張歡歡,耿予歡*,李國(guó)基,王國(guó)樹(shù),楊君媚,謝京明
(華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東 廣州 510640)
小麥胚芽又稱(chēng)麥粉、麥胚,約占小麥籽粒的2%~3%,是麥粒中營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高的部分,被稱(chēng)為“人類(lèi)天然的營(yíng)養(yǎng)寶庫(kù)”[1]。麥胚不僅含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)物質(zhì)等基本營(yíng)養(yǎng)成分,還含有多種生理活性物質(zhì),包括不飽和脂肪酸、谷胱甘肽、麥胚凝集素、黃酮類(lèi)物質(zhì)及VE等[2]。我國(guó)的小麥總產(chǎn)量約1.10億 t,位居世界第1位,可以開(kāi)發(fā)利用的麥胚潛藏量高達(dá) 200~300萬(wàn) t[3]。由于麥胚含不飽和脂肪酸易氧化,且含較多色素,影響面粉的貯存穩(wěn)定性及色澤等,在制粉加工過(guò)程中往往被除去充當(dāng)飼料出售[4],少數(shù)通過(guò)再加工處理作為填充料加入餅干、面包等食品中。重視及加速麥胚的綜合開(kāi)發(fā),可提高其利用價(jià)值,使小麥加工企業(yè)的副產(chǎn)品增值,帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
許多研究[5]表明,麥胚經(jīng)酵母菌發(fā)酵的產(chǎn)品具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌和抗炎等作用。伍娟等[6]發(fā)現(xiàn),脫脂麥胚經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后,可提高其麥胚水溶性組分中可溶性蛋白、總酚含量,并與其羥自由基清除能力存在較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。鄭志強(qiáng)[7]、Zhu Kexue[8]等研究發(fā)現(xiàn)麥胚蛋白酶解物在多種體外抗氧化體系中均表現(xiàn)出較強(qiáng)的抗氧化活性。張家艷等[9]研究結(jié)果表明,發(fā)酵麥胚提取物對(duì)人結(jié)腸癌荷瘤裸鼠具有顯著的抑瘤作用。因此,開(kāi)發(fā)麥胚發(fā)酵產(chǎn)品的前景十分廣闊,利用麥胚釀造醬油,替代傳統(tǒng)醬油原料,將提高麥胚附加值,對(duì)提高醬油的綜合品質(zhì)具有重大意義。
目前醬油行業(yè)中使用的全麥粉雖含有一定量的麥胚,但關(guān)于麥胚具體添加量對(duì)醬油的品質(zhì)研究比較少,關(guān)于麥胚對(duì)醬油抗氧化活性的影響更是缺少參考依據(jù)。本研究以黃豆、面粉及麥胚按一定配比發(fā)酵制備高鹽稀態(tài)醬油,探究麥胚添加量對(duì)醬油品質(zhì)及其抗氧化活性的影響,為使用新原料制備醬油及提高醬油抗氧化活性提供依據(jù)。
黃豆、面粉、小麥胚芽、米曲霉(滬釀3.042)李錦記(新會(huì))食品有限公司。
奎諾二甲基丙烯酸酯(Trolox)、2,2’-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate,ABTS)、二苯基苦基苯肼(1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl,DPPH)、2,2’-氮二異丁基脒二鹽酸鹽、熒光素鈉、福林-酚、沒(méi)食子酸、蘆丁,其他試劑均為分析純。
FE-20 pH計(jì) 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;KDN-102F定氮儀 上海纖檢儀器有限公司;SHZ-D(III)循環(huán)水式真空泵 鞏義予華儀器有限公司;IKA旋渦混合器 上海川翔生物科技有限公司;UV-2100紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 尤尼柯(上海)儀器有限公司;SpectraMax M2多功能酶標(biāo)儀 美國(guó)Molecular公司。
1.3.1 醬油的工藝流程及制作條件
精選的大豆→浸泡→濾水后加小麥胚芽→蒸料→冷卻→加輔料面粉→接種米曲霉制曲→翻曲→成曲→制醅發(fā)酵→濾油→生醬油整個(gè)過(guò)程相對(duì)濕度控制在85%~90%左右。制曲結(jié)束后,稱(chēng)取成曲,按添加量為成曲的2.3 倍添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的鹽水,常溫發(fā)酵150 d,壓榨、過(guò)濾得生醬油。每個(gè)樣品平行釀造3 缸。
1.3.2 基本理化指標(biāo)分析
粗蛋白測(cè)定:參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)含量的測(cè)定》,采用凱氏定氮法;粗淀粉測(cè)定:參照Z(yǔ)B 66027—1987《粗淀粉測(cè)定法》,采用酸水解法;水分測(cè)定:參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測(cè)定》,采用直接干燥法;脂肪測(cè)定:參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測(cè)定》,采用索氏抽提法;氨基態(tài)氮測(cè)定:參照GB/T 5009.235—2016《食品中氨基酸態(tài)氮的測(cè)定》,采用甲醛滴定法;總氮測(cè)定:參照GB 18186—2000《釀造醬油》,采用凱氏定氮法;還原糖測(cè)定:參照GB/T 5009.7—2016《食品中還原糖的測(cè)定》,采用直接滴定法;總酸測(cè)定:參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》,采用酸堿滴定法;中性蛋白酶活力測(cè)定:參照SB/T 10317—1999《蛋白酶活力測(cè)定法》,采用福林-酚法;糖化酶活力測(cè)定:參照GB8276—2016《食品添加劑糖化酶制劑》,采用還原糖法。
1.3.3 總酚、總黃酮含量測(cè)定
1.3.3.1 總酚的測(cè)定
醬油總酚的定量參考Xu等[10]的方法,略有修改。分別取1.0 mL醬油稀釋液、沒(méi)食子酸標(biāo)準(zhǔn)液于20 mL試管中,加蒸餾水至5.5 mL,搖勻,加入0.5 mL福林-酚,室溫靜置10 min,再加入7.5% Na2CO3溶液4 mL,充分搖勻,室溫靜置2 h,在765 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,結(jié)果以每100 mL醬油中含有的沒(méi)食子酸當(dāng)量表示(mg/100 mL)。以沒(méi)食子酸質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程:y=0.116x-0.003(R2=0.999)。
1.3.3.2 總黃酮的測(cè)定
醬油總黃酮的定量參考Dewanto等[11]的方法,略有修改。取2 mL醬油于15 mL比色管中,用甲醇稀釋至6 mL,8 000 r/min 離心15 min,取離心上清液1 mL,用70%乙醇溶液補(bǔ)足至體積為5 mL,后各加入0.3 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的NaNO2溶液,混合靜置5 min,再加入0.3 mL 10% Al(NO3)3溶液,混合后靜置6 min,加入4 mL 1 mol/L NaOH溶液,0.4 mL 30%乙醇溶液至體積為10 mL,混合后靜置10 min,在510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,結(jié)果以每100 mL醬油中含的蘆丁當(dāng)量表示(g/100 mL)。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,按照上述測(cè)定樣品方法測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品吸光度,以蘆丁質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到回歸方程:y=0.811x+0.006(R2=0.999)。
1.3.4 美拉德中間產(chǎn)物及后期產(chǎn)物[12]的測(cè)定
將樣品稀釋成一定濃度,采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)分別測(cè)定稀釋液在294 nm和420 nm波長(zhǎng)處吸光度,以A294nm為美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物及以A420nm為美拉德反應(yīng)末期產(chǎn)物。
1.3.5 原料、成曲、醬油成品抗氧化活性、總酚含量測(cè)定
1.3.5.1 樣液的制備
原料/成曲55 ℃烘箱烘12 h,研磨粉碎,過(guò)60 目篩。稱(chēng)取粉碎原料/成曲4 g,以料液按質(zhì)量比1∶20加80%甲醇溶液80 mL,60 ℃、140 r/min氣浴振蕩提取2 h。抽濾,定容至100 mL,過(guò)0.45 mm有機(jī)膜,得濾液。
1.3.5.2 DPPH自由基清除能力測(cè)定
將濾液/醬油稀釋到一定濃度,參考李瑩等[13]的方法測(cè)定。取2.0 mL樣品稀釋液,加入2.0 mL 0.2 mmol/L的DPPH-乙醇溶液,搖勻,暗處放置30 min,在517 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度A樣品。以蒸餾水加乙醇調(diào)零,樣品稀釋液加乙醇為對(duì)照,并測(cè)定2.0 mL DPPH溶液與2.0 mL蒸餾水在517 nm處吸光度A空白。
1.3.5.3 2,2’-聯(lián)氮雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate,ABTS)自由基清除能力測(cè)定
將濾液/醬油稀釋到一定濃度,參考李瑩等[13]的方法有所改進(jìn)。取40 μL Trolox或樣品稀釋液,加入4.0 mL ABTS自由基測(cè)定液,避光振蕩30 s,測(cè)定避光反應(yīng)30 min后734 nm波長(zhǎng)處吸光度。ABTS自由基清除能力以Trolox當(dāng)量物質(zhì)計(jì),即TEAC值,單位為mmol/mL。
1.3.5.4 還原力測(cè)定
將濾液/醬油稀釋到一定濃度,參考李丹等[14]的方法。取2.0 mL樣品稀釋液,加入2.5 mL pH 6.6磷酸鹽緩沖液及2.5 mL 1%鐵氰化鉀溶液,50 ℃保溫20 min,再加入2.5 mL 10%三氯乙酸溶液混勻,靜置后取2.5 mL上清液,加入2.5 mL蒸餾水及0.5 mL 0.1%三氯化鐵溶液,靜置10 min后于700 nm波長(zhǎng)測(cè)吸光度A700nm。
1.3.5.5 氧自由基吸收能力測(cè)定
將濾液/醬油稀釋到一定濃度,根據(jù)曹亞蘭等[15]的方法有所改進(jìn)。96 孔板每孔加入20 μL樣品稀釋液,每個(gè)做3 個(gè)復(fù)孔,孔外圍加入pH 7.40的磷酸緩沖液,放入酶標(biāo)儀中37 ℃孵育10 min,然后每孔加入200 μL熒光素鈉溶液,振蕩混合10 s,37 ℃孵育20 min。孵育完每孔加入20 μL AAPH溶液,振蕩混合10 s。熒光值每4.5 min測(cè)定一次,測(cè)35 次。將樣品作用時(shí)熒光衰減曲線下面積分面積與無(wú)樣品的空白曲線下面積分面積作差,得出樣品作為抗氧化劑的保護(hù)面積(AUC)。對(duì)比樣品熒光衰退曲線AUC與標(biāo)準(zhǔn)抗氧化劑Trolox的AUC,計(jì)算樣品的氧自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity,ORAC)。
1.3.5.6 總酚的測(cè)定
將濾液/醬油稀釋到一定濃度,測(cè)定方法同1.3.3.1節(jié)。
用Origin 9.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和圖表的繪制,數(shù)據(jù)表示為。用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素ANOVA方差分析及相關(guān)性分析,P<0.05,差異顯著。
表2 各醬油樣原料中蛋白質(zhì)、淀粉含量(n=3)Table 2 Contents of protein and starch in raw samples (n= 3)
由表1可知,黃豆蛋白質(zhì)含量最高,麥胚次之,面粉含蛋白最少。與之不同的是,面粉含淀粉最多,麥胚次之,黃豆最少。醬油主要采用蛋白原料、淀粉原料等經(jīng)微生物發(fā)酵以及酶促和非酶促化學(xué)反應(yīng)而成。因此,黃豆通常充當(dāng)制作醬油的蛋白原料,面粉主要作為淀粉原料。與黃豆、面粉相比,麥胚蛋白質(zhì)及淀粉含量居中(表1),其可充當(dāng)?shù)鞍纵o料或淀粉輔料。釀造醬油原料配比,目前尚無(wú)統(tǒng)一的配方,南方高鹽稀態(tài)醬油多采用大豆(豆粕)∶小麥(面粉)為7∶3或8∶2[16]。由表2可知,隨麥胚添加量逐漸增多,原料中蛋白質(zhì)含量上升,淀粉含量逐漸減少,麥胚起到充當(dāng)?shù)鞍纵o料的作用。
表3 各樣品成曲蛋白酶、糖化酶活力(n=3)Table 3 Protease activity and amylase activity of koji (n= 3)
由表3可知,相同制曲條件下,中性蛋白酶活力強(qiáng)弱順序?yàn)椋撼汕鶶4>成曲S3>成曲S2>成曲S1。依據(jù)表2中樣品蛋白質(zhì)含量S4>S3>S2>S1,說(shuō)明外界條件相同時(shí),原料蛋白質(zhì)含量越多,提供的底物氮源越多,越有利于米曲霉的生長(zhǎng),因此成曲S4中性蛋白酶活力相對(duì)較高。而糖化酶活力強(qiáng)弱順序?yàn)椋撼汕鶶2>成曲S1>成曲S3>成曲S4。一般來(lái)說(shuō),在一定范圍內(nèi),提供的碳源越多,米曲霉的生長(zhǎng)越旺盛,分泌的淀粉酶也就更多[17]。由表2可知,成曲S1的原料提供淀粉含量最多,但成曲S2糖化酶活力比成曲S1高,可能是因?yàn)辂溑哔|(zhì)地疏松,更利于米曲霉的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶。若繼續(xù)增加麥胚添加量,即黃豆、面粉、麥胚搭配比為7∶1∶2(S3)或7∶0∶3(S4)時(shí),由于淀粉含量大大降低,成曲糖化酶活力下降。因此比起單純使用面粉制曲,適當(dāng)添加麥胚有利于提高糖化酶活力。
圖1 發(fā)酵過(guò)程中醬油總氮(A)、氨基態(tài)氮(B)、還原糖(C)及總酸(D)的變化Fig. 1 Changes in total nitrogen (A), amino nitrogen (B), reducing sugar (C) and total acid (D) in soy sauce during fermentation
醬油發(fā)酵過(guò)程中伴隨著復(fù)雜的生化反應(yīng),各指標(biāo)的變化最終影響醬油的品質(zhì)。由圖1可知,醬油的氨基態(tài)氮與總氮的變化規(guī)律基本一致,發(fā)酵前期(0~30 d)迅速上升,發(fā)酵中后期緩慢增加趨于穩(wěn)定。整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中,S2、S3、S4的氨基態(tài)氮和總氮均高過(guò)S1,說(shuō)明使用麥胚能夠提升醬油氨基態(tài)氮及總氮。發(fā)酵60 d后,氨基態(tài)氮和總氮隨麥與胚添加量的增大而上升,說(shuō)明原料提供蛋白質(zhì)越多,蛋白酶活相對(duì)越高,最終醬油含可溶性含氮化合物越多。
醬油的還原糖呈先迅速增加后下降的趨勢(shì),S1、S2、S3、S4分別在發(fā)酵第15天時(shí)達(dá)到6.40、6.95、5.95、5.20 g/100 mL,這與樣品對(duì)應(yīng)的糖化酶活高低一致,說(shuō)明酶活高則還原糖生成量多。隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)還原糖下降,這是因?yàn)椴糠痔穷?lèi)物質(zhì)在發(fā)酵過(guò)程中經(jīng)微生物作用轉(zhuǎn)化為醇酸類(lèi)或參與美拉德反應(yīng)形成類(lèi)黑精[18],還原糖的消耗速度快過(guò)生成速度則還原糖量下降。
總酸含量先迅速增加(0~30 d)、后緩慢上升(30~90 d)、又逐步下降(90 d),這是因?yàn)殡S發(fā)酵進(jìn)行,部分還原糖經(jīng)微生物代謝逐漸轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸,且伴隨美拉德反應(yīng)緩慢進(jìn)行,pH值下降,總酸上升[18],到發(fā)酵后期各種有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)緩慢轉(zhuǎn)化為醇醛類(lèi)物質(zhì)的速度超過(guò)酸的積累速度,則總酸含量下降。整體來(lái)看,整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中,S2、S3、S4的總酸均比S1高,說(shuō)明使用麥胚會(huì)對(duì)醬油的滋味和風(fēng)味產(chǎn)生比較大影響。發(fā)酵結(jié)束S4總酸含量最多,推測(cè)是因?yàn)樗徂D(zhuǎn)化為醇醛的效率低或其米曲霉代謝積累過(guò)多酸類(lèi)物質(zhì)而造成。
圖2 發(fā)酵過(guò)程中醬油總酚(A)與總黃酮(B)含量的變化Fig. 2 Changes in total phenolics (A) and total fl avonoids (B) content in soy sauce during fermentation
天然多酚類(lèi)化合物主要包括酚酸、黃酮和單寧類(lèi)物質(zhì)等[19]。如圖2所示,醬油總酚隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢(shì),其中S2總酚含量顯著高于另外3 種醬油(P<0.05),主要是因?yàn)镾2糖化酶活力>S1糖化酶活力>S3糖化酶活力>S4糖化酶活力,糖化酶活高有利于原料中多酚類(lèi)物質(zhì)的釋放[20]。整個(gè)發(fā)酵過(guò)程中S2、S3、S4總酚均高于S1,應(yīng)是S2、S3、S4添加的麥胚含酚類(lèi)物質(zhì)[2],通過(guò)微生物作用溶進(jìn)醬油中,說(shuō)明除酶活影響外,使用麥胚也能夠提升醬油總酚含量。另外,醬油中酪氨酸含酚羥基,福林-酚法測(cè)得的醬油總酚含量稍有偏高。醬油總黃酮隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈不斷上升的趨勢(shì),總黃酮含量與麥胚添加量具有極顯著正相關(guān)性(P<0.01,r=0.932),麥胚添加量越多則醬油中總黃酮含量越高,這與醬油中總氮及氨基態(tài)氮的變化趨勢(shì)有一定相似性,猜測(cè)一是因?yàn)槭褂名溑咴蕉鄤t黃酮物質(zhì)來(lái)源多,另外蛋白酶對(duì)原料的分解起主導(dǎo)作用[21],酶活高則能夠使原料中黃酮類(lèi)物質(zhì)更好地溶解于醬油中。
圖3 發(fā)酵過(guò)程中醬油美拉德中間產(chǎn)物(A)、末期產(chǎn)物(B)的變化Fig. 3 Changes in soy sauce Maillard intermediate products (A) and end products (B) during fermentation
美拉德反應(yīng)能賦予醬油獨(dú)特的風(fēng)味和色澤,大量的類(lèi)黑精等美拉德產(chǎn)物是醬油抗氧化的重要成分[22]。分別以294 nm和420 nm波長(zhǎng)處吸光度表征美拉德反應(yīng)中間產(chǎn)物和后期產(chǎn)物的生成量,探究醬油美拉德產(chǎn)物變化規(guī)律。A294nm和A420nm隨發(fā)酵時(shí)間的變化趨勢(shì)如圖3所示,294 nm和420 nm波長(zhǎng)處吸光度隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)明顯上升,說(shuō)明美拉德中間產(chǎn)物不斷形成,并且進(jìn)一步生成美拉德末期階段產(chǎn)物,此結(jié)果與泰式[20]和日式[23]醬油、高鹽稀態(tài)醬油[24]美拉德反應(yīng)產(chǎn)物生成、變化結(jié)果基本一致。由圖1、3可知,伴隨著氨基酸態(tài)氮、還原糖的降低,美拉德反應(yīng)產(chǎn)物逐步增加,其中S2在294 nm和420 nm波長(zhǎng)處吸光度最大。
圖4 發(fā)酵過(guò)程中醬油抗氧化活性的變化Fig. 4 Changes in antioxidant activity of soy sauce during fermentation
如圖4所示,采用4 種體外抗氧化評(píng)價(jià)方法表征醬油抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)醬油抗氧化活性隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)顯著上升(P<0.05),主要是因?yàn)樵现蟹宇?lèi)、多肽類(lèi)等活性物質(zhì)不斷溶出,美拉德產(chǎn)物、呋喃酮等活性物質(zhì)也不斷生成[25]。以不同抗氧化評(píng)價(jià)方法表征同一條件醬油的抗氧化活性,發(fā)現(xiàn)存在一定差異,主要是醬油中不同的抗氧化活性物質(zhì)對(duì)不同的抗氧化力評(píng)價(jià)方法的響應(yīng)不同[26]。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),發(fā)酵60 d后添加麥胚的醬油抗氧化能力普遍高于S1,說(shuō)明使用麥胚能夠起到提升醬油抗氧化活性的作用。整個(gè)發(fā)酵周期中S2抗氧化能力最高,顯著高于未使用麥胚的S1(P<0.05)。
表4 原料、成曲及成品醬油總酚含量的比較(n=3)Table 4 Comparison of total phenolics content among raw materials,koji and soy sauce (n= 3)
醬油中酚類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生來(lái)源包括制曲、制醅發(fā)酵過(guò)程中的各種酶促及非酶促反應(yīng)間大分子的降解、不同物質(zhì)生物轉(zhuǎn)化等。由表4可以看出,各樣品原料經(jīng)制曲發(fā)酵后,成曲總酚含量提高,這是因?yàn)橹魄^(guò)程中淀粉酶能促進(jìn)總酚含量的提高[27];原料、成曲的總酚含量與麥胚使用量及其對(duì)應(yīng)的抗氧化能力順序一致,即總酚含量隨麥胚使用量而增加,抗氧化能力也隨之上升。添加麥胚的S2、S3及S4總酚含量顯著強(qiáng)過(guò)未使用麥胚的S1(P<0.05)。原料S4、成曲S4總酚含量最多,但發(fā)酵制醅后最終S2成品醬油總酚含量最高,說(shuō)明成品醬油總酚含量與麥胚使用量無(wú)相關(guān)性,總酚含量還有賴(lài)于微生物及酶對(duì)醬油原料分解利用率。
表5 原料、成曲及醬油成品DPPH自由基清除率(n=3)Table 5 DPPH radical scavenging capacity of raw materials, koji and soy sauce (n= 3)
表6 原料、成曲及醬油成品還原力(n=3)Table 6 Fe3+ reducing power of raw materials, koji and soy sauce (n= 3)
表7 原料、成曲及醬油成品TEAC值(n=3)Table 7 ABTS radical scavenging capacity of raw materials, koji and soy sauce (n= 3)
表8 原料、成曲及醬油成品ORAC值(n=3)Table 8 Oxygen radical absorbance capacity of raw materials, koji and soy sauce (n= 3)
由表5~8可知,原料和成曲清除DPPH自由基、TEAC值、還原力及ORAC值大小為:S4>S3>S2>S1,說(shuō)明當(dāng)黃豆含量相同時(shí),使用麥胚能夠提高原料及成曲的抗氧化活性,且隨使用量增大而上升,這是因?yàn)辂溑吆伙柡椭舅?、谷胱甘肽、麥胚凝集素、黃酮類(lèi)物質(zhì)等活性物質(zhì)[2],從而成為原料及成曲的抗氧化活性物質(zhì)的重要來(lái)源。原料經(jīng)發(fā)酵變?yōu)槌汕螅寡趸芰γ黠@增加(P<0.05),說(shuō)明在制曲過(guò)程中有新的抗氧化物質(zhì)產(chǎn)生,如大豆原料中的異黃酮由糖苷型轉(zhuǎn)化為抗氧化活性更高的苷元型[17]。由表5~8可以看出,醬油清除DPPH自由基、TEAC值和ORAC值大小為S2>S3>S4>S1,還原力大小為S2>S4>S3>S1,即4 種醬油中S2抗氧化能力最強(qiáng),醬油抗氧化活性與原料、成曲抗氧化活性并無(wú)相關(guān)性,這是因?yàn)獒u油抗氧化活性物質(zhì)不僅包括原料、成曲具有的酚酸類(lèi)、異黃酮類(lèi)天然抗氧化成分外,還包括經(jīng)制醅發(fā)酵期產(chǎn)生的類(lèi)黑精、呋喃酮類(lèi)物質(zhì)[28]等抗氧化物質(zhì)。另外,使用麥胚制備的醬油抗氧化能力顯著強(qiáng)于傳統(tǒng)黃豆醬油S1(P<0.05),但與麥胚使用量相關(guān)性不大(r=0.009、0.160、0.573、0.091),因此需控制麥胚添加量有效提高醬油的抗氧化活性。
表9 麥胚添加量、成品醬油活性物質(zhì)及抗氧化活性之間的相關(guān)性Table 9 Correlations between wheat germ addition and bioactive components and antioxidant activities of soy sauce
醬油抗氧化活性物質(zhì)主要來(lái)源于原料中含有的天然抗氧化成分(酚酸類(lèi)、黃酮類(lèi)等)及經(jīng)發(fā)酵、滅菌等工藝產(chǎn)生的抗氧化物質(zhì)(美拉德產(chǎn)物類(lèi)黑精、呋喃酮等)[28],因此選取總酚、總黃酮及美拉德產(chǎn)物作為醬油抗氧化活性成分進(jìn)行分析。對(duì)麥胚添加量、成品醬油活性物質(zhì)、抗氧化活性進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果如表9所示,麥胚添加量與醬油總黃酮含量呈極顯著性正相關(guān)(P<0.01,r=0.932),與總酚、還原力呈一般相關(guān)性(r=0.458、0.573),與其他活性物質(zhì)、DPPH自由基清除率、TEAC值及ORAC值等并無(wú)相關(guān)性;總酚含量與美拉德產(chǎn)物、總酚含量與抗氧化活性、美拉德產(chǎn)物與抗氧化活性均呈極顯著性正相關(guān)(P<0.01,r>0.8),因此可推斷總酚及美拉德產(chǎn)物是賦予醬油抗氧化能力的重要因素,這也與李瑩[13]、李丹[14]等研究結(jié)果相似??傸S酮含量與清除DPPH自由基、還原力、TEAC值、ORAC值相關(guān)系數(shù)分別為0.292、0.446、0.703、0.397,表明總黃酮與抗氧化活性之間相關(guān)性不高,故無(wú)法通過(guò)總黃酮含量高直接評(píng)價(jià)醬油抗氧化活性高。
以麥胚為輔料制備高鹽稀態(tài)醬油,研究麥胚添加量對(duì)醬油理化特性的影響,并篩選出麥胚醬油抗氧化能力的影響因素。通過(guò)麥胚部分替代面粉,不僅可顯著提高醬油成曲中性蛋白酶活,還能提高成品醬油總氮、氨基態(tài)氮的含量。麥胚用量與醬油總氮、氨基態(tài)氮存在顯著的劑量相關(guān)性,最高用量組S4的總氮、氨基態(tài)氮較對(duì)照組S1分別提高了9.06%、11.48%。此外,添加麥胚還能不同程度地提高醬油總酚、總黃酮及美拉德產(chǎn)物含量。
經(jīng)4 種體外抗氧化評(píng)價(jià)方法證實(shí),原料經(jīng)制曲后抗氧化活性上升,醬油抗氧化活性隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)不斷上升,且原料、成曲的總酚含量與麥胚添加量及其對(duì)應(yīng)的抗氧化能力順序一致,但醬油抗氧化活性與原料、成曲抗氧化能力無(wú)一致性。
相關(guān)性分析結(jié)果進(jìn)一步表明,總酚、美拉德產(chǎn)物與抗氧化能力具有極顯著性正相關(guān)(P<0.01,r>0.8),可作為麥胚醬油抗氧化能力物質(zhì)的主要影響因素。S2含總酚、美拉德產(chǎn)物最多,其對(duì)應(yīng)的醬油抗氧化能力最強(qiáng),故黃豆、面粉、麥胚比例為7∶1∶2(S2)是釀造高抗氧化性醬油的適合配比。