張鵬飛,烏日娜,武俊瑞*
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院,遼寧 沈陽 110866)
大豆制品簡稱豆制品,是以大豆為主要原料經(jīng)過加工制作或精練提取而得到的產(chǎn)品[1]。按照生產(chǎn)工藝的方法可以把豆制品分為兩類,一類是傳統(tǒng)豆制品,另一類為新興豆制品。傳統(tǒng)豆制品分為發(fā)酵豆制品和非發(fā)酵豆制品。發(fā)酵豆制品是指經(jīng)過一個或幾個特殊的生物發(fā)酵過程,產(chǎn)生具有特定的形態(tài)和風(fēng)味的產(chǎn)品,主要包括豆醬、豆豉、腐乳和醬油等;非發(fā)酵豆制品是指經(jīng)過清洗、浸泡、磨漿、出渣、煮漿及成型工序,產(chǎn)生具有一定物態(tài)的大豆制品,主要包括經(jīng)熏制、鹵制和冷凍等過程制成的產(chǎn)品?,F(xiàn)階段,非發(fā)酵豆制品在市場中占主導(dǎo)地位。新興豆制品因合理的生產(chǎn)工藝興起于20世紀(jì)中期,其自動化、工業(yè)化程度高,不同產(chǎn)品的工藝性能可以適應(yīng)食品工業(yè)的各種需要,主要包括蛋白類制品、油脂類制品、全豆類制品和功能保健類制品,功能保健類豆制品是目前研究的熱點(diǎn)[2]。
大豆食品在我國已有幾千年的生產(chǎn)歷史,是我國人民膳食結(jié)構(gòu)的重要組成部分,而傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品是體現(xiàn)我國民族特色的傳統(tǒng)釀造產(chǎn)品,在弘揚(yáng)我國傳統(tǒng)文化,保障人民生活品質(zhì)等方面發(fā)揮著獨(dú)特的作用。豆醬、豆豉、腐乳和醬油是我國四大傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品,它們因營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨(dú)特而被廣大消費(fèi)者接受[3]。雖然目前國內(nèi)外對傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品已有相關(guān)報道,但是對傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品之間的對比研究還相對較少。因此,如何將傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品之間聯(lián)系起來,研發(fā)出工業(yè)化程度高、營養(yǎng)豐富仍保留良好風(fēng)味的新產(chǎn)品,是目前研究的熱點(diǎn),同時對提高企業(yè)積極性,實現(xiàn)整個豆制品行業(yè)的清潔生產(chǎn)具有重大意義。本文對四大傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品的揮發(fā)性成分和微生物多樣性最新研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié),揭示揮發(fā)性成分與微生物的變化規(guī)律及其之間的關(guān)系,同時找出它們的差異,為今后大豆發(fā)酵食品的工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化及發(fā)酵菌種的選育提供理論參考。
豆醬作為我國傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品之一,以大豆為主要原料,經(jīng)霉菌、酵母菌和乳酸菌等多種微生物協(xié)同發(fā)酵而成[4],其營養(yǎng)物質(zhì)豐富,含有蛋白質(zhì)、蛋白黑素、肽類、大豆異黃酮等多種有益人體健康的活性物質(zhì),具有極好的保健功能[5]。豆醬的生產(chǎn)分兩個階段,包括固態(tài)制曲和液態(tài)發(fā)酵[6],在這兩個發(fā)酵過程中,大豆蛋白質(zhì)在微生物分泌酶的作用下,通過一系列生化反應(yīng),其中包括蛋白質(zhì)水解、酒精發(fā)酵、有機(jī)酸發(fā)酵、脂類形成等產(chǎn)生其獨(dú)特的香味和色澤[7]。
揮發(fā)性成分作為豆醬風(fēng)味的重要組成部分,對豆醬的總體可接受性起到了決定性作用。近年來,國內(nèi)外對豆醬的揮發(fā)性成分分析取得了一定的進(jìn)展,而采用最廣泛的方法就是頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction,HS-SPME)結(jié)合氣-質(zhì)聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)。
JEONGDW等[8]采用GC-MS結(jié)合主成分分析(principal componentanalysis,PCA)的方法分析接種不同起始微生物對豆醬揮發(fā)性成分的影響,共鑒定出22種揮發(fā)性成分,主成分分析表明屎腸球菌和嗜鹽四聯(lián)球菌產(chǎn)生了與對照組類似的揮發(fā)性化合物,豆醬風(fēng)味沒有顯著差異,地衣芽孢桿菌和腐生葡萄球菌能產(chǎn)生區(qū)分于對照組明顯的揮發(fā)性化合物;趙建新等[9]采用HS-SPME結(jié)合GC-MS方法對馬鞍山某公司生產(chǎn)的醬醅進(jìn)行研究,共分離鑒定出傳統(tǒng)豆醬中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物136種,含量最高的兩類化合物是醇和酸,但酯類物質(zhì)則是豆醬香氣的主體成分;喬鑫等[10]采用HS-SPME吸附并結(jié)合GC-MS的方法對工廠化生產(chǎn)豆醬和傳統(tǒng)釀制豆醬進(jìn)行分析研究,共鑒定出化合物61種,工廠化生產(chǎn)豆醬和傳統(tǒng)釀制豆醬分別為39種和38種,主要包括酯、醇、酚和醛類化合物等,相對于工業(yè)化生產(chǎn)豆醬,傳統(tǒng)釀造豆醬在色澤、氣味和體態(tài)方面均占絕對優(yōu)勢;龐惟俏等[11]采用HS-SPME并結(jié)合GC-MS的方法對東北兩份豆醬樣品進(jìn)行分析,均檢出42種揮發(fā)性成分,其中共有20種揮發(fā)性成分,揮發(fā)性成分以酯類和醇類含量最高,醇酯類化合物種類和含量的不同是造成香氣存在差異的主要原因;孟鴛等[12-13]采用HS-SPME并結(jié)合GC-MS的方法,測定發(fā)酵階段處于不同光照條件下釀制的甜面醬成品的揮發(fā)性成分。結(jié)果表明,酯類、醛類和烴類的形成與光照有密切聯(lián)系,交替光照影響酯類合成,整日光照影響醛類和烴類的合成;整體上看,交替光照對于甜面醬揮發(fā)性成分的形成最為有利;利用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對同時蒸餾萃取、溶劑萃取和頂空-固相微萃取3種方法的萃取成分進(jìn)行分析鑒定比較,利用GC-MS共鑒定出化合物60種,揮發(fā)性的酯、醛以及含氮、含硫化合物構(gòu)成了甜面醬風(fēng)味的主體。并且同時蒸餾萃取法對甜面醬中高沸點(diǎn)化合物,如醛類有較好的萃取效果;溶劑萃取法則對酸類的提取效果較好;頂空固相微萃取法有利于提取易揮發(fā)性化合物,特別是對揮發(fā)性酯和烯烴類的提取更加有效;康旭等[14]利用GC-MS技術(shù),對是否添加酵母菌發(fā)酵的黃豆醬進(jìn)行檢測分析,得出添加酵母菌能明顯增加黃豆醬中揮發(fā)性成分的種類。綜上可以看出,酯類、醇類、酸類和醛類化合物是豆醬揮發(fā)性成分的關(guān)鍵物質(zhì),而這些物質(zhì)的含量與多種因素有關(guān)。豆醬的品質(zhì)由豆醬的揮發(fā)性成分決定,而豆醬的揮發(fā)性成分又與豆醬的生產(chǎn)環(huán)境息息相關(guān)[15],因此研究豆醬的揮發(fā)性成分對于豆醬的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝有重要參考意義。
目前,我國傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品大多采用粗放式和手工作坊式的天然多菌種混合發(fā)酵,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,因此要生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品就必須依賴于固定的生產(chǎn)工藝和明確的微生物發(fā)酵劑[16]。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,各種分子生物學(xué)技術(shù)孕育而生,為研究傳統(tǒng)發(fā)酵食品微生物多樣性提供了便利的途徑。
張穎等[17]采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)-變性梯度凝膠電泳(polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophore sis,PCR-DGGE)技術(shù)結(jié)合高通量測序方法對東北傳統(tǒng)自然發(fā)酵豆醬發(fā)酵過程中細(xì)菌的多樣性及動態(tài)變化進(jìn)行分析,得出細(xì)菌的多樣性隨著發(fā)酵時間的變化而變化,發(fā)酵后21d達(dá)到最大值,明串珠菌屬、腸球菌屬、四聯(lián)球菌屬和乳桿菌屬是豆醬樣品不同發(fā)酵階段的優(yōu)勢細(xì)菌菌屬;JUNG J Y等[18]利用焦磷酸測序研究了韓國發(fā)酵豆醬醬醅中微生物的動態(tài)變化,研究表明芽孢桿菌和毛霉是醬醅發(fā)酵過程中細(xì)菌和真菌的優(yōu)勢菌群,發(fā)酵體系內(nèi)外部環(huán)境中細(xì)菌的差異對發(fā)酵結(jié)果有較大影響,而真菌影響相對較小,發(fā)酵使用水中真菌的差異是體現(xiàn)真菌發(fā)酵作用的一個關(guān)鍵指標(biāo);豆醬中代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生與其中的發(fā)酵微生物密切相關(guān);LEE S等[19]提取豆醬中微生物脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA),借助PCR-DGGE技術(shù)分析其中的微生物多樣性,通過氣相色譜-飛行時間-質(zhì)譜(gaschromatography time-of-flight mass spectrometry,GC-TOF-MS)和高效液相色譜-串聯(lián)電噴霧-質(zhì)譜法(highperformanceliquidchromatography-electrospray ionization-mass spectrometry,LC-ESI-MS)對豆醬樣品進(jìn)行代謝組學(xué)分析,最終對微生物多樣性結(jié)果和代謝組學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析,探究豆醬中發(fā)酵微生物與代謝產(chǎn)物之間的關(guān)系,結(jié)果表明糖代謝與米曲霉密切相關(guān)、脂肪酸代謝與芽孢桿菌密切相關(guān)、氨基酸代謝與接合酵母和嗜鹽四聯(lián)球菌密切相關(guān)。第二代測序技術(shù)在近幾年發(fā)酵食品研究中起到了重要作用,隨著研究內(nèi)容的深入以及人們對生活質(zhì)量要求的提高,如何讓傳統(tǒng)特色產(chǎn)品成為生活的必備品是接下來研究的關(guān)鍵問題。
豆豉是以黃豆或黑豆為原料,在微生物共同作用下,分解原料中的各種成分,產(chǎn)生具有特殊風(fēng)味的發(fā)酵大豆制品[20]。根據(jù)豆豉制曲的主導(dǎo)微生物種類的不同,豆豉可分為:曲霉型豆豉、毛霉型豆豉、根霉型豆豉及細(xì)菌型豆豉[21]。豆豉具有一定的食用價值和藥用價值,具有預(yù)防心腦血管疾病、提高免疫力、抗疲勞及減少衰老等功效[22]。
近幾年,隨著氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)的發(fā)展,許多學(xué)者都對豆豉中的揮發(fā)性成分進(jìn)行了研究,鑒定出了不同豆豉的揮發(fā)性成分及特征性香氣成分。湯啟成等[23]采用HS-SPME和GC-MS方法分析測定毛霉型豆豉與曲霉型豆豉的揮發(fā)性成分,并對其進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,毛霉型豆豉與曲霉型豆豉揮發(fā)性成分種類分別有88種和68種,兩種豆豉中相同的物質(zhì)有14種;何桂強(qiáng)等[24]也采用相同技術(shù)分析了毛霉型和曲霉型豆豉的揮發(fā)性組分特征,結(jié)果表明,毛霉型豆豉的酯類、酸類、醛類、醇類、酮類、酚類和吡嗪類化合物含量顯著高于曲霉型豆豉,毛霉型豆豉可能有更強(qiáng)烈的酸味、甜香味、玫瑰花香味、蘑菇香味和煙熏味;劉畢琴等[25]在前人研究的基礎(chǔ)上,對細(xì)菌型豆豉的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行歸類總結(jié)得出:酸類含量最高,其次是雜環(huán)化合物(主要是吡嗪),醇類第三,而酯類化合物、羰基化合物(包括醛和酮)和含硫化合物則相對較少,同時研究表明,乳酸菌的加入可以提高細(xì)菌型豆豉的風(fēng)味;宋園亮[26]將乳酸菌添加到由枯草芽孢桿菌單獨(dú)發(fā)酵的豆豉中,發(fā)現(xiàn)乳酸菌,尤其是植物乳酸菌能顯著減少由純種枯草芽孢桿菌發(fā)酵豆豉所產(chǎn)生的氨味,使豆豉具有濃厚的酯香,感官評價中接受度最好;FENG X M等[27]利用GC-MS方法分析了不同根霉對豆豉發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)的影響,結(jié)果表明,不同菌株對結(jié)果影響較小,根霉與植物乳酸菌共同發(fā)酵同樣不影響揮發(fā)性物質(zhì)的含量,根霉型豆豉的主要揮發(fā)性物質(zhì)為乙醇、丙酮、乙酸乙酯和2-丁酮等。綜上所述,不同類型的豆豉其主體香不同,而酸類、酯類及雜環(huán)類化合物在不同豆豉中均普遍存在,是豆豉揮發(fā)性成分的關(guān)鍵成分。豆豉作為我國傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品,因地域差異導(dǎo)致風(fēng)味差異較大,這些都限制了豆豉的工業(yè)化生產(chǎn),仍需利用新技術(shù)、新手段對豆豉的發(fā)酵機(jī)理、豆豉發(fā)酵過程中新陳代謝的規(guī)律以及風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)制進(jìn)行深入的研究,為其工業(yè)化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)發(fā)酵食品因獨(dú)特的風(fēng)味而被人們喜愛。豆豉風(fēng)味物質(zhì)的形成,除了受原料本身差異外,更重要的是豆豉在發(fā)酵過程中豆曲產(chǎn)生的酶系,如脂肪酶、蛋白酶以及淀粉酶等,將原料中的脂肪、蛋白質(zhì)和淀粉等分解為各種小分子物質(zhì)。因此,研究豆豉發(fā)酵過程中微生物組成及變化規(guī)律,對于了解發(fā)酵過程至關(guān)重要。目前,國內(nèi)外對豆豉發(fā)酵過程中微生物的結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律已有些報道。
SEUMAHU C A等[28]利用擴(kuò)增核糖體基因間測序分析(amplified ribosomal intergenic sequence analysis,ARISA)技術(shù)分析了不同根霉型豆豉發(fā)酵過程中細(xì)菌和真菌的多樣性,結(jié)果表明:細(xì)菌和真菌在不同發(fā)酵過程中多樣性不同,整體來看細(xì)菌的多樣性高于真菌多樣性,細(xì)菌對發(fā)酵結(jié)果起關(guān)鍵作用;EFRIWAT I等[29]利用末端限制性片段長度多態(tài)性(terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技術(shù)研究了酵母菌和乳酸菌在豆豉發(fā)酵過程中的群落變化情況,研究表明不同方法生產(chǎn)的豆豉酵母菌和乳酸菌結(jié)構(gòu)差異較大,不同地區(qū)同一類型的豆豉酵母菌和乳酸菌也存在差異;李曉然等[30]采用焦磷酸測序技術(shù)對云南省兩個地區(qū)的豆豉樣品微生物多樣性進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn),兩份樣品的優(yōu)勢細(xì)菌為腸膜明串珠菌和金黃色葡萄球菌,而兩份樣品的優(yōu)勢真菌都是耐鹽假絲酵母菌;孫森等[31]對自制的天然發(fā)酵豆豉的后發(fā)酵階段的微生物進(jìn)行了初步鑒定,認(rèn)為豆豉后發(fā)酵中的主要微生物為酵母菌和細(xì)菌(包括芽孢桿菌和乳酸菌),其次為霉菌,意味著霉菌在后發(fā)酵中已不是占主導(dǎo)位置的微生物,但是霉菌在前發(fā)酵中產(chǎn)生的各種酶類,在后期仍然發(fā)揮著重要的作用;總體來講,毛霉、曲霉、根霉、乳酸菌、片球菌、微球菌、芽孢桿菌及酵母菌是豆豉發(fā)酵過程中常見的菌種。為實現(xiàn)多菌純種發(fā)酵,確保豆豉的質(zhì)量安全,因此進(jìn)行豆豉中微生物多樣性及變化規(guī)律的研究就顯得十分的重要,相信在不久的將來,在新技術(shù)的指導(dǎo)下,可以更加全面而準(zhǔn)確地展示樣品的微生物群落結(jié)構(gòu)。
腐乳作為我國一種傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品,已有1 500多年的歷史,它以黃豆為主要原料,水、鹽等為輔料,經(jīng)一系列過程發(fā)酵而成的一種佐餐品,根據(jù)其色澤風(fēng)味可分為紅方腐乳、白方腐乳、青方腐乳及其他腐乳[32],無論哪種腐乳,其發(fā)酵過程均是利用微生物產(chǎn)生的酶類分解原料中的大分子物質(zhì)生產(chǎn)小分子物質(zhì)的生化過程,這一過程使其形成了獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的營養(yǎng)。
腐乳的揮發(fā)性成分是在發(fā)酵貯藏過程中形成,微生物代謝產(chǎn)生的小分子化合物和加入的輔料共同形成了腐乳獨(dú)特的風(fēng)味。目前,國內(nèi)外主要采用HS-SPME結(jié)合GC-MS的方法研究腐乳中的揮發(fā)性成分。
盧靖等[33]采用HS-SPME結(jié)合GC-MS方法對腐乳發(fā)酵過程不同時期的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行分析,共鑒定出化合物110種,不同發(fā)酵時期腐乳揮發(fā)性風(fēng)味成分差異明顯,隨著發(fā)酵的進(jìn)行,揮發(fā)性風(fēng)味成分的種類逐漸增多。在前發(fā)酵過程中,醛類相對含量顯著降低,酯類、醇類相對含量以及種類逐漸增大;在后發(fā)酵過程中,隨著后發(fā)酵時間的延長,醛類、酸類、酯類相對含量逐漸升高,烴類、醇類相對含量逐漸降低;黃明泉等[34]采用GC-MS方法對北京地區(qū)的2種王致和腐乳和3種老才臣腐乳的揮發(fā)性成分進(jìn)行了比較分析,研究表明5種腐乳揮發(fā)性成分差別較大,共鑒定出93種揮發(fā)性成分,對腐乳的香味貢獻(xiàn)較大的是酯類,如己酸乙酯和庚酸乙酯等;MOY Y S等[35]采用GC-MS方法研究了發(fā)酵腐乳與非發(fā)酵豆坯的揮發(fā)性成分,研究表明發(fā)酵腐乳相對于豆坯有較多的揮發(fā)性物質(zhì),發(fā)酵前期主要揮發(fā)性成分是脂肪酸、醛和酯,而成熟階段主要揮發(fā)性物質(zhì)為酯和醇。由于不同地區(qū)不同產(chǎn)品之間差異較大,很難去實現(xiàn)腐乳的大規(guī)模生產(chǎn),這也是影響腐乳產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大難題,此后,應(yīng)加大研究力度,全面系統(tǒng)的解析發(fā)酵過程,從而為工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)打好理論基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)腐乳發(fā)酵生產(chǎn)分為前發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段,其發(fā)酵過程是一個復(fù)雜的生化過程,主要是利用微生物產(chǎn)生的酶類分解原料中的大分子物質(zhì),目前國內(nèi)外對腐乳的研究主要集中在不同品牌之間微生物的差異分析、指定菌種在發(fā)酵過程中的作用以及益生菌的篩選應(yīng)用方面。
陳穎慧[36]以不同腐乳品牌為研究對象,采用PCRDGGE技術(shù)對成熟腐乳的細(xì)菌多樣性分析比較。結(jié)果表明,克東牌腐乳的細(xì)菌多樣性最低,廣合牌腐乳的細(xì)菌多樣性最高,乳酸桿菌屬是腐乳中細(xì)菌的優(yōu)勢菌群,乳酸菌屬、藤黃微球菌和糞腸球菌為4種品牌腐乳的共有菌株,融合魏斯氏菌、瑞士乳桿菌和乳酸鏈球菌存在于老才臣牌腐乳、廣合牌腐乳和王致和牌腐乳中,植物乳桿菌和發(fā)酵乳桿菌存在于廣合牌腐乳和王致和牌腐乳中,玫瑰考克氏菌只存在于克東牌腐乳中,而醋酸鈣不動桿菌只存在于王致和牌腐乳中,可知不同品牌腐乳中細(xì)菌的多樣性存在著差異;凃婧等[37]總結(jié)前人的結(jié)果得出,腐乳生產(chǎn)過程中使用最多的微生物是毛霉,大約占90%~95%,市面上常用的毛霉菌種有通橋毛霉、總狀毛霉、雅致放射毛霉和腐乳毛霉;此外,芽孢桿菌、微球菌、米根霉和少根根霉也存在于其他類型發(fā)酵腐乳中。
腐乳因豐富的營養(yǎng)物質(zhì)、質(zhì)構(gòu)類似于干酪,被西方人譽(yù)為“東方奶酪”[38]。隨著科技的發(fā)展和研究的深入,腐乳的開發(fā)研究將具有更廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景。
醬油是由醬演變而來的一種中國傳統(tǒng)調(diào)味品,它以黃豆、小麥及麩皮為主要原料經(jīng)微生物發(fā)酵釀造而成。醬油顏色為紅褐色,有獨(dú)特的醬香味,滋味鮮美,有助于促進(jìn)食欲[39]。目前,我國醬油生產(chǎn)主要采用高鹽稀態(tài)發(fā)酵和低鹽固態(tài)發(fā)酵兩種方法,研究醬油的揮發(fā)性成分和微生物多樣性對醬油的行業(yè)發(fā)展有一定推動作用。
醬油的釀造過程經(jīng)歷了多次的微生物區(qū)系更迭,風(fēng)味的來源是由微生物引起的一系列生化變化而形成,多種微生物交織在一起的共同作用形成醬油獨(dú)特的醬香味。目前,國內(nèi)外學(xué)者對醬油的揮發(fā)性成分已經(jīng)有較深入了解。
劉貞誠[40]利用HS-SPME結(jié)合GC-MS的方法對不同原料醬油、不同發(fā)酵時期醬油和滅菌前后醬油的風(fēng)味成分進(jìn)行分析,研究表明不同原料發(fā)酵產(chǎn)出的醬油風(fēng)味成分不同(主體香氣成分不同),隨著時間的增加,醬油的風(fēng)味成分越來越多,由單一的醇類變化為醇類、酯類以及雜環(huán)類等,而滅菌醬油相對于未滅菌的醬油風(fēng)味成分有所下降,這些都為工業(yè)化指導(dǎo)做出了積極的貢獻(xiàn);袁江蘭等[41]利用魯氏酵母和曲霉聯(lián)合發(fā)酵米渣生醬油,評價其對產(chǎn)品風(fēng)味的影響,結(jié)果表明魯氏酵母明顯提高了米渣生醬油谷氨酸、5-甲基-2-乙基-4-羥基-3(2H)-呋喃酮(4-hydroxy-2-ethyl-5-methyl-3(2H)-furanone,HEMF)、4-乙烯基愈創(chuàng)(4-vinylguaiacol;4-VG)含量;FENG Y Z等[42]采用HS-SPME結(jié)合GC-MS方法分析了高鹽稀態(tài)發(fā)酵和低鹽固態(tài)發(fā)酵豆醬的香氣成分,得出高鹽稀態(tài)發(fā)酵比低鹽固態(tài)發(fā)酵香氣成分更加豐富,乙醇、3-甲基-1-丁醇、苯乙醛、4-乙基-2-甲氧基苯酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和3-(甲硫基)丙醛是高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油的主體香,3-甲基丁醛、苯乙醛和丙酸乙酯是低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油的主要香氣成分;馮笑軍等[43]采用GC-MS法對釀造醬油和配制醬油的揮發(fā)性成分進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)釀造醬油中醇、酚、醛酮、酯類物質(zhì)的種類均比配制醬油多,但配制醬油的雜環(huán)類風(fēng)味物質(zhì)比較豐富,同時不同原料不同工藝會對釀造醬油的風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生影響;FENG Y Z等[44]分析了不同工藝對醬油揮發(fā)性成分的影響,發(fā)現(xiàn)不同工藝對醬油的揮發(fā)性物質(zhì)種類影響不大,但相同物質(zhì)在不同醬油中含量差別較大,酸類物質(zhì)在低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油中含量較高,酯類和酚類物質(zhì)在日本釀造醬油中含量較高??偟膩碚f,液態(tài)發(fā)酵比固態(tài)發(fā)酵更利于醬油中大分子物質(zhì)的降解。當(dāng)前我國大部分醬油產(chǎn)品制造技術(shù)仍大多沿襲傳統(tǒng)工藝,盡管在改造醬油產(chǎn)品工業(yè)的過程中采用了一些現(xiàn)代化技術(shù),但對于發(fā)酵醬油的工藝機(jī)理,尤其是微生物的代謝過程缺乏深刻認(rèn)識和系統(tǒng)研究。
醬油發(fā)酵經(jīng)過多種微生物共同作用形成其獨(dú)特的香味,每種微生物在醬油釀造過程中不同時段的具體作用很難確切描述,尤其是醬油的固態(tài)敞開式發(fā)酵的獨(dú)特工藝形成了其特殊的微生物區(qū)系,使得微生物之間的相互作用更加復(fù)雜。隨著科學(xué)技術(shù)的日益完善,越來越多的研究者剖析醬油發(fā)酵過程微生物的動態(tài)變化。
謝顯華[45]利用PCR-DGGE技術(shù)對整個醬油發(fā)酵過程微生物群落結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律進(jìn)行分析得出,微生物菌落結(jié)構(gòu)隨著發(fā)酵時間的變化而變化,魏斯菌屬從成曲到發(fā)酵期結(jié)束顯現(xiàn)較明顯的菌群優(yōu)勢,類腸膜魏斯氏菌,發(fā)酵乳桿菌及腸桿菌屬,它們的數(shù)量隨發(fā)酵時間的增長而逐漸減少,整個醬油發(fā)酵過程微生物群落結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律是由復(fù)雜到簡單;HARADA R等[46]利用代謝組學(xué)結(jié)合GC-MS方法分析了酵母菌和乳酸菌對醬油發(fā)酵過程的影響,它們的加入影響其他微生物的代謝過程,從而影響了醬油的風(fēng)味,但是對醬油的品質(zhì)產(chǎn)生了積極地效果;YAN Y Z等[47]采用純培養(yǎng)和非純培養(yǎng)的方法研究了豆醬發(fā)酵過程細(xì)菌和真菌的多樣性,研究表明不同的方法分析得出的微生物組成不同,但是起主要功能的微生物大致一致,最主要的細(xì)菌是魏斯氏菌(Weissella)和葡萄球菌(Staphylococcus),最主要的真菌是曲霉屬(Aspergillus)和假絲酵母(Candida);SULAIMAN J等[48]采用宏基因組學(xué)也得出了相同的結(jié)論。醬油產(chǎn)品具有獨(dú)特風(fēng)味和區(qū)域特色與當(dāng)?shù)氐奈⑸飬^(qū)系密切相關(guān),微生物與微生物的相互作用及微生物與原料的相互作用將是接下來研究的焦點(diǎn)問題。
傳統(tǒng)大豆發(fā)酵制品因其獨(dú)特的風(fēng)味和豐富的營養(yǎng)而受到廣大科研工作者的關(guān)注。發(fā)酵菌種、發(fā)酵原料、發(fā)酵時間的長短及環(huán)境條件的不同均影響發(fā)酵結(jié)果的成敗,而發(fā)酵后的產(chǎn)品生理功能明顯優(yōu)于未發(fā)酵的產(chǎn)品,因此,這就需要在長期摸索中不斷提升發(fā)酵豆制品的生產(chǎn)水平,在保持其良好風(fēng)味的同時,盡可能的使其工業(yè)化、規(guī)模化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。
食品營養(yǎng)是健康的重要基礎(chǔ),隨著對發(fā)酵豆制品促健康作用的不斷深入,人們對于發(fā)酵豆制品的消費(fèi)理念不再局限于調(diào)味品范疇,功能性發(fā)酵豆制品成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。豆制品作為食品行業(yè)的重要組成部分,具有良好的發(fā)展?jié)摿?,在繼承傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上充分利用現(xiàn)有科技水平,保持傳統(tǒng)發(fā)酵豆制品的市場活力。