添加酱渣对黄豆酱品质影响的研究

徐 晗，葛予宁，黄朝波，王旭锋，李泽华，石 磊，李贞景，郭庆彬，王昌禄*

（1.省部共建食品营养与安全国家重点实验室，天津 300457；2.天津科技大学 食品工程与生物技术学院，天津 300457；3.天津市利民调料有限公司，天津 300308）

黄豆酱是我国传统发酵食品，具有独特的咸鲜感官特性和丰富的营养成分，是人们日常生活必备调味品之一[1]。酱渣是酱油生产过程中的主要副产物，一般每生产1 kg酱油会产生0.67 kg酱渣[2]。据调味品协会统计，我国每年酿造酱油产生的黄豆酱油渣将近22万t左右[3]。酱渣中含有约25%粗蛋白，9.7%粗脂肪和13.5%粗纤维，还含有大豆异黄酮、蛋白黑素、大豆皂甙等功能成分[4]。但酱渣含盐量高（约14%），且脱盐工艺复杂，成本高，难以大范围应用。目前，除少量酱渣用作饲料[5]、肥料[6]及有效成分提取[7-8]外，大部分作为废弃物丢掉，既造成资源浪费，又污染环境，造成土壤盐化[9]。因此，充分利用酱渣中的有用物质，探索其在食品加工中的新用途就显得尤为重要。

目前，酱渣在食品加工中的应用研究较少，主要集中在酱油及香精香料生产上。沈晗[10]通过超声辅助双酶分步酶解、多肽分离纯化和美拉德反应，将酱渣蛋白酶解物转化为酱香风味物质增强剂，具有较强的抗氧化活性。吴昊[11]利用蛋白酶酶解酱渣与原料混合制曲进行酱油酿造，其原料利用率和酱油产出率有所提高，风味物质组成接近全原料发酵的酱油，降低了成本。庄桂等[12]利用醋渣和酱渣代替50%～60%的麸皮，制备双菌种成曲，与酵母培养物酿造鲜味剂，产品质量符合国标GB18186—2000《酿造酱油》标准。CHA Y J[13]以酱渣水解液为原料，加入0.5%果糖、0.33%谷氨酸、0.99%脯氨酸、0.42%蛋氨酸和0.41%甘氨酸，制备反应型风味酱油。刘敏莉等[14]利用鱼、虾加工副产物与酱渣进行液态法发酵制造速酿鱼酱油，色泽通透、风味鲜美。

本研究通过在黄豆酱发酵过程中添加不同比例的酱渣，研究了成品黄豆酱的氨基酸态氮含量、色度、质构、风味物质及总体感官评分等指标变化，旨在阐明酱渣的不同添加比例对黄豆酱关键营养成分、风味物质及感官品质的影响，为实现酱渣在黄豆酱生产中的高值化利用提供依据，在提高酱渣资源的利用率、降低企业生产成本及解决环境污染问题等方面具有一定的参考意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料

酱渣（以黄豆和炒小麦为主要原料，接种米曲霉等微生物，经高盐稀态发酵得到的酱醪压榨后得到酱油及酱渣）、米曲霉（Aspergillusoryzae）沪酿3.042：天津市利民调料有限公司；面粉、黄豆、食盐、商品酱1、商品酱2、商品酱3：市售。

1.1.2 化学试剂

硝酸银：西格玛奥德里奇贸易有限公司；铬酸钾：天津市北方天医化学试剂厂；石油醚、2-（N-吗啉代）乙烷磺酸、热稳定α-淀粉酶（20 000 U/mL）、蛋白酶（50万U/g）、淀粉葡萄糖苷酶（10万U/g）：北京索莱宝科技有限公司；甲醛：天津市江天化工技术有限公司。所有试剂均为分析纯或生化试剂。

1.2 仪器与设备

CM-5型色差仪：柯尼卡美能达有限公司；TA.XT.Plus型质构仪：英国Stable MicroSystem公司；GCMS-QP2010 Ultra气质联用仪：日本岛津公司。

1.3 实验方法

1.3.1 黄豆酱加工工艺流程及操作要点

操作要点：

浸泡：将洗净的黄豆浸泡8～12 h，至豆粒吸足水分。

蒸煮：121℃处理8～10min，以豆粒内部熟透又能保持完整形态为宜。

冷却接种：黄豆冷却至40℃，按豆面质量比4∶1加入面粉，种曲接种量0.04%，混合均匀。

制曲：曲料装盘置于培养箱，制曲温度30℃，中间翻曲两次，直至大曲呈现均匀的黄绿色。

酱醪发酵：加入适量无菌酱渣和盐水混合，40℃恒温发酵30 d，即得黄豆酱。

1.3.2 实验设计

添加1%、3%、5%、7%、9%酱渣替代大曲，将混合曲料与盐水（15～16 °Bé）以1.0∶0.9的比例混合制成酱醪，发酵制备黄豆酱。考察添加酱渣对黄豆酱氨基酸态氮、风味物质、色差、质构和感官等指标的影响。

1.3.3 分析检测

采用银量法测定酱渣盐分含量[15]；采用凯氏定氮法测定酱渣蛋白质含量；采用甲醛滴定法测定酱渣及黄豆酱氨基酸态氮含量[16]；采用酸度计法测定酱渣总酸含量；采用索式抽提法测定酱渣脂肪含量[17]；参照GB 5009.88—2014测定酱渣膳食纤维含量[18]；参照GB 5009.4—2016《食品中灰分的测定》测定酱渣灰分含量[19]；采用色差仪测定黄豆酱色度明亮度（L*值）和红绿值（a*值）；利用质构仪测定黄豆酱硬度、稠度及黏性，其测定条件为：A/BE-d35探头，测前速度5 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度10 mm/s，测试距离25 mm，触发点负载5 g。

1.3.4 黄豆酱风味物质分析

采用固相微萃取（solid phase microextraction，SPME）-气质联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）对黄豆酱中的风味物质进行测定[20]。

SPME萃取条件：在样品瓶内加入5g酱样品，0.5gNaCl及5 mL去离子水，55℃水浴下磁力搅拌20 min，经SPME萃取头吸附30 min，解吸15 min。

GC条件：采用程序升温，起始温度40℃，持续3 min后，以4℃/min的速度上升到150℃，再以8℃/min的速度上升到250℃。进样口的温度是250℃，载气为氮气（N2）。

MS条件：接口温度220℃，离子源温度200℃，电子电离（electronic ionization，EI）源，电子能量70 eV，质量扫描范围为33～450 m/z。

定性定量分析：将质谱仪记录的质谱图和计算机检索谱库标准质谱图进行对照，鉴定、分析化合物，确定豆酱的风味物质，并以面积归一化法测定其相对含量。

1.3.5 黄豆酱感官评定

根据国标GB/T 24399—2009《黄豆酱》[21]感官要求制定感官评定标准（见表1），满分100分，由12名经专业培训的人员进行感官评价。

表1 豆酱感官评定标准Table1 Sensory evaluation standards of soybean paste

1.3.6 统计学分析

实验数据采用SPSS 24.0软件进行统计学分析。

2 结果与分析

2.1 酱渣成分分析

酱渣成分分析结果见表2。由表2可知，酱渣中含有丰富的蛋白质（20.99%）、膳食纤维（23.42%）、粗脂肪（31.16%）、较高的氨基酸态氮（0.65 g/100 g）、总酸（1.64 g/100 g）及盐分（14%）含量，与张旭等[22]测定结果相比，本实验所用酱渣中的蛋白质含量略低，而粗脂肪含量是其2.9倍，这可能是酱油酿造原料及加工工艺不同所致。酱渣中氨基酸态氮和总酸作为酱类调味品中主要呈味物质，能够作为反应底物进一步参与风味的形成。在豆酱中添加酱渣，不仅能够改善其风味，还能够替代部分食盐，可降低生产成本。

表2 酱渣（干基）成分分析结果Table2 Results of composition analysis of soy sauce residue(dry basis)

2.2 添加酱渣对黄豆酱氨基酸态氮的影响

图1 添加酱渣对黄豆酱氨基酸态氮含量的影响Fig.1 Effect of soy sauce residue addition on amino nitrogen contents in soybean paste

氨基酸是黄豆酱中重要的呈味物质，同时还参与合成高级醇和酯类等风味物质，因此，氨基酸态氮是发酵型豆制品的主要品质指标[23]。添加酱渣对黄豆酱氨基酸态氮的影响结果见图1。

由图1可知，与无酱渣添加对照组相比，酱渣添加量在1%～9%范围内，添加酱渣会降低黄豆酱中氨基酸态氮含量，酱渣添加量为5%时，氨基酸态氮下降5.08%，添加9%时下降12.71%，这可能是由于酱渣部分替代成曲后，一方面，导致酱醅蛋白质含量降低，另一方面，由于酱渣未参与制曲，替代成曲后降低了酱醅中的酶活，导致蛋白质酶解产物氨基酸态氮含量的下降。当酱渣添加量在3%时，氨基酸态氮含量和对照组相比无显著性差异（P＞0.05）。

2.3 添加酱渣对黄豆酱色度的影响

添加酱渣对黄豆酱色度的影响结果见图2。

由图2可知，当酱渣添加量为1%～3%时，与无酱渣添加对照组比，黄豆酱更有光泽且红色增强；当酱渣添加量为1%时，其红绿值（a*值）和明亮度（L*值）都达到最高，分别为15.80和24.80；当酱渣添加量＞1%之后，黄豆酱色泽逐渐变差。这可能是由于酱渣部分代替成曲，降低了原料营养成分及酶活，导致氨基酸及还原糖等美拉德反应底物减少，生成的棕红色色素也随之较少。酱渣本身呈深褐色，少量添加时，与偏黄色的酱共混，能使酱偏红褐色，但添加过多的酱渣可使酱中深色物质变多，并形成黑褐色，感官变差[24]。添加1%酱渣时黄豆酱具有最佳色度值，而添加3%时与对照组保持同等水平。

图2 添加酱渣对黄豆酱色度的影响Fig.2 Effect of soy sauce residue addition on color of soybean paste

2.4 添加酱渣对黄豆酱质构的影响

添加酱渣对黄豆酱质构的影响结果见表3。

表3 添加酱渣对黄豆酱质构的影响Table3 Effect of soy sauce residue addition on texture of soybean paste

由表3可知，黄豆酱的硬度、稠度及黏性指数均随着酱渣添加量在0～9%范围内的增加而增大。当酱渣添加为1%时，各质构指标差异不显著（P＞0.05）。豆酱质构的变化与其固形物含量有关[25]，随着酱渣添加量在0～9%范围内的增加，固形物含量也随之增加，摩擦力变大，硬度、稠度以及黏性指数增大。国标GB/T 24399—2009《黄豆酱》中对黄豆酱体态的要求为稀稠适度，允许有豆瓣颗粒，无异物，但对硬度、稠度和黏度等指标未作出具体范围要求。一般多采用质构指标与感官评价结合起来对产品进行综合分析。综合表3及表5的结果可以看出，随着酱渣添加量的增加，黄豆酱体态评分逐步降低，但添加量＜1%时与对照组相比，两者无显著性差异（P＞0.05）。

2.5 添加酱渣对黄豆酱风味物质的影响

添加酱渣对黄豆酱风味物质的影响结果见表4。

表4 不同黄豆酱风味物质GC-MS分析结果Table4 Analysis results of flavor substances in different soybean paste by GC-MS

由表4可知，黄豆酱中风味成分主要有醇类、醛类、酯类、酮类及一些呋喃类和烷烃类物质。酱渣本身醛类物质种类非常丰富（13种），相对含量也较高，是构成其风味的主体，这可能与酱渣中高脂肪含量有关[26-27]。添加酱渣组黄豆酱与对照组、商品酱组相比，醛类物质种类相对丰富，达到5～10种，这表明，添加酱渣能明显增加黄豆酱醛类物质，醛类物质的增多（如壬醛具有蜜蜡花的香味，辛醛带有水果香味等）有助于改善黄豆酱的风味。添加酱渣组酯类物质为7～11种，虽不如商品酱丰富，但与对照组相比有所增加，如十六烷酸乙酯，能给其带来奶油香味。醇类、酮类及烷烃等其他风味物质对豆酱风味贡献较小，主要起到调节香味及作为风味前体物质的功能。

总体来看，添加酱渣组均比未添加组风味丰富，添加酱渣＞5%时能达到商品酱相同水平，添加酱渣7%时风味物质最丰富，达到33种。

2.6 酱渣添加对黄豆酱感官品质的影响

添加酱渣对黄豆酱感官的影响结果见表5。

表5 酱渣添加量对黄豆酱感官评分的影响Table5 Effect of soy sauce residue addition on sensory evaluation of soybean paste

由表5可知，色泽上，添加＜3%酱渣能改善黄豆酱色泽，但与商品酱还有差异，红褐色较浅，可能是由于样品酱发酵时间短，颜色形成不够完全。香味上，添加1%～9%酱渣使风味更佳，与商品酱比相对柔和。滋味上，添加1%～7%酱渣影响较小，酱渣添加量为9%时略显苦味，与商品酱有一定差异，主要是商品酱经过后期调配滋味更加丰富。感官上，样品与商品酱有较大差异，比商品酱略稠，对成品酱采取均质、调配等手段进行改善还有待进一步研究。总之，添加酱渣与未添加酱渣的样品相比较，感官品质有所改善，酱渣添加3%～5%为宜。

3 结论

本研究在黄豆酱发酵中添加酱渣后比较氨基酸态氮、色差、质构、感官和风味物质等品质指标的变化。结果表明，添加1%～3%酱渣时，黄豆酱中氨基酸态氮含量较对照组无显著差异（P＞0.05）；酱渣添加量为1%时，黄豆酱色泽最佳，质构各项指标均与对照组无显著差异（P＞0.05）；在添加酱渣1%～9%范围内，利于丰富风味物质及提高感官评分，其中酱渣添加量7%时，风味物质种类最丰富，达到33种；酱渣添加量为3%时，感官评分最高，为75.42分。综合分析，添加3%酱渣时不会影响黄豆酱品质，且风味物质及感官指标与对照组比较具有一定优势。在以上研究的基础上，可考虑在发酵过程中接种耐盐的乳酸菌及酵母菌[28，29]或与红曲米复配[30]进一步提高黄豆酱感官品质。本研究可为酱渣在黄豆酱中的应用提供参考，对酱渣在食品加工中的高值化应用具有一定的参考意义。