四川傳統釀造醬油風味品質特點解析

王澤亮 符怡 李恒 范智義 李雄波 張其圣 鄧維琴

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.03.028

引文格式：王澤亮，符怡，李恒，等.四川傳統釀造醬油風味品質特點解析[J].中國調味品，2024，49（3）：169-174，192.

WANG Z L， FU Y， LI H， et al. Analysis of favor and quality characteristics of Sichuan traditionally brewed soy sauce[J].China Condiment，2024，49（3）：169-174，192.

摘要：四川傳統釀造醬油具有區別于廣式醬油和日式醬油的獨特工藝及風味品質。對此，文章通過采集四川傳統釀造醬油、廣式醬油及日式醬油3種釀造工藝的典型醬油產品，進行總酸含量、氨基酸態氮含量、還原糖含量、pH、游離氨基酸含量及揮發性風味物質含量測定和差異性分析，以明確四川傳統釀造醬油的風味品質特點。結果表明，廣式醬油中丙氨酸、谷氨酸等甜、鮮味氨基酸含量及醬油酮、4-乙基苯酚、4-乙基愈創木酚等揮發性風味物質含量相對較高，具有相對突出的甜、鮮滋味及甜香香氣、煙熏香氣；日式醬油清香香氣、煙熏香氣相對突出。相比于廣式醬油和日式醬油，四川傳統釀造醬油中特征揮發性化合物種類數及酸類、醛類等揮發性風味物質含量均相對較高，揮發性風味成分組成相對復雜，具有明顯區別于廣式醬油和日式醬油的風味品質。該研究可為醬油生產工藝優化及品質提升提供一定的數據參考。

關鍵詞：醬油；不同工藝；理化指標；游離氨基酸；揮發性風味物質

中圖分類號：TS264.21????? 文獻標志碼：A???? ?文章編號：1000-9973（2024）03-0169-06

Analysis of Favor and Quality Characteristics of Sichuan

Traditionally Brewed Soy Sauce

WANG Ze-liang1，2， FU Yi3， LI Heng1，2， FAN Zhi-yi1， LI Xiong-bo1，

ZHANG Qi-sheng1，4， DENG Wei-qin1*

（1.Sichuan Food Fermentation Industry Research and Design Institute Co.， Ltd.， Chengdu 611130，

China; 2.Sichuan Zhenxing Industrial Technology Research Institute Co.， Ltd.， Chengdu 610023，

China; 3.Hejiang Xianshi Food Brewing Co.， Ltd.， Luzhou 646200， China; 4.Sichuan Dongpo

Chinese Paocai Industrial Technology Research Institute， Meishan 620030， China）

Abstract： Sichuan traditionally brewed soy sauce has unique process， flavor and quality that distinguish it from Cantonese and Japanese soy sauce. In this paper， by collecting typical soy sauce products by three brewing processes， namely Sichuan traditionally brewed soy sauce， Cantonese soy sauce and Japanese soy sauce， the content of total acids， amino acid nitrogen， reducing sugar， free amino acids and volatile flavor substances and pH are determined and the differences are analyzed， so as to clarify the flavor and quality characteristics of Sichuan traditionally brewed soy sauce. The results show that the content of sweet and umami amino acids such as alanine and glutamic acid and the content of volatile flavor substances such as homofuraneol， 4-ethyl phenol and 4-ethyl guaiacol in Cantonese soy sauce are relatively higher， which has a relatively outstanding sweet and umami taste， sweet and smoky aroma. The fragrant? and smoky aroma of Japanese soy sauce is relatively prominent. Compared with Cantonese soy sauce and Japanese soy sauce， the type number of characteristic volatile compounds and the content of? volatile? flavor? substances such as acids and aldehydes in Sichuan traditionally brewed soy sauce are relatively higher， and the composition of volatile flavor components is relatively complex， its flavor and quality are

收稿日期：2023-09-22

基金項目：中央引導地方科技發展項目；食品微生物四川省重點實驗室；四川省創新團隊（2020SFDT003）

作者簡介：王澤亮（1997—），男，助理工程師，碩士，研究方向：食品加工與安全。

*通信作者：鄧維琴（1990—），女，工程師，碩士，研究方向：食品科學。

significantly different from those of Cantonese soy sauce and Japanese soy sauce.This study can provide data references for soy sauce production process optimization and quality improvement.

Key words： soy sauce; different processes; physicochemical indexes; free amino acids; volatile flavor substances

醬油是以大豆、豆粕等為主要原料，面粉、小麥等淀粉類物質為輔料，通過微生物發酵而成的一類具有特殊色澤、香氣、滋味和組織狀態的液態調味品[1]。根據其發酵工藝的不同可分為高鹽稀態醬油、低鹽固態醬油和傳統釀造醬油3類[2-4]。其中，高鹽稀態醬油因其醬香濃郁、風味突出，深受消費者喜愛，是目前產銷量最高的一類醬油產品。

根據發酵溫度的不同，可將高鹽稀態醬油分為常溫發酵和控溫發酵兩種。采用日曬夜露進行發酵的廣式醬油和罐式低溫發酵的日式醬油分別作為高鹽稀態醬油常溫發酵和低溫發酵的典型代表，其品質差異也得到了研究人員的廣泛關注。Lioe等[5]和Rling等[6]研究發現，原料底物和發酵溫度差異所造成的酵母發酵差異促使了中、日醬油香氣成分差異的產生；朱新貴等[7]研究發現，廣式醬油和日式醬油中揮發性化合物種類、含量及占比是引起兩種醬油風味差異的重要原因；趙佳豪[8]通過中、日醬油對比分析發現，中、日兩國醬油在氨基酸態氮、游離氨基酸及揮發性風味物質方面均存在顯著差異。

相比于廣式醬油和日式醬油，受區域性氣候的影響，四川傳統釀造醬油發酵環境整體溫度偏低，形成了日曬夜露、低溫發酵的獨特工藝條件，并具有明顯區別于廣式醬油和日式醬油的獨特微生物群落和風味品質[9-10]。研究表明，發酵時間、原料配比及輔料添加對醬油釀造微生物及其產品品質均有極大影響[11-13]。目前，研究人員對不同工藝醬油品質差異的解析多集中于中式醬油和日式醬油對比分析方面，但對四川傳統釀造醬油等特殊工藝醬油風味品質特點解析的研究還相對較少，剖析其與廣式、日式醬油的品質差異將進一步明確加工工藝對醬油品質的影響，對醬油的工藝提升及品質優化具有重要意義。

對此，本研究通過采集廣式醬油、日式醬油、四川傳統釀造醬油3種釀造工藝的典型醬油產品進行品質差異解析，以期明確四川傳統釀造醬油等獨特工藝醬油產品的風味品質特點，進而為我國醬油生產工藝優化及產品品質提升提供一定的數據參考。

1? 材料與方法

1.1? 實驗材料

1.1.1? 樣品采集

研究所用日式醬油、廣式醬油樣品均采購于成都市當地市場，四川傳統釀造醬油樣品由四川省醬油生產企業提供，所選醬油均為生抽成品，樣品編號及采樣信息見表1。

1.1.2? 實驗試劑

甲醛、氫氧化鈉、葡萄糖、正己烷、乙酸、濃硫酸、三乙胺、異硫氰酸苯酯（均為分析純）：成都市科隆化學品有限公司；乙腈、17種游離氨基酸混合標準品（均為色譜純）：美國Sigma-Aldrich公司；DNS試劑（分析純）：北京索萊寶科技有限公司。

1.1.3? 實驗儀器

1260 Infinity Ⅱ 高效液相色譜儀、DB-Wax色譜柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）? 美國安捷倫科技公司；Ultimate Amino Acid色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）? 月旭科技（上海）股份有限公司;GCMS-QP2010 氣相色譜-質譜聯用儀? 日本島津儀器公司；PHSJ-4F型pH計? 梅特勒-托利多國際貿易（上海）有限公司。

1.2? 實驗方法

1.2.1? 理化指標的測定

總酸、氨基酸態氮含量的測定參考GB 5009.235—2016《食品安全國家標準 食品中氨基酸態氮的測定》[14]中的方法；還原糖含量采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）法進行測定；pH值采用pH計直接測定。

1.2.2? 游離氨基酸含量的測定

醬油中游離氨基酸含量采用實驗室前期建立的方法進行測定[15]，具體步驟：準確稱取1.0 g樣品于50 mL離心管中，加入9 mL蒸餾水，用渦旋儀混勻，超聲提取30 min（40 ℃，功率100 W），然后以8 000 r/min離心5 min，取上清液為待測樣品。取100 μL待測樣品置于5 mL離心管中，然后加入200 μL衍生試劑，渦旋混合20 s后放置60 min。反應完成后加入2 mL水和1 mL正己烷，渦旋混合1 min后靜置10 min，除去上層有機層，再次加入1 mL正己烷，渦旋混合1 min后靜置10 min，除去上層有機層，下層水層過0.22 μm水系過濾器后采用高效液相色譜儀進行分析。

1.2.3? 揮發性風味物質的測定

參考文獻[16]的方法并略作修改后進行樣品中揮發性成分的測定，具體步驟：取2 mL醬油注入固相微萃取瓶中，密封后于60 ℃平衡20 min，然后置入固相微萃取纖維頭，60 ℃萃取30 min。萃取完成后，將固相微萃取纖維頭插入GC汽化室中進行分析。

色譜條件：初始溫度40 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升溫至90 ℃，保持0.5 min，以2 ℃/min升溫至120 ℃，保持0.5 min，以10 ℃/min升溫至140 ℃，以2 ℃/min 升溫至202 ℃，以7.6 ℃/min升溫至250 ℃，保持2 min。

質譜條件：以高純氦氣為載氣，質譜離子源溫度：230 ℃，定性采用Q3 Scan掃描模式，質量掃描范圍（m/z）：30～500 amu。電子轟擊能量70 eV，檢測電壓 0.1 kV。揮發性化合物的鑒定利用NIST 17、FFNSC 1譜庫檢索結果（相似度大于80%）和人工圖譜解析共同確定。揮發性風味物質含量采用面積歸一化法進行計算。

1.3? 數據處理

所有數據均采用平均值±標準差表示，使用IBM SPSS Statistics 25進行數據差異顯著性分析，使用TBtools繪制聚類熱圖，通過Origin 2022軟件繪制柱狀圖，通過SIMCA軟件完成PLS-DA分析。

2? 結果與討論

2.1? 不同生產工藝醬油理化指標差異

醬油樣品理化指標測定結果見圖1。

由圖1中A可知，四川傳統釀造醬油中總酸平均含量為（1.73±0.12） g/100 g，顯著高于日式醬油（1.08±0.41）? g/100 g和廣式醬油（1.12±0.18） g/100 g（P<0.05）。乳酸菌等微生物代謝產生的有機酸是醬油等發酵食品中總酸的重要來源[17]，較高含量的總酸表明四川傳統釀造醬油在醬醪乳酸發酵階段可能具有一定優勢?，F有研究結果同樣表明，相比于廣式醬油和日式醬油，四川傳統釀造醬油醬醪乳酸發酵階段乳酸菌種類和含量均相對較高[10，18]。因此，種類相對豐富且豐度相對較高的乳酸菌群落可能是導致四川傳統釀造醬油中總酸含量相對較高的主要原因。

氨基酸態氮含量的高低將對醬油的鮮味造成直接影響，是反映醬油品質的重要指標。根據GB 18186—2000特級醬油標準要求（氨基酸態氮含量≥0.8 g/100 g），本次所采集的樣品中四川傳統釀造醬油C2，日式醬油R1、R3和全部廣式醬油均達到了特級醬油的產品標準；而四川傳統釀造醬油C1和C3的氨基酸態氮含量分別為（0.72±0.01） g/100 g和（0.66±0.01） g/100 g，分別達到一級醬油標準和二級醬油標準。蛋白質的水解是醬油中氨基酸態氮的主要來源，醬油產品中氨基酸態氮含量的差異可能是醬油生產廠家制曲菌株、制曲工藝及發酵工藝差異導致的[19-20]。

淀粉等大分子糖類物質水解所產生的還原糖是微生物代謝的基礎物質，其可通過乳酸菌代謝產生乳酸、乙酸等滋味物質和醇類、醛類、酚類等揮發性風味物質，是醬油滋味、風味的重要來源[21]。由圖1中C可知，日式醬油中還原糖含量在0.48～1.65 g/100 g之間，廣式醬油中還原糖含量在0.40～1.85 g/100 g之間，四川傳統釀造醬油中還原糖含量在0.28～3.13 g/100 g之間，所采集不同工藝及同種工藝不同產品中還原糖含量均存在較大差異，C2樣品中還原糖含量達（3.13±0.12） g/100 g，顯著高于其余樣品（P<0.05）。還原糖除作為微生物代謝底物參與代謝外，還可與游離氨基化合物（游離氨基酸和蛋白質）發生美拉德反應，形成誘人的香味并增加食物的適口性[22]。因此，樣品中還原糖含量的差異可能對醬油樣品的風味差異具有一定影響。

由圖1中D可知，醬油樣品的pH值在4.30～5.32之間，與現有研究結果基本一致[23]。其中，四川傳統釀造醬油的pH值整體偏低，在4.30～4.67之間。

2.2? 不同生產工藝醬油游離氨基酸差異

游離氨基酸是醬油滋味的重要來源，醬油中游離氨基酸的含量及組成直接影響醬油產品的滋味特性。對此，本研究采用高效液相色譜法進行醬油樣品中游離氨基酸的測定，以剖析釀造工藝對醬油樣品中游離氨基酸組成的具體影響。醬油中共檢出游離氨基酸17種（見圖2中A），谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸是醬油中主要的游離氨基酸，不同工藝醬油中游離氨基酸含量及組成存在較大差異。其中，廣式醬油中游離氨基酸含量相對較高，其平均值為（68.86±5.21） g/kg，顯著高于四川傳統釀造醬油（39.19±1.25） g/kg和日式醬油（34.78±1.55） g/kg（P<0.05）。

參考Xie等[24]的方法，根據呈味特性將醬油中游離氨基酸分為甜味氨基酸、鮮味氨基酸、苦味氨基酸及無味氨基酸，并計算其相對占比（見圖2中B）。廣式醬油中甜、鮮味氨基酸占比為（77.63±4.27）%，四川傳統釀造醬油中甜、鮮味氨基酸占比為（54.39±11.93）%，日式醬油中甜、鮮味氨基酸占比為（44.11±4.95）%，說明相比于日式醬油，廣式醬油和四川傳統釀造醬油具有相對突出的甜、鮮味。同時，由呈味氨基酸聚類熱圖（見圖2中C）可知，廣式醬油中谷氨酸、丙氨酸、蘇氨酸等甜、鮮味氨基酸含量相對較高，四川傳統釀造醬油中蘇氨酸（甜味氨基酸）和酪氨酸、精氨酸（苦味氨基酸）含量相對較高，而日式醬油中組氨酸等苦味氨基酸含量相對較高。

2.3? 不同生產工藝醬油揮發性風味物質差異分析

所測得醬油樣品中揮發性化合物種類數見圖3，不同工藝醬油樣品中共檢測出揮發性化合物195種，包括醇類34種、酯類28種、酸類15種、醛類17種、酮類32種、烷烴類18種、吡嗪類24種、呋喃類5種、酚類7種及其他類化合物15種。其中，四川傳統釀造醬油（C1～C3）中特有揮發性化合物種類數為23種，廣式醬油（G1～G3）特有揮發性化合物種類數為10種，日式醬油（R1～R3）特有揮發性化合物種類數為12種，見圖3中B。說明四川傳統釀造醬油在特征性風味物質種類方面具有一定優勢，有利于四川傳統釀造醬油復雜風味體系的形成。

就相對含量而言，醬油中揮發性風味物質主要以醇類、酸類、酚類物質為主，見表2。整體看來，除酮類化合物外，不同工藝醬油產品中其余種類揮發性化合物相對含量無顯著性差異。

不同產品間各揮發性化合物相對含量差異相對顯著，見表3。R3中酯類物質相對含量顯著高于R2，G1中吡嗪類物質相對含量顯著高于G2和G3（P<0.05）。工廠加工工藝的差異也會對醬油風味造成較大影響[25]。

2.4? 不同工藝醬油品質指標差異性分析

PLS-DA（partial least squares discriminant analysis）是一種監督性的降維分析方法，可對不同組別樣品間差異及其差異貢獻指標進行特征識別[26]。將所測得醬油品質指標數據進行歸一化處理后采用PLS-DA對不同工藝醬油樣品進行差異性分析，結果見圖4。

由圖4可知，日式醬油樣品多集中于第一象限，四川傳統釀造醬油多集中于第三象限，而廣式醬油樣品主要集中于第四象限，不同工藝醬油樣品間存在較明顯的差異。由圖4還可看出廣式醬油G1和G2、G3存在一定差異，說明不同廠家采用同種工藝條件進行醬油釀造，生產環境、工藝參數等因素的不同也將導致醬油產品品質出現差異，同前文分析結果一致。

以VIP值>1為條件進行醬油樣品中重要差異性化合物篩選，共篩選出重要差異性化合物58種（見圖5中A），包括總酸（P1）、pH（P2）、蘇氨酸（A1）、丙氨酸（A2）、谷氨酸（A3）、組氨酸（A4）、酪氨酸（A5）及多種揮發性風味物質。選取重要差異性化合物繪制聚類熱圖，分析3種工藝醬油品質差異，結果見圖5中B。通過聚類熱圖可將9個醬油樣品分為3類，即四川傳統釀造醬油、日式醬油及廣式醬油分別聚為一類。整體來看，相比于日式醬油，廣式醬油和四川傳統釀造醬油中差異性揮發性風味物質組成更復雜，說明開放式工藝發酵更利于醬油中風味物質的形成，這可能是由于開放式發酵過程中外界微生物進入到醬醪內部形成了更豐富的微生物群落和生物酶系[27]。

不同工藝醬油產品中，廣式醬油中丙氨酸（A1）、谷氨酸（A2）等甜、鮮味氨基酸含量及山梨酸乙酯（C15，水果味、甘草味）、醬油酮（C33，甜香味、水果味）、4-乙基苯酚（C46，煙熏味）、4-乙基愈創木酚（C47，煙熏味）等揮發性風味物質含量相對較高，具有相對突出的甜、鮮滋味和甜香香氣、煙熏香氣。

日式醬油多采用罐式恒溫發酵并通過添加乳酸菌和酵母菌進行發酵過程調控，為醇類、酸類物質的生成和酯化反應的進行提供了良好的條件，常含有含量較高的醇類及酯類物質，因而具有相對突出的清香香氣和花果香氣[28-29]。本研究中，日式醬油中乙醇（C1）、正丁醇（C2）、異戊醇（C3）、異丁醇（C4）等醇類物質和乙酸苯乙酯（C16）、苯乙酸乙酯（C17）、丁二酸二乙酯（C18）、乳酸乙酯（C19）等酯類物質含量相對較高，同現有研究結果基本一致。此外，本研究所測得日式醬油中2，3-二甲基-5-異戊基吡嗪（C40）、2，6-二甲基吡嗪（C41）、4-乙烯基愈創木酚（C45）含量明顯高于廣式醬油和四川傳統釀造醬油，其分別具有清香香氣、堅果香氣及煙熏醬油風味[30-31]，將賦予日式醬油相對突出的清香香氣及煙熏、烘烤香氣。

相比于廣式醬油和日式醬油，四川傳統釀造醬油中正壬酸（C22）、3-甲基戊酸（C23）、乙酸（C24）、N-甲基-2-吡咯甲醛（C25）、苯甲醛（C26）、異戊醛（C28）、癸醛（C29）等酸類、醛類化合物及部分酮類2-吡咯烷酮（C32）、甲基異丁基甲酮（C34）、苯基丙酮（C42）、醇類2，3-丁二醇（C6）、3-呋喃甲醇（C7）、二異丁基甲醇（C8）、酯類γ-己內酯（C12）、γ-戊內酯（C13）化合物含量相對較高。酸類、醛類、酮類、醇類、酯類化合物大多具有較低的風味閾值，是醬油風味的重要來源[32-33]，相對復雜的風味成分組成將促使四川傳統釀造醬油形成明顯區別于廣式醬油和日式醬油的獨特風味品質。較低的環境溫度及其形成的特殊微生物群落對四川傳統釀造醬油發酵過程的影響可能是這一差異形成的主要原因[34]，但這也將導致四川傳統釀造醬油中游離氨基酸等物質被大量消耗[35]，進而造成四川傳統釀造醬油中游離氨基酸含量相對較低（見圖2中A）。

3? 結論

不同釀造工藝醬油品質差異明顯。其中，廣式醬油中丙氨酸、谷氨酸等甜、鮮味氨基酸含量及醬油酮、4-乙基苯酚、4-乙基愈創木酚等揮發性風味物質含量相對較高，具有相對突出的甜鮮滋味及甜香、煙熏香氣；日式醬油清香、煙熏香氣相對突出。相比于廣式醬油和日式醬油，四川傳統釀造醬油中特征揮發性化合物種類數及酸類、醛類等多種揮發性風味物質含量均相對較高，揮發性風味成分組成相對復雜，具有明顯區別于廣式醬油和日式醬油的風味品質。本研究雖對四川傳統釀造醬油等特殊工藝醬油風味品質特點進行了解析，但對造成其品質差異的機理還尚不明確，后續需要進行進一步研究。

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