東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬品質(zhì)分析

唐筱揚(yáng)，姜 靜，陶冬冰，張 穎，孫慧君,2，岳媛媛，烏日娜,3,*

東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬品質(zhì)分析

唐筱揚(yáng)1，姜 靜1，陶冬冰1，張 穎1，孫慧君1,2，岳媛媛1，烏日娜1,3,*

（1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，遼寧 沈陽 110866；2.遼寧省農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)系，遼寧 錦州 121001；3. 江南大學(xué)食品學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122）

為了解東北地區(qū)自然發(fā)酵豆醬的品質(zhì)，以采自東北農(nóng)家43 份傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬樣品為試材，對其感官指標(biāo)及理化指標(biāo)進(jìn)行檢測。利用SPSS 17.0軟件對總酸、氨基態(tài)氮、NaCl、還原糖、粗蛋白、水分和總游離氨基酸含量等指標(biāo)與感官品質(zhì)之間進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析及聚類分析。最佳豆醬品質(zhì)：NaCl含量為12～17.75 g/100 g，水分含量為70.35%～78.56%，氨基態(tài)氮含量為0.6～0.84 g/100 g，總酸含量為0.78～1.96 g/100 g，還原糖含量為6.06～9.83 g/100 g。

豆醬；感官指標(biāo)；理化指標(biāo)；相關(guān)性分析

豆醬又名黃豆醬、黃醬或大豆醬，是以大豆為主要原料制得而成，經(jīng)自然發(fā)酵而成的半流動狀態(tài)的發(fā)酵食品，在我國北方地區(qū)稱為大醬[1]。傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬具有自己獨(dú)特的色、香、味、形，長期以來深受我國各地人們的喜愛。據(jù)報道，豆醬中含有許多生理活性物質(zhì)如多肽[2]、大豆異黃酮[3]、褐色素[4]、大豆皂苷[5]、吡咯喹啉醌[6]、維生素[7]等。此外，豆醬作為我國傳統(tǒng)的大豆發(fā)酵食品，還具有一定的功能性，鞠洪榮[8]、包啟安[9]等總結(jié)了豆醬功能性的研究成果，認(rèn)為豆醬具有以下幾方面的保健功能：抑制血清膽固醇上升，抑制肝脂肪積蓄，預(yù)防肝癌，降血壓，去除放射性物質(zhì)，防止胃潰瘍，強(qiáng)大的抗氧化作用。

目前國內(nèi)外對豆醬生產(chǎn)菌種的選育[10-11]、釀造過程中的生物化學(xué)[12-14]以及改進(jìn)工藝[15]等方面做了大量的研究工作，但對于品質(zhì)方面的感官描述及綜合分析評價則涉及甚少。而傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬具有著工業(yè)生產(chǎn)豆醬目前無法替代的獨(dú)特風(fēng)味，因此，本實(shí)驗(yàn)以采自東北地區(qū)的43 份傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬樣品為試材，通過對豆醬進(jìn)行感官評定及理化分析，對各地區(qū)豆醬進(jìn)行綜合評價，并對總酸、氨基態(tài)氮、NaCl、還原糖、粗蛋白、水分和總游離氨基酸等指標(biāo)與感官品質(zhì)之間進(jìn)行了相關(guān)性分析，旨在為進(jìn)一步改善傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬工藝及規(guī)?；a(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

東北遼寧省、吉林省和黑龍江省傳統(tǒng)手工制醬農(nóng)家采集豆醬樣品43 份。

三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、氫氧化鈉、甲醛、3,5-二硝基水楊酸、葡萄糖（均為分析純） 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氨基酸標(biāo)準(zhǔn)樣品 美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

85-2型恒溫磁力攪拌器 杭州國華電器有限公司；DHG-9023A恒溫干燥箱 沈陽林頻實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；KDN-04A凱式定氮儀 浙江托普儀器有限公司；PHBJ-260便攜式pH計 上海理達(dá)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 感官檢驗(yàn)

表1 豆醬感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table1 Criteria for sensory evaluation of soybean paste

參照SB/T 10310—1999《黃豆醬檢驗(yàn)方法》，由10 名具有食品感官評定經(jīng)驗(yàn)的人員組成感官評定小組，在色澤（0～15 分）、氣味（0～30 分）、滋味（0～40 分）、體態(tài)（0～15 分）4 個方面對豆醬感官品質(zhì)進(jìn)行評定[16]。評定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.2 水分含量測定

根據(jù)SB/T 10310—1999《黃豆醬檢驗(yàn)方法》中水分含量的測定方法，采用100～105 ℃干燥恒重法，測定豆醬中水分的含量，每個樣品測量3 次取其平均值[17]。

1.3.3 總酸含量測定

參照GB/T 5009.40—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》測定。用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以酸度計測定終點(diǎn)，結(jié)果以乳酸表示。每個樣品測量3 次取平均值。

1.3.4 氨基態(tài)氮含量測定

參照GB/T 5009.40—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》，采用甲醛滴定法測定，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，每個樣品測量3 次取平均值。

1.3.5 還原糖含量測定

采用3,5-二硝基水楊酸法測定還原糖含量，用干燥至恒質(zhì)量的葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)曲線，每個樣品測量3 次取平均值[18]。

1.3.6 氯化鈉含量測定

參照GB/T 5009.40—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》，硝酸銀滴定法測定。

1.3.7 粗蛋白含量測定

參照GB/T 5009.40—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》，凱氏定氮法測定。

1.3.8 游離氨基酸總量測定

采用TCA沉淀法結(jié)合雙縮脲比色法除去并測定蛋白，稱取研磨均勻的豆醬干粉1 g，加入8.3 g/100 mL的TCA溶液，再充分研磨混勻轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶，47 ℃溫度條件下超聲波超聲提取1 h，1 726 r/min離心30 min，取上清液作為待測液。

取處理所得上清液2 mL于蒸發(fā)皿中蒸干。加入2.5 mL 0.02 mol/L鹽酸溶液溶解，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，作為待測液[19]。

色譜條件[20-21]：磺酸型陽離子樹脂分離柱（4.6 mm× 60 mm，3 μm）；梯度洗脫：循環(huán)時間53 min，分離柱柱溫57 ℃，反應(yīng)柱柱溫135 ℃，緩沖液流速0.4 mL/min，茚三酮流速0.35 mL/min；通道1：檢測波長570 nm，采集時間32 min；通道2：檢測波長440 nm，采集時間10 min；進(jìn)樣量20 μL。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2003軟件及SPSS 17.0軟件進(jìn)行各指標(biāo)的計算與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 豆醬樣品的溫度和pH值測定

表2 樣品采集測定Table2 Measurements of the collected samples

樣 品采集時測定并記錄溫度、pH值、發(fā)酵過程及時間等信息，如表2所示。43 份東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬樣品的pH值平均為4.86，最低為4.1，最高為5.8，采集溫度為0.3～9.4 ℃，平均溫度為3.65 ℃，這是因?yàn)楦鞯貐^(qū)所處溫度和發(fā)酵時間不同，發(fā)酵優(yōu)勢菌群及發(fā)酵過程也不同，亦導(dǎo)致pH值的差異。

2.2 樣品的化學(xué)組成分析

表3 東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬樣品理化指標(biāo)測定結(jié)果（n=3）Table3 Physiochemical properties of traditional fermented soybean paste sampleess ((n == 33))

續(xù)表3

如表3所示，總酸含量為0.76～2.23 g/100 g，平均值為1.60 g/100 g；氨基態(tài)氮含量為0.52～0.89 g/100 g，平均值為0.71 g/100 g；NaCl含量為7.86%～19.04%，平均值為13.02%；還原糖含量為5.20～10.36 g/100 g，平均值為7.18 g/100 g；粗蛋白含量為4.37～9.70 g/100 g，平均值為6.67 g/100 g；水分含量為62.22%～78.56%，平均值為69.83%；游離氨基酸總量為25.28～285.11 g/100 g，平均值為89.92 g/100 g。

2.3 樣品的感官評分

表4 東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬樣品感官評定結(jié)果（n=3）Table4 Sensory evaluation results of traditional fermented soybean paste sampleess (n=3)

續(xù)表4

如表4所示，43 份樣品感官評分差異較大，平均分為89.92分，綜合評分為74.5～95.5分，造成較大感官差異的原因很多，主要有原材料及制作工藝的差異，地區(qū)間環(huán)境的差異、制作時間的差異等。

2.4 豆醬理化指標(biāo)與感官評定結(jié)果的相關(guān)性分析

表5 豆醬理化指標(biāo)與感官評定的相關(guān)性Table5 Correlation between physiochemical parameters and sensory evaluation of soybean paste

如表5所示，理化指標(biāo)與感官評定之間存在一定的相關(guān)性。色澤與NaCl呈顯著負(fù)相關(guān)，與粗蛋白呈極顯著負(fù)相關(guān)，與水分呈極顯著正相關(guān)。氣味與NaCl呈顯著負(fù)相關(guān)，與粗蛋白呈極顯著負(fù)相關(guān)，與水分呈極顯著正相關(guān)。滋味與水分呈正相關(guān)，與總游離氨基酸呈負(fù)相關(guān)。豆醬后熟過程中，在蛋白酶的作用下水解產(chǎn)生游離氨基酸，氨基酸本身就是呈味物質(zhì)[22]，其中谷氨酸和天冬氨酸呈鮮味，亮氨酸和異亮氨酸呈苦味[23-24]。體態(tài)與NaCl呈顯著負(fù)相關(guān)，與粗蛋白呈極顯著負(fù)相關(guān)，與水分呈極顯著正相關(guān)。綜上所述，總酸、氨基態(tài)氮、NaCl、還原糖、粗蛋白、水分和總游離氨基酸這些理化指標(biāo)能較好地反應(yīng)豆醬的感官品質(zhì)。因此，能利用這些指標(biāo)來評價豆醬的感官品質(zhì)。

2.5 豆醬理化指標(biāo)的主成分分析

為了更充分地體現(xiàn)出豆醬感官品質(zhì)的信息，通過SPSS軟件對7 項(xiàng)豆醬理化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，計算出相關(guān)矩陣R的特征根和對應(yīng)的特征根，選取其中特征根大于1的前3 個特征根作為豆醬理化指標(biāo)的主成分，對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，提取主成分因子的特征值和方差貢獻(xiàn)率[25]，結(jié)果見表6。

表6 總方差分析Table6 Eigenvalues and variance contribution rates

由表6可知，前3 個主成分的方差累計貢獻(xiàn)率達(dá)83.693%。則該3個主成分能夠較好地代替以上7 個指標(biāo)對豆醬的感官品質(zhì)進(jìn)行評價。其中第1主成分方差貢獻(xiàn)率最大，為40.690%；第2主成分為28.472%；第3主成分的貢獻(xiàn)率最小為14.530%。故選這3個主成分作為主成分因子。

表7 主成分載荷矩陣Table7 Loading matrix of principal components

由表7可得，經(jīng)主成分分析提取的3 個主成分，其表達(dá)式為：

Z1=－0.07X1＋0.20X2＋0.42X3－0.22X4＋0.61X5－0.59X6＋0.12X7

Z2=－0.64X1＋0.14X2＋0.30X3＋0.69X4－0.02X5＋0.07X6＋0.08X7

Z3=0.31X1－0.64X2＋0.23X3＋0.26X4－0.07X5－0.13X6＋0.60X7

根據(jù)各理化指標(biāo)載荷量的大?。ń^對值），可知Z1主要代表變量為NaCl、粗蛋白和水分，Z2主要代表變量為總酸和還原糖，Z3主要反映了產(chǎn)品的滋味，代表變量為氨基態(tài)氮和總游離氨基酸。

2.6 豆醬理化成分的聚類分析

為避免原始數(shù)據(jù)存在相關(guān)性造成的聚類偏差，利用SPSS軟件Cluster過程中的Ward法，將提取出來的3 個主成分看作新的變量，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類分析，以各樣品的主成分代替原始指標(biāo)進(jìn)行分類，結(jié)果見圖1。

圖1 樣品聚類分析圖譜Fig. 1 Cluster analysis map of samples

從圖1可以看出，將樣品分為4 類，第1類包含11 個樣品，分別為SY4、FX2、TL8、HLD1、YB1、YB2、TL7、TL2、JZ1、DQ8、TL6占總樣品數(shù)的25.58%；第2類包含6 個樣品，分別為DQ1、PJ1、DQ7、YK1、SY1、DQ4，占總樣品數(shù)的13.95%；第3類包含11 個樣品，分別為QQHE2、TL3、LY1、JMS2、TL4、AS1、AS2、DQ3、SY3、YK2、BX1，占總樣品數(shù)的25.58%；第4類包含15個樣品，分別為DQ6、TL1、JMS1、HLD2、BX2、QQHE1、SY2、HLD3、HLD4、LY2、PJ2、DQ2、DQ5、TL5、FX1，占總樣品數(shù)的34.88%。

根據(jù)分類結(jié)果，將這4 類樣品的感官指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果見表8～11。

表8 第1類樣品感官評定指標(biāo)參數(shù)Table8 Sensory parameters of the first category of samples

表9 第2類樣品感官評定指標(biāo)參數(shù)Table9 Sensory parameters of the second category of samples

表10 第3類樣品感官評定指標(biāo)參數(shù)Table10 Sensory parameters of the third category of samples

表11 第4類樣品感官評定指標(biāo)參數(shù)Table11 Sensory parameters of the third category of samples

由表8～11可知，第3類樣品平均感官綜合得分最高，為89.45分，其最高分為93.5分，最低分為87分，其中100%的樣品在85分以上，感官評分最低的是第4類，為79.97分，其最高分為87分，最低分為74.5分。第1類樣品的平均感官綜合得分為83.91分，最高分為95.5，最低77分，并且其色澤和體態(tài)參數(shù)變異系數(shù)均大于10%。第2類樣品除體態(tài)外其他各指標(biāo)參數(shù)變異系數(shù)均小于10%，感官得分最高為87.5分，最低為76分，平均為81.25分，其中66.67%的樣品在80分以下。第3類樣品中各指標(biāo)參數(shù)變異系數(shù)均小于10%，最高分為93.5分，最低分為87分，平均為89.45分。

由以上分析可知，第3類樣品的感官綜合平均分最高，根據(jù)第3類樣品中各個理化指標(biāo)的最大值和最小值以及GB 2718—2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，為得到較好感官品質(zhì)的豆醬，可控制以下理化指標(biāo)的含量，具體為NaCl含量應(yīng)盡量保持在12～17.75 g/100 g之間，水分含量為70.35%～78.56%，氨基態(tài)氮含量為0.6～0.84 g/100 g，總酸含量為0.78～1.96 g/100 g、還原糖含量為6.06～9.83 g/100 g。

3 結(jié) 論

對東北地區(qū)采集的43 份豆醬樣品理化指標(biāo)進(jìn)行檢測，pH值為4.1～5.8，平均值為4.86，采集溫度為0.3～9.4 ℃，平均值為3.65 ℃?？偹岷繛?.76～2.23 g/100 g，平均值為1.60 g/100 g；氨基態(tài)氮含量為0.52～0.89 g/100 g，平均值為0.71 g/100 g；NaCl含量為7.86%～19.04%，平均值為13.02%；還原糖含量為5.20～10.36 g/100 g，平均值為7.18 g/100g；粗蛋白含量為4.37～9.70 g/100 g，平均值為6.67 g/100 g；水分含量為62.22%～78.56%，平均值為69.83%；游離氨基酸總量為25.28～285.11 g/100 g，平均值為89.92 g/100 g。

本研究通過對豆醬測得的理化指標(biāo)與感官評定進(jìn)行分析，得到東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬感官品質(zhì)與主要理化指標(biāo)存在一定的相關(guān)性，采用主成分分析和聚類分析，在主成分分析的基礎(chǔ)上，將豆醬樣品進(jìn)行分類，得到能夠間接評價豆醬品質(zhì)的主要成分含量。為獲得品質(zhì)較佳的豆醬，可控制主要理化指標(biāo)含量，即NaCl含量應(yīng)盡量保持在12～17.75 g/100 g之間，水分含量為70.35%～78.56%、氨基態(tài)氮含量為0.6～0.84 g/100g，總酸含量為0.78～1.96 g/100 g，還原糖含量為6.06～9.83 g/100 g。

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Quality Analysis of Traditional Fermented Soybean Paste in Northeast China

TANG Xiaoyang1, JIANG Jing1, TAO Dongbing1, ZHANG Ying1, SUN Huijun1,2, YUE Yuanyuan1, WU Rina1,3,*
(1. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China; 2. College of Modern Agricultural Technology, Liaoning Agricultural Economic School, Jinzhou 121001, China; 3. State Key Laboratory of Food Science and Technology, School of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

The sensory and physicochemical properties of 43 traditional fermented soybean paste samples collected in Northeast China were determined in order to understand their quality characteristics. The physicochemical parameters including NaCl, acidity, water, amino nitrogen, reducing sugar, total acid, crude protein, and total free amino acids were correlated with sensory quality using SPSS 17.0 software. Principal component analysis and cluster analysis were carried out as well. The results showed that the best quality parameters of fermented soybean paste were 12-17.75 g/100 g NaCl, 70.35%-78.56% moisture, 0.6-0.84 g/100 g amino nitrogen, 0.78-1.96 g/100 g total acid, and 6.06-9.83 g/100 g reducing sugar.

soybean paste; sensory quality; physicochemical properties; correlation analysis

10.7506/spkx1002-6630-201702020

TS214.2

A

1002-6630（2017）02-0121-06

唐筱揚(yáng), 姜靜, 陶冬冰, 等. 東北傳統(tǒng)發(fā)酵豆醬品質(zhì)分析[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(2): 121-126. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201702020. http://www.spkx.net.cn

TANG Xiaoyang, JIANG Jing, TAO Dongbing, et al. Quality analysis of traditional fermented soybean paste in Northeast China[J]. Food Science, 2017, 38(2): 121-126. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201702020. http://www.spkx.net.cn

2016-06-23

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31471713）；中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2014M560395）；遼寧省農(nóng)業(yè)領(lǐng)域青年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)資助計劃項(xiàng)目（2014048）；遼寧省高等學(xué)校優(yōu)秀人才支持計劃項(xiàng)目（LR2015059；LJQ2015103）；江蘇省博士后科研資助計劃項(xiàng)目（1402071C）

唐筱揚(yáng)（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：1179631377@qq.com

*通信作者：烏日娜（1979—），女，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。E-mail：wrn6956@163.com