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酱油是我国的传统食品,是老百姓最喜爱的调味品之一。按生产工艺的不同可分为酿造酱油和配制酱油。酿造酱油是以淀粉,黄豆/脱脂大豆等为主要原料经微生物发酵而成,含有大量的氨基酸,糖和天然棕红素等营养成分。而配制酱油是在酿造酱油的基础上,添加酸水解植物蛋白调味液配制而成。强酸高温条件下蛋白质水解成氨基酸的过程一天就能完成,生产周期短,成本低廉。一些不法厂商以配制酱油甚至是酸水解植物蛋白调味液冒充酿造酱油出售以谋取暴利。酿造酱油和配制酱油的鉴别技术在国内外多有研究和报道,但由于各种酿造工艺的区别和仿真手段的日益高明,已经很难以单一的指标对其进行鉴别。酿造酱油是通过微生物发酵生产的,发酵过程除产生氨基酸外,还产生特有的香气成分;而酸水解法生产的酱油不含这些香味成分。而且由于酿造酱油含有的香气成分是天然产生的,成分独特且复杂,很难用化学配制的方法进行模仿。研究香气的特征成分,有可能找到科学的鉴别方法。因此,本研究以酿造酱油和酸水解植物蛋白调味液为研究对象,采用液液萃取、顶空固相微萃取(SPME)和气相色谱-质谱联用技术对二者的挥发性成分进行提取和分析,确立了以1-辛烯-3-醇作为酿造酱油的指示性成分,2-异丙基吡嗪、2-甲基-5-异丙基吡嗪和1-苯基-2-丙酮作为酸水解植物蛋白调味液的指示性成分,并依此建立了酱油鉴别的新方法。
本文的具体研究内容及结果如下:
一、以液液萃取和气相色谱质谱联用对3种不同工艺的酿造酱油和3种不同生产厂家的酸水解植物蛋白调味液中的挥发性成分进行了分离鉴定。共鉴定出146种成分,包括15种醇,9种酚,24种酸,21种羰基化合物,18种酯,13种含硫化合物,3种吡喃(酮),13种呋喃(酮)和30杂环化合物;其中21种化合物为酿造酱油所特有,14种化合物为水解液所特有。酿造酱油和酸水解植物蛋白调味液中的挥发性成分在组成和含量上均存在较大差异。酿造酱油中含比较丰富的醇、烷基取代酚、酯、羟基取代吡喃(酮)和呋喃(酮),而酸水解植物蛋白调味液中杂环化合物含量较多,主要表现为吡嗪类物质。
二、本部分采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术对酿造酱油和酸水解植物蛋白调味液中的挥发性成分进行了分离鉴定。实验中对影响顶空固相微萃取的萃取效率的主要影响因素(萃取时间、萃取温度和氯化钠的用量)进行了优化,优化的SPME条件为:于50℃,氯化钠100g/L的条件下萃取30min。在上述条件下对3个酿造酱油和2个酸水解植物蛋白调味液的特征挥发性成分进行了分析,鉴定出101种成分,包括22种醇,8种酚,16种酯,9种酸,16种羰基化合物,24杂环化合物和6种含硫化合物;其中21种化合物为酿造酱油所特有,27种化合物为水解液所特有。比较发现酿造酱油中挥发性成分的总含量远远的大于酸水解植物蛋白调味液中挥发性成分的总含量。酿造酱油中挥发性成分以醇和酯类为主,而酸水解植物蛋白调味液挥发性成分以杂环类化合物和羰基化合物为主。比较液液萃取和顶空固相微萃取对酿造酱油和酸水解植物蛋白调味液的挥发性成分分析结果发现,液液萃取在萃取酿造酱油中吡喃(酮)和呋喃(酮)方面具有明显优势,而顶空固相微萃取在萃取酿造酱油中醇、酯,酸水解植物蛋白调味液中羰基化合物和杂环化合物方面具有明显优势。
三、比较液液萃取和项空固相微萃取的分析结果发现:液液萃取在萃取酿造酱油中呋喃(酮)和吡喃(酮)方面有明显优势,而顶空固相微萃取在萃取酿造酱油中醇类和酯类,酸水解植物蛋白调味液中羰基化合物和吡嗪类化合物方面有明显优势。通过前面两部分研究发现,酿造酱油中含多种特征的醇、酯、呋喃(酮)和吡喃(酮),酸水解植物蛋白调味液中含多种特征的羰基化合物和杂环化合物。因此最终选择顶空固相微萃取作为前处理的方法对10个不同酿造酱油样品和12个来源不同的酸水解植物蛋白调味液的挥发性成分进行了分析。在10个酿造酱油样品中共确立了11个特征共有成分,在12个酸水解植物蛋白调味液中共确立了15个特征成分。通过排除焦糖色素中挥发性成分对特征组分的干扰,确定了以1-辛烯-3-醇作为酿造酱油的指示性成分,2-异丙基吡嗪、2-甲基-5-异丙基吡嗪和1-苯基-2-丙酮作为酸水解植物蛋白调味液的指示性成分,提出了酱油鉴别的新方法,并应用于市售酱油的鉴定。