谷氨酰胺酶在10 t規模醬油發酵中應用研究

趙旭　黃小玲　崔春

摘要：鮮味是反映釀造醬油品質的一項重要指標。谷氨酰胺酶可以催化谷氨酰胺生成谷氨酸和γ-谷氨酰肽，從而提高醬油的鮮味。文章研究了在10 t規模醬油發酵過程中添加谷氨酰胺酶對醬油中谷氨酸、谷氨酰胺、γ-谷氨酰肽、氨基酸態氮和全氮等指標的影響，并對添加谷氨酰胺酶的醬油進行了HS-SPME-GC-MS分析和感官評定。結果表明，添加谷氨酰胺酶可明顯提高醬油原油的谷氨酸含量、氨基酸態氮含量、全氮含量并調節γ-谷氨酰肽的種類及含量。添加谷氨酰胺酶對醬油原油的pH值和總酸含量有小幅度影響。HS-SPME-GC-MS分析表明，添加谷氨酰胺酶的醬油的揮發性風味物質發生了一定變化，醇類、醛類、酮類化合物的種類和含量都有所增加，使醬油的滋味和氣味更加豐富。感官評價顯示添加谷氨酰胺酶可較大幅度提升醬油的鮮味強度，小幅度減弱醬油的苦味和增加醬油的酸味，對咸味、甜味的影響較小。該研究結果為谷氨酰胺酶在醬油釀造中的應用提供了理論支持。

關鍵詞：谷氨酰胺酶；醬油發酵；谷氨酸；HS-SPME-GC-MS；感官評價

中圖分類號：TS264.21文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2024）01-0164-07

Research on Application of Glutaminase in Fermentation of 10 t Scale of Soy Sauce

ZHAO Xu， HUANG Xiao-ling， CUI Chun*

Abstract： Umami is an important index to reflect the quality of brewed soy sauce. Glutaminase can catalyze glutamine into glutamic acid and γ-glutamyl peptide， so as to enhance the umami of soy sauce. In this paper， the effects of adding glutaminase into 10 t scale of soy sauce during the fermentation process on glutamic acid， glutamine， γ-glutamyl peptide， amino acid nitrogen and total nitrogen are studied. HS-SPME-GC-MS analysis and sensory evaluation of soy sauce added with glutaminase are carried out. The results show that the addition of glutaminase could significantly increase the content of glutamic acid， amino acid nitrogen， total nitrogen in crude soy sauce and regulate the type and content of γ-glutamyl peptide. The addition of glutaminase has a small effect on pH value and total acid content of crude soy sauce. HS-SPME-GC-MS analysis shows that the volatile flavor substances of soy sauce added with glutaminase change to some extent， and the types and content of alcohols，? aldehydes and ketones increase， which makes the taste and smell of soy sauce more abundant. Sensory evaluation shows that the addition of glutaminase could greatly improve the umami intensity of soy sauce， slightly reduce the bitterness of soy sauce and increase the sourness of soy sauce， and has little effect on saltiness and sweetness. The results have provided theoretical support for the application of glutaminase in soy sauce brewing.

Key words： glutaminase; soy sauce fermentation; glutamic acid; HS-SPME-GC-MS; sensory evaluation

釀造醬油是中國傳統的調味品，在我國已有3 000多年的歷史。醬油主要是由蛋白質原料（大豆、脫脂大豆等）和淀粉質輔料（小麥、麩皮等）經微生物發酵釀制而成。發酵過程中起主導作用的是微生物產生的各類生物酶。植物蛋白和淀粉在各種酶的催化下生成氨基酸、呈味肽、糖類、酯類、醇類、醛類等低分子化合物，從而使醬油呈現出豐富多樣的風味，其中蛋白質分解產生的肽和氨基酸是醬油中重要的鮮味物質，尤其是谷氨酸和γ-谷氨酰肽是醬油鮮味的主要來源。

醬油的滋味可以用鮮味、甜味、酸味、咸味和苦味5個指標進行評價，其中鮮味、甜味和酸味尤為重要。鮮味是評價醬油品質的一項重要指標，主要來源于鮮味氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）、鮮味肽和酵母菌自溶時產生的核苷酸[1]；甜味主要來源于淀粉水解后所產生的糖，如葡萄糖、麥芽糖等，還有一部分來自甜味氨基酸，如蘇氨酸、丙氨酸和脯氨酸等[2]；酸味主要來自有機酸，如乙酸、乳酸、琥珀酸和檸檬酸等20多種有機酸，酸味物質之間的協同作用對醬油的獨特風味起著關鍵性作用。此外，有機酸還能改善醬油醬醪體系的pH，在抑制雜菌生長的同時能降低醬油的生物胺產量及其產生的胺臭味[3]。

隨著生活水平的提高，人們對釀造醬油的“天然”和“美味”提出了更高的要求。因此，研究人員對醬油發酵過程中各類生物酶的種類和數量進行了深入的研究，以期進一步優化、提升上述各種風味物質以及醬油的感官品質。比如，在傳統醬油發酵過程中，米曲霉自身的酶系中谷氨酰胺酶分泌不足，導致產生的谷氨酰胺未能高效轉化為谷氨酸和呈味肽，使得醬油原油的谷氨酸和呈味肽含量偏低，風味有待提高。有學者發現在醬油釀造過程中利用低溫脅迫米曲霉自溶[4]，在4 ℃低溫條件下有利于提升谷氨酰胺酶的活性（發酵第9天時活性增加了3倍），在發酵結束后谷氨酸（Glu）和天冬氨酸（Asp）的含量分別增加了5.73%和3.47%。此類技術在一定程度上彌補了米曲霉酶系的先天不足，但其對鮮味物質含量的提升效果較有限，且低溫生產對設備、能耗的要求較高，限制了其在大規模生產中的應用。相比而言，在醬油釀造過程中以酶制劑的方式增加同類型生物酶的活性，對鮮味物質的提升幅度更可觀，且使用靈活，對設備要求較低，符合現有食品法規的要求，具備在大規模生產中的應用可行性。因此，本實驗測試了谷氨酰胺酶制劑在10 t規模醬油發酵中的應用，并在此基礎上評價了添加谷氨酰胺酶對醬油中谷氨酸、氨基酸態氮和γ-谷氨酰肽含量以及醬油中揮發性風味物質和滋味的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

材料：實驗所需的發酵原料黃豆-面粉混合曲料由廣東珠江橋生物科技股份有限公司提供；谷氨酰胺酶由諾維信（中國）生物技術有限公司提供；陰離子交換柱色譜小柱（Oasis Max）由沃特世科技（上海）有限公司提供。

試劑：氫氧化鈉、甲醛、甲酸、乙腈等均為國產分析純。

1.2 主要儀器設備

AL204電子分析天平 梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司；BioTek多功能酶標儀 美國伯騰儀器有限公司；HYP-308消化爐、KDN-103F自動定氮儀 上海纖檢儀器有限公司；TS100微型渦旋混合儀 杭州瑞誠儀器有限公司；PHS-3E pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；78-1磁力加熱攪拌器 常州澳華儀器有限公司；HH-4恒溫水浴鍋 江陰市保利科研器械有限公司；SBA-40X生物傳感分析儀 濟南延和生物科技有限公司；UltiMate 3000高效液相色譜儀 賽默飛世爾科技公司；UPLC-MS/MS聯用儀 美國布魯克公司；Agilent 8890-7000D三重串聯四極桿氣質聯用儀 安捷倫科技（中國）有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 酶解工藝

本研究基于10 t的工廠生產規模，向處理組中分別添加0.01%、0.02%的谷氨酰胺酶，對照組不添加谷氨酰胺酶，分別在發酵0，10，20，30，90 d時取樣，滅酶后測定各項指標。

1.3.2 基本指標的測定方法

1.3.2.1 谷氨酸含量的測定

取適量醬油稀釋到適合儀器測定范圍的倍數，取25 μL稀釋液，用三通道生物傳感分析儀測定谷氨酸的含量。

1.3.2.2 谷氨酰胺含量的測定

參考柳俊等[5]的方法，采用高效液相色譜儀測定醬油中谷氨酰胺的含量。

色譜條件：采用Hypersil C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相：辛烷磺酸鈉溶液∶乙腈（95∶5）；流速1.0 mL/min；檢測波長210 nm；柱溫27 ℃；進樣量20 μL。

1.3.2.3 醬油中γ-谷氨酰呈味肽含量的測定

參考Frerot等[6]的方法分離并鑒定醬油中的呈味肽。取0.3 mL醬油用50 mL去離子水稀釋，以8 mL/min的流速過Oasis Max混合型陰離子SPE柱，用80 mL去離子水沖洗，用5%甲酸-水溶液（6 mL）洗脫。洗脫液經0.22 μm濾膜過濾后置于樣品瓶中，4 ℃低溫保存用于后續UPLC/MS分析。

UPLC的分離過程采用C18柱（2.1 mm×100 mm，2.2 μm）。分離條件：流動相A：0.1%甲酸-水溶液，流動相B：乙腈；流速0.3 mL/min；進樣量3 μL。梯度洗脫條件：0～2 min，100%～85% A和0%～15% B（線性洗脫）；2～5 min，85%～20% A和15%～80% B（線性洗脫）；5～8 min，20% A和80% B（等量洗脫）；8～10 min，20%～85% A和80%～15% B（線性洗脫）；10～12 min，85% A和15% B（等量洗脫）。

醬油樣品經UPLC分離后，分流通過電噴霧界面進入高分辨質譜儀。采用ESI正離子掃描模式，霧化氣和干燥氣為高純度氮氣，干燥溫度為180 ℃，干燥氣流速為4.0 L/min，掃描范圍：質荷比（m/z）50～1 000 amu。待高分辨質譜儀進行AUTO MS/MS 數據采集后，得到各離子組分的二級碎片譜，采用Data Analysis 軟件，結合自動數據庫搜索和從頭測序法解析主要峰的離子碎片，并推導氨基酸序列。

1.3.2.4 總酸和氨基酸態氮含量的測定

參考姚玉靜等[7]的方法，采用甲醛滴定法測定醬油中總酸和氨基酸態氮的含量。取適量樣品M g，加入蒸餾水至80 g，用0.1 mol/L NaOH標準溶液滴定至pH為8.2，記錄此時所用堿液體積V1，隨后加入10 mL甲醛溶液（36%）混勻，繼續用0.1 mol/L NaOH標準溶液滴定至pH為9.2，記下加入甲醛后所消耗的堿液體積V2，同時分別記錄空白對照在滴定到pH為8.2和9.2時所消耗的體積V01、V02，總酸（TA）含量和氨基酸態氮（AAN）含量分別根據下式計算：

式中：C為氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L；0.09為乳酸的換算系數，即1.00 mol氫氧化鈉相當于乳酸的質量，g;0.014為與1.00 mol氫氧化鈉相當的氮的質量，g。

1.3.2.5 全氮含量的測定

采用凱氏定氮法測定，具體方法參考GB 5009.5－2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》[8]。

1.3.2.6 醬油揮發性風味物質的測定

參考鄧岳等[9]的方法，采用HS-SPME-GC-MS分析測定醬油中的揮發性風味物質。

取5 mL醬油樣品，置于20 mL頂空瓶中加蓋密封。啟動GC-MS自動進樣裝置，程序為50 ℃恒溫振蕩，平衡10 min，使用ACAR/PDMS固相微萃取纖維頭萃取30 min。

色譜條件：DB-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），進樣口溫度230 ℃，傳輸線溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃，載氣為He，柱流速1 mL/min，恒流，分流比50∶1。升溫程序：起始柱溫40 ℃，以3 ℃/min升至120 ℃，保持2 min，然后以15 ℃/min升至250 ℃，保持2 min。

質譜條件：電子轟擊電離源（EI），電子能量70 eV；電子倍增器電壓350 V；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度250 ℃；質量掃描范圍（m/z）35～350 amu；掃描速度3.00 scan/s。

1.3.2.7 醬油感官評定方法

醬油的感官評價主要從鮮味、酸味、甜味、咸味、苦味5個方面進行，按照表1的標準進行打分[10]。共由12位專業感官評價人員進行評分，再計算平均分。

1.3.3 數據處理

實驗重復測定3次，采用Excel、Origin 2021及SPSS 22等進行數據的整理分析，并繪制成相應的圖表。

2 結果與討論

2.1 谷氨酰胺酶對醬油發酵過程中谷氨酸和谷氨酰胺含量的影響

鮮味是醬油中最主要的滋味之一。醬油的鮮味主要由原輔料中蛋白質被分解產生的氨基酸及呈味肽呈現。因此，醬油中各種氨基酸的含量直接影響醬油的滋味，其中谷氨酸是鮮味的主要貢獻者。

大豆蛋白中含有約16%的谷氨酸或谷氨酰胺，其中約46%谷氨酸以谷氨酰胺的形式存在，需要足夠的谷氨酰胺酶活化才能將其轉化為谷氨酸。谷氨酰胺僅有微弱甜味，無鮮味[11]，但在谷氨酰胺酶的作用下可轉化為谷氨酸，對提高醬油的風味起著非常重要的作用[12]。醬油發酵所使用的曲霉菌產生的谷氨酰胺酶活力較低，作用效果不明顯，因此可以通過添加谷氨酰胺來提高谷氨酰胺酶的活力，以提高醬油的谷氨酸含量，從而改善醬油的風味。

由圖1中A可知，與對照組的谷氨酸含量相比，在10 t規模上，添加0.01%、0.02%谷氨酰胺酶處理組的谷氨酸含量明顯高于對照組，并且添加0.02%谷氨酰胺酶處理組的谷氨酸含量比添加0.01%處理組高，特別是在發酵前期（20 d之前），其谷氨酸含量高出10%～15%。隨著發酵時間的增加，發酵后期（30～90 d）兩個處理組的谷氨酸含量并無明顯差異。此外，隨著發酵時間的增加，谷氨酸含量呈現增大的趨勢，在發酵20～30 d時谷氨酸含量達到最大，處理組的谷氨酸含量相較于對照組增加30%～40%?？稻S民等[13]在醬油釀造過程中添加谷氨酰胺酶，醬油中的谷氨酸含量增加了20%～30%，與本研究結果基本一致。但是發酵90 d時醬油中的谷氨酸含量不再升高，甚至明顯下降，此時的谷氨酸含量與第10天時相近甚至更低，可見在30～90 d期間谷氨酸含量損失較大。這可能是由于在發酵后期，谷氨酰胺酶活力較低，谷氨酰胺底物沒有更多地轉化為谷氨酸，而轉化為焦谷氨酸，而且已經生成的谷氨酸因為溫度或酸性條件不穩定而轉化為焦谷氨酸。周尚庭等[14]監測發酵過程中谷氨酸和焦谷氨酸含量的變化，研究結果表明，醬油中谷氨酸基本在發酵初期生成，后期谷氨酸含量逐漸下降，焦谷氨酸含量逐漸上升，與本研究結果相一致。因此，醬油生產過程中應控制發酵時間，避免發酵時間過長造成谷氨酸含量下降，風味變差。

實驗通過監測發酵過程中谷氨酰胺含量的變化，側面證明了谷氨酰胺酶的作用效果。由圖1中B可知，添加谷氨酰胺酶后，谷氨酰胺含量在發酵1 d時無明顯變化，發酵10 d后，醬油中的谷氨酰胺幾乎全部轉化為谷氨酸，這表明谷氨酰胺酶在醬油發酵過程中催化大部分谷氨酰胺水解生成谷氨酸。

2.2 谷氨酰胺酶對醬油中呈味肽種類和含量的影響

趙炫[15]研究發現醬油中的小分子肽對醬油的鮮味起著重要作用，比如含有谷氨酸和天冬氨酸等鮮味氨基酸殘基的寡肽很可能具有顯著的鮮味[16]。而分子量小于1 kDa的γ-谷氨酰肽很可能為濃厚感肽，具有鮮味和輕微酸味[17-18]。在醬油發酵過程中谷氨酰胺酶不僅可將產生的谷氨酰胺水解為谷氨酸，而且能以谷氨酰胺為底物合成γ-谷氨酰肽。楊娟[19]研究發現，米曲霉和解淀粉芽孢桿菌谷氨酰胺酶具有γ-谷氨酰轉肽酶活性。因此，谷氨酰胺酶可能對醬油中γ-谷氨酰呈味肽的種類和含量產生影響。

本研究利用UPLC-MS/MS技術分離測定醬油中γ-谷氨酰呈味肽的氨基酸序列和含量，見表2。

由表2可知，在對照組和處理組醬油中均鑒定出γ-Glu-Leu、γ-Glu-Ile、γ-Glu-Phe、γ-Glu-Glu。在這些鑒定出的呈味肽中，部分已經被報道具有較好的呈味效果，如γ-Glu-Phe被報道厚味突出、口感豐富[20-21]。與對照組相比，添加谷氨酰胺酶后，醬油中γ-Glu-Phe和γ-Glu-Ile的含量顯著增高，并且隨著酶添加量的增加而增大；而γ-Glu-Leu和γ-Glu-Glu的含量有一定程度的下降，可能被進一步降解為鮮味氨基酸或經過轉肽反應生成新的γ-谷氨?；衔?。該結果表明添加谷氨酰胺酶會引起醬油中γ-谷氨酰呈味肽含量的變化，并對醬油的鮮味、濃厚味等滋味產生影響。

2.3 谷氨酰胺酶對醬油發酵過程中氨基酸態氮和全氮含量的影響

氨基酸態氮和全氮是醬油國標規定的重要理化指標，代表著醬油的品質。國標規定醬油中的氨基酸態氮含量不得小于0.4 g/dL[22]。一般來說，氨基酸態氮和全氮含量越高，醬油的等級越高，即醬油中的氨基酸含量越高，鮮味越強，醬油的品質越好。

由圖2中A可知，在10 t發酵規模上，添加0.01%谷氨酰胺酶和0.02%谷氨酰胺酶可顯著提高醬油原油的氨基酸態氮含量；隨著發酵時間的增加，醬油中的氨基酸態氮含量呈現升高的趨勢，但增加幅度逐步下降，這與莊婉菁等[23]的研究結果相一致。在發酵前期，蛋白質迅速降解成小分子肽和氨基酸，因此氨基酸態氮含量迅速增加，但隨著發酵時間的繼續延長，發酵后期蛋白質降解生成的小分子氨基酸與其他物質發生較復雜的生化反應，從而形成醬油的各種生香成分，因此氨基酸態氮含量增速減緩。

由圖2中B可知，在10 t發酵規模上，添加谷氨酰胺酶顯著提升了醬油原油發酵過程中的全氮含量，并且全氮含量也隨著發酵時間的增加呈現不斷增加的趨勢，這與氨基酸態氮含量的變化規律基本一致，與鄧沖等[24]對醬油釀造動態過程的研究結果基本一致。氨基酸態氮和全氮含量是反映醬油品質的重要指標，添加谷氨酰胺酶可以顯著提高醬油中氨基酸態氮和全氮的含量，使得醬油的風味更佳，品質更好。

2.4 谷氨酰胺酶對醬油發酵過程中pH值和總酸的影響

醬油中的酸味來自有機酸類物質[25]，其中最主要的是乙酸、乳酸及蘋果酸等。Lee等[26]研究發現，在發酵過程中有機酸類物質含量不斷增加，總酸含量也呈現增長趨勢。當總酸含量過低時，鮮味不突出；當總酸含量過高時，酸味過于突出，使醬油的風味惡化。

由圖3中A可知，各組的pH值變化趨勢基本一致，隨著發酵時間的增加，醬油的pH值隨之下降，但當發酵時間增加至90 d時，各組的pH值均呈現上升的趨勢。原因可能是發酵前期菌種比較活躍，乳酸菌能產生大量有機酸，快速降低醬醪的pH值[27]，發酵后期乳酸菌的生長受到抑制，不再大量產生有機酸，醬醪的pH值上升。此外，當發酵時間相同時，添加谷氨酰胺酶對pH值有較小幅度的影響，如對照組、0.01%谷氨酰胺酶組和0.02%谷氨酰胺酶組在第30天和第90天時的pH值分別為3.62，3.8 3.84和4.20，4.30，4.30，其對醬油pH值的影響相對可控。

由圖3中B可知，在10 t發酵規模上，加酶組醬油原油發酵過程中總酸含量隨著發酵時間的增加呈現上升的趨勢。與對照組相比，當發酵時間為90 d時，添加谷氨酰胺酶的組別總酸含量有一定增加，其變化也反映在醬油的感官評價中，處理組樣品的酸味有略微的提升（見圖4）。

總體而言，醬油原油發酵過程中總酸含量與pH值的變化趨勢相對應。從總酸含量來看，隨著發酵時間的延長，總酸含量呈現上升的趨勢，其原因可能與樣品在發酵過程中酸性物質的增加有關，但反應過程比較復雜，需要進一步分析。

2.5 添加谷氨酰胺酶對醬油中揮發性風味物質的影響

對醬油原油和添加谷氨酰胺酶的實驗組進行了HS-SPME-GC-MS分析。由表3可知，醬油中揮發性風味物質主要為酯類、醇類、醛類、酮類化合物。通過對比上述數據可知，添加谷氨酰胺酶處理組的酯類化合物的種類和含量減少，而醇類、醛類、酮類化合物的種類和含量都有所增加。張翀等[28]研究醬油發酵過程中揮發性物質的變化，結果表明稀醪發酵0～120 d是醛類、酮類、吡嗪類、吡咯類物質的生成時期；在整個發酵期間，醇類物質顯著增加，稀醪發酵80～180 d是酚類、酸類、酯類物質顯著增加的時期，揮發性風味物質的增加改善了醬油的風味。該結果與本研究添加谷氨酰胺酶發酵后醬油中揮發性風味物質增加的趨勢一致，表明添加谷氨酰胺酶與延長發酵時間具有相似的改善醬油風味的作用。

醬油中的醇類化合物主要來源于糖和氨基酸的微生物發酵代謝[29]，醛類、酮類物質一般具有令人愉悅的香味，如甜香、草香、果香、焦香等[26]，是醬油中豐富氣味的重要來源，可以提高醬油的風味及質量。醛類、酮類可由氨基酸降解產生，因此其種類和含量的增加可能與發酵過程中蛋白質代謝有關，可能是添加谷氨酰胺酶后醬油發酵過程中氨基酸含量增加，從而在微生物發酵代謝過程中產生更多的醇類、醛類、酮類化合物。醇類、醛類、酮類風味物質的增加會賦予醬油更加豐富的滋味和氣味，改善醬油的品質。

2.6 添加谷氨酰胺酶對醬油滋味的影響

為了使醬油的滋味更加協調、鮮味更加突出，國內外許多調味品公司對改善醬油的滋味開展了研究。其中，通過微生物選育、誘變以及酶制劑的使用在發酵過程中增加醬油的鮮味是目前的研究熱點。廣東美味鮮調味食品有限公司通過誘變米曲霉提高其谷氨酰胺酶活力，發酵得到的醬油原油鮮味突出[30]。

本研究對添加谷氨酰胺酶的實驗組和對照組進行了感官評價，感官評價結果見圖4。

由圖4可知，添加谷氨酰胺酶可較顯著提升醬油的鮮味強度，這與前文對谷氨酸含量的提升數據相一致，即谷氨酸含量的增加與醬油鮮味的提升具有相關性。另外，添加谷氨酰胺酶的醬油的苦味有一定程度的減弱，而對醬油的酸味、咸味和甜味的影響不大。整體而言，添加谷氨酰胺酶改善了醬油滋味的呈現，使得醬油的鮮味提升，苦味減弱，這與國內外相關研究結果相一致。Kijima等[31]將枯草芽孢桿菌中的谷氨酰轉肽酶（GGT）添加到醬油中進行發酵以增加產品中的谷氨酸含量，對添加和未添加GGT的醬油的鮮味和偏好進行了感官評價。10位感官評價成員中有9位識別出添加和不添加GGT的醬油之間的差異，并且認為添加GGT的醬油具有更強的鮮味和更高的喜好度。GGT與谷氨酰胺酶作用相同，也能夠催化谷氨酰胺水解為谷氨酸，即利用酶催化轉化的反應可以通過提升發酵醬油中谷氨酸濃度而改善醬油的適口性和滋味，使醬油更受消費者的青睞。周尚庭等[14]在醬油發酵過程中添加谷氨酰胺酶，不僅使醬油的谷氨酸含量提升了44.55%，而且醬油的鮮味和綜合協調性也得到明顯的提升，咸味和苦味得到較好的淡化，也與本研究的結果相符合。因此，在醬油發酵過程中添加谷氨酰胺酶是改善醬油滋味的一種有效手段。

3 結論

在10 t發酵規模上，添加谷氨酰胺酶可有效提高醬油原油發酵過程中氨基酸態氮和全氮的含量，調節谷氨酸和谷氨酰胺的比例以及γ-谷氨酰等呈味肽的含量，使得醬油感官效果中的“鮮味”有較明顯的提升。谷氨酰胺酶制劑的作用機理是在一定程度上彌補米曲霉產谷氨酰胺酶活的不足，使谷氨酰胺更多地轉化為呈鮮的谷氨酸，更少地轉化為不呈鮮的焦谷氨酸，從而對醬油的感官品質產生正面的影響。在醬油釀造過程中，谷氨酸含量隨著發酵時間的增加先升高后降低，氨基酸態氮和全氮含量隨著發酵時間的增加呈現不斷增加的趨勢。因此，要選擇合適的釀造時間，避免谷氨酸過多地轉化為焦谷氨酸，以得到風味與品質最佳的醬油。

在10 t發酵規模上，添加谷氨酰胺酶對醬油原油的pH值和總酸含量有一定程度的影響，后續實驗可針對發酵過程中有機酸種類、含量的變化進行更深入的研究，以進一步闡明其對醬油滋味、口感的細微影響。HS-SPME-GC-MS分析結果表明，添加谷氨酰胺酶后醬油中的醇類、醛類、酮類揮發性風味物質的種類和含量增加，改善了醬油的風味及品質。感官評價表明添加谷氨酰胺酶可較大幅度提升醬油的鮮味強度，小幅度減弱醬油的苦味和提升醬油的酸味，對滋味的整體影響偏向正面。

總體而言，研究結果表明添加谷氨酰胺酶可明顯提高醬油原油中的谷氨酸含量、氨基酸態氮含量和全氮含量，使醬油的風味更佳。同時，食品工業用酶制劑在醬油中的應用符合醬油、原釀本味醬油等國家、行業標準要求，且其對設備、能源環保等方面較友好，具備較高的工業化應用可行性。此研究結果可以提升醬油產品的品質，提高經濟效益，應用前景較廣闊，對我國傳統的醬油釀造產業有較高的參考價值。

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收稿日期：2023-08-27

基金項目：高等學校學科創新引智計劃資助（B17018）

作者簡介：趙旭（1999－），男，碩士研究生，研究方向：食品生物技術。

*通信作者：崔春（1978－），男，教授，博士，研究方向：食品生物技術。