酵母抽提物协助酱油减盐后对其风味物质的影响研究

李 沛，李 库，任达洪，李根照

（1.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443003；2.鹤山市东古调味食品有限公司，广东 江门 529738）

2016年10月发布的《“健康中国2030”规划纲要》以及2017年6月发布的《国民营养计划（2017—2030年）》中都明确提出：到2030年全国人均每日食盐摄入量降低20%。2019年3月发布的《中国食品工业减盐指南》中也提出：争取2030年各类加工食品的钠含量分布较2016年下移20%，其中对于酱油的减盐目标为：酱油中钠含量由2016年6 536 mg/100 g下降至2030年5 230 mg/100 g[1]。

酱油减盐势在必行，目前市面上已有部分盐分含量≤12.0 g/100 mL、相对于市面上大部分酱油盐分（约17.0 g/100 mL）减盐30%左右的产品，但基本都为大型企业出品，整个行业还未普及减盐技术[2-5]。主要是两方面原因：一是盐分降低后防腐较难实现；二是通过直接降低原油用量来减盐后风味被过度稀释，无法实现减盐不减味，而用脱盐、减盐发酵、双重发酵等方法又面临设备工艺投入、发酵过程微生物难控制、成本增加及产能受影响等因素，一般企业较难承受[6-10]。

酱油发酵原油中的呈味物质主要是氨基酸、小分子肽、有机酸、可溶性糖等成分[11-13]，挥发性芳香物质主要是各种酯类、醇类、酮类、酚类、醛类、酸类等成分。而酵母抽提物的主要风味成分也为氨基酸、小分子肽和各类挥发性芳香物质[4-18]。酵母抽提物可通过酶解工艺控制、热反应和调香技术来模拟酱油的呈味呈香成分，依此可开发酱香风味的风味型酵母抽提物。本研究旨在研究通过降低原油用量来直接减盐后酱油风味物质的损失情况，并研究模拟酱油风味而开发的酱香型酵母抽提物（yeast extract，YE）对直接减盐后酱油风味物质损失的弥补效果，寻求酱油减盐不减味解决方案，为酱油行业寻找一条不新增设备和技术、不改变现行工艺的减盐途径。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

酱油原油：鹤山市东古调味食品有限公司；酱香型YE：安琪酵母股份有限公司；乙腈（色谱纯）、氢氧化钠、甲醛、盐酸、5-磺基水杨酸、三氟乙酸、2-甲基-3-庚酮等（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

848Titrino Plus自动电位滴定仪：瑞士万通公司；L-8900型全自动氨基酸分析仪，L-2000带紫外检测器的高效液相色谱仪：日本日立公司；GCMS-QP2010SE气相色谱-质谱联用仪，Ion Exchange Column2622sc.PH分离柱（4.6 mm×60 mm），TSK-gel G2000SWXL色谱柱30（0 mm×7.8 mm）：日本岛津公司。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计

先对酱油原油进行盐分含量测定，通过控制原油用量来制作标准盐分（17.0 g/100 mL）、直接减盐20%和直接减盐30%共3个处理组，在直接减盐处理组基础上使用一定比例酱香型YE制作YE协助减盐20%和YE协助减盐30%共2个处理组。试验设计如表1所示。

1.3.2 测定方法

可溶性无盐固形物、全氮、氨基酸态氮、食盐参照GB/T 18186—2000《酿造酱油》和GB/T 5009.39—2003《酱油卫生标准的分析方法》中的检测方法测定[19-20]。

游离氨基酸测定：采用Ion Exchange Column2622sc.PH分离柱（4.6 mm×60 mm）；柱温134 ℃；双通道紫外检测波长440 nm和570 nm；进样量20 μL，时间148 min。采用国标GB/T5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》测定31 种氨基酸。取2.0 mL冷藏样品，加入2.0 mL质量浓度为6 g/100 mL的5-磺基水杨酸，反应1 h 后加入1 mL 0.06 mol/L HCl溶液及1 mL 1 g/100 mL的EDTA-2Na溶液，充分混合，4 800 r/min离心10 min。吸取2.0 mL上述混合液，加入4.0 mL柠檬酸缓冲液（pH2.2），混合均匀，离心，过滤后直接上机测定。外标法定量样品中的氨基酸组分，单位以mg/100 mL表示。

肽分子质量分布测定：采用高效凝胶过滤色谱法测定，即以多孔性填料为固定相，依据样品组分相对分子质量大小的差别进行分离，在肽键的紫外吸收波长220 nm条件下检测。色谱柱：TSK-gel G2000SWXL（300 mm×7.8 mm）；流动相：乙腈+水+三氟乙酸=45+55+0.1；检测波长220 nm；流速0.5 mL/min；检测时间40 min；进样体积20 μL；柱温：30 ℃。

挥发性芳香成分测定：采用固相微萃取-气相色谱质谱联用（solid-phase microextraction，gas chromatography-mass spectrometry，SPME-GC-MS）法，准确量取10 g酱油样品置于40 mL顶空瓶中，并吸取1 μL质量浓度为0.816 μg/μL的2-甲基-3-庚酮加入顶空瓶中，将顶空瓶加盖密封后，放于55 ℃恒温水浴锅中，平衡20 min，再插入吸附涂层（DVB/CAR/PDMS），吸附40 min，等待GC进样。色谱柱为DB-Wax（0.25 mm×0.25 μm×30 m），升温程序为40 ℃保持3 min；以3 ℃/min 升至70 ℃，保持2 min；以10 ℃/min升至240 ℃，保持10 min；气相色谱使用的载气为氦气，流速为1.2 mL/min，分流比5∶1。质谱条件为电子电离（electron ionization，EI）源，电子能量70 eV，传输线温度280 ℃，离子源温度为230 ℃，质量扫描范围m/z=40～500。

感官评价方法：酱油专业感官小组12人，按照GB/T 13868—2009《感官分析建立感官分析实验室的一般导则》要求建立单人品评间。品评员对带有编号的样品从咸度、整体喜好度、酱油整体口感、酱油整体香气、风味浓郁度共5个方面进行感官品评。

1.3.3 数据处理方法

采用SPSS软件对数据进行方差分析、差别检验分析。

2 结果与分析

2.1 不同方式减盐前后酱油关键理化指标的变化

对1.3.1中的5个处理组进行关键理化指标检测，结果如表2所示。

表2 不同方式减盐前后酱油关键理化指标变化Table 2 Changes of critical physical and chemical indexes of soy sauce before and after salt reduction by different ways g/100 mL

由表2可知，直接减盐后酱油的氨基酸态氮、全氮和可溶性无盐固形物都损失明显，直接减盐20%和30%导致氨基酸态氮含量由0.82 g/100 mL分别下降至0.66 g/100 mL和0.57 g/100 mL，全氮含量由1.44 g/100 mL分别下降至1.15 g/100 mL和1.01 g/100 mL。但酱香型YE能使直接减盐后酱油的关键理化指标都恢复到减盐前的水平，YE协助减盐20%能使酱油的氨基酸态氮、全氮和可溶性无盐固形物含量分别达到减盐前的100.00%、99.31%和99.68%，YE协助减盐30%能使酱油的氨基酸态氮、全氮和可溶性无盐固形物含量分别达到减盐前的101.22%、98.61%和99.11%。这主要是因为酵母抽提物为酵母蛋白深加工产品，富含氨基氮和全氮并为全水溶性物料，所以可以提升酱油的氨基氮、全氮和可溶性固形物含量，从而实现酱油减盐的同时保证关键理化指标不受损失。

2.2 不同方式减盐前后酱油游离氨基酸组成的变化

对1.3.1中的5个处理组进行游离氨基酸组分检测，结果如表3所示。由表3可知，直接减盐后酱油中每种氨基酸及其总量都损失明显，直接减盐20%和30%导致总氨基酸含量由4.345 g/100 g分别下降至3.476 g/100 g和3.042 g/100 g，其中呈鲜味的谷氨酸由0.615 g/100 g分别下降至0.492 g/100 g和0.430 g/100 g。但酱香型YE能使直接减盐后酱油中每种氨基酸及其总量都恢复到减盐前的水平，YE协助减盐20%和30%能使总氨基酸含量分别达到减盐前的99.98%和100.78%，其中呈鲜味的谷氨酸分别可达到减盐前的134.47%和145.20%。这主要是因为通过匹配开发的酱香型YE的氨基酸种类与酱油完全一致，各种氨基酸的占比也和酱油接近，从而能使通过减少原油用量来直接减盐造成的酱油各种氨基酸组分的损失得到全面的补充。

表3 不同方式减盐前后酱油游离氨基酸的种类与含量Table 3 Types and contents of free amino acids of soy sauce before and after salt reduction g/100 mL

2.3 不同方式减盐前后酱油各分子质量区间小分子肽的含量变化

对1.3.1中的5个处理组进行小分子肽分布检测，并根据各肽段的相对含量计算出对应的全氮含量，结果如表4所示。

表4 不同方式减盐前后酱油各分子质量区间小分子肽含量的变化Table 4 Total nitrogen contents of small peptide by different molecular mass of soy sauce before and after salt reduction g/100 mL

由表4可知，直接减盐后酱油中各分子质量区间小分子肽及其总量都损失明显，直接减盐20%和30%导致全氮含量由1.441 g/100 mL分别下降至1.153 g/100 mL和1.008 g/100 mL，其中呈厚味的肽段（180～400 Da）含量由0.472 g/100 mL分别下降至0.378 g/100 mL和0.330 g/100 mL，同样呈厚味的肽段（400～1 000 Da）含量由0.111 g/100 mL分别下降至0.089 g/100 mL和0.078 g/100 mL。但酱香型YE能使直接减盐后酱油中各肽段含量均恢复到减盐前的水平，YE协助减盐20%和30%能使全氮含量分别达到减盐前的99.03%和98.40%，其中180～400 Da肽段分别达到减盐前的101.34%和100.97%，400～1 000 Da肽段分别达到减盐前的93.69%和91.89%。这主要是因为通过匹配开发的酱香型YE的肽分子分布基本与酱油一致，从而能使通过减少原油用量来直接减盐造成的酱油不同分子质量的小分子肽的损失得到全面的补充。

2.4 不同方式减盐前后酱油挥发性芳香成分的变化

对1.3.1中5个处理组的挥发性芳香成分进行测定，酱油减盐前挥发性芳香成分的气质联用分析总离子流色谱图如图1所示，各挥发性成分含量分析结果见表5。

图1 不同方式减盐前酱油挥发性芳香成分总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatogram of aroma ingredients before salt reduction of soy sauce

表5 酱油减盐前后的挥发性芳香成分含量Table 5 Volatile aromatic ingredients of soy sauce before and after salt reduction ng/μL

由表5可知，共鉴定出挥发性芳香成分85种，其中醛类15种、醇类16种、酸类9种、酯类25种、酮类7种、酚类4种、杂环类9种。由表5可知，直接减盐后酱油中各类芳香物质及其总量都损失明显，直接减盐20%和30%导致芳香成分总量由564.827 ng/μL分别下降至451.862 ng/μL和395.379 ng/μL，其中主要呈酯香的酯类芳香物质含量由38.394 ng/μL分别下降至30.715 ng/μL和26.876 ng/μL，主要呈酱香的酚类芳香物质含量由35.666 ng/μL分别下降至28.533 ng/μL和24.966 ng/μL。但酱香型YE能使直接减盐后酱油中各类芳香成分含量及总量均恢复到减盐前的水平，YE协助减盐20%和30%能使芳香成分总量分别达到减盐前的95.69%和97.13%，其中酯类芳香物质含量分别达到减盐前的91.78%和94.31%，酚类芳香物质含量分别达到减盐前的100.66%和104.55%。这主要是因为通过匹配开发的酱香型YE的各类芳香物质的种类与酱油基本一致，且各类芳香物质总量也比较接近，从而能使通过减少原油用量来直接减盐造成的酱油芳香物质的损失得到全面的补充。

2.5 不同方式减盐前后酱油感官结果的变化

对1.3.1中的5个处理组进行感官评价，结果如表6所示。

表6 酱油减盐前后的感官评价结果Table 6 Sensory evaluation results before and after salt reduction of soy sauce

由表6可知，直接减盐酱油味被明显稀释，酱油的各项口感和香气均偏淡。而在直接减盐的基础上使用酵母抽提物协助减盐后酱油味又恢复浓郁且咸度适中，酱油的各项口感和香气都接近于减盐前对照的水平，这与文中有关氨基酸、小分子肽和香气成分的影响研究结果是一致的，通过呈味呈香物质的补充体现在感官上的结果就是恢复正常的酱油味道，实现了酱油的减盐不减味。

3 结论

酱油和酵母抽提物都属于蛋白制品，只是蛋白来源不一样，酱油主要成分为大豆蛋白的降解产物，而酵母抽提物为酵母蛋白的降解产物。通过酶解工艺的控制及不同类型酵母抽提物的分析复配，可以很好的模拟出酱油的氨基酸及小分子肽组成。通过热反应和调香技术也可模拟出酱油的挥发性芳香成分组成。两者合一开发的酱香型YE可以在减盐酱油中很好的弥补因原油用量减少而造成的呈味呈香物质的稀释。研究结果表明，酱香型YE协助减盐20%和30%后酱油的游离氨基酸、小分子肽和挥发性芳香成分总量分别可达到减盐前的99.98%～100.78%、98.40%～99.03%和95.66%～97.13%。YE通过风味补充可协助实现酱油的减盐不减味，该方法不涉及新设备和新技术的投入以及发酵工艺的变动，用现有原油便可实现，是适合酱油行业广泛推广的一种减盐方案及途径。