KCl在豆酱发酵中的应用

孙盛，孙波，赵晓，孔庆敏

(东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨，150030)

豆酱酯香浓郁，风味醇美独特，是人们日常生活中应用最为广泛的调味品之一。NaCl在豆酱中起到重要作用，一方面可以增强豆酱的鲜味，另一方面可以提高豆酱的防腐能力。但是，有研究表明日常饮食摄入NaCl过多易引发高血压、心脑血管等疾病［1-3］，而豆酱中NaCl含量普遍高达11% ～14%，消费者长期食用豆酱对身体健康不利。

目前，国内外对低盐食品的研究较为深入，主要包括选用食盐替代物降低食品中食盐含量的研究［4-5］以及提高低盐发酵食品保存，延长低盐发酵食品货架期的研究［6-7］等。在选用食盐替代物的研究中，由于KCl与NaCl的理化性质及口感较为相似，且大量研究表明减少钠、提高钾的摄入能降低血压，减少高血压的发生［8-9］，所以在食品中以KCl作为代盐剂的相关研究较为广泛。但是，目前以KCl部分替代NaCl发酵豆酱的研究较为少见。由于NaCl与KCl在对微生物以及蛋白酶酶活的作用上存在一定差异［10-11］，若以KCl部分替代NaCl发酵豆酱，其产品品质可能发生改变。所以本文以KCl部分替代NaCl进行豆酱发酵，研究其发酵过程中总酸含量、蛋白酶酶活、氨基酸态氮含量的变化，并对豆酱的感官品质进行评价及分析。旨在探讨KCl应用于豆酱发酵的可行性，并为开发豆酱产品提供基础数据及技术支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

成曲，黑龙江省宝泉岭农垦公司提供;食品级NaCl、食品级KCl，连云港树人科创食品添加剂有限公司。

NaOH、Na2HPO4、NaH2PO4、三氯乙酸、Na2CO3、Folin试剂，均为分析纯。

1.2 仪器与设备

UV-2401PC分光光度计，日本岛津制作所;LG10-2.4A型高速离心机，北京医用离心机厂;HWS-24型电热恒温水浴锅，上海齐欣仪器有限公司;PHS-3C型pH计，上海雷磁仪器厂。

1.3 豆酱的发酵

1.3.1 豆酱生产工艺流程

大豆→筛选→清洗→浸泡→蒸煮→冷却→拌面→接种→制曲→拌盐水→发酵→成品酱［12］

1.3.2 单因素试验

配制NaCl与KCl的混合盐溶液，其中NaCl与KCl的总添加量为豆酱质量的12%，NaCl与KCl添加比例如表1所示。将盐溶液煮沸，并冷却至45℃与曲豆混合，拌匀。将发酵容器置于45℃下发酵30 d，每3天翻酱1次至发酵成熟。J4中NaCl添加量为12%，作为对照组，J1、J2、J3与J4各进行3次重复。

表1 KCl与NaCl添加量Table 1 Add the amount of sodium chloride and potassium chloride

1.4 测定方法

蛋白酶酶活的测定，按照SB/T 10317-1999进行;氨基酸态氮含量的测定，按照 GB/T 5009.40-2003进行;总酸含量的测定，按照 GB/T 5009.39-2003进行。

1.5 感官评价方法

挑选20名有经验的感官评价员，依据国家标准《GB/T 2433-2009黄豆酱》中的感官要求，以色泽、气味、滋味和体态为指标对各样品进行感官评价，各项评价内容分别以2个感官指标描述词代表2个极端，由感官评价员打分。各项共计100分，相应等级为:100～80分为“优”，80～60分为“良”，＜60分为“差”，具体评价内容见表 2［13］。

表2 豆瓣酱感官评价评分标准Table 2 The sensory evaluation system of low-salt soybean paste

1.6 数据分析

每组进行3次重复。实验数据采用SPSS 17.0统计软件One way ANOVA方法进行方差分析，对F检验达显著性水平(P＜0.05)的因子，进行 LSD法多重比较。数据均以平均值±标准差表示(n=3)。

2 结果与分析

2.1 不同NaCl与KCl添加比例对豆酱总酸含量的影响

按不同比例添加NaCl与KCl进行豆酱发酵，测定发酵过程中总酸含量的变化，结果如图1所示。

总酸含量是豆酱的重要卫生指标，用于指示发酵过程中微生物的污染程度。发酵初期蛋白酶、脂肪酶分解大分子物质产生氨基酸、脂肪酸，同时微生物代谢产生有机酸导致总酸含量迅速升高。4 d总酸含量增长速度减缓，并逐渐趋于稳定。陶兴无［10］及Zarei［11］研究表明 KCl对杂菌的抑制能力弱于 NaCl，但本试验数据显示当各组样品总酸含量趋于稳定时，数据无显著性差异(P＞0.05)，且均小于2.0 g/100 g，符合《GB/T 2433-2009黄豆酱》对总酸含量的限制要求。所以控制NaCl与KCl添加比例，使KCl添加量小于6%时，豆酱总酸含量变化不受影响。

图1 不同NaCl与KCl添加比例对豆酱发酵过程中总酸含量变化的影响Fig.1 Effect of potassium chloride and sodium chloride on total acid content in soybean paste fermentation process

2.2 不同NaCl与KCl添加比例对发酵豆酱中蛋白酶酶活及氨基酸态氮含量的影响

按不同比例添加NaCl与KCl进行豆酱发酵，测定发酵过程中蛋白酶酶活及氨基酸态氮含量的变化，结果如图2及表3所示。

图2 不同NaCl与KCl添加比例对豆酱发酵过程中蛋白酶酶活变化的影响Fig.2 Effect of potassium chloride and sodium chloride on protease activity in soybean paste fermentation process

表3 不同NaCl与KCl添加比例对豆酱发酵过程中氨基酸态氮含量的影响Table 3 Effect of potassium chloride and sodium chloride on content of amino acid nitrogen in soybean paste fermentation process

各组样品初始蛋白酶酶活为最高，随发酵进行蛋白酶酶活逐渐下降，但下降速率不同。其中0 d～12 d各组样品蛋白酶酶活差异显著(P＜0.05)，且J1＞J2＞J3＞J4。在蛋白酶的作用下，蛋白质分解为氨基酸。各组样品在发酵初期氨基酸态氮含量增长迅速，随着蛋白酶酶活不断下降，氨基酸态氮增长速度下降，8d趋于稳定。由于各组样品蛋白酶酶活在发酵过程中产生差异，使得10 d各组样品间氨基酸态氮含量差异显著(P＜0.05)，且 J1＞J2＞J3＞J4。结果表明，样品中KCl含量越高，蛋白酶酶活的下降速度越慢，说明KCl部分替代NaCl可降低NaCl对蛋白酶酶活的影响，并间接提高了氨基酸的生成。陶兴无［10］研究发现KCl对蛋白酶酶活的影响弱于NaCl，与本试验结果一致。

2.3 不同NaCl与KCl添加比例对豆酱感官品质的影响

20名感官评价员，依据感官评价要求，以色泽、气味、滋味和体态为指标对各样品进行评分。根据评分结果对各样品进行分级，结果如表4所示。

表4 豆酱感官评价Table 4 Sensory evaluation of soybean paste

J1等级为“良”，品尝时略有苦涩味。J2、J3样品感官评价等级均为“优”，且评分优于仅以NaCl发酵样品J4。色泽、气味、体态3项指标J2、J3与J4无明显不同，但滋味略有差异，主要是由于J2、J3氨基酸含量较高，酱香味更为浓厚，滋味优于J4。

3 结论

经过试验证明KCl部分替代NaCl发酵豆酱具有可行性。一方面，KCl部分替代NaCl发酵产品的氨基酸态氮含量高于NaCl发酵产品，并且感官评价结果显示前者的感官品质更优。另一方面，KCl部分替代NaCl发酵过程与NaCl发酵过程中的总酸含量变化无显著差异。所以KCl部分替代NaCl可以使豆酱正常发酵，且不仅降低了NaCl的含量，更进一步增强了豆酱的产品品质。

中国营养学会在《钾的安全和适宜的摄入量》中指出我国居民钾摄入量为1 875～5 625 mg/d［14］，而我国在2002年全国营养调查结果中显示，我国18岁以上成人钾的摄入量仅为 1 578～1 718 mg/d［15］，我国居民对钾的摄入偏低。因此，以KCl部分替代NaCl发酵豆酱不但可以减少消费者对钠的摄入，还能够帮助消费者补充钾，对人体健康十分有益。

本文研究证明了KCl部分替代NaCl发酵豆酱具有一定可行性，但距离应用到工业化生产尚有距离。KCl对杂菌的抑制力低于NaCl，因此为了使豆酱发酵过程不受杂菌影响，同时使成品具有稳定的保质期，对KCl部分替代NaCl发酵豆酱还需进一步研究。

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