酵母菌對(duì)高鹽稀態(tài)醬油風(fēng)味強(qiáng)化研究進(jìn)展

苗春雷,朱婭媛,黃卓權(quán),張敏倩,朱新貴,2*

1(李錦記(新會(huì))食品有限公司,廣東 江門,529100)2(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院,廣東 廣州,510642)

醬油作為東亞國家重要的飲食調(diào)味品,其色、香、味在釀造過程中形成的豐富度及協(xié)調(diào)度是影響消費(fèi)者對(duì)醬油接受程度的主要因素[1]。與色澤和滋味不同,醬油的風(fēng)味較難通過后期調(diào)配以達(dá)到人們期望的感官品質(zhì)。這是由于醬油的香氣成分豐富且復(fù)雜,風(fēng)味的構(gòu)成與各種微生物長期的相互作用和代謝有關(guān)[2-3]。現(xiàn)階段醬油的釀造多采用高鹽稀態(tài)發(fā)酵法,霉菌、細(xì)菌及酵母菌的不斷繁殖使高鹽度的醬醪在3～6個(gè)月的時(shí)間里緩慢發(fā)酵[4]。由于競爭性抑制,在制曲及鹽水發(fā)酵前期,醬油中米曲霉占據(jù)優(yōu)勢(shì)大量生長,分泌大量蛋白酶和糖苷水解酶水解原料中的多糖和蛋白質(zhì)[5-6]。這些酶解產(chǎn)物不僅構(gòu)成了醬油的基礎(chǔ)風(fēng)味,分解生成的小分子營養(yǎng)組分也會(huì)為后期微生物的繁殖創(chuàng)造物質(zhì)條件。在整個(gè)發(fā)酵周期內(nèi),醬醪微生物群落由耐鹽和耐酸性較差的前期優(yōu)勢(shì)菌株向耐受性較強(qiáng)的菌株逐漸演變,在發(fā)酵后期,醬醪中的真菌以酵母菌為主[7-8]。

醬油中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物可分為醇類、酯類、酚類、醛類、酸類、酮類、吡嗪類、呋喃類等。研究表明,這些風(fēng)味化合物的種類和含量與醬醪中酵母菌的繁殖情況密切相關(guān)[9]。近年來,隨著代謝組學(xué)及測序技術(shù)的發(fā)展,酵母菌與醬油風(fēng)味形成的相關(guān)性逐步得到了揭示和報(bào)道[10-12]。本文將對(duì)醬油主要風(fēng)味組分及不同酵母菌對(duì)各類風(fēng)味化合物的貢獻(xiàn)程度進(jìn)行綜述,為醬油風(fēng)味的定向強(qiáng)化提供理論依據(jù),并對(duì)未來醬油生產(chǎn)工藝的研究及發(fā)展方向進(jìn)行展望。

1 高鹽稀態(tài)醬油中的特征性風(fēng)味化合物

發(fā)酵食品均具有其獨(dú)特的香氣,人們通常只要憑借其特征風(fēng)味即可判斷出食品的種類。而食物的特征風(fēng)味實(shí)際上是多種揮發(fā)性化合物綜合作用的結(jié)果。作為一種風(fēng)味多樣的釀造調(diào)味品,醬油中存在的,并已得到重復(fù)報(bào)道驗(yàn)證的揮發(fā)性組分累計(jì)達(dá)到400余種[13]。不同醬油風(fēng)味的差異基本來源于釀造原料、微生物菌群結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝參數(shù)的不同[14]。雖然醬油的產(chǎn)品風(fēng)味具有顯著的多樣性,但釀造過程均遵循GB 2717—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 醬油》中相對(duì)規(guī)范的生產(chǎn)原則,即采用大豆、小麥或其副產(chǎn)物為原料,經(jīng)米曲霉制曲發(fā)酵而成,這就使得醬油在釀造過程中可產(chǎn)生成分相對(duì)固定的且具有辨識(shí)性的特征性風(fēng)味組分。目前文獻(xiàn)報(bào)道較為集中的醬油特征性風(fēng)味化合物根據(jù)各自類別整理如表1所示。

表1 醬油特征性風(fēng)味化合物[15-21]Table 1 Characteristic flavor compounds of soy sauce[15-21]

在醬油整體的風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成中,醇類和酸類是揮發(fā)性組分中含量最多的2類化合物[22]。醬油中醇類化合物主要為微生物代謝產(chǎn)生,其中乙醇所占比重通常最大,這種酵母初級(jí)代謝產(chǎn)物是使各類發(fā)酵產(chǎn)品產(chǎn)生令人愉悅風(fēng)味的重要化合物[23-24]?？反肌⒈揭掖紕t是醬油特征風(fēng)味構(gòu)成的關(guān)鍵化合物,它們均具有較高的沸點(diǎn),在烹調(diào)過程中不易損失。糠醇呈現(xiàn)煙熏香,可使醬油風(fēng)味更加濃郁,苯乙醇則呈玫瑰花香氣,是酵母菌降解苯丙氨酸的產(chǎn)物[25]。其他醇類化合物如2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇同樣為擁有較高風(fēng)味活性值的揮發(fā)性物質(zhì),主要呈現(xiàn)麥芽香氣、苦杏仁風(fēng)味,同時(shí)在非揮發(fā)狀態(tài)下可貢獻(xiàn)醬油的酸味及焦糖味口感[26]。1-辛烯-3-醇的主要來源是原料的制曲階段,是米曲霉孢子的特征風(fēng)味,因此當(dāng)孢子浸于醪液后可為醬油帶來令人愉悅的蘑菇香氣[27]。自然發(fā)酵的條件下,這些多元醇和高級(jí)醇的大量產(chǎn)生通常在發(fā)酵的中后期,與醬醪中酵母的繁殖情況呈現(xiàn)正相關(guān)。揮發(fā)性酸類化合物主要為乙酸、丁酸、2-甲基丁酸、3-甲基丁酸等,這些揮發(fā)性酸類為醬油的風(fēng)味提供甜香、酸香及奶酪香,并同樣可作為各類酯化反應(yīng)的前體物質(zhì),同時(shí)它們還可以降低醪液的pH值,為耐鹽酵母菌的大量繁殖創(chuàng)造有利環(huán)境。其中乙酸所擁有的刺激性香氣對(duì)醬油的整體風(fēng)味具有一定的協(xié)調(diào)作用[22],而2-甲基丁酸、3-甲基丁酸含量則需要得到適當(dāng)?shù)目刂?因其在低濃度下呈現(xiàn)水果香,而積累到較高的濃度會(huì)帶來不愉快的腐臭味,對(duì)醬油的品質(zhì)造成影響[28]。

醛類化合物在醬油中的含量較少,但其風(fēng)味活性值通常較高[29],因此同樣為醬油風(fēng)味的重要組成部分。這些醛類的生成途徑可能由Strecker降解反應(yīng)以及微生物代謝或分解原料得到[30]。在醛類化合物中,乙醛的占比通常較高,其具有強(qiáng)烈的刺激性香氣,是酵母酒精發(fā)酵的中間代謝產(chǎn)物。苯甲醛、苯乙醛呈現(xiàn)水果香及花香,2-甲基丁醛、3-甲基丁醛呈現(xiàn)堅(jiān)果及奶酪香,它們對(duì)醬油特征風(fēng)味的形成同樣具有較大貢獻(xiàn)[31]。壬醛、癸醛主要為柑橘香及脂肪香,少量存在即可提升醬油風(fēng)味的層次感及豐富度。值得注意的是,相對(duì)于生醬油,滅菌后的熟醬油中醛類化合物含量通常會(huì)得到大幅增加且醬油風(fēng)味也得到了增強(qiáng),這表明除微生物的生化合成外,由化學(xué)反應(yīng)生成的醛類同樣占較大比重。酮類化合物中的1-羥基-2-丙酮呈現(xiàn)啤酒、煙草風(fēng)味,3-羥基-2-丁酮具有令人愉悅的乳制品及草莓香氣,它們可為醬油帶來醇厚的風(fēng)味。近年來的研究分離得到HDMF/HEMF并確認(rèn)它們?yōu)獒u油醬香來源關(guān)鍵的風(fēng)味化合物[32],并且只在釀造醬油中被檢出,是由微生物代謝產(chǎn)生的糖類及氨基酸通過美拉德反應(yīng)獲得或由酵母產(chǎn)生的酶催化反應(yīng)產(chǎn)生[33-34]。3-羥基-2-甲基-4-吡喃酮俗稱為麥芽酚,可能由醬油生產(chǎn)中使用的原料小麥焙炒產(chǎn)生,或源于霉菌與細(xì)菌代謝產(chǎn)物的氧化,可為醬油帶來焦香風(fēng)味。

醬油中的揮發(fā)性酯類化合物主要由醬醪中酵母分泌的酶催化或經(jīng)非酶酯化反應(yīng)產(chǎn)生[35],由于醪液中的醇類以乙醇為主,所以酯化反應(yīng)生成的酯類多為乙酯。酯類化合物帶有的花香和果香可使醬油的整體風(fēng)味趨向于濃郁且柔和[36]。中低級(jí)揮發(fā)性脂肪酸酯中乙酸乙酯的含量最多,但在長時(shí)間的發(fā)酵過程中呈現(xiàn)先增后減的趨勢(shì)。芳香酸酯以沸點(diǎn)較高的苯乙酸乙酯為主,具有濃烈的蜂蜜香氣,是構(gòu)成醬油特征風(fēng)味的重要組分[37]。高級(jí)脂肪酸酯以亞油酸乙酯為主,主要由曲霉等微生物的脂酶水解出的脂肪酸轉(zhuǎn)化得到,其貢獻(xiàn)了醬油濃郁的后味。醬油中脂肪酸酯的主要來源是大豆中的脂肪分解,因此大豆品種及油脂含量對(duì)醬油的酯類構(gòu)成及風(fēng)味有著不可忽視的影響[38]。通常情況下,低沸點(diǎn)酯通常都具有強(qiáng)烈的芳香,對(duì)點(diǎn)蘸類醬油貢獻(xiàn)較大,但在烹調(diào)過程中較難存留。而高級(jí)酸類構(gòu)成的酯沸點(diǎn)較高,因此在醬油的調(diào)味過程中保留程度較高。

醬油中的酚類化合物均具有一定的揮發(fā)性,盡管種類有限,但對(duì)醬油的風(fēng)味仍具有較大影響。這些酚類化合物多呈現(xiàn)煙熏香或麥芽烘焙的風(fēng)味[39],愈創(chuàng)木酚主要為微生物代謝香草酸產(chǎn)生[40],其在發(fā)酵酒類中可能會(huì)被視為異味成分,但在醬油中卻是構(gòu)成產(chǎn)品關(guān)鍵特征風(fēng)味的重要部分。4-EG和4-乙基苯酚為構(gòu)成醬油醬香風(fēng)味的核心化合物,其中4-EG主要通過酵母代謝阿魏酸產(chǎn)生[41],呈味閾值極低,在醬油中的含量小幅變化即可對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響。這些酚類化合物雖然在發(fā)酵初期產(chǎn)生較少,但其含量會(huì)隨著發(fā)酵的進(jìn)行逐漸增加并積累,因此被認(rèn)為與醬醪中酵母的繁殖存在相關(guān)性。

以吡嗪類、吡咯類、呋喃類為主的一些雜環(huán)化合物主要在美拉德反應(yīng)過程合成或降解產(chǎn)生[42]。反應(yīng)的底物多來源于微生物的代謝產(chǎn)物或分泌的酶水解原料。這些雜環(huán)化合物中,吡嗪類化合物被檢測到的種類相對(duì)較多,多呈現(xiàn)烤肉香、咖啡香,賦予醬油豆香與醬香。2-乙?；秽哂袌?jiān)果、焦糖等香氣,2-乙酰基吡咯具有烘烤香、堅(jiān)果香味,為醬油賦予了濃郁厚重的風(fēng)味,同時(shí)它們也是食品原料中普遍存在的天然風(fēng)味物質(zhì)。近年有研究表明,這些雜環(huán)化合物可隨著特定微生物的代謝直接或間接產(chǎn)生[43],因此這些雜環(huán)風(fēng)味化合物存在著被選擇性提升的潛力。雖然在醬油中檢測到這幾類雜環(huán)化合物的含量均相對(duì)較少,但它們的風(fēng)味閾值較低[44],少量存在即可強(qiáng)化感官分辨效果,對(duì)食品整體風(fēng)味產(chǎn)生貢獻(xiàn)。

2 不同酵母菌對(duì)醬油風(fēng)味的強(qiáng)化

醬油釀造過程實(shí)質(zhì)上是微生物的繁殖代謝及相互作用的一系列活動(dòng)。由于醬油的發(fā)酵環(huán)境開放、且發(fā)酵周期漫長,自然環(huán)境中的微生物會(huì)持續(xù)的通過各種途徑被攜帶進(jìn)入醬醪,其中一些耐鹽性微生物則有機(jī)會(huì)在醬醪中成功定殖。這種開放式多菌種共存的發(fā)酵體系,不僅豐富了醬油的口味,還可以顯著改善醬油的感官風(fēng)味。根據(jù)醬醪中優(yōu)勢(shì)微生物的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì),參與整個(gè)發(fā)酵過程的微生物群落一般可分為3個(gè)階段:曲霉期、轉(zhuǎn)化期和酵母期[45]。研究表明,微生物群落從曲霉階段向酵母階段的轉(zhuǎn)化從鹽水加入時(shí)就已經(jīng)開始,因此酵母菌是驅(qū)動(dòng)醬油中后期發(fā)酵至關(guān)重要的微生物,其對(duì)醬油產(chǎn)品最終風(fēng)味的形成具有關(guān)鍵作用[46],并且不同種類的酵母菌對(duì)醬油特征風(fēng)味的貢獻(xiàn)也各不相同。

2.1 接合酵母

接合酵母是發(fā)酵產(chǎn)品中常見的酵母菌,具有葡萄糖的發(fā)酵能力及較好的產(chǎn)醇性能[47],無性生殖時(shí)細(xì)胞為芽殖,有時(shí)有假菌絲,有性生殖時(shí)其子囊通過細(xì)胞接合形成,每一個(gè)子囊含有1～4個(gè)圓形或卵形的子囊孢子。醬醪中的接合酵母主要有魯氏接合酵母(Zygosaccharomycesrouxii)、拜耳接合酵母(Zygosaccharomycesbaillii)等。目前對(duì)醬醪中接合酵母的研究以Z.rouxii為主,它是常見的嗜高滲透壓酵母,在擁有較高濃度的離子和非離子(糖和醇)環(huán)境下均可生長及繁殖[48],于醬醪中的檢出率及豐度均較高。Z.rouxii在自然條件下的定殖主要在醬油發(fā)酵的前期,當(dāng)成曲加入鹽水后,米曲霉開始逐步消亡,耐鹽乳酸菌被解除生長抑制開始繁殖并代謝產(chǎn)生乳酸,這為Z.rouxii等嗜酸性酵母提供了適宜的生長環(huán)境[49]。近年來的大量研究表明,Z.rouxii是酵母發(fā)酵期的主發(fā)酵酵母,可給予醬油良好的產(chǎn)品風(fēng)味。它除了以生物合成途徑產(chǎn)生乙醇外,還可通過Ehrlich途徑由相應(yīng)的氨基酸代謝產(chǎn)生大量的高級(jí)醇及芳香醇[50],是醬油醇香的主要貢獻(xiàn)者,其中包括苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇等均是醬油特征風(fēng)味的關(guān)鍵組成部分。YAO等[51]用含6%鹽分的培養(yǎng)基對(duì)Z.rouxii進(jìn)行單獨(dú)培養(yǎng)后,發(fā)現(xiàn)其生長情況與樣品中的苯乙醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丙醇等高級(jí)醇類化合物的濃度密切相關(guān)?；谄鋬?yōu)越的產(chǎn)香性能,調(diào)味品釀造相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)開始對(duì)Z.rouxii及其代謝產(chǎn)物進(jìn)行系統(tǒng)研究,并逐步以人工接種的方式對(duì)醬醪原始微生物群落進(jìn)行干預(yù)以強(qiáng)化醬油風(fēng)味。方冠宇等[52]于醬醪pH自然降至適宜條件后接種Z.rouxii進(jìn)行酵母發(fā)酵,研究發(fā)現(xiàn)醬醪中的高級(jí)醇和芳香醇的含量及種類均得到大幅上升。由于Z.rouxii在pH>5.5的環(huán)境中難以維持其耐鹽性,因此在發(fā)酵初期對(duì)醬醪中總酸的調(diào)控將有利于該酵母的繁殖和代謝產(chǎn)物的積累。此外,有報(bào)道顯示Z.rouxii在自身生長過程中還可產(chǎn)生有助于HDMF合成的酶類[53-54],可使在接種該酵母的醬醪中HDMF這種重要的醬油特征性風(fēng)味物質(zhì)的含量也得到增加。而Z.baillii原為酒類特別是白酒釀造過程中的優(yōu)勢(shì)微生物[55],但由于其具有良好的醇類和酯類生產(chǎn)能力,近年來也逐漸被應(yīng)用于醬油的風(fēng)味強(qiáng)化。除自身代謝產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味化合物外,這些接合酵母的代謝產(chǎn)物(如丙酮酸、氨基酸和維生素等)也為一些細(xì)菌的繁殖提供了營養(yǎng)物質(zhì)及生長因子[22],這促進(jìn)了醬醪微生物多樣性的形成,多菌種發(fā)酵也間接地豐富了醬油的整體風(fēng)味。

2.2 球擬酵母

球擬酵母同樣為一種可耐受高滲透壓環(huán)境的酵母菌,可適應(yīng)的pH范圍較廣,酵母細(xì)胞呈圓形或卵形,無假菌絲,多邊芽殖。醬油發(fā)酵醪中存在的球擬酵母主要有球擬圓酵母(Torulopsisglobosa)、埃切球擬酵母(Torulopsisetchellsii)、易變球擬酵母(Torulopsisversatilis)、莫格球擬酵母(Torulopsismogii)等。由于具有良好的產(chǎn)酯能力,球擬酵母被廣泛應(yīng)用于各類釀造食品中以提升產(chǎn)品風(fēng)味[56],在醬油的發(fā)酵過程中可將醪液中前期生成的醇類和有機(jī)酸合成為酯類、產(chǎn)生4-EG并促進(jìn)醬油的成熟及特征風(fēng)味形成[57]。其中T.mogii在10%濃度的鹽水中可繁殖旺盛,在18%的濃度下仍能維持良好的生長狀態(tài),并對(duì)乙醇具有一定的耐受能力,于發(fā)酵前期接入醬醪后可顯著增加醬油中酯類及4-EG的含量,但發(fā)酵產(chǎn)乙醇能力相對(duì)較弱[58]。張麗[59]研究發(fā)現(xiàn),于45～60 d將T.mogii接種進(jìn)入醬醪后,終產(chǎn)品總酯含量顯著多于對(duì)照組,但在更早的階段接種反而不利于總酯的積累,這可能由于酵母生成揮發(fā)性酯類的同時(shí)也對(duì)其有分解作用[60],導(dǎo)致在較大的時(shí)間區(qū)間里,酯類產(chǎn)出量逐漸低于分解量,這也可能是大多數(shù)醬油在發(fā)酵后期揮發(fā)性酯類含量均較低的原因。LIU等[61]于發(fā)酵第45天將T.versatilis接種至醬醪,并在發(fā)酵結(jié)束后檢測醬油樣品中風(fēng)味物質(zhì)含量,結(jié)果顯示成品醬油中棕櫚酸乙酯的含量相對(duì)空白組增加了7.9倍,愈創(chuàng)木酚含量增加了1.77倍,3-甲基-1-丁醇的含量也得到了顯著提升。同時(shí)該研究還發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中T.versatilis與其他酵母協(xié)同發(fā)酵還可顯著提升醬油中的苯甲醛、苯乙醛、3-甲基丁醛等醛類化合物的含量。在傳統(tǒng)的開放式發(fā)酵過程中,球擬酵母在醬醪的發(fā)酵初期就開始生長,但在醬醪發(fā)酵的后期時(shí),當(dāng)主發(fā)酵酵母逐漸消退后才開始大量繁殖并開始發(fā)酵。因此為提升醬油揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量并給予微生物代謝產(chǎn)物更多的積累時(shí)間,現(xiàn)階段多在發(fā)酵的中前期以人工接種的方式對(duì)球擬酵母菌群進(jìn)行強(qiáng)化?？衫们驍M酵母最適繁殖溫度偏高但對(duì)pH變化敏感性較低的特點(diǎn),在酵母接種后根據(jù)醬油的目標(biāo)風(fēng)味選擇控溫發(fā)酵或變溫發(fā)酵,以改善產(chǎn)品揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的構(gòu)成以及整體香氣的傾向性。同時(shí),這樣的發(fā)酵方法也是縮短醬油釀造周期的重要手段。

2.3 假絲酵母

假絲酵母天然存在于各類高鹽發(fā)酵的調(diào)味品中,也是廣式高鹽稀態(tài)醬油發(fā)酵過程中的常見酵母,其在醬油的酵母發(fā)酵階段占據(jù)主導(dǎo)地位,假絲酵母細(xì)胞呈圓形、卵形或長形等,生殖方式為芽殖,有時(shí)會(huì)存在假菌絲和有隔菌絲。醬醪中檢測到的假絲酵母通常有埃切假絲酵母(Candidaetchellsii)、易變假絲酵母(Candidaversatilis)、皺褶假絲酵母(Candidarugosa)、光滑假絲酵母(Candidaglabrata)、熱帶假絲酵母(Candidatropicalis)等。由于假絲酵母在富含有機(jī)酸與高鹽環(huán)境下可競爭性生長,因此在醬油自然發(fā)酵條件下其通常在發(fā)酵后期開始迅速增殖并逐步占據(jù)優(yōu)勢(shì)[62]。假絲酵母與醬醪中其他耐鹽酵母相似,其在醪液中繁殖及生長產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物對(duì)最終醬油的氨基酸態(tài)氮等理化指標(biāo)及氨基酸等呈味物質(zhì)含量的影響有限,但卻對(duì)產(chǎn)品特征風(fēng)味的形成具有積極的貢獻(xiàn)[36],現(xiàn)階段已廣泛應(yīng)用于醬油、豆醬等調(diào)味品的發(fā)酵。有報(bào)道顯示,在醬醪中C.versatilis的存在可顯著提升醬油中酯類和酚類化合物的含量,如乙酸苯乙酯、乙酸乙酯、2,6-二甲氧基苯酚和4-EG等[63],可在醬油發(fā)酵中后期促使醬油成熟并促進(jìn)風(fēng)味的形成和口感的改善。張玲[64]于發(fā)酵第60天后向醬醪中添加C.versatilis,發(fā)現(xiàn)其可促進(jìn)醬油中乙酸、4-EG、苯乙醛、2-苯乙酸酯等風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生,并且4-EG的含量與未添加的樣品相比具有極顯著差異。同時(shí)C.versatilis代謝產(chǎn)出乙醇的也能力較強(qiáng),并可在高鹽條件下發(fā)酵麥芽糖,為醬油帶來醇香和酒香。鄒謀勇等[65]于醬醪中篩選出一株假絲酵母菌(Candidaoceani)FW922-1,發(fā)現(xiàn)該菌株可在不添加額外營養(yǎng)物質(zhì)前提下合成及代謝多種風(fēng)味物質(zhì),顯著提高發(fā)酵醬油或醬類中的苯乙醇含量,改善發(fā)酵產(chǎn)品的風(fēng)味且不產(chǎn)生不良?xì)馕?。韓冉等[66]發(fā)現(xiàn)在不同發(fā)酵階段接種C.etchellsii進(jìn)入醬醪,最終醬油產(chǎn)品的風(fēng)味與對(duì)照組相比存在明顯不同。相對(duì)于早期接種,發(fā)酵中期接種該酵母于醬醪后,發(fā)酵結(jié)束后醬油中檢測得到的風(fēng)味化合物明顯增多,其中酯類和有機(jī)酸類的增加較為顯著。這表明假絲酵母的菌群優(yōu)勢(shì)需要在在醬油發(fā)酵的中后期進(jìn)行建立,這可能是由于其合成酯類以及代謝產(chǎn)生4-EG所需的前體物質(zhì)在醬醪中達(dá)到一定濃度時(shí),對(duì)醬油風(fēng)味的強(qiáng)化效果才可展現(xiàn)出顯著性。因此采用特定工藝提高釀造前期醬醪中的醇類物質(zhì)含量可作為提升假絲酵母產(chǎn)香效果的可行途徑之一。而對(duì)醬油中4-EG含量的優(yōu)化則可通過調(diào)整原料構(gòu)成或制曲工藝,提升醪液中阿魏酸的基礎(chǔ)含量,進(jìn)而通過調(diào)整酵母接種時(shí)間、通氣量、發(fā)酵溫度等參數(shù)調(diào)控酵母菌群豐度以提升4-EG的生成量。不僅如此,假絲酵母還有合成其他風(fēng)味化合物(如一些呋喃類和吡嗪類化合物)的潛力[67],有報(bào)道指出在醬醪的高鹽條件下C.etchellsii可生成HEMF,并在20%～22%的鹽濃度下生產(chǎn)HEMF的能力最佳[68]。這些呋喃酮類與4-EG、苯乙醇等高沸點(diǎn)的風(fēng)味化合物一樣,是構(gòu)成醬油醬香與豉香的關(guān)鍵組分,也是醬油在烹飪過程中特征風(fēng)味可以得到保留的基礎(chǔ)。

2.4 其他酵母

醬油發(fā)酵過程中的微生物群落在發(fā)酵前期的變化較為顯著,特別是在醬油制醪發(fā)酵的初期,醬醪中往往有著豐富的酵母菌菌群,但多為無乙醇發(fā)酵能力的雜酵母,它們?cè)诎l(fā)酵中前期逐漸衰退并消亡,競爭存留下的酵母繼續(xù)參與醬醪的發(fā)酵,此時(shí)酵母群落逐漸趨于穩(wěn)定。但在發(fā)酵中后期,除幾種醬醪中優(yōu)勢(shì)酵母外,其他酵母菌對(duì)醬油風(fēng)味亦有積極貢獻(xiàn),并且這些非主發(fā)酵酵母使醬油呈現(xiàn)產(chǎn)地特色。SONG等[69]報(bào)道,異常威克漢姆酵母(Wickerhamomycesanomalus)可能與當(dāng)?shù)蒯u油的特色風(fēng)味形成有關(guān),W.anomalus可在醬醪中與Z.rouxii和C.versatilis競爭性生長,并合成多種高級(jí)醇,同時(shí)產(chǎn)酯類及酮類化合物的能力也較高。膠紅酵母(Rhodotorulamucilaginosa)在醬油發(fā)酵過程中可以維持較穩(wěn)定的種群,并具有較高的油脂以及酯類、吡嗪類化合物(如2-苯乙酸乙酯、2,6-二甲基吡嗪等)合成能力[70]。另外一些種群較小的酵母同樣有著增強(qiáng)醬油特征風(fēng)味的潛力,如季也蒙畢赤酵母(Pichiaguilliermondii)、異常漢遜酵母(Hansenulaanomala)均可以代謝產(chǎn)生較高水平的4-EG及其他醬油特征芳香化合物[71-72]。擴(kuò)大這些低豐度酵母的種群規(guī)模以及針對(duì)性的促進(jìn)或抑制其生物活性是強(qiáng)化及豐富醬油風(fēng)味的可選工藝,可結(jié)合產(chǎn)品香氣的協(xié)調(diào)性進(jìn)行綜合考量。除在醬醪中直接代謝產(chǎn)生揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)外,部分酵母菌還以通過參與原料中大分子有機(jī)物的分解,為發(fā)酵過程中風(fēng)味化合物的合成提供底物,從而間接提升醬油風(fēng)味。如異常畢赤酵母(Pichiaanomala)、扣囊復(fù)膜酵母(Saccharomycopsisfibuligera)等,它們主要在發(fā)酵的起始階段生長繁殖,可產(chǎn)生脂肪酶類及淀粉酶類促進(jìn)原料中營養(yǎng)物質(zhì)的水解,致使小分子化合物在醬醪中得到快速積累[73-74]。這些擁有增強(qiáng)醬油風(fēng)味能力的酵母菌通常不會(huì)對(duì)醬油中的總酸、氨基酸態(tài)氮、還原糖等理化指標(biāo)帶來負(fù)面影響,因此均具有開發(fā)成為新型醬油風(fēng)味強(qiáng)化酵母的潛力。

3 展望

醬油的生產(chǎn)多是在開放條件下進(jìn)行,釀造過程中多種耐鹽微生物會(huì)進(jìn)入醬醪中定殖、發(fā)酵并參與醬油風(fēng)味的形成。在這其中,酵母菌的豐度與醬油的最終風(fēng)味密切相關(guān)。在醬油傳統(tǒng)的釀造工藝中,酵母菌主要由環(huán)境攜帶自然進(jìn)入醬醪。這種途徑雖可生產(chǎn)出具有地方特色風(fēng)味的產(chǎn)品,但自然環(huán)境中微生物的數(shù)量及菌群結(jié)構(gòu)受季節(jié)和氣候的影響,不利于醬油品質(zhì)的穩(wěn)定及規(guī)范化生產(chǎn)。目前,在發(fā)酵過程中主動(dòng)接種酵母正在逐步成為強(qiáng)化醬油風(fēng)味的重要手段。隨著對(duì)醬油特征風(fēng)味化合物的闡明以及對(duì)醬醪中耐鹽酵母的深入研究,不同種類酵母的代謝特性和醬油特征風(fēng)味物質(zhì)形成的相關(guān)性已逐步清晰。這使得對(duì)醬油風(fēng)味的定向增強(qiáng)成為可能,在釀造過程中人們可根據(jù)不同的風(fēng)味需求有選擇的在特定時(shí)期接種相應(yīng)種類的酵母菌,以提升特定類別的風(fēng)味化合物含量,或在相應(yīng)階段解除目標(biāo)酵母的生長限制,針對(duì)性地對(duì)風(fēng)味化合物進(jìn)行積累。本綜述為醬油的釀造技術(shù)在未來的研究中提供啟迪,并對(duì)現(xiàn)有釀造工藝的改進(jìn)和產(chǎn)品風(fēng)味強(qiáng)化提供新的思路。