橘皮酱油的制备研究

2015-09-29 08:23付彩霞彭铭烨李军鹏陈雄李冬生湖北土老憨调味食品股份有限公司湖北宜昌443000湖北工业大学工业发酵湖北省协同创新中心湖北省食品发酵工程技术研究中心湖北武汉430068
中国酿造 2015年11期
关键词:皮渣态氮柑橘

付彩霞,彭铭烨,李军鹏,高 冰,陈雄,李冬生,徐 宁*(.湖北土老憨调味食品股份有限公司,湖北宜昌443000;.湖北工业大学工业发酵湖北省协同创新中心湖北省食品发酵工程技术研究中心,湖北武汉430068)

橘皮酱油的制备研究

付彩霞1,彭铭烨2,李军鹏1,高冰2,陈雄2,李冬生2,徐宁2*
(1.湖北土老憨调味食品股份有限公司,湖北宜昌443000;2.湖北工业大学工业发酵湖北省协同创新中心湖北省食品发酵工程技术研究中心,湖北武汉430068)

以大豆、面粉为主要原料,采用高盐稀态发酵技术,并在发酵初期添加柑橘皮渣以生产柑橘酱淮。以氨基酸态氮、总黄酮及总多酚含量为主要考察指标确定最优生产条件。研究表明,添加柑橘皮渣20%,酱淮中氨基酸态氮含量为1.01 g/100 mL,总黄酮含量为58.87 mg/100 mL,总多酚含量为418.83 mg/100 mL,且增加了21种风味物质。该酱淮不仅具有柑橘皮和酱淮的营养特性,具有保健功效,还充分利用柑橘生产加工过程中的副产物,提高柑橘皮渣的附加值。

酱淮;柑橘皮渣;总黄酮;总多酚;气相色谱-质谱法

柑橘属芸香科柑橘亚科植物,而且柑橘是我国南方主要的水果之一,由于色、香、味兼备,爽口清香,甜爽多汁,风味醇厚,营养丰富,深受广大人们所喜爱[1]。但是柑橘生产加工过程中伴随大约30%的皮渣副产物的生成。一方面由于传统加工业的技术不够成熟,将这些副产物进行填埋处理或加工成动物饲料,另一方面则是直接作为生活垃圾处理。然而柑橘皮渣容易霉变发臭,填埋处理会对环境造成严重污染,但加工饲料通常采用粉碎和干燥等处理,能耗大[2]。然而柑橘皮渣中含有大量生物活性物质,这些物质不仅可以预防和治疗癌症[3],还可以抗炎[4-7]、降血脂[8-9]和调节新陈代谢[10-13]。

酱淮的生产是以大豆等植物蛋白为主要原料,辅以面粉、小麦、麸皮等淀粉质原料,经过微生物发酵作用,生产出含有多种氨基酸且具有独特色、香、味的调味品[14]。本实验以大豆、面粉为原料制曲,在高盐稀态发酵初期添加柑橘皮渣,酿造出风味独特的柑橘酱淮。一方面提高柑橘皮渣的附加值,为消费者提供独具风味的营养酱淮,另一方面增加酱淮的品种,满足不同消费者的需求。

1 材料与方法

1.1材料与试剂

新鲜柑橘皮渣(0.5~1.5 cm×0.5~1.5 cm):湖北土老憨生态农业集团;大豆、面粉:市售;米曲霉(Aspergillus oryzae)AS 3.951(沪酿3.042):湖北省食品发酵工程技术研究中心;食盐:湖北盐业集团有限公司。

乙醇、氢氧化钠、二甘醇、碳酸钠、福林酚:国药集团化学试剂有限公司;2-辛醇、没食子酸和芦丁(纯度99%):阿拉丁试剂(上海)有限公司。

1.2仪器与设备

DELTA 320pH计:上海梅特勒-托利多仪器有限公司;HH-2数显恒温水浴锅:国华电器有限公司;WFJ2000紫外可见分光光度计:上海尤尼柯仪器有限公司;GC-MS7890A气相色谱-质谱联用仪:美国安捷伦公司。

1.3方法

1.3.1工艺流程

1.3.2制曲

曲料配方:大豆∶面粉=7∶3,大豆经浸泡后,121℃蒸压20 min,冷却后拌入面粉和接入种曲,拌匀。制曲室34℃培养10~12 h,松曲一次。接着控温32~35℃,19~22 h第二次松曲。最后调节培养温度28~30℃,36 h后制曲结束。

1.3.3发酵

将曲料装于发酵罐中,并向发酵罐中注入2倍质量的18°Bé盐水。并且在酱醪发酵初期,添加质量分数为0、5%、10%、15%、20%、30%已粉碎的柑橘皮渣,混合均匀。根据柑橘皮渣的含水量和曲料的含水量(均采用直接干燥法测定[15],把柑橘皮渣的质量换算成曲料的质量,并补充相应质量的18°Bé盐水,以保障不同发酵罐中的盐浓度一致。密封发酵罐,置于35℃的恒温培养箱发酵60 d。即制得生酱淮(其中,未添加柑橘皮渣为对照组)。

1.3.4测定方法

氨基酸态氮含量的测定参考国家标准GB/T 5009.39—2003《酿造酱淮》[16];总黄酮含量检测方法参考文献[17];总多酚含量的检测方法参考文献[18];

气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)联用仪测定酱淮中风味成分:

(1)固相微萃取条件

称取6 g样品放于50 mL螺口样品瓶中,加入12 mL去离子水和4 g NaCl,用聚四氟乙烯隔垫密封,60℃置于磁力搅拌器中水浴平衡15 min。然后用二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷50/3 μm萃取头顶空吸附60 min后,将萃取头插入GC进样,解析5 min(以2-辛醇作为内标物)。

(2)色谱条件

采用AgilentHP-5ms毛细管柱(60m×250μm×0.25 μm);程序升温:初温40℃以2℃/min的速率升温至90℃,保持5 min。再以8℃/min的速率升温至250℃保持1 min;进样口温度270℃,不分流;载气为氦气;流速为1.0 mL/min。

(3)质谱条件

电离方式:电子电离(Electronic ionization,EI)源;电子能量:70 eV;电压350 V;连接口温度280℃;离子源温度230℃;四极杆温度150℃;质量扫描范围50~450 m/z。

(4)定性与半定量方法

化合物定性方法:经NIST08数据库检索定性;化合物定量方法:面积归一化法。

2 结果与分析

2.1柑橘皮渣对氨基酸态氮含量的影响

图1 橘皮添加量对氨基酸态氮含量的影响Fig.1 Effect of citrus peel addition on amino acid nitrogen contents

由图1可知,对照组中氨基酸态氮的含量最高,可达1.08 g/100 mL。随之柑橘皮渣量的增大,往酱醪中补充盐水的量也在逐渐增大,会对酱淮中氨基酸态氮有一定的稀释,酱淮中氨基酸态氮含量在逐渐降低。当柑橘皮渣的添加量为30%时,酱淮中氨基酸态氮的含量为1.01 g/100 mL,与对照组相比减少了6.5%。可知添加柑橘皮渣会略微减少酱淮中氨基酸态氮的含量,但影响不大。即柑橘皮渣添加量≤30%时,不会对酱淮氨基酸态氮含量造成影响,不会影响酱淮的品质。

2.2柑橘皮渣对总黄酮含量的影响

柑橘皮渣中除了含有水分、木质素、纤维素以及丰富的微量元素外,还含有大量的果胶和橘皮苷等物质。而大豆中也含有一定量的黄酮类化合物。酱淮中总黄酮含量的高低会直接影响酱淮的保健功效。添加不同质量的柑橘皮渣对总黄酮的影响如图2所示。

图2 柑橘皮添加量对总黄酮含量的影响Fig.2 Effect of citrus peel addition on total flavonoid contents

与对照组含有42.65 mg/100 mL总黄酮相比,添加不同质量的柑橘皮渣,均可不同程度的提高酱淮中总黄酮的含量。添加量为5%、10%、15%和20%的实验组,其酱淮中总黄酮含量分别增加10.34%、20.61%、29.78%和38.03%。柑橘皮渣的添加量为30%时,酱淮中总黄酮的含量达到最大,为58.98mg/100mL,总黄酮含量比对照组增加了38.29%。可能是过量的柑橘不能被微生物酶所降解,不能释放出更多的黄酮类物质。基于上述结果,选择柑橘皮渣的添加量为20%,在此条件下酱淮中总黄酮的含量为58.87mg/100mL,含量提高38.03%。

2.3柑橘皮渣对总多酚含量的影响

由于柑橘皮渣含有一定量的多酚类物质,柑橘皮渣的添加会影响酱淮中总多酚的含量,结果见图3。

图3 柑橘皮添加量对总多酚含量的影响Fig.3 Effect of citrus peel addition on total polyphenol contents

与对照组相比,柑橘皮渣添加量为5%,10%和15%的实验组,其酱淮中总多酚的含量分别为372.56 mg/100 mL、389.87mg/100mL和408.18mg/100mL,分别增加了4.96%、9.84%和15.00%。柑橘皮渣的添加量为20%、30%时,酱淮中总多酚的含量达到最大,可达418.83 mg/100 mL,相比对照组增加了18.00%。由此可知,过量添加柑橘皮渣不会持续提高其酱淮中总多酚的含量,反而造成原料的浪费。造成上述原因的可能是米曲霉分泌的纤维素酶和果胶酶不足,只能分解柑橘皮渣中的一部分纤维素和果胶,促使柑橘皮渣中的多酚类物质溶于酱淮中。因此选择柑橘皮渣的添加量为20%。

2.4柑橘皮渣对酱淮风味成分的影响

根据表1中柑橘皮渣对酱淮风味成分的数据分析可知,添加柑橘皮渣可显著增加酱淮风味物质的种类。对照组中只含有20种风味物质,明显少于添加柑橘皮渣的实验组。实验组含有41种风味物质。其醇类、酯类、醛类、酸类、酚类、烯烃类和其他化合物等7类主要挥发性成分在种类和含量上都产生了变化,特别是酸类、酚类、醛类和烯烃类这四类物质在挥发性成分中的含量明显提高。推测是由于米曲霉的酶系较广,可产各种不同的酶,导致柑橘皮渣中挥发性活性成分的释放,从而增加酱淮中风味物质的种类和含量。

表1 橘皮酱淮与对照酱淮挥发性成分及含量Table 1 Volatile components and contents from citrus peel soy sauce and control

酱淮发酵初期添加柑橘皮渣,酱淮中的醇类物质在挥发性成分中的含量略有增加。其中,相比对照组中不含苯乙醇,实验组中苯乙醇的含量为140.88 ng/g,其是酿造酱淮的特征香气成分,苯乙醇是酵母菌的代谢产物,来源于酒精发酵过程中苯丙氨酸的降解,具有独特的紫罗兰香、丁香、茴香味、蜂蜜味及青甜玫瑰的气息。

与对照组相比,实验组其酚类物质的总含量显著提高,且酚类物质的种类也有所增加。实验组中4-乙基愈创木酚的含量有所增加,为对照的6.7倍。确保柑橘皮渣的添加不会影响酱淮其本身的酱香味。但该实验组产生了4-乙烯基-2-甲氧基苯酚和4-乙烯基愈创木酚这两种对照组不具有的酚类物质,其含量分别为12.69 ng/g和82.52 ng/g。推测这两种酚类物质是柑橘皮中所特有的挥发性成分,丰富生酱淮中酚类物质的种类,使生酱淮具有显著的柑橘风味。

实验组中双戊烯、萜品烯、香橙烯和榄香烯的含量为19 772.43 ng/g、2 110.54 ng/g、1 894.7 ng/g、1 088.59 ng/g,并含有612.53 ng/g的α-蒎烯、191.38 ng/g的石竹烯、85.69 ng/g的α-石竹烯。由于成熟的水果都能产生一定含量的烯烃类物质,而这些烯烃类物质大多都存在于柑橘的果皮中,故造成柑橘果渣中含有大量的烯烃类物质。基于以上结果,可知,柑橘皮渣中含有双戊烯、萜品烯、香橙烯和榄香烯,且含有一定量的α-蒎烯、石竹烯和α-石竹烯,伴随这些烯烃类物质的存在,可使生酱淮中具有明显的柑橘风味、提高酱淮品质和促使酱淮早熟。

柑橘皮渣的添加,造成酱淮中酯类物质的含量略微降低。对照组中总酯含量为299.6 ng/g,而柑橘皮渣实验组含有215.81 ng/g。可能其酱淮中酸类物质的大量增加,使耐盐酵母菌不能在酱淮中生长繁殖,造成酯类化合物的不足,酯香味不明显,且柑橘皮渣中酯类物质含量较低。

实验组与对照组均检测出3种醛类物质,其中相同的成分有2种,分别为癸醛、苯甲醛。新增苯乙醛,减少2-甲基丁醛。醛类物质在挥发性成分中的含量明显增加,且醛类物质的阈值较低,对酱淮的香气有较大贡献。苯乙醛具有花香、坚果香气、焦糖和蜂蜜风味,对酱淮香气起重要贡献作用。实验组和对照组均检测出2种酸类化合物,且都是相同的,分别为2-氨基-6-甲基苯甲酸和乙酸。对照组中2-氨基-6-甲基苯甲酸的含量为266.05 ng/g,实验组中的含量为25.39 ng/g,降低了947.85%。而对照组中的乙酸含量为38.85 ng/g,实验组中的含量为1 320.28 ng/g,其挥发性酸的总量变化较大,是由于柑橘皮渣中含有大量酸性物质,但不会对酱淮的风味和品质造成影响。对照组只检测出一种酮类物质,该酮类物质为3-辛酮。但该化合物在实验组中并没有被检测出来,反而实验组含有4-十一烷酮和1,5,6,7-四氢-4H-吲哚-4-酮,不影响酱淮风味。

其他类化合物包括酰胺、苯胺等含氮化合物以及烃类化合物等,虽然这些物质的种类和含量在添加柑橘皮渣后有所减少,但对酱淮整体风味不造成影响。

3 结论

酱淮是东亚以及东南亚人们日常生活中不可或缺的调味品,因其具有特殊的香气和色泽,故可吸引大量的消费者。但由于近年来生活水平和物质条件的不断提高和消费观念的不断改变,人们不再满足于酱淮只具有其特征的香气,而渴望风味独特且具有个性的酱淮产品。本研究旨在开发一种风味独特、营养丰富且具有保健功效的柑橘皮渣酱淮,柑橘皮渣酱淮的最佳生产条件为大豆∶面粉=7∶3,盐水浓度为18°Bé;发酵温度为35℃;发酵初期添加20%(曲料质量)柑橘皮渣,所制得酱淮不仅具有柑橘风味,还提高了酱淮中总黄酮和总多酚的含量且不影响酱淮中氨基酸态氮的含量。该产品具有柑橘皮和酱淮的营养特性,增加酱淮的保健功效,充分利用柑橘生产加工过程中的副产物,提高柑橘皮渣的附加值。

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Preparation of citrus peel soy sauce

FU Caixia1,PENG Mingye2,LI Junpeng1,GAO Bing2,CHEN Xiong2,LI Dongsheng2,XU Ning2*
(1.Hubei Hanway Seasoning Food Co.,Ltd.,Yichang 443000,China;2.Hubei Research Center of Food Fermentation Engineering and Technology,Research Center of Food Fermentation Engineering and Technology of Hubei,Hubei University of Technology,Wuhan 430068,China)

With soybean and flour as main raw materials,citrus soy sauce was produced through high-salt liquid-state fermentation with citrus peel addition in the early stages.The optimal processing condition was determined using amino acid nitrogen content,total flavonoids content and total polyphenol content as evaluation index.The results showed that when the citrus peel addition was 20%,the amino acid nitrogen,total flavonoids and total polyphenol content were 1.01 g/100 ml,58.87 mg/100 ml,and 418.83 mg/100 ml,respectively;and 21 kinds of flavor substance were increased. The citrus soy sauce not only had nutritional characteristics,but also can improve human health function.The by-product of citrus was fully used during processing,so the added value of citrus peel was increased.

soy sauce;citrus peel;total flavonoid;total polyphenol;GC-MS

TS264.2

B

0254-5071(2015)11-0157-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.11.036

2015-09-02

国家星火计划(S2012D100015);湖北省教育厅项目(Q20141409)

付彩霞(1983-),女,工程师,硕士,研究方向为农产品加工。

徐宁(1979-),男,讲师,博士,研究方向为生物工程。

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