现代食品品质控制
13、体系的一种重要手段 2 豆豉源于中国是一种具上千年生产历史的大豆传统发酵调味品不仅营养丰富药用价值较高 3 而且具有良好的滋味和香味可大大增进食欲豆豉按优势发酵菌群的不同可分为霉菌型(毛霉型曲霉型根霉型)和细菌型目前L e e j e e r a j u m n e a n 4 和余爱农 5 等人已对细菌型豆豉的香味成分进行了研究但是作为中国豆豉主流产品并具明显 M a i l l a r d 反应褐变特征 6 的霉菌型豆豉(如贵州老干妈豆豉四川永川豆豉广东阳江豆豉湖南浏阳豆豉等)其香味成分研究却少见报道陈窖豆豉粑作为贵州一种工艺独特的豆豉类发酵食品已具几百年的生产历史曾有清朝贡品的美誉陈窖豆
14、豉粑生产是每年冬至到春节以当地优质小黄豆为原料经浸泡蒸煮培菌撒盐捣泥晾晒整型陈窖等工序精制而成由于产地特殊的地域环境和生态条件孕育着丰富的微生物菌群再加上特有的捣泥晾晒整型和陈窖(0.51年)等工艺从而形成了产品极佳的滋味和香味近年来历经有识民营企业家的挖掘与发展陈窖豆豉粑及其系列调味品现已斐声省外市场需求量急剧上升同时还引起了国内外部分学者和商家极大的关注因此本文采用顶空固相微萃取(H S-S P M E)和气质联用(G C-M S)方法首次分析鉴定贵州传统陈窖豆豉粑和霉菌型老干妈豆豉的挥发性主体风味化合物在明确各样品风味化合物异同性的基础上探讨体系低温M a i l l a r d 反应和
15、发酵代谢两种主要香源途径对产品豉香形成的作用从而为进一步开发豆豉类风味料合理控制生产工艺提供科学依据1材料与方法1.1材料陈窖豆豉粑取自贵州黔西县霉菌型豆豉取自贵阳南明老干妈风味食品厂样品分析前均用聚乙烯尼龙复合袋真空密封贮藏于 4 冰箱中对发酵期0.5 年的陈窖豆豉粑横切面仅四周一薄层(0.5 c m)为褐色取中间黄色轴心为样品(D C B-1)对发酵期1.0 年的陈窖豆豉粑分别取中间棕黄色轴心(D C B-2)和外周褐黑层(D C B-3)为样品霉菌型老干妈豆豉(L G M-D C)原料为东北大豆工艺与毛霉型永川豆豉相似 6 样品的发酵期 0.5 年湿态粒型1.2仪器固相微萃取(S P M
16、 E)装置S P M E样品瓶 1 5 m l 萃取头 1 0 0 m P D M S(S u p e l c o,U S A)手柄电热恒温水浴 锅 等气质联用(G C-M S)仪T r a n c e G C-M S(F i n n i g a n,U S A)1.3方法1.3.1固相微萃取(S P M E)分离取 5 g 样品(陈窖豆豉粑切成豆粒大小老干妈豆豉分成散粒状)置于 1 5 m l S P M E样品瓶中插入老化好的S P M E针头将石英纤维头推出暴露到样品瓶顶空中在电热恒温水浴锅中 6 0 萃取 2 0 m i n 最后将吸附好分析组份的萃取头插入 G C-M S进样器中解析
17、1.3.2气质联用(G C-M S)分析色谱分离条件进样口温度 2 5 0氦载气流速0.8 m l/m i n 色谱柱D B-5(5 0 m0.3 2 m m1.0 0 m 弹性石英毛细管柱)程序升温柱初温 4 0(1 m i n)第一阶升温速率 5/m i n 终温 1 2 0第二阶升温速率 8/m i n 终温 2 0 0(保持 8 m i n)第三阶升温速率 1 2/m i n 终温 2 5 0(保持 7 m i n)质谱条件电离方式 E I 电离能 7 0 e V 倍增器电压 3 5 0 V 发射电流 3 5 0 A 离子源温度 2 0 0接口温度 2 5 0扫描范围 3 3 4 5
18、0 u1.3.3化合物鉴定及定量化合物鉴定将样品挥发性化合物的 G C-M S图谱经计算机和人工把每个峰同时与 N I S T l i b r a r y 和 W I L E Yl i b r a r y 两个化合物检索谱库进行匹配按S I(相似度)8 0 0(最大值 1 0 0 0)的原则作为鉴定结果化合物相对含量确定面积归一法2结果与讨论2.1陈窖豆豉粑和老干妈豆豉挥发性组分总离子流色谱图 见图12.2陈窖豆豉粑和老干妈豆豉挥发性化合物的种类及相对含量风味作为豆豉腐乳酱油等大豆发酵调味品的关键质量参数其特征化合物的分析鉴定和形成机理一直倍受国内外学者重视据 H a u Y i n C h
19、u n g 7 P i t i p o n gW a n a d h a c h o r n d r a i 8 等人的研究表明大豆发酵调味品滋香味化合物的形成除受原材料组成和热处理工艺的影响外最重要的是 豆曲培养或毛坯发酵所形成的大量菌丝体在盐腌过程中借盐溶作用释放出多种水解酶系(如蛋白酶肽酶脂肪酶纤维素酶半纤维素酶淀粉酶低聚糖酶等)将原料中的蛋白质脂肪碳水化合物分解成肽氨基酸脂肪酸和糖从而构成了一个风味物质前体库在后熟期间再经277分析检验食品科学2005,Vol.26,No.8图1 陈窖豆豉粑与老干妈豆豉顶空挥发组分总离子流色谱图F i g.1 T o t a l i o n c h r
20、 o m a t o g r a m(T I C)o f h e a d s p a c e v o l a t i l e s i s o l a t e d f r o m t h e l o n g-r i p e n n e d D o u c h i b a(D C B)a n d L a o g a n m a D o u c h i(L G M-D C)a n d a n a l y s e d b y m e a n s o f c a p i l l a r y G C o n D B-5 c o l u m n保留时间化合物名称 相对含量(A r e a,%)及种类R T(
21、m i n)D C B-1D C B-2D C B-3L G M-D C1 A l c o h o l s 醇(1 6)1 0.5 0(9)1 2.0 3(8)1 2.1 6(8)9.4 3(6)4.8 1E t h a n o l 乙醇b1.5 30.5 10.1 85.3 86.9 82-B u t a n o l 2-丁醇0.3 18.9 3I s o b u t y l a l c o h o l 异丁醇0.2 30.2 71 1.5 0E t h a n o l,2-m e t h o x y-2-甲氧基乙醇0.1 81 1.9 11-B u t a n o l,2-m e t h
22、y l-2-甲基-1-丁醇0.5 91 1.9 5I s o p e n t y l a l c o h o l 异戊醇1.9 01 1.9 81-B u t a n o l,3-m e t h y l-3-甲基-1-丁醇d0.4 60.9 51 4.3 1A c e t o l 丙酮醇1.2 81 6.9 53-O c t a n o l 3-辛醇d0.2 20.4 30.3 81 8.0 03-O c t a n o l,3,7-d i m e t h y l-3,7-二甲基-3-辛醇0.1 41 8.2 41-O c t e n-3-o l 1-辛烯-3-醇d6.1 07.0 56.7
23、02 0.1 62-N o n a n o l 2-壬醇0.0 72 0.1 92-D o d e c a n o l 2-十二烷醇0.1 02 0.9 72,3-B u t a n e d i o l 2,3-丁二醇2.4 33.0 02 6.9 4B e n z e n e m e t h a n o l 苯甲醇d0.2 50.3 40.4 02 7.3 3B e n z e n e e t h a n o l 苯乙醇b1.3 80.4 50.4 50.4 62 A c i d s 酸(1 3)6 0.0 1(1 2)3 5.0 1(7)3 8.3 0(7)4 4.9 1(6)1 8.1
24、4A c e t i c a c i d 乙酸b5.1 71 0.2 91 0.0 52 4.8 52 0.5 7P r o p a n o i c a c i d 丙酸c4.5 82.6 11.4 02 1.2 8I s o b u t y r i c a c i d 异丁酸c1 1.2 36.8 73.0 72 2.7 5B u t y r i c a c i d 丁酸b7.9 80.6 20.5 54.3 72 3.7 0I s o v a l e r i c a c i d 异戊酸b2 1.0 02 0.2 81 9.6 51 0.1 12 5.1 7P e n t a n o i c
25、 a c i d 戊酸d0.3 90.1 02 6.0 6P e n t a n o i c a c i d,4-m e t h y l-4-甲基戊酸b8.0 00.6 00.5 31.1 12 6.6 6H e x a n o i c a c i d 己酸0.1 62 7.5 3H e x a n o i c a c i d,4-m e t h y l-4-甲基己酸d0.4 30.5 10.5 53 2.2 2B e n z o i c a c i d 苯甲酸0.1 23 2.9 4B e n z e n e a c e t i c a c i d 苯乙酸d0.3 60.1 03 3.3 8
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