1 Introduction

豆豉是一種傳統(tǒng)的豆制品，由各種微生物群發(fā)酵而成，以其豐富的風(fēng)味、獨特的口感和較高的營養(yǎng)含量而廣受消費者的青睞。根據(jù)使用的微生物類型，豆豉可分為四種類型，曲霉型（如瀏陽豆豉、陽江豆豉等）、毛霉型（如永川豆豉）、根霉型（如豆豉）和菌型（如納豆）。 

雖然在制曲過程中使用天然發(fā)酵劑的傳統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)的豆豉通常比商業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)的豆豉風(fēng)味更豐富，但發(fā)酵的時間相當長，通常長達10個月，而且傳統(tǒng)發(fā)酵的真菌群落由生產(chǎn)環(huán)境決定，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。因此，由于安全性、穩(wěn)定性和較短的生產(chǎn)周期（通常只需一個月），商業(yè)發(fā)酵已被廣泛建議用于豆豉生產(chǎn)。人工發(fā)酵劑的選擇對商品發(fā)酵豆制品的質(zhì)量有很大的影響。然而，以往的研究，包括我們早期的研究，都只關(guān)注于不同起始菌株對發(fā)酵豆制品的片面影響，很少有關(guān)于起始菌株對豆豉代謝產(chǎn)物、口感、風(fēng)味和感官特性的綜合評價的信息。片面信息的結(jié)果不能為商業(yè)發(fā)酵豆豉提供可靠的起始菌株選擇，對人工發(fā)酵劑的開發(fā)也不充分。

因此，本研究旨在綜合探討不同霉菌（米曲霉、總狀毛霉和米根霉）對豆豉安全性、非揮發(fā)性化合物、揮發(fā)性化合物和感官的影響。選取發(fā)酵過程中攪拌冷卻、制曲、拌料、后發(fā)酵四個關(guān)鍵控制點進行比較，采用Pearson和PLS分析探討風(fēng)味和口感的貢獻成分。

2 Results and Discussion

2.1 生物胺和非揮發(fā)性物質(zhì)的含量

2.1.1 生物胺

發(fā)酵過程中，毛霉型和根霉型豆豉的生物胺含量持續(xù)下降，曲霉型豆豉的生物胺含量在S2階段增加了3.39倍，在S4階段減少了50.23%，以苯乙胺和腐胺為主。在以往的報道中，傳統(tǒng)發(fā)酵豆豉的生物胺含量為43.0～2067.56 mg/kg，而本研究最終產(chǎn)品的生物胺含量為6.28～94.65 mg/kg，遠遠低于傳統(tǒng)發(fā)酵豆豉，因此，商品發(fā)酵可以有效降低生物胺含量。由于生物胺前體游離氨基酸含量的差異，曲霉型豆豉的生物胺含量高于其他兩種豆豉。以前的報告表明，食物胺的總含量超過1000 mg/kg可能對健康有害，并且美國食品和藥物管理局（USFDA）的指南建議海產(chǎn)品中組胺的閾值為50 mg/kg。本研究未檢出組胺，且總生物胺含量遠低于推薦限量，說明三種豆豉相對安全。
 
2.1.2 可溶糖

在S1階段，由于面粉和大豆淀粉的存在，蔗糖含量為（32.23±0.15）mg/g。在S2階段，淀粉在糖苷酶的作用下水解成葡萄糖，導(dǎo)致蔗糖含量下降，葡萄糖含量迅速增加。曲霉型和毛霉型豆豉在S2階段未檢出蔗糖，三種豆豉的成品可溶性糖含量均以葡萄糖為主，其中曲霉型、毛霉型和根霉型豆豉的總可溶性糖含量分別為126.11、166.19和131.42 mg/g，差異顯著（P＜0.05）。
 
2.1.3 有機酸

三種豆豉的有機酸含量先升高后降低，主要受檸檬酸、乳酸和乙酸的變化影響。乳酸是三種豆豉最終產(chǎn)物中主要的有機酸，其含量在（16.17±0.41）～（17.38±0.28）mg/g之間。在S2階段，毛霉型和根霉型豆豉的乙酸含量分別迅速增加了2.50和6.65倍，而曲霉型豆豉的乙酸含量變化不顯著（P＞0.05）。而在S4階段，毛霉型和根霉型豆豉的乙酸水平顯著降低（P＜0.05），曲霉型豆豉的乙酸含量顯著升高。最終三種豆豉中乙酸和琥珀酸含量差異顯著（P＜0.05）。
 
2.2 揮發(fā)性物質(zhì)含量和感官評價結(jié)果

在本研究中，共檢測到67種揮發(fā)性物質(zhì)，包括11種醇、5種酸、11種醛、9種烯烴、14種酯、4種吡嗪和13種其他物質(zhì)。PLS-DA結(jié)果表明三種豆豉的揮發(fā)性物質(zhì)含量存在顯著性差異。描述性感官分析結(jié)果表明，曲霉型豆豉的口感強度最高，鮮味強度（P＜0.01）和酸味強度（P＜0.05）差異極顯著。這是由于曲霉型豆豉富含乙酸和鮮味氨基酸（谷氨酸和天冬氨酸）。在風(fēng)味方面，毛霉型和根霉型豆豉在芳香和甜味屬性的得分高于曲霉型豆豉。毛霉型豆豉含有較多的酯類和醇類，具有芳香和果香的味道。根霉型豆豉中存在2,3,5-三甲基吡嗪和四甲基吡嗪，被認為是豆豉醬香和豉香的主要來源。相反，曲霉型豆豉的過度發(fā)酵會使豆豉中乙酸和醛類物質(zhì)的含量增加，而乙酸和醛類物質(zhì)與豆腥味和不愉快的味道有關(guān)，導(dǎo)致風(fēng)味不足。
 
2.3 風(fēng)味和口感的貢獻成分差異

采用Pearson和PLS-DA分析了非揮發(fā)性化合物、揮發(fā)性化合物和感官評價之間的相關(guān)性。結(jié)果表明：甜度與苯丙氨酸、半胱氨酸和乙酸呈顯著負相關(guān)（P＜0.05），苦味與草酸、蘋果酸呈顯著負相關(guān)，酸味與檸檬酸、蘇氨酸、丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、纈氨酸、脯氨酸、酪氨酸、甘氨酸和蛋氨酸（P＜0.001）。咸味與甘氨酸、蛋氨酸極顯著正相關(guān)，與絲氨酸極顯著正相關(guān)（P＜0.01），澀味與乳酸極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與葡萄糖極顯著負相關(guān)（P＜0.05）。采用PLS分析方法分析風(fēng)味感官評價結(jié)果與揮發(fā)性化合物水平之間的相關(guān)性，在主成分區(qū)域中共篩選出13種對樣品分類貢獻率較大的物質(zhì)（VIP＞1）。其中糠醇、苯乙醇、苯甲醛、己酸乙酯、3-羥基-2-丁酮和愈創(chuàng)木酚等物質(zhì)與芳香和甜味屬性相近，表明與這幾種風(fēng)味的呈現(xiàn)有很強的相關(guān)性。

3 Conclusion

本研究表明，三種豆豉的生物胺含量均在安全范圍內(nèi)。米曲霉具有很強的蛋白質(zhì)分解能力，這使得曲霉型豆豉游離氨基酸含量較高，鮮味更突出，但這種過度發(fā)酵會產(chǎn)生酸類和醛類等不愉快的風(fēng)味物質(zhì)。而毛霉型豆豉和根霉型豆豉雖然口感不足，但適度發(fā)酵使其產(chǎn)生較多的酯類和吡嗪類芳香物質(zhì)。起始菌株的選擇決定了人工混合發(fā)酵劑的微生物組成，通過揭示不同霉菌的優(yōu)缺點，更有針對性地添加促進風(fēng)味或口感的菌株，以彌補單一菌株發(fā)酵的缺陷，這將是我們未來研究的重點。

相關(guān)鏈接：米曲霉，總狀毛霉，米根霉，苯乙胺，檸檬酸，乳酸，乙酸，偉業(yè)計量

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