郭壯，凌霞，王念，田淑華，吳競(jìng)，王海燕*

(1.湖北文理學(xué)院 化學(xué)工程與食品科學(xué)學(xué)院 鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所，湖北 襄陽(yáng) 441053；2.襄陽(yáng)市食品藥品檢驗(yàn)所，湖北 襄陽(yáng) 441021)

市售生抽醬油品質(zhì)評(píng)價(jià)

郭壯1，凌霞2，王念1，田淑華1，吳競(jìng)2，王海燕1*

(1.湖北文理學(xué)院 化學(xué)工程與食品科學(xué)學(xué)院 鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所，湖北 襄陽(yáng) 441053；2.襄陽(yáng)市食品藥品檢驗(yàn)所，湖北 襄陽(yáng) 441021)

從市場(chǎng)上采集了隸屬于17個(gè)品牌33個(gè)品名的生抽醬油樣品，并采用色度儀、常規(guī)理化分析和多變量統(tǒng)計(jì)學(xué)方法相結(jié)合的手段對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究表明市售生抽醬油樣品在紅綠度、色率和還原糖等指標(biāo)上差異較大。通過(guò)主成分分析、多元方差分析和典范對(duì)應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)產(chǎn)生抽醬油品質(zhì)整體結(jié)構(gòu)存在差異，經(jīng)Mann-Whiney分析發(fā)現(xiàn)這種差異是因總酸、氨基酸態(tài)氮和可溶性無(wú)鹽固形物含量不同導(dǎo)致的。

生抽醬油；色度儀；多元統(tǒng)計(jì)分析；品質(zhì)評(píng)價(jià)

作為釀造醬油的重要組成部分，生抽醬油在烹煮、炒菜和佐餐等方面有著廣泛的應(yīng)用，具有調(diào)味和提鮮的作用[1]。早期生抽醬油的生產(chǎn)和銷(xiāo)售主要集中在我國(guó)南方地區(qū)，近十幾年來(lái)其生產(chǎn)和消費(fèi)市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大到全國(guó)各省市[2]。不同省市出產(chǎn)的生抽醬油由于受原料、自然條件和制作工藝等因素的影響，其品質(zhì)可能存在一定的差異[3]。

色澤品質(zhì)作為生抽醬油品質(zhì)的重要組成部分，長(zhǎng)期以來(lái)一直受到消費(fèi)者和生產(chǎn)廠家的關(guān)注。GB 2717-2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》指出釀造醬油應(yīng)具有正常釀造醬油的色澤、不渾濁和無(wú)沉淀，GB 18186-2000《釀造醬油》指出特級(jí)和一級(jí)高鹽稀態(tài)發(fā)酵醬油和低鹽固態(tài)發(fā)酵醬油應(yīng)呈紅褐色或淺紅褐色、色澤鮮艷并有光澤，而GB/T 5009.39-2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》并沒(méi)有對(duì)醬油的色澤進(jìn)行約束。通過(guò)構(gòu)建Lab色彩模型，色度儀實(shí)現(xiàn)了食品顏色特征的數(shù)字化評(píng)價(jià)[4]，目前已在苦蕎麥、發(fā)酵香腸、番茄醬、生肉和乳制品中有了廣泛的應(yīng)用[5-9]。

本研究采集了隸屬于17個(gè)品牌33個(gè)品名的生抽醬油，使用色度儀和常規(guī)理化分析相結(jié)合的手段對(duì)各樣品的色澤和國(guó)標(biāo)約束的理化指標(biāo)的含量進(jìn)行了測(cè)定，同時(shí)結(jié)合多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)市售生抽醬油的品質(zhì)進(jìn)行了分析。通過(guò)本研究的實(shí)施，以期為研究人員在生抽醬油新品研發(fā)或生抽醬油生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定方面提供數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

生抽醬油：市售。

冰醋酸、碘、碘化鉀、鉻酸鉀、硫酸、硫酸銅、硫酸鉀、甲基紅、甲醛、酒石酸鉀鈉、硼酸、葡萄糖、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、硝酸銀、溴甲酚綠、氧化鎂、鹽酸、亞甲基藍(lán)、亞鐵氰化鉀和乙酸鋅等試劑均為分析純，購(gòu)自成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

BS224S型電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；JK-MSH-2L型磁力攪拌器 上海瑪?shù)莾x器有限公司；1.100-1.200和1.200-1.300密度計(jì) 武強(qiáng)縣盛通儀表廠；KDM可調(diào)控溫電熱套 山東鄄城華魯電熱儀器有限公司；UV-1800型紫外分光光度計(jì) 上海美譜達(dá)儀器有限公司；Ultrascan Hunterlab色度儀 美國(guó)Hunterlab公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品的采集

本研究采集了北京市、廣東省、河南省、湖北省、山東省、上海市、四川省、天津市和浙江省9 個(gè)省市產(chǎn)的隸屬于17 個(gè)品牌33 個(gè)品名的生抽醬油樣品。北京市產(chǎn)的3 個(gè)樣本隸屬于老才臣和北和品牌，編號(hào)分別為BJ1～BJ3；廣東省產(chǎn)的樣本共14 個(gè)，其中7 個(gè)樣本隸屬于海天品牌，4 個(gè)樣本隸屬于李錦記品牌，2 個(gè)樣本隸屬于東古品牌，1 個(gè)樣本隸屬于廚邦品牌，編號(hào)分別為GD1～GD14；河南省產(chǎn)的加加鮮生抽醬油編號(hào)為HN1；湖北省產(chǎn)的4 個(gè)樣本均隸屬于土老憨品牌，編號(hào)為HB1～HB4；山東省產(chǎn)的3 個(gè)樣本分別隸屬于六月鮮和味達(dá)美品牌，編號(hào)為SD1～SD3；上海市產(chǎn)的4個(gè)樣本分別隸屬于味事達(dá)、金蘭和淘大3 個(gè)品牌，編號(hào)為SH1～SH4；四川省產(chǎn)的千禾牌醬油編號(hào)為SC1；天津市產(chǎn)的利民牌醬油編號(hào)為T(mén)J1；浙江省產(chǎn)的2個(gè)樣本隸屬于老恒和和湖羊品牌，編號(hào)分別為ZJ1和ZJ2。

1.3.2 生抽醬油各色澤指標(biāo)的測(cè)定

將生抽醬油裝入50 mm×50 mm比色皿后，采用色度儀對(duì)其各色度指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試模式為透射，讀數(shù)以CIE1976色度空間值L*(暗→亮：0→100)，a*(綠-→紅+)，b*(藍(lán)-→黃+)表示。

生抽醬油色率的測(cè)定參照孫宇霞的方法進(jìn)行[10]，即：將(1±0.002) g碘加入2 g碘化鉀定容至100 mL后，依次取4，8，12，16 mL溶液加入4 g碘化鉀后再次定容至100 mL，分別制備相當(dāng)于色率1.1，2.1，3.0，4.0的4 種標(biāo)準(zhǔn)溶液，以蒸餾水為空白對(duì)照，在520 nm處測(cè)其吸光度并進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線制作。將生抽醬油樣品稀釋適當(dāng)倍數(shù)后，在520 nm波長(zhǎng)下，以蒸餾水為空白對(duì)照測(cè)其吸光值，將吸光值乘以稀釋倍數(shù)后代入標(biāo)準(zhǔn)方程即可得其色率。

生抽醬油紅色和黃色指數(shù)的測(cè)定參照鄭海燕[11]和秦祖贈(zèng)等[12]的方法進(jìn)行，即：將樣品稀釋10倍后，分別在波長(zhǎng)460，510，610 nm處測(cè)其光密度值D1，D2，D3，其中10×lg(D2/D3)為該樣品紅色指數(shù)值，10×lg(D1/D3)為該樣品黃色指數(shù)值。

1.3.3 生抽醬油各理化指標(biāo)的測(cè)定

蛋白質(zhì)含量：采用GB 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定；密度：采用GB/T 5009.2-2003《食品的相對(duì)密度的測(cè)定》中的相對(duì)密度計(jì)法進(jìn)行測(cè)定；總酸、氯化鈉、氨基酸態(tài)氮和銨鹽含量：采用GB/T 5009.39-2003《醬油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中的甲醛值法進(jìn)行測(cè)定；可溶性無(wú)鹽固形物和可溶性總固形物含量：采用GB 18186-2000《釀造醬油》中相關(guān)方法進(jìn)行測(cè)定；還原糖含量：采用GB/T 5009.7-2008《食品中還原糖的測(cè)定》中的直接滴定法進(jìn)行測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

使用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)對(duì)生抽醬油蛋白質(zhì)和氨基酸態(tài)氮含量與各色澤指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行分析，使用主成分分析法(principal component analysis，PCA)、多元方差分析法(multivariate analysis of variance，MANOVA)和典范對(duì)應(yīng)分析(canonical correspondence analysis，CCA)對(duì)生抽醬油品質(zhì)進(jìn)行分析，使用Mann-Whiney對(duì)不同地區(qū)產(chǎn)生抽醬油各色澤和理化指標(biāo)的差異性進(jìn)行分析。

使用Matlab 2012b軟件(The MathWorks，MA，USA)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用Origin 8.5 軟件(OriginLab，MA，USA)作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 市售生抽醬油各色澤和理化指標(biāo)的分析

生抽醬油中的呈色物質(zhì)主要源于醬油發(fā)酵過(guò)程的非酶促褐變和酶促褐變[13]，本研究使用色度儀對(duì)市售生抽醬油的色度品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表1。此外，醬油釀造企業(yè)一般通過(guò)色率這一指標(biāo)對(duì)醬油顏色的深淺進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)紅色指數(shù)和黃色指數(shù)亦為醬油色調(diào)的2 種表征方式，因而本研究進(jìn)一步采用常規(guī)理化分析方法對(duì)市售生抽醬油的色率、紅色指數(shù)和黃色指數(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 市售生抽醬油各色澤指標(biāo)的分析 (n=33)Table 1 The analysis of each color index of commercial light soy sauce samples (n=33)

由表1可知，納入本研究的33 個(gè)市售生抽醬油樣品在a*值和色率上的差異性相對(duì)較大，變異值分別為40.85%和33.82%，而在L*值、b*值、紅色指數(shù)和黃色指數(shù)上的差異性相對(duì)較小，變異值分別為13.18%，13.01%，13.43%和12.08%。由此可見(jiàn)，市售生抽醬油在紅綠度和色率上的差異較大，而在明亮度、黃藍(lán)度、紅色指數(shù)和黃色指數(shù)上的差異較小。本研究進(jìn)一步按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)約束的方法對(duì)市售生抽醬油各理化指標(biāo)的含量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 市售生抽醬油各理化指標(biāo)的分析 (n=33)Table 2 The analysis of each physical and chemical index of commercial light soy sauce samples (n=33)

由表2可知，納入本研究的33 個(gè)市售生抽醬油樣品在還原糖含量上差異最大，變異值達(dá)到75.79%，其次為銨鹽、氨基酸態(tài)氮、總酸、氯化鈉和可溶性無(wú)鹽固形物含量，分別為37.75%，34.75%，33.88%，18.77%，13.94%，而在可溶性總固形物含量和密度上的差異較小，僅為9.00%和2.01%。

李丹等指出醬油發(fā)酵過(guò)程中色澤的變化可能與醬醪中蛋白質(zhì)、多肽和氨基酸的變化有關(guān)[14]。本研究進(jìn)一步采用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸態(tài)氮含量與各色澤指標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行了分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)生抽醬油的蛋白質(zhì)和氨基酸態(tài)氮含量與其色率、紅色指數(shù)、黃色指數(shù)、紅綠度和黃藍(lán)度均呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.513，0.461，0.699，0.600，0.645與0.356，0.411，0.680，0.452，0.584。此外，本研究亦發(fā)現(xiàn)生抽醬油亮度與其蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)(R=-0.400，P<0.05)，而與氨基酸態(tài)氮含量差異不顯著(P>0.05)。

2.2 基于多元統(tǒng)計(jì)學(xué)分析的市售生抽醬油品質(zhì)評(píng)價(jià)

生抽醬油的產(chǎn)品品質(zhì)包括色澤和理化指標(biāo)等諸多方面，因此僅孤立地對(duì)其某一品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析是不足的，因而本研究進(jìn)一步使用PCA，MANOVA和CCA等多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行了分析。經(jīng)PCA發(fā)現(xiàn)，市售生抽樣品產(chǎn)品品質(zhì)的信息主要集中在前5 個(gè)主成分，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為87.23%。其中第1主成分的貢獻(xiàn)率為45.89%，由色率、a*、蛋白質(zhì)含量和密度4 個(gè)指標(biāo)構(gòu)成；第2主成分的貢獻(xiàn)率為14.33%，由L*、可溶性固形物和銨鹽含量3個(gè)指標(biāo)構(gòu)成?；谥鞒煞址治龅氖惺凵獒u油品質(zhì)的PC1與PC2因子得分圖見(jiàn)圖1。

圖1 市售生抽醬油品質(zhì)的主成分1 與主成分2因子得分圖Fig.1 The factor score map of PC1 and PC2 product quality of commercial light soy sauce samples

陳志峰對(duì)30份市售特級(jí)生抽醬油的8 個(gè)品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)分析，其認(rèn)為廣東省產(chǎn)的生抽醬油較之其他地區(qū)而言具有明顯的品質(zhì)優(yōu)勢(shì)，然而由圖1可知，33 個(gè)樣品在空間排布上呈現(xiàn)出連續(xù)性，而廣東省產(chǎn)的生抽醬油沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的聚類(lèi)趨勢(shì)，因而本研究進(jìn)一步對(duì)其第3 主成分和第4 主成分進(jìn)行了分析。市售生抽醬油品質(zhì)的主成分3與主成分4因子載荷圖見(jiàn)圖2。

圖2 市售生抽醬油品質(zhì)的主成分3 與主成分4因子載荷圖Fig.2 The factor loading map of PC3 and PC4 product quality of commercial light soy sauce samples

由圖2可知，第3 主成分的貢獻(xiàn)率為10.72%，由b*、紅色指數(shù)、黃色指數(shù)和總酸含量4 個(gè)指標(biāo)構(gòu)成；第4主成分的貢獻(xiàn)率為10.00%，由氯化鈉、氨基酸態(tài)氮和可溶性無(wú)鹽固形物含量3 個(gè)指標(biāo)構(gòu)成。市售生抽醬油品質(zhì)的PC3與PC4因子得分圖見(jiàn)圖3。

圖3 市售生抽醬油品質(zhì)的主成分3與 主成分4因子得分圖Fig.3 The factor score map of PC3 and PC4 product quality of commercial light soy sauce samples

由圖3可知，廣東省產(chǎn)的部分樣品與其他地區(qū)產(chǎn)的樣品呈現(xiàn)出一定的分離趨勢(shì)，由此可見(jiàn)，不同地區(qū)出產(chǎn)的生抽醬油由于受自然條件、制作工藝和原料特性的影響，其品質(zhì)可能存在一定的差異。在水平方向上，部分廣東省產(chǎn)的生抽醬油排布明顯偏右，結(jié)合圖2可知，其紅綠度、黃色和紅色指數(shù)可能大于其他省市，而總酸含量呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。在垂直方向上，部分廣東省產(chǎn)的生抽醬油排布明顯偏上，結(jié)合圖2可知，其氨基酸態(tài)氮和可溶性無(wú)鹽固形物含量可能大于其他省市，而氯化鈉含量呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。氨基酸態(tài)氮為生抽醬油的特征性指標(biāo)，而總酸為其缺陷性指標(biāo)，因此我們可以初步推斷，廣東省產(chǎn)的生抽醬油樣品其品質(zhì)特征可能優(yōu)于其他省市。為對(duì)該結(jié)論進(jìn)行驗(yàn)證，本研究進(jìn)一步采用有監(jiān)督的CCA對(duì)市售生抽醬油品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，基于CCA的市售生抽醬油品質(zhì)評(píng)價(jià)見(jiàn)圖4。

圖4 基于CCA的市售生抽醬油品質(zhì)評(píng)價(jià)Fig.4 Evaluation of the product quality of commercial light soy sauce samples based on CCA

由圖4可知，不同地區(qū)產(chǎn)的生抽醬油樣品在空間排布上呈現(xiàn)出明顯的分離趨勢(shì)，這直接說(shuō)明了廣東省和其他省市產(chǎn)的生抽醬油的品質(zhì)存在較大的差異。本研究進(jìn)一步使用MANOVA對(duì)該結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果證實(shí)其差異顯著(P=0.042)。

2.3 不同地區(qū)產(chǎn)生抽醬油各色澤和理化指標(biāo)的差異性分析

在上述分析中，通過(guò)PCA，CCA和MANOVA證實(shí)了廣東省和其他省市產(chǎn)的生抽醬油的品質(zhì)存在較大的差異，本研究進(jìn)一步使用Mann-Whiney對(duì)不同地區(qū)產(chǎn)的生抽醬油各色澤的差異性進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 不同地區(qū)產(chǎn)生抽醬油各色澤指標(biāo)的差異性分析Table 3 Difference analysis of color indexes of light soy sauce produced from different regions

由表3可知，不同地區(qū)產(chǎn)生的抽醬油各色澤指標(biāo)的差異均不顯著(P<0.05)。本研究進(jìn)一步對(duì)不同地區(qū)產(chǎn)的生抽醬油各理化指標(biāo)的差異性進(jìn)行了分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同地區(qū)產(chǎn)生抽醬油各理化指標(biāo)的差異性分析Table 4 Difference analysis of physical and chemical indexes of light soy sauce produced from different regions

由表4可知，廣東省產(chǎn)的生抽醬油其氨基酸態(tài)氮和可溶性無(wú)鹽固形物含量要高于其他省市，且經(jīng)Mann-Whitney分析發(fā)現(xiàn)其差異顯著(P<0.05)，而總酸含量呈現(xiàn)出相反的趨勢(shì)(P<0.05)。值得一提的是，不同地區(qū)產(chǎn)的生抽醬油樣品其蛋白質(zhì)、氯化鈉、還原糖、可溶性總固形物和銨鹽含量及密度差異均不顯著(P>0.05)。在上述分析中，本研究指出氨基酸態(tài)氮為生抽醬油的特征性指標(biāo)，而總酸為其缺陷性指標(biāo)，因此通過(guò)Mann-Whitney分析，本研究進(jìn)一步證實(shí)了廣東省出產(chǎn)的生抽醬油其品質(zhì)特征可能優(yōu)于其他省市這一結(jié)論。

3 結(jié)論

本研究分別從市場(chǎng)上采集了17 個(gè)品牌33個(gè)品名的生抽醬油樣品，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：市售生抽醬油在紅綠度和色率等色澤指標(biāo)及還原糖等理化指標(biāo)上的差異性相對(duì)較大。本研究亦發(fā)現(xiàn)：廣東省產(chǎn)的生抽醬油其氨基酸態(tài)氮和可溶性無(wú)鹽固形物含量較高而總酸含量較低，因而其品質(zhì)要優(yōu)于其他省市產(chǎn)的生抽醬油。

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Quality Evaluation of Commercial Light Soy Sauce Samples

GUO Zhuang1, LING Xia2, WANG Nian1, TIAN Shu-hua1, WU Jing2, WANG Hai-yan1*

(1.Northwest Hubei Research Institute of Traditional Fermented Food, College of ChemicalEngineering and Food Science, Hubei University of Arts and Science, Xiangyang 441053,China;2.Xiangyang Institute of Food and Drug Supervision, Xiangyang 441021, China)

33 light soy sauce samples for 17 different brands are collected from market and the product quality of seasoning samples is studied by colorimeter, physical and chemical analysis and multivariate statistics. The results show that there are significant differences in degree of red and green, color index and reducing sugar among samples. Through principal component analysis (PCA), multivariate analysis of variance (MANOVA) and canonical correspondence analysis (CCA),the results show that there are significant differences in light soy sauce samples produced from different regions. The content of total acid, amino acid nitrogen and soluble salt-free solids is identified by Mann-Whiney analysis as key variables associated with the product quality difference.

light soy sauce；colorimeter；multivariate statistical analysis；quality evaluation

2017-02-25 *通訊作者

湖北省食品藥品監(jiān)督管理局科研項(xiàng)目(201601025)；湖北文理學(xué)院食品新型工業(yè)化學(xué)科群建設(shè)項(xiàng)目(2017)；湖北文理學(xué)院科研啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(2016)

郭壯(1984-)，男，講師，博士，研究方向：食品生物技術(shù)；

王海燕(1971-)，女，副教授，博士，研究方向：食品化學(xué)及天然產(chǎn)物。

TS264.21

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.08.020

1000-9973(2017)08-0090-05