导语

甜面酱（Wheat paste）是中国传统发酵调味品，以小麦粉或全麦粉为主要原料，经制曲和酱醅发酵两个阶段制成。其典型风味为咸甜适口，带有独特的酱香、焦糖香、果香等。随着现代食品工业发展，甜面酱的发酵方式主要分为两种：自然发酵（依赖环境温度和本土微生物，发酵周期6-12个月）和控温发酵（在密封罐中人工控温，周期短，品质稳定）。不同地区由于气候、原料比例、微生物菌群和发酵工艺的差异，导致甜面酱在理化性质和风味特征上表现出显著的区域性差异。然而，目前针对不同产地甜面酱的系统性风味比较研究较少。因此，该研究通过对中国16个代表性甜面酱样品的理化指标、挥发性化合物和感官特性进行全面分析，旨在揭示南北甜面酱风味差异的物质基础及其成因，为工业化生产提供理论依据。

重点内容

表1详细列出了16个市售甜面酱样品的品牌、产地、样品标签、所属地区、发酵方式及配料表。北方样品（N1–N7，来自辽宁、天津、河北、山东）全部采用控温发酵，配料中主要为小麦粉、水、食用盐及防腐剂（如苯甲酸钠、山梨酸钾），部分样品还添加了增甜剂（如三氯蔗糖、安赛蜜）或呈味核苷酸二钠。南方样品（S1–S9）中：S1（浙江）、S2–S3（上海）为控温发酵，其配料中除小麦粉和盐外，还含有植物油、高果糖浆、黄原胶等；S4–S9（四川、贵州）均为自然发酵，配料中小麦粉通常排在首位，部分样品添加焦糖色、味精、白砂糖等。该表为后续分析提供了样品来源、发酵方式和原料差异的基础信息。

图1：A（pH）：北方样品pH普遍高于南方。北方最高为N7（4.78），南方最低为S7（3.48）。表明南方自然发酵产生更多有机酸。B（总酸含量）：与pH呈负相关。南方样品总酸含量（1.65–3.24 g/100g）显著高于北方（0.64–2.59 g/100g），其中S6和S7最高。这与南方自然发酵中乳酸菌等产酸微生物活跃、且小麦粉比例高提供充足碳源有关。C（氨基酸态氮）：北方平均值（0.35 g/100g）高于南方（0.26 g/100g）。北方样品N5最高（0.49 g/100g），N7最低（0.18 g/100g）。氨基酸态氮是发酵成熟度的重要指标，北方控温发酵微生物群落稳定，蛋白酶活性持久，有利于蛋白质降解。D（总氮含量）：趋势与氨基酸态氮一致，北方高于南方。N5最高（1.19 g/100g），N7最低（0.52 g/100g）。E（还原糖含量）：南方S1、S2、S3含量最高（24.07–30.87 g/100g），北方N6、N7最低（14.80和9.79 g/100g）。还原糖为美拉德反应和微生物代谢提供底物，其含量差异反映了区域口味偏好和发酵工艺对糖消耗的影响。

图2：不同产地甜面酱挥发性化合物的相对百分比与数量。A和C：北方样品中醛类（9.45%–46.15%）、醇类（8.21%–42.70%）、烷烃（3.24%–45.21%）、酯类（2.76%–37.29%）分布较为均衡，说明控温发酵有利于多种风味物质的协调生成。南方样品（尤其S2–S7）中醛类占比极高（71.54%–87.0%），主要醛类包括3-甲基丁醛、糠醛、苯乙醛、2-异丙基-5-甲基-2-己烯醛等，这些物质多来自美拉德反应和苯丙氨酸代谢，与高比例小麦粉提供还原糖前体密切相关。南方S1、S8、S9中酯类占比较高（分别为45.05%、26.97%、62.24%），主要酯类有乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等，赋予花果香。B和D：化合物数量上，北方N1最多（86种，以酯类为主），N2–N4为60–65种，山东样品相对较少（40–51种）。南方S9最多（108种，酯类57种），S8为83种，而上海S2、S3最少（38和42种）。表明自然发酵（贵州）能带来更高的风味复杂性，而控温发酵（上海）则与北方相似，化合物多样性较低。

图3：主成分分析（PCA）与层次聚类分析（HCA）。A（PCA得分图）：PC1和PC2分别解释24.1%和20.3%的总方差。16个样品分为五组：Group I和II（四川样品，S4–S7）位于第四象限；Group III（贵州样品S8、S9）位于第一象限；Group IV（辽宁N1和浙江S1）位于第一象限靠近右上；Group V（河北、天津、山东、上海样品）位于第二象限。说明华北地区样品风味相似，而东北和南方样品风味独立。B（载荷图）：不同颜色代表化合物类别。Group V与醇类（亮蓝）和吡嗪类（黄）共定位；Group III与酯类（粉红）相关；Group I与醛类（蓝）和其他化合物（灰）相关；Group IV与呋喃类（棕）相关。这表明不同产区的特征风味由不同的化合物类别主导。C（HCA树状图）：聚类结果与PCA一致，进一步将四川和贵州样品与其他地区明显区分开。HCA还揭示，四川S6、S7与贵州S8、S9因高比例小麦粉和自然发酵的影响，风味谱显著不同于其他样品。该图验证了发酵方式和原料比例是区域风味差异的核心驱动因素。

图4：偏最小二乘判别分析（PLS-DA）。A（PLS-DA得分图）：PC1和PC2分别解释52.9%和13%的变量信息，分组效果优于PCA。四川样品（I和II）在第四象限，贵州样品（III）在第一象限，辽宁和浙江（IV）在第二象限，其余在第三象限。各组成团清晰，区分度更高。B（载荷图）：红色圆圈表示VIP值大于1的38种差异化合物，这些是区分不同产地样品的标志性风味物质。包括乙醇、乙酸乙酯、己酸乙酯、糠醛、苯乙醛、4-乙基-2-甲氧基苯酚等。C（置换检验）：200次置换检验结果表明R2和Q2值均在左侧低于原始值，且Q2回归线与纵轴截距为负，证明模型可靠，无过拟合。

图5：差异挥发性化合物热图。该热图展示了38种VIP>1的风味化合物在16个样品中的含量分布（红色为高含量，蓝色为低含量）。四川样品（S4–S7）：富含多种醛类，如糠醛（面包香）、苯乙醛（花香、蜜香）、2-异丙基-5-甲基-2-己烯醛（麦芽香）、(2E)-5-甲基-2-苯基-2-己烯醛（浓烈焦香）。此外，还检出特有的4-(3-甲基-2-丁烯基)-4-环戊烯-1,3-二酮和2-环己基-4,5-二甲基-1,3-二氧杂环己烷。贵州样品（S8、S9）：富含多种酯类，包括乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙酸乙酯、十六酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯等，赋予浓郁的花果香。辽宁N1和浙江S1：酯类也较丰富，如戊酸乙酯、3-甲基-1-丁醇乙酸酯，以及高水平的乙醇和3-甲基-1-丁醇。四川和贵州部分样品（S4、S5、S8、S9）：含有较高水平的烟熏味化合物4-乙基-2-甲氧基苯酚。河北、天津、山东、上海样品：显著差异化合物较少，仅有少量如2/3-甲基丁醛、4-酮基庚二酸等。该图直观展示了各区域的特征风味物质谱。

图6：感官风味评价与双标图。A（北方样品风味雷达图）：N1和N6酒香最突出；N2和N3酱香评分高；N2烟熏香最强（与4-乙基-2-甲氧基苯酚含量高相关）；N1果香最明显。北方样品整体酱香、焦糖香、烟熏香和果香均有较好表现。B（南方样品风味雷达图）：S8和S9在果香、烟熏香上得分高；部分样品酒香也较突出。南方样品的风味轮廓较分散，反映出自然发酵带来的多样性。C、D、E（双标图）：将样品与化合物关联。C图显示N2与4-乙基-2-甲氧基苯酚（烟熏香）强烈相关；D图中N1与多种酯类（粉红色点）共定位，对应其果香；E图中南方样品S8、S9与多个酯类和酚类相关。双标图从统计学上验证了感官属性与特定化合物之间的对应关系。

图7：颜色、质地与味觉感官评分。A（北方样品颜色与质地）：N3得分最高（红棕色、光亮、粘稠均匀），N7得分最低（灰褐色、无光泽、质地稀薄或过稠）。颜色与发酵周期正相关，N7还原糖和氨氮含量低，影响美拉德反应和类黑精形成。B（南方样品颜色与质地）：S2和S3得分较高，因其配料中添加了黄原胶等增稠剂，改善了质地和色泽；S1仅用水、面粉和盐，得分最低。味觉评价（文中描述）：北方样品中N5鲜味和甜味最强（高氨基酸态氮并添加了味精和呈味核苷酸），N7酸味明显（总酸高）。南方样品中S7和S8酸味和后味突出；S2和S3甜味和咸味较高；S9和S1鲜味明显。此外，N7虽然还原糖低，但添加了白砂糖、三氯蔗糖、安赛蜜三种甜味剂，有效提升了甜味感知。

总结

本研究明确揭示了中国不同产地和发酵方式的甜面酱在理化特性与风味感官上的显著差异。西南地区（S4–S9）自然发酵的甜面酱酸度较高，但由于开放式发酵环境限制了氨氮和总氮的持续生成，其含量低于北方控温发酵产品。通过GC-MS共鉴定出133种挥发性化合物。北方控温发酵（N2–N7）促进了醇类、酯类和醛类的均衡释放，风味化合物种类稳定在40–65种。南方样品中醛类占比较高，尤其在小麦粉用量大的样品（S4–S7）中更为明显。此外，贵州地区的自然发酵样品（S8、S9）由于本土微生物的参与，风味复杂度更高，化合物数量分别达到83和108种。醇类、酯类和醛类的差异是造成南北产品在酒香、果香和烟熏香等感官特征上差异的主要原因。总体而言，发酵方式和原料配比是影响甜面酱风味形成的关键因素。未来研究应结合组学技术深入探讨微生物代谢机制，并扩大样品采集范围以完善区域性风味谱图。

来源：公众号-食品指南针

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/Quw_wKqraBSjRyWaUhxzsw