不同淀粉质原料对高盐稀态酱油香气品质的影响

赵谋明，许瑜，苏国万，陈子杰，冯云子

（华南理工大学食品科学与工程学院，广东广州 510640）

酱油是我国传统的调味品，以大豆、面粉和小麦等为主要原料，利用微生物的作用及酶促或非酶促反应，经过长时间日晒夜露，发酵形成具有独特色泽、香气和滋味的调味品，其成分复杂，含有多种氨基酸、糖类、有机酸等成分[1]。酱油的酿造主要由制曲及酱醪发酵两个阶段组成，制曲过程中，微生物生长并产生降解大分子物质所需要的各种酶，而酱醪发酵则是依靠微生物和酶的作用将原料中的糖、蛋白质等大分子物质降解为小分子，如游离氨基酸和有机酸等，形成酱油丰富的风味[2]。近年来，有研究表明改变酱油用原料比例或对酱油用原料进行处理能改变酱油的风味。闫华娟等[3]利用HS-SPME-GC对比分析了添加小麦麸皮酶解液对酱油风味的影响，发现添加小麦麸皮酶解液可以明显提高酱油中4-EG和HEMF的含量。欧阳珊[4]等通过HS-SPME与GC-MS联用，探究了焙炒原料（面粉、小麦）对酱油品质的影响，发现小麦类酱油醛酮类、酸类和含硫化合物均高于面粉类酱油，醇类和酯类低于面粉类酱油。刘贞诚[5]等利用SPME、LLE、V-SDE结合GC-MS对比分析了酱油A（脱脂大豆、小麦为原料）、酱油B（大豆、面粉）、和酱油C（大豆、麸皮和面粉）三种不同原料酱油中的风味物质，发现麸皮的加入可以增加酱油中酸类物质含量，降低醇类、酯类含量，不足的是该实验没有检测到酱油关键焦糖香物质HEMF和sotolone[6]，没有深入的进行定量和感官分析。

大豆中含有20%左右的脂类，在发酵过程中能被微生物等降解产生脂肪酸，与醇类结合生成酯类物质，赋予酱油独特的酯香[5]；含有40%左右的蛋白质，可被降解为氨基酸等，微生物利用氨基酸代谢可以产生醛类等物质[8]。

小麦经过研磨加工后分为面粉和麸皮两部分，面粉的主要成分是蛋白质（8～14%）和糖类（约75%），其中糖类绝大部分以淀粉的形式存在；而对比面粉，麸皮（小麦的外皮）中蛋白（12～18%）和膳食纤维（35～50%）含量更加丰富。目前对于酱油风味的研究大多集中在酱油中蛋白质、脂质等对其风味形成的影响上，然而对于不同淀粉质原料对酿造酱油香气品质的影响仍然不是很明确。

本文采用顶空-固相微萃取（HS-SPME）、液液萃取（LLE）结合气相色谱-质谱联用（GC-MS）研究不同淀粉质原料（面粉、麸皮）对高盐稀态酱油香气品质的影响，在本团队前期研究基础上，通过对高盐稀态酱油的关键香气活性物质进行定量分析以及香气活性值的计算，对比分析不同淀粉质原料酱油的香气品质及关键香气物质的组成特点，本研究将为高盐稀态酱油风味品质的调控提供研究方法及理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料

面粉、麸皮、大豆、食用盐均为市售；酱油曲精（沪酿3.042米曲霉）购于济宁玉园生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

Sartorius BP211D分析天平，中科院广州化学研究所；ZJP-A1430霉菌培养箱，上海智诚分析仪器制造有限公司；LDZX-30KBS立式压力蒸汽灭菌锅，上海申安医疗器械厂；HHW-21CO-6W 型电热恒温水浴锅，上海福玛实验设备有限公司；离心机，美国Waters公司；韦氏分馏装置，广州丛源仪器有限公司；QSC-12T型水浴式氮吹浓缩仪，上海泉岛公司；固相微萃取头，75 μm CAR/PDMS；气相色谱-质谱联用仪，DSQ II，美国Thermo公司。

1.3 试剂

标准品：3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、苯乙醛、3-甲基丁酸、3-甲硫基丙醛、HEMF、sotolone购于Sigma公司；HDMF购于Fluka有限公司；3-甲基丁醇、2-甲基丁醇、1-辛烯-3-醇、苯乙醇、2-甲基丙醛、2-甲基丁酸、乙酸乙酯、乙酸、愈创木酚购于阿拉丁试剂公司。其他试剂均为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司；C6-C33正构烷烃，色谱纯，购于 Sigma公司；二氯甲烷、氯化钠、无水硫酸钠为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司。

1.4 实验方法

1.4.1 不同淀粉质原料高盐稀态酱油样品的制备

参考高献礼[7]的方法，大豆→清洗除杂→浸泡8 h→蒸煮 20 min→加 0.05%米曲霉曲精和面粉或麸皮→霉菌培养箱中制曲→培养 44 h得到成曲→加盐水（20%，1:2.2（g:g））→入发酵罐发酵→发酵90 d得到酱油（面粉类酱油用FSS表示，麸皮类酱油用WSS表示）→样品过滤→4 ℃冰箱贮藏待测

1.4.2 挥发性化合物的萃取[8]

顶空-固相微萃取（HS-SPME）：将8 mL酱油样品，20 μL内标（1.724 mg/L的2-甲基-3-庚酮甲醇溶液）以及1 g氯化钠加入20 mL顶空进样瓶中。45 ℃下保温平衡20 min后，用75 μm CAR/PDMS萃取头在 45 ℃下萃取 40 min，萃取结束后在 GC进样口250 ℃下解析3 min。两个样品间萃取头270 ℃老化10 min，以防止样品间相互污染。

液液萃取（LLE）：将30 mL酱油，30 mL二氯甲烷，20 μL内标（1.724 mg/L的2-甲基-3-庚酮甲醇溶液）加入100 mL碘量瓶中，萃取30 min后，8000 r/min离心10 min，分离乳化层后，得到提取液，该操作共重复两次，合并溶剂，加入无水硫酸钠除水，于-20 ℃冷冻过夜，随后用韦氏分馏装置蒸馏浓缩至2 mL左右，用氮吹浓缩至0.5 mL，过0.22 μm有机膜到GC-MS分析瓶中，进样分析。

1.4.3 GC-MS条件[8,9]

样品采用TR-5MS柱（30 m×0.25 mm×0.25 µm）进行分离。气相色谱条件为：以高纯氦气为载体，流速为1.0 mL/min，分流比为20:1。质谱条件：电子倍增器电压 350 V；离子源温度 230 ℃；传输线温度250 ℃；电子轰击电离（EI）离子源，离子化能量为70 eV；质量范围35～350m/z，扫描速度3.00 scans/s。

程序升温条件（HS-SPME）：40 ℃保持2 min，然后5 ℃/min升温至120 ℃，并保持2 min，最后以7 ℃/min速度升温至220 ℃并保持5 min。

程序升温条件（LLE）：40 ℃保持 2 min，然后4 ℃/min升温至 120 ℃，并保持 2 min，最后以10 ℃/min 速度升温至 280 ℃并保持 5 min，进样 1 μL。

1.4.4 香气物质的定性和定量

使用Xcalibur软件（版本2.0）分析处理数据。通过检索NIST08和Wiley数据库对本试验质谱图进行解谱。本试验所报道化合物为正反匹配度＞750（最大1000）的化合物。

化合物的定性：将TR-5ms色谱柱上得到的保留指数（RI）与标准物质及谱库文献 RI进行对比，RI值通过正构烷烃（C6-C33）的保留时间计算得到。化合物的定量：通过内标（2-甲基-3-庚酮）结合外标标准曲线法对其进行定量分析，方法参考冯云子[8]等。

1.4.5 酱油香气的感官评定

定量感官描述分析（QDA）用于评价不同样品之间滋味和香气感官上的差异[10]。本实验由6位（3名男性、3名女性）经过训练的感官人员对不同淀粉质原料酱油香气进行评价，训练方法及人员选择参照Steinhaus[6]等。感官人员嗅闻一系列梯度稀释、阈值以上浓度的标准溶液之后，再嗅闻酱油样品，并对酱油特征性味道进行评分，主要包括乙醇（醇香）、乙酸（酸香）、3-甲基丁醛（麦芽香）和甲硫基丙醛（土豆香）、HEMF（焦糖香）、4-乙基愈创木粉（烟熏香）、苯乙醛（花香）以及 2-甲基吡嗪（焦烤香），分数范围为1～9，9分为最高值[8]。

1.4.6 数据分析

采用SPSS软件（SPSS 18.0）单因素ANOVA方法分析样品间的显著性差异。所有测定均重复3次，数据采用Microsoft Office Excel 2007进行分析处理，实验结果表示为平均值±标准偏差。

2 结果与讨论

2.1 不同淀粉质原料对高盐稀态酱油感官评价的影响

图1 不同淀粉质原料高盐稀态酱油香气感官评价Fig.1 Sensory evaluation of aroma of high-salt liquid soy sauce fermented with different starch materials

本文以酱油风味特征的8个标度为研究对象，对比分析了不同淀粉质原料酱油样品香气的差异，并进行香气感官评分，结果如图1所示。酸香、焦烤香和焦糖香在两类酱油中评分均较高，除了 WSS中的酸香（4.70）稍低，其余分值均在5分以上；麦芽香在FSS中评分较高（4.13），比WSS中麦芽香评分高1.3分；而余下标度土豆香、花香、醇香等在两种酱油中评分则均在4分以下，这与冯云子[8]的分析结果相近，高盐稀态酱油香气以焦糖/烤香为主，以土豆香、麦芽香为辅。

尽管整体上的风味趋势一致，但不同淀粉质原料酱油在各香气标度上是有一定差异的。FSS中酸香（6.35）、麦芽香（4.13）、土豆香（3.53）、花香（3.35）均比WSS中的评分高1.3分以上。较之FSS，WSS中的焦烤香（6.12）、焦糖香（6.45）和烟熏香（3.40）更加浓厚（约高于FSS 1分左右）。整体上，不同淀粉质原料酱油在香气上有相似之处但又各有特色，但是感官分析的结果还需要分子感官科学技术的配合，对其中的关键香气活性物质定性、定量分析，进一步探讨引起香气感官差异的物质基础。

2.2 不同淀粉质原料高盐稀态酱油中风味化合物的鉴定及分析

用HS-SPME和LLE法对不同淀粉质原料酱油中挥发性化合物进行分析，结果如表 1、表 2所示。HS-SPME共检测到62种挥发性化合物，LLE共60种，共有的有28种。用两种方法检测到呋喃（酮）类（17）最多，但两种酱油中共有的只有3种；另外检测到的酯类（2）最少，仅在HS-SPME法中检测到。

图2 不同淀粉质原料高盐稀态酱油不同种类挥发性化合物的面积百分比Fig.2 Area percent of different kinds of high-salt liquid soy sauce fermented with different starch materials

HS-SPME法对酮类（12）、酸类（9）、醛类（7）物质的萃取效果较好，且醛类所占百分比显著性高于LLE法（p＜0.05）；而LLE法则适合于呋喃（酮）类化合物和杂环化合物，HDMF、HEMF、sotolone、麦芽酚等关键香气活性物质仅在LLE法中检测到，并且LLE检测到的杂环化合物数量是HS-SPME结果的2倍。

虽然不同淀粉质原料酱油中有共有的挥发性化合物，但是两种酱油各物质在面积百分比上有很大的差异。两种方法检测到的不同种类挥发性化合物面积百分比可见图2，HS-SPME法中醛类面积百分比最高，其次是酸类、酮类、醇类、呋喃（酮）类，2-甲基丁醛在醛类中所占比例最突出，在FSS和WSS中分别为26.54%和20.43%。LLE法中酸类面积百分比最高，酮类、醇类、杂环化合物类、呋喃（酮）类次之，乙酸在醛类中所占面积比例最大，在FSS和WSS中分别为26.22%和22.70%，WSS中酮类、酚类、呋喃（酮）类所占比例显著性高于FSS（p＜0.05）。总的来说，两种方法检测到的挥发性化合物中差异性最大的是醛类物质，且 HS-SPME法中比例显著性高于 LLE法（p＜0.05），杂环化合物、呋喃（酮）、含硫化合物、酯类在两种方法中的面积百分比也有较大差异，其中HS-SPME法可以检测到更多的含硫化合物和酯类，而LLE法可检测到较多的杂环化合物、呋喃（酮）。

表1 不同淀粉质原料高盐稀态酱油中挥发性化合物的种类Table 1 Types of volatiles in high-salt liquid soy sauce fermented with different starch materials

表2 不同淀粉质原料高盐稀态酱油中挥发性化合物的组成Table 2 Composition of volatile compounds in high-salt liquid soy sauce fermented with different starch materials

856 3-甲基丁酸 503-74-2 60 1.96±0.26b 1.48±0.20a酸（10） 867 2-甲基丁酸 116-53-0 74 1.36±0.01b 1.03±0.11a 953 4-甲基戊酸 646-07-1 57 0.16±0.00 0.14±0.03 993 戊酸 109-52-4 60 0.10±0.01 0.07±0.00 1169 苯甲酸 65-85-0 105 0.22±0.04 0.18±0.08 1336 苯丙酸 501-52-0 91 - -＜600 乙醛 75-07-0 44 0.38±0.01 0.47±0.04＜600 2-甲基丙醛 78-84-2 43 4.74±0.05b 4.03±0.00a 650 3-甲基丁醛 590-86-3 44 10.70±0.11 12.95±0.89醛（9） 660 2-甲基丁醛 96-17-3 57 26.54±0.38b 20.43±0.84a 777 (E)-2-戊烯醛 1576-87-0 84 0.11±0.00 0.09±0.02 969 苯甲醛 100-52-7 105 1.65±0.09b 1.07±0.14a 1040 苯乙醛 122-78-1 91 1.47±0.07 1.67±0.27 1174 （E）-2-癸烯醛 3913-81-3 55 - -1212 2,4-二甲基-苯甲醛 15764-16-6 133 - -＜600 丙酮 67-64-1 43 6.84±0.19 6.93±0.17＜600 2,3-丁二酮 431-03-8 86 0.10±0.00 0.22±0.01 605 2-丁酮 78-93-3 72 2.19±0.02 2.11±0.01 655 1-羟基-2-丙酮 116-09-6 74 0.35±0.01a 0.90±0.00b 655 2-戊酮 107-87-9 43 0.67±0.02a 0.92±0.04b 706 3-羟基-2-丁酮 513-86-0 45 1.27±0.04a 2.83±0.03b酮（15） 760 1-羟基-2-丁酮 5077-67-8 57 - -806 2-羟基-3-戊酮 5704-20-1 45 0.04±0.00a 0.34±0.02b 850 2-庚酮 110-43-0 43 0.16±0.01 0.18±0.02 862 5-甲基-2-己酮 110-12-3 58 0.15±0.00 0.12±0.00 951 2,3-辛二酮 585-25-1 99 0.02±0.00 0.04±0.01 995 3-辛酮 106-68-3 99 0.04±0.00 0.08±0.00 1012 2-甲基-3-辛酮 923-28-4 43 - -1021 2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮（MCP） 80-71-7 112 - -1023 2,6-二甲基-3-庚酮 19549-83-8 43 0.65±0.01 0.65±0.07酯（2） ＜600 乙酸甲酯 79-20-9 74 0.10±0.00 0.19±0.00＜600 乙酸乙酯 141-78-6 61 0.70±0.03 0.75±0.05＜600 乙醇 64-17-5 45 5.37±0.12b 4.04±0.04a＜600 2-甲基丙醇 78-83-1 43 0.10±0.01 0.32±0.01 731 3-甲基丁醇 123-51-3 55 0.54±0.03 0.78±0.04 735 2-甲基丁醇 137-32-6 57 0.48±0.01a 1.49±0.04b 781 2,3-丁二醇 513-85-9 45 - -醇（11） 863 4-甲基-1-戊醇 626-89-1 85 0.03±0.00 0.05±0.01 990 1-辛烯-3-醇 3391-86-4 57 1.82±0.10b 1.26±0.08a 1028 2-乙基-1-己醇 104-76-7 57 - -1095 1,2,3-丙三醇 26446-35-5 43 - -1110 苯乙醇 60-12-8 91 0.06±0.00 0.03±0.00 1300 2-己基-1-辛醇 19780-79-1 57 - -

1082 愈创木酚 90-05-1 109 0.38±0.04a 1.61±0.14b酚（3） 1194 邻苯二酚 120-80-9 110 - -1307 4-乙烯基愈创木酚 7786-61-0 150 - -＜600 2-甲基呋喃 96-47-9 82 0.27±0.00a 0.75±0.06b 676 2,5-二甲基呋喃 625-86-5 96 0.33±0.00a 0.93±0.08b 802 2-甲基四氢呋喃-3-酮 3188-00-9 72 0.06±0.00 0.06±0.00 828 糠醛 98-01-0 95 0.39±0.02 0.22±0.01 850 2-糠醇 98-00-0 98 1.20±0.04a 1.63±0.10b 905 2（5H）-呋喃酮 497-23-4 55 - -907 二氢-2（3H）-呋喃酮（γ-丁内酯） 96-48-0 42 0.17±0.01 0.23±0.02呋喃（酮）（17） 918 2-乙酰基呋喃 1192-62-7 95 0.16±0.00 0.18±0.02 951 5-甲基-2-糠醇 3857-25-8 95 - -955 3-甲基-2（3H）-呋喃酮 1679-47-6 42 - -961 1-（2-糠基）-2-丙酮 6975-60-6 81 0.11±0.00 0.23±0.02 1036 二氢-3-羟基-4,4-二甲基-2(3H)呋喃酮（DL-泛解酸内酯） 599-04-2 71 - -1065 4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮（HDMF） 3658-77-3 128 - -1101 3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)呋喃酮（sotolone） 28664-35-9 83 - -1136 4-羟基-2-甲基-5-乙基-3(2H)-呋喃酮（HEMF1）27538-09-6 142 - -1143 4-羟基-5-甲基-2-乙基-3(2H)-呋喃酮（HEMF2）27538-09-6 142 - -1223 5-羟甲基-糠醛 67-47-0 97 - -1201 3-苯基呋喃 13679-41-9 144 0.13±0.00 0.10±0.01＜600 甲硫醇 74-93-1 47 0.38±0.01 0.40±0.00＜600 二甲基硫醚 75-18-3 47 0.31±0.01 0.46±0.03 715 二甲基二硫 624-92-0 94 1.88±0.04 1.51±0.04含硫化合物（8） 904 3-甲硫基丙醛 3268-49-3 48 0.93±0.00b 0.88±0.10a 975 二甲基三硫 3658-80-8 126 0.23±0.02 0.16±0.01 977 3-甲硫基丙醇 505-10-2 106 - -1010 糠基甲硫醚 1438-91-1 81 0.02±0.00 0.02±0.00 1189 3-甲硫基丙酸乙酯 13532-18-8 134 - -825 2-甲基吡嗪 109-08-0 94 0.72±0.03b 0.48±0.03a 915 2,6-二甲基吡嗪 108-50-9 108 0.99±0.06a 1.32±0.09b 1018 2-乙基-5-甲基吡嗪 13360-64-0 121 0.15±0.00 0.27±0.03 1014 2,3,5-三甲基吡嗪 14667-55-1 121 0.03±0.00 0.09±0.01 1077 2-吡咯烷酮 616-45-5 85 - -1064 2-乙酰基吡咯 1072-83-9 94 1.21±0.03b 0.97±0.08a杂环化合物（12） 1107 3-羟基-2-甲基-4-吡喃酮（麦芽酚） 118-71-8 126 - -1143 2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮（DDMP） 28564-83-2 144 - -1153 5,6-二氢-4-甲基-2H-吡喃-2-酮 2381-87-5 82 - -1184 3-羟基-2,6-二甲基-4H-吡喃-4-酮 2298-99-9 69 - -1185 2-甲基-3-甲氧基-4H-吡喃-4-酮 4780-14-7 69 - -1240 2-甲基-3-丙基吡嗪 15986-80-8 108 - -

839 unknown NA 57 0.52±0.07 0.64±0.02 955 unknown NA 88 - -其他（7） 987 unknown NA 101 0.27±0.00 0.21±0.02 1020 unknown NA 99 0.32±0.01a 0.57±0.05b 1069 unknown NA 128 - -1073 苯甲酰甲醛水合物 1075-06-5 105 0.33±0.01 0.43±0.07 1135 unknown NA 99 - -面积百分比%c种类RI(TR-5ms)a 化合物LLEd FSS WSS 622 乙酸 26.22±0.15B22.70±0.22A 700 丙酸 0.74±0.00B0.49±0.01A 763 2-甲基丙酸 2.39±0.15B1.64±0.09A 786 丁酸 0.34±0.01 0.35±0.00酸（10） 856 3-甲基丁酸 4.35±0.65B3.82±0.22A 867 2-甲基丁酸 1.66±0.02B1.39±0.01A 953 4-甲基戊酸 0.20±0.02 0.15±0.02 993 戊酸 - -1169 苯甲酸 0.72±0.05 0.65±0.00 1336 苯丙酸 0.15±0.01 0.06±0.01＜600 乙醛 - -＜600 2-甲基丙醛 - -650 3-甲基丁醛 2.24±0.08 2.46±0.03 660 2-甲基丁醛 2.35±0.07B1.15±0.00A醛（9） 777 (E)-2-戊烯醛 - -969 苯甲醛 0.03±0.00 0.02±0.00 1040 苯乙醛 0.62±0.10 0.38±0.09 1174 （E）-2-癸烯醛 0.25±0.15 0.10±0.01 1212 2,4-二甲基-苯甲醛 0.12±0.03 0.22±0.02＜600 丙酮 - -＜600 2,3-丁二酮 - -605 2-丁酮 6.71±0.55B4.84±0.03A 655 1-羟基-2-丙酮 4.97±0.17B7.75±0.28A 655 2-戊酮 - -706 3-羟基-2-丁酮 9.11±0.14A12.36±0.53B 760 1-羟基-2-丁酮 1.89±0.02A2.30±0.06B 806 2-羟基-3-戊酮 0.10±0.01A0.52±0.01B酮（15） 850 2-庚酮 - -862 5-甲基-2-己酮 - -951 2,3-辛二酮 - -995 3-辛酮 - -1012 2-甲基-3-辛酮 0.53±0.01A0.85±0.03B 1021 2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮（MCP） 0.22±0.01 0.30±0.01

1023 2,6-二甲基-3-庚酮 0.82±0.04 0.54±0.44酯（2） ＜600 乙酸甲酯 - -＜600 乙酸乙酯 - -＜600 乙醇 - -＜600 2-甲基丙醇 - -731 3-甲基丁醇 0.17±0.00 0.16±0.00 735 2-甲基丁醇 0.11±0.00A0.20±0.00B 781 2,3-丁二醇 9.20±0.25B7.16±0.11A醇（11） 863 4-甲基-1-戊醇 - -990 1-辛烯-3-醇 - -1028 2-乙基-1-己醇 0.11±0.03 0.11±0.00 1095 1,2,3-丙三醇 0.33±0.01 0.36±0.04 1110 苯乙醇 0.12±0.00B0.06±0.00A 1300 2-己基-1-辛醇 0.10±0.02 0.13±0.00 1082 愈创木酚 0.12±0.00A0.48±0.00B酚（3） 1194 邻苯二酚 0.76±0.08 1.09±0.08 1307 4-乙烯基愈创木酚 0.03±0.00 0.17±0.03＜600 2-甲基呋喃 - -676 2,5-二甲基呋喃 - -802 2-甲基四氢呋喃-3-酮 - -828 糠醛 trace trace 850 2-糠醇 2.64±0.01A2.88±0.01B 905 2（5H）-呋喃酮 1.35±0.06A1.64±0.01B 907 二氢-2（3H）-呋喃酮（γ-丁内酯） 1.62±0.04A1.85±0.02B 918 2-乙酰基呋喃 - -951 5-甲基-2-糠醇 0.04±0.00 0.05±0.00呋喃（酮）（17） 955 3-甲基-2（3H）-呋喃酮 0.15±0.00 0.11±0.00 961 1-（2-糠基）-2-丙酮 - -1036 二氢-3-羟基-4,4-二甲基-2(3H)呋喃酮（DL-泛解酸内酯） 0.65±0.03A0.95±0.02B 1065 4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮（HDMF） 1.23±0.01A2.34±0.02B 1101 3-羟基-4,5-二甲基-2(5H)呋喃酮（sotolone） 0.08±0.00 0.03±0.00 1136 4-羟基-2-甲基-5-乙基-3(2H)-呋喃酮（HEMF1）0.05±0.00 0.07±0.00 1143 4-羟基-5-甲基-2-乙基-3(2H)-呋喃酮（HEMF2）0.12±0.01 0.18±0.01 1223 5-羟甲基-糠醛 0.14±0.00 0.04±0.00 1201 3-苯基呋喃 - -＜600 甲硫醇 - -＜600 二甲基硫醚 - -715 二甲基二硫 - -904 3-甲硫基丙醛 0.44±0.01B0.27±0.01A含硫化合物（8） 975 二甲基三硫 - -977 3-甲硫基丙醇 0.13±0.01 0.12±0.00 1010 糠基甲硫醚 - -

注：a.RI是kovats指数，是风味化合物在TR-5ms柱上的保留指数；b.以离子碎片积分方式（SIM）得到各挥发性化合物面积；c.表示该化合物面积占化合物总面积的比例；d.同一行，不同方法中不同字母标记的面积百分比表示具有显著性差异（p＜0.05）。

两种方法均检测出7种醇类物质，HS-SPME法中所占比例最高的是乙醇，在FSS和WSS中百分比含量分别为5.37%、4.04%，FSS中比例显著性高于WSS中该物质的比例（p＜0.05）。LLE法中2,3-丁二醇所占面积百分比含量最高，在FSS和WSS中的比例分别为9.20%和7.16%。

酸类是两种酱油中种类多且含量高的物质，两种方法均检测出9种酸类，且乙酸是两种方法中所占比例最高的物质。FSS中共检测出10种酸类化合物，其中 2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、乙酸是香气活性物质[6,12,16]，分别为酱油贡献着酸奶酪味和酸香[8,11～15]，它们在FSS中百分比含量显著性高于WSS中该物质的比例（p＜0.05）。对比欧阳珊[4]HS-SPME法的结果，发现 2-甲基丁酸、3-甲基丁酸、2-甲基丙酸的面积百分比含量与本实验结果相似，而面粉类酱油的乙酸含量显著性低于小麦类酱油，不同于本实验结果（HS-SPME法中FSS与WSS的乙酸面积百分比含量无显著性差异）。两种酱油有8种共有的酸，戊酸仅在HS-SPME法中检测到，在两种酱油中面积百分比含量很低且没有显著性差异，而苯丙酸仅在LLE法中检测到，在 FSS和 WSS中面积百分比分别为 0.15%、0.06%。

HS-SPME法检测出7种醛类物质，其中面积百分比最高的是2-甲基丁醛，在FSS和WSS中所占比例分别为26.54%、20.43%，其次是3-甲基丁醛、2-甲基丙醛，这三种物质为酱油贡献着麦芽香[8,11～15]。2/3-甲基丁醛是Strecker醛，是酱油香气物质中重要的组分，其主要生成途径可能有两种，一是来源于亮氨酸和异亮氨酸的降解，而另一种是微生物利用游离氨基酸的转氨和去羰基作用[17]。LLE法检测出6种，2-甲基丁醛的面积百分比含量最高，在FSS和WSS中所占比例分别为2.35%、1.15%，其次是3-甲基丁醛。两种方法检测到的醛类物质面积百分比差异较大，比例差异主要是2-甲基丁醛和3-甲基丁醛，且FSS中2-甲基丁醛比例均显著性高于WSS中该物质比例（p＜0.05）。

HS-SPME法中共检测出12种酮类物质，其中丙酮、2-丁酮的含量最高，2,3-辛二酮含量最低，但是它具有乳脂、奶油香味，是咖啡和烟草工业常用的香料[18]。LLE法仅检测出8种物质，其中FSS中3-羟基-2-丁酮、1-羟基-2-丙酮和1-羟基-2-丁酮含量均显著性低于WSS（p＜0.05）。值得一提的是LLE法检测到的2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮（MCP），在 20世纪末首次被日本的研究者发现[19]，存在于咖啡[20]等香气中，但是对酱油香气贡献鲜有报道。

酚类是发酵豆制品中重要的风味物质[21]。HS-SPME法中仅检测到愈创木酚，在FSS和WSS中比例分别为0.38%、1.16%，LLE法中检测到3种物质，包括邻苯二酚、4-乙烯基愈创木酚和愈创木酚，前两种物质在FSS和WSS中比例均无显著性差异，愈创木酚在FSS和WSS中比例分别为0.12%、0.48%。两种方法中 WSS中愈创木酚面积百分比含量均显著性高于FSS（p＜0.05），虽然面积百分比不高，但是为酱油贡献着重要的烟熏香[8]。有研究表明，提高原料中小麦粉的比例会增加酱油中该物质含量[22]，这也可能是造成WSS中该物质面积百分比含量较高的原因。愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚是酱油中常见的酚类物质，然而本研究中未检出4-乙基愈创木酚。

HS-SPME法中检测出9种呋喃（酮）类物质，LLE法检测出11种，只有糠醇、糠醛、丁内酯是两种方法中共同检测到的物质。HS-SPME法中，2-糠醇所占面积百分比含量最高，在FSS和WSS中分别为1.20%和1.63%，其次是2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃，它们在WSS中的面积百分比分别为0.75%和0.93%，均显著性高于 FSS中对应物质所占比例（分别为0.27%和0.33%）。LLE法中，2-糠醇的面积百分比含量最高，在FSS和WSS中分别占2.64%和2.88%，其次是γ-丁内酯和 2（5H）-呋喃酮，WSS中这三种物质的面积百分比均显著性高于 FSS中该物质比例（p＜0.05）。为酱油贡献焦糖香的重要物质包括HDMF、HEMF、sotolone[6]，这三种物质仅在LLE中检测到，HDMF在FSS和WSS中所占面积百分比分别为1.23%和2.34%，HEMF和sotolone所占比例很低且在FSS和WSS中面积百分比含量没有显著性差异（p＞0.05）。酱油中的杂环类化合物在极大程度上丰富了酱油的风味，包括吡喃、吡咯、吡嗪等。HS-SPME法共检测出5种，LLE法检测到10种。2-甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯是两种方法共有的杂环类物质，FSS中2-甲基吡嗪和2-乙酰基吡咯所占比例均显著性高于WSS中该物质比例（p＜0.05）。麦芽酚仅在LLE法中检测到，在FSS和WSS中面积百分比含量分别为2.29%和2.91%。

尽管含硫化合物的百分比很低，但是它们对酱油整体风味的贡献很大。HS-SPME检出6种、LLE检出3种，只有3-甲硫基丙醛是两种方法中共有的物质，同时它也是香气活性物质，主要来源于甲硫氨酸的降解[10]，为酱油贡献着烤土豆香[8]，FSS中面积百分比显著性高于WSS中该物质的比例（p＜0.05）。

2.3 不同淀粉质原料高盐稀态酱油中风味活性物质的定量分析

不同淀粉质原料高盐稀态酱油中风味活性物质的定量分析结果，如表3所示。针对17种重要的高盐稀态酱油香气活性物质进行了定量分析，发现其中 11种化合物的香气活性值（OAV）大于 1，对本实验的研究对象具有香气贡献。OAV值是评价香气化合物重要性的一个指标，对于酱油来说，我们通常用 OAV值来判断酱油中香气化合物对酱油风味的贡献程度，一般认为OAV＞1，则表示该体系中香气化合物对食品风味有贡献，且 OAV值越大，则表示该香气化合物对食品风味贡献越大。

表3 不同淀粉质原料高盐稀态酱油中香气活性物质浓度及其香气活性值Table 3 Concentrations and OAVs of the aroma-active substances in high-salt liquid soy sauce fermented with different starch materials

注：a.此前在文献中已经报道的酱油中常见的关键香气活性物质，参看文献[8,11～15]；b.此前在文献中已经报道的该化合物的气味描述，参看文献[8,11～15]；c.浓度平均值由内标法加外标法计算得到，每行中不同字母标记的浓度平均值表示有显著性差异（p＜0.05）；d.指文献报道该化合物在水中的阈值，参看文献[6,21,23,24]；e.表示OAV值=该化合物浓度/其在.水中的阈值；f.HDMF、HEMF、sotolone表示用LLE法萃取及用标曲进行定量。

由表 3可知，OAV值最高的是 3-甲基丁醛（OAVFSS=2656，OAVWSS=2294），其次是2-甲基丁醛（1259，691），HDMF（67，140），它们分别为酱油贡献着麦芽香和焦糖香[8,11～15]。3-甲基丁醛的浓度在FSS和WSS中没有显著性差异（p＞0.05），但FSS中2-甲基丁醛的OAV值显著性高于WSS（p＜0.05），与麦芽香感官分析结果一致，表明 FSS中麦芽香强于WSS主要由2-甲基丁醛引起。WSS中HDMF的OAV值为140，约为FSS中OAV值的2倍，两种酱油中HDMF的 OAV值均与前期研究相符（OAV范围在0～109）[6,25,26]，该结果与感官分析中WSS中焦糖香明显强于 FSS的结果一致，表明该香气差异可能与HDMF的浓度密切相关。这可能与麸皮中含有大量的纤维素、木质素[27]有关，这些物质被微生物及酶水解后大多数生成五碳糖，不易被微生物充分利用[11]，但却是美拉德反应的重要前体物质[27]，能产生焦糖香物质HDMF[1]。1-辛烯-3-醇在FSS中该物质的OAV值约为WSS的4.5倍，为酱油贡献蘑菇味，是霉菌孢子的特征香气[28]，由于酱油在制曲时加入霉菌，所以该物质可能主要来源于制曲阶段。愈创木酚在两种酱油中的 OAV 值分别为 22（FSS）和 66（WSS），WSS中OAV值高的原因可能是由于WSS的麸皮原料中含有大量的木质素[27]，该物质可经过曲霉的分解利用形成阿魏酸，进一步被酵母菌利用生成具有烟熏味的愈创木酚[1]，这可能是WSS中烟熏香较FSS明显的原因之一。此外，苯乙醛也有较高的 OAV值，但在两种酱油中 OAV值没有明显差异，此结果与感官分析花香的结果相一致。除酱油外，上述几种物质也常被认为是味增[24]、豆酱[21]中关键香气化合物之一。

OAV值在1～10之间的只有3-甲硫基丙醛，它是甲硫氨酸的降解产物[29]，对酱油整体风味贡献很大，在FSS中该物质的OAV值约是WSS中的1.5倍，可能是由于面粉质原料更容易被微生物利用从而产生更多的氨基酸，经过降解生成3-甲硫基丙醛，这一结果与感官分析中土豆香结果一致。OAV值小于1的共有7种物质，HEMF和sotolone的OAV值符合文献报道的范围（OAVHEMF在 0.5～2163之间，OAVsotolone在0～203之间）[6,12,16]，但相对来说OAV值偏低，这与实验室发酵采用小型发酵罐可能有一定关系。WSS中HEMF的OAV值约为FSS的1.5倍，与感官分析中WSS的焦糖香强于FSS相一致。2/3-甲基丁酸、乙酸在FSS中的浓度均显著性高于WSS中该物质的浓度（p＜0.05），然而该类物质阈值较高，导致OAV值小于1，该结果与感官分析中酸味评分相符。

3 结论

不同淀粉质原料酱油在香气上有一定差异，对比WSS，FSS中酸香、麦芽香、土豆香较明显，而焦糖香、焦烤香、烟熏香较弱。通过HS-SPME法和LLE法结合GC-MS对比分析了两种酱油中挥发性化合物的组成，共检测到94种物质，其中共同组分有28种。两类酱油中挥发性化合物种类相差不大，但各物质的面积百分比有很大的差异。WSS中以酮类、酚类、呋喃（酮）类、杂环类化合物为主，而FSS中则以酸类、醛类、醇类、含硫化合物类的比例更高。通过对 17种酱油常见的香气活性化合物进行定量及 OAV值计算，发现12种物质的浓度高于其阈值，OAV值最高的是3-甲基丁醛，其次是2-甲基丁醛和HDMF。FSS中2-甲基丁醛的OAV值高于WSS，与麦芽香感官分析结果相符。WSS中HDMF的OAV值高于FSS，与感官分析中的焦糖香结果一致。由此可见，淀粉质原料对酱油风味品质影响较大，使用不同淀粉质原料有可能成为调控酱油风味品质的有效手段，本研究将为高品质酱油的生产提供理论基础。