徐 晗，葛予寧，黃朝波，王旭鋒，李澤華，石 磊，李貞景，郭慶彬，王昌祿*

（1.省部共建食品營養(yǎng)與安全國家重點實驗室，天津 300457；2.天津科技大學 食品工程與生物技術學院，天津 300457；3.天津市利民調料有限公司，天津 300308）

黃豆醬是我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品，具有獨特的咸鮮感官特性和豐富的營養(yǎng)成分，是人們日常生活必備調味品之一[1]。醬渣是醬油生產過程中的主要副產物，一般每生產1 kg醬油會產生0.67 kg醬渣[2]。據調味品協(xié)會統(tǒng)計，我國每年釀造醬油產生的黃豆醬油渣將近22萬t左右[3]。醬渣中含有約25%粗蛋白，9.7%粗脂肪和13.5%粗纖維，還含有大豆異黃酮、蛋白黑素、大豆皂甙等功能成分[4]。但醬渣含鹽量高（約14%），且脫鹽工藝復雜，成本高，難以大范圍應用。目前，除少量醬渣用作飼料[5]、肥料[6]及有效成分提取[7-8]外，大部分作為廢棄物丟掉，既造成資源浪費，又污染環(huán)境，造成土壤鹽化[9]。因此，充分利用醬渣中的有用物質，探索其在食品加工中的新用途就顯得尤為重要。

目前，醬渣在食品加工中的應用研究較少，主要集中在醬油及香精香料生產上。沈晗[10]通過超聲輔助雙酶分步酶解、多肽分離純化和美拉德反應，將醬渣蛋白酶解物轉化為醬香風味物質增強劑，具有較強的抗氧化活性。吳昊[11]利用蛋白酶酶解醬渣與原料混合制曲進行醬油釀造，其原料利用率和醬油產出率有所提高，風味物質組成接近全原料發(fā)酵的醬油，降低了成本。莊桂等[12]利用醋渣和醬渣代替50%～60%的麩皮，制備雙菌種成曲，與酵母培養(yǎng)物釀造鮮味劑，產品質量符合國標GB18186—2000《釀造醬油》標準。CHA Y J[13]以醬渣水解液為原料，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，制備反應型風味醬油。劉敏莉等[14]利用魚、蝦加工副產物與醬渣進行液態(tài)法發(fā)酵制造速釀魚醬油，色澤通透、風味鮮美。

本研究通過在黃豆醬發(fā)酵過程中添加不同比例的醬渣，研究了成品黃豆醬的氨基酸態(tài)氮含量、色度、質構、風味物質及總體感官評分等指標變化，旨在闡明醬渣的不同添加比例對黃豆醬關鍵營養(yǎng)成分、風味物質及感官品質的影響，為實現醬渣在黃豆醬生產中的高值化利用提供依據，在提高醬渣資源的利用率、降低企業(yè)生產成本及解決環(huán)境污染問題等方面具有一定的參考意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原料

醬渣（以黃豆和炒小麥為主要原料，接種米曲霉等微生物，經高鹽稀態(tài)發(fā)酵得到的醬醪壓榨后得到醬油及醬渣）、米曲霉（Aspergillusoryzae）滬釀3.042：天津市利民調料有限公司；面粉、黃豆、食鹽、商品醬1、商品醬2、商品醬3：市售。

1.1.2 化學試劑

硝酸銀：西格瑪奧德里奇貿易有限公司；鉻酸鉀：天津市北方天醫(yī)化學試劑廠；石油醚、2-（N-嗎啉代）乙烷磺酸、熱穩(wěn)定α-淀粉酶（20 000 U/mL）、蛋白酶（50萬U/g）、淀粉葡萄糖苷酶（10萬U/g）：北京索萊寶科技有限公司；甲醛：天津市江天化工技術有限公司。所有試劑均為分析純或生化試劑。

1.2 儀器與設備

CM-5型色差儀：柯尼卡美能達有限公司；TA.XT.Plus型質構儀：英國Stable MicroSystem公司；GCMS-QP2010 Ultra氣質聯(lián)用儀：日本島津公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 黃豆醬加工工藝流程及操作要點

操作要點：

浸泡：將洗凈的黃豆浸泡8～12 h，至豆粒吸足水分。

蒸煮：121℃處理8～10min，以豆粒內部熟透又能保持完整形態(tài)為宜。

冷卻接種：黃豆冷卻至40℃，按豆面質量比4∶1加入面粉，種曲接種量0.04%，混合均勻。

制曲：曲料裝盤置于培養(yǎng)箱，制曲溫度30℃，中間翻曲兩次，直至大曲呈現均勻的黃綠色。

醬醪發(fā)酵：加入適量無菌醬渣和鹽水混合，40℃恒溫發(fā)酵30 d，即得黃豆醬。

1.3.2 實驗設計

添加1%、3%、5%、7%、9%醬渣替代大曲，將混合曲料與鹽水（15～16 °Bé）以1.0∶0.9的比例混合制成醬醪，發(fā)酵制備黃豆醬?？疾焯砑俞u渣對黃豆醬氨基酸態(tài)氮、風味物質、色差、質構和感官等指標的影響。

1.3.3 分析檢測

采用銀量法測定醬渣鹽分含量[15]；采用凱氏定氮法測定醬渣蛋白質含量；采用甲醛滴定法測定醬渣及黃豆醬氨基酸態(tài)氮含量[16]；采用酸度計法測定醬渣總酸含量；采用索式抽提法測定醬渣脂肪含量[17]；參照GB 5009.88—2014測定醬渣膳食纖維含量[18]；參照GB 5009.4—2016《食品中灰分的測定》測定醬渣灰分含量[19]；采用色差儀測定黃豆醬色度明亮度（L*值）和紅綠值（a*值）；利用質構儀測定黃豆醬硬度、稠度及黏性，其測定條件為：A/BE-d35探頭，測前速度5 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度10 mm/s，測試距離25 mm，觸發(fā)點負載5 g。

1.3.4 黃豆醬風味物質分析

采用固相微萃?。╯olid phase microextraction，SPME）-氣質聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）對黃豆醬中的風味物質進行測定[20]。

SPME萃取條件：在樣品瓶內加入5g醬樣品，0.5gNaCl及5 mL去離子水，55℃水浴下磁力攪拌20 min，經SPME萃取頭吸附30 min，解吸15 min。

GC條件：采用程序升溫，起始溫度40℃，持續(xù)3 min后，以4℃/min的速度上升到150℃，再以8℃/min的速度上升到250℃。進樣口的溫度是250℃，載氣為氮氣（N2）。

MS條件：接口溫度220℃，離子源溫度200℃，電子電離（electronic ionization，EI）源，電子能量70 eV，質量掃描范圍為33～450 m/z。

定性定量分析：將質譜儀記錄的質譜圖和計算機檢索譜庫標準質譜圖進行對照，鑒定、分析化合物，確定豆醬的風味物質，并以面積歸一化法測定其相對含量。

1.3.5 黃豆醬感官評定

根據國標GB/T 24399—2009《黃豆醬》[21]感官要求制定感官評定標準（見表1），滿分100分，由12名經專業(yè)培訓的人員進行感官評價。

表1 豆醬感官評定標準Table1 Sensory evaluation standards of soybean paste

1.3.6 統(tǒng)計學分析

實驗數據采用SPSS 24.0軟件進行統(tǒng)計學分析。

2 結果與分析

2.1 醬渣成分分析

醬渣成分分析結果見表2。由表2可知，醬渣中含有豐富的蛋白質（20.99%）、膳食纖維（23.42%）、粗脂肪（31.16%）、較高的氨基酸態(tài)氮（0.65 g/100 g）、總酸（1.64 g/100 g）及鹽分（14%）含量，與張旭等[22]測定結果相比，本實驗所用醬渣中的蛋白質含量略低，而粗脂肪含量是其2.9倍，這可能是醬油釀造原料及加工工藝不同所致。醬渣中氨基酸態(tài)氮和總酸作為醬類調味品中主要呈味物質，能夠作為反應底物進一步參與風味的形成。在豆醬中添加醬渣，不僅能夠改善其風味，還能夠替代部分食鹽，可降低生產成本。

表2 醬渣（干基）成分分析結果Table2 Results of composition analysis of soy sauce residue(dry basis)

2.2 添加醬渣對黃豆醬氨基酸態(tài)氮的影響

圖1 添加醬渣對黃豆醬氨基酸態(tài)氮含量的影響Fig.1 Effect of soy sauce residue addition on amino nitrogen contents in soybean paste

氨基酸是黃豆醬中重要的呈味物質，同時還參與合成高級醇和酯類等風味物質，因此，氨基酸態(tài)氮是發(fā)酵型豆制品的主要品質指標[23]。添加醬渣對黃豆醬氨基酸態(tài)氮的影響結果見圖1。

由圖1可知，與無醬渣添加對照組相比，醬渣添加量在1%～9%范圍內，添加醬渣會降低黃豆醬中氨基酸態(tài)氮含量，醬渣添加量為5%時，氨基酸態(tài)氮下降5.08%，添加9%時下降12.71%，這可能是由于醬渣部分替代成曲后，一方面，導致醬醅蛋白質含量降低，另一方面，由于醬渣未參與制曲，替代成曲后降低了醬醅中的酶活，導致蛋白質酶解產物氨基酸態(tài)氮含量的下降。當醬渣添加量在3%時，氨基酸態(tài)氮含量和對照組相比無顯著性差異（P＞0.05）。

2.3 添加醬渣對黃豆醬色度的影響

添加醬渣對黃豆醬色度的影響結果見圖2。

由圖2可知，當醬渣添加量為1%～3%時，與無醬渣添加對照組比，黃豆醬更有光澤且紅色增強；當醬渣添加量為1%時，其紅綠值（a*值）和明亮度（L*值）都達到最高，分別為15.80和24.80；當醬渣添加量＞1%之后，黃豆醬色澤逐漸變差。這可能是由于醬渣部分代替成曲，降低了原料營養(yǎng)成分及酶活，導致氨基酸及還原糖等美拉德反應底物減少，生成的棕紅色色素也隨之較少。醬渣本身呈深褐色，少量添加時，與偏黃色的醬共混，能使醬偏紅褐色，但添加過多的醬渣可使醬中深色物質變多，并形成黑褐色，感官變差[24]。添加1%醬渣時黃豆醬具有最佳色度值，而添加3%時與對照組保持同等水平。

圖2 添加醬渣對黃豆醬色度的影響Fig.2 Effect of soy sauce residue addition on color of soybean paste

2.4 添加醬渣對黃豆醬質構的影響

添加醬渣對黃豆醬質構的影響結果見表3。

表3 添加醬渣對黃豆醬質構的影響Table3 Effect of soy sauce residue addition on texture of soybean paste

由表3可知，黃豆醬的硬度、稠度及黏性指數均隨著醬渣添加量在0～9%范圍內的增加而增大。當醬渣添加為1%時，各質構指標差異不顯著（P＞0.05）。豆醬質構的變化與其固形物含量有關[25]，隨著醬渣添加量在0～9%范圍內的增加，固形物含量也隨之增加，摩擦力變大，硬度、稠度以及黏性指數增大。國標GB/T 24399—2009《黃豆醬》中對黃豆醬體態(tài)的要求為稀稠適度，允許有豆瓣顆粒，無異物，但對硬度、稠度和黏度等指標未作出具體范圍要求。一般多采用質構指標與感官評價結合起來對產品進行綜合分析。綜合表3及表5的結果可以看出，隨著醬渣添加量的增加，黃豆醬體態(tài)評分逐步降低，但添加量＜1%時與對照組相比，兩者無顯著性差異（P＞0.05）。

2.5 添加醬渣對黃豆醬風味物質的影響

添加醬渣對黃豆醬風味物質的影響結果見表4。

表4 不同黃豆醬風味物質GC-MS分析結果Table4 Analysis results of flavor substances in different soybean paste by GC-MS

由表4可知，黃豆醬中風味成分主要有醇類、醛類、酯類、酮類及一些呋喃類和烷烴類物質。醬渣本身醛類物質種類非常豐富（13種），相對含量也較高，是構成其風味的主體，這可能與醬渣中高脂肪含量有關[26-27]。添加醬渣組黃豆醬與對照組、商品醬組相比，醛類物質種類相對豐富，達到5～10種，這表明，添加醬渣能明顯增加黃豆醬醛類物質，醛類物質的增多（如壬醛具有蜜蠟花的香味，辛醛帶有水果香味等）有助于改善黃豆醬的風味。添加醬渣組酯類物質為7～11種，雖不如商品醬豐富，但與對照組相比有所增加，如十六烷酸乙酯，能給其帶來奶油香味。醇類、酮類及烷烴等其他風味物質對豆醬風味貢獻較小，主要起到調節(jié)香味及作為風味前體物質的功能。

總體來看，添加醬渣組均比未添加組風味豐富，添加醬渣＞5%時能達到商品醬相同水平，添加醬渣7%時風味物質最豐富，達到33種。

2.6 醬渣添加對黃豆醬感官品質的影響

添加醬渣對黃豆醬感官的影響結果見表5。

表5 醬渣添加量對黃豆醬感官評分的影響Table5 Effect of soy sauce residue addition on sensory evaluation of soybean paste

由表5可知，色澤上，添加＜3%醬渣能改善黃豆醬色澤，但與商品醬還有差異，紅褐色較淺，可能是由于樣品醬發(fā)酵時間短，顏色形成不夠完全。香味上，添加1%～9%醬渣使風味更佳，與商品醬比相對柔和。滋味上，添加1%～7%醬渣影響較小，醬渣添加量為9%時略顯苦味，與商品醬有一定差異，主要是商品醬經過后期調配滋味更加豐富。感官上，樣品與商品醬有較大差異，比商品醬略稠，對成品醬采取均質、調配等手段進行改善還有待進一步研究?？傊?，添加醬渣與未添加醬渣的樣品相比較，感官品質有所改善，醬渣添加3%～5%為宜。

3 結論

本研究在黃豆醬發(fā)酵中添加醬渣后比較氨基酸態(tài)氮、色差、質構、感官和風味物質等品質指標的變化。結果表明，添加1%～3%醬渣時，黃豆醬中氨基酸態(tài)氮含量較對照組無顯著差異（P＞0.05）；醬渣添加量為1%時，黃豆醬色澤最佳，質構各項指標均與對照組無顯著差異（P＞0.05）；在添加醬渣1%～9%范圍內，利于豐富風味物質及提高感官評分，其中醬渣添加量7%時，風味物質種類最豐富，達到33種；醬渣添加量為3%時，感官評分最高，為75.42分。綜合分析，添加3%醬渣時不會影響黃豆醬品質，且風味物質及感官指標與對照組比較具有一定優(yōu)勢。在以上研究的基礎上，可考慮在發(fā)酵過程中接種耐鹽的乳酸菌及酵母菌[28，29]或與紅曲米復配[30]進一步提高黃豆醬感官品質。本研究可為醬渣在黃豆醬中的應用提供參考，對醬渣在食品加工中的高值化應用具有一定的參考意義。