山楂风味豆腐渣酱油的研制

2023-02-07崔艳高玉婷牛丽丽张军吕文

食品研究与开发 2023年3期

崔艳，高玉婷，牛丽丽，张军，吕文*

（1.天津农学院食品科学与生物工程学院，天津农产品加工工程技术中心，天津 300384；2.天津市利民调料有限公司，天津 300308）

传统酱油主要原料是黄豆，近些年为降低成本、提高出汁率，也采用豆粕代替黄豆或掺杂使用来酿造酱油。目前，国内大豆行业每年产出约2 000万吨豆腐渣，一直被用作废渣或饲料处理[1-2]。任洁萍等[3]、李金红[4]通过对豆腐渣功效的研究发现，豆腐渣中含有22.56%蛋白、19.5%脂肪、37.99%糖类物质、24.62%纤维素、6.14%灰分，营养成分与豆粕相似，可用来代替豆粕酿制酱油。还有研究发现，在相同的条件下，米曲霉在豆腐渣中生长更快、成曲颜色更好、酶活力更高[5-6]，完全可以代替豆粕来酿造酱油。因此，利用豆腐渣酿造酱油不仅可以提高豆腐渣作为废物的利用率，还能降低其对环境的污染，增加农民收入。

近年来，我国人民对身体健康、安全和不同烹饪方式的需求越来越高，越来越多的人们开始注重酱油的风味、色泽以及功效等[7]，零添加酱油和风味酱油的消费逐年上升，2016年达到酱油总产量的14%[8]。零添加类酱油即不添加任何人工合成的化学成分，如色素、风味剂等[9]。风味酱油既摒弃了传统酱油口味的单一化，也能满足人们对不同菜系、不同调味方式的多样化需求。但是，目前有许多调味品企业为了使酱油质量达标，仍会添加超标的焦糖色、苯甲酸钠等食品添加剂来提高酱油的色度，从而改善色泽；或利用谷氨酸钠、酵母提取物等来改善酱油的鲜度、风味及含氮量等。因此，天然色素和风味物质在酱油中的开发应用无疑已经成为调味品企业酱油研发的新热点。山楂又称为红果、山里红，是一种食味酸甘的水果，富含熊果酸、山楂酸、齐墩果酸、柠檬酸、绿原酸等多种酸性物质，具有独特的酸味，总糖含量为10.23%～14.20%，蛋白质含量为0.7%，含有18种氨基酸、多种色素，山楂中的色素有红色素、花青素、类黄酮和酚类物质等，其中红色素的稳定性好、着色力强、无毒性，可代替化工合成色素用作食品色素类添加剂[10-12]。此外，山楂还具有消食健胃、润肠通便、降血脂、降血压、抗凝血、抗氧化、抗肿瘤等多种功效，是一种药食同源的优质水果，其应用前景相当广泛，Devanthi等[13]、邢晓莹等[14]对山楂的功效及山楂调味品的开发应用进行了深入研究。本研究利用产自贵州省毕节市大方县的豆腐渣为主要原料，添加适量山楂粉酿造风味酱油，在提高豆腐渣利用率的同时，利用山楂中的红色素及其独特的果香来改善酱油的颜色和风味品质，通过检测酱油中的各项指标优化山楂风味豆腐渣酱油的工艺条件，为风味酱油的研发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

豆腐渣：贵州省毕节市大方县；山楂粉、麸皮、盐：市售；米曲霉：天津利民调料有限公司。

1.2 仪器与设备

生化培养箱（SPX-250BIII）：北京德世科技有限公司；低温低速离心机（L530型）：湖南湘仪实验仪器有限公司；可见分光光度计（T6新悦）：北京普析通用仪器有限责任公司；超级恒温水浴锅（SY-601型）：天津欧诺仪器股份有限公司；数显鼓风干燥箱（GZX-9070-MBE型）：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；pH计（STARTER3100）：美国 Ohaus公司。

1.3 方法

1.3.1 试验方案

以豆腐渣为原料，麸皮和山楂粉为辅料，豆腐渣与麸皮质量比分别为 10 ∶1、5 ∶2、3 ∶2，两者总量为 50 g；混合后，添加山楂粉，其添加量分别为5%、10%、15%，并以不添加山楂粉作为空白对照；然后采用低盐固态发酵法进行酱油的酿造：在75℃～80℃条件下润水，将蒸煮条件控制为压力0.18 MPa～0.20 MPa、温度120℃、蒸煮时间20 min。制得的酱醅呈黄褐色、膨松发软，有谷物香味，无异味；冷却摊凉至32℃～40℃后，接种0.3%米曲霉，在30℃条件下制曲40 h，至菌丝变为黄绿色；然后加13%盐水在55℃下进行制醅，前发酵温度控制在40℃～45℃，发酵15 d，后发酵温度控制在35℃，分别在发酵的第5天、第10天、第15天和第20天时，检测发酵中酱醪的色度和pH值，发酵结束后，在 85℃下淋油，离心（4 000 r/min，25 min）去除酱渣，即得原油。检测原油中的氨基酸态氮、总酸、还原糖含量，并进行感官评定，筛选出最优的工艺条件。

1.3.2 检测方法

1.3.2.1 理化指标检测

色度检测参照文献[15]中的方法；氨基酸态氮的测定参照GB 5009.235—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》[16]中的方法；总酸含量的检测参照GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》[17]中的方法；还原糖测定参照GB 5009.7—2016《食品安全国家标准食品中还原糖的测定》[18]中的方法；pH值采用pH计法。

1.3.2.2 感官评定

12名专家小组成员（均经过专业培训）参考GB/T 18186—2000《酿造酱油》[19]中的感官质量要求及评分方法对山楂风味酱油原油产品的色泽、香气、滋味和体态进行感官评分，满分为100分，具体见表1。

表1 酱油的感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of soy sauce

1.4 数据分析

采用Origin和Excel对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 豆腐渣与麸皮不同质量比、山楂粉添加量对酱油发酵过程的影响

2.1.1 酱油发酵过程色度的变化

色度是判断酱油品质的一个重要指标，山楂中含有丰富的天然红色素，其着色力强且无毒，因此，添加山楂粉对酱油的颜色具有一定影响。在豆腐渣与麸皮质量比一定的前提下，不同添加量山楂粉对酱油色度的影响见图1～图3。

图1 豆腐渣与麸皮质量比为10∶1时酱油色度的变化Fig.1 Change of chroma of soy sauce at Tofu residue to bran mass ratio 10∶1

图2 豆腐渣与麸皮质量比为5∶2时酱油色度的变化Fig.2 Change of chroma of soy sauce at Tofu residue to bran mass ratio 5∶2

图3 豆腐渣与麸皮质量比为3∶2时酱油色度的变化Fig.3 Change of chroma of soy sauce at Tofu residue to bran mass ratio 3∶2

由图1可知，当豆腐渣与麸皮质量比为10∶1时，随着发酵时间的延长，酱油的色度逐渐升高，添加山楂粉的试验组均高于对照组，且山楂粉添加量越大，酱油的色度越高。在发酵20 d后，山楂粉添加量15%的酱油色度最大，为4.64；对照组的色度最小，仅为3.86。

由图2可知，当豆腐渣与麸皮质量比为5∶2时，酱油醪液色度的变化趋势与图1相同，但在发酵过程中各酱油的色度变化范围为1.62～4.95，发酵20 d后，山楂粉添加量15%的酱油色度达到4.95，对照组色度最小，为4.09，但均高于豆腐渣与麸皮质量比为10∶1时的色度。

由图3可知，豆腐渣与麸皮质量比为3∶2时，酱油色度整体的变化趋势与图1、图2相同，在发酵过程中酱油的色度变化范围在1.46～4.56之间，发酵20 d后，山楂粉添加量15%的酱油色度为4.56；对照组色度为3.74，低于其他比例。

综上，酱油的色度与发酵时间、山楂粉添加量呈正相关。而豆腐渣与麸皮质量比也是影响色度的重要因素之一，通过比较看出，发酵前不同豆腐渣与麸皮质量比的对照组之间色度仅差0.35，添加15%山楂粉的酱油色度最高值之间相差0.94。当豆腐渣与麸皮质量比为5∶2时，酱油的色度最高值与最低值的差为0.86，故原料比例和山楂粉添加量均对酱油颜色有一定的影响，且具有一定的协同作用。

2.1.2 酱油发酵过程pH值的变化

pH值是影响酱醅发酵过程中酶促反应速率的一个重要因素，山楂粉中富含多种有机酸，在不同发酵周期中对酱醅pH值进行测定，以探究山楂粉添加量对酱油pH值的影响，进而判断其对风味酱油产品酸度及综合感官品质的影响。在豆腐渣与麸皮质量比一定的前提下，不同添加量的山楂粉对酱油pH值的影响见图 4～图 6。

图4 豆腐渣与麸皮质量比为10∶1时酱油pH值的变化Fig.4 Change of pH of soy sauce at Tofu residue to bran mass ratio 10∶1

图5 豆腐渣与麸皮质量比为5∶2时酱油pH值的变化Fig.5 Change of pH of soy sauce at Tofu residue to bran mass ratio 5∶2

图6 豆腐渣与麸皮质量比为3∶2时酱油pH值的变化Fig.6 Change of pH of soy sauce at Tofu residue to bran mass ratio 3∶2

由图4可知，随着发酵时间的延长，酱油pH值下降，且添加山楂粉的试验组均低于对照组，山楂粉添加量越大，pH值越小，说明山楂粉添加影响了酱油的酸性。发酵过程中pH值最高为6.29，最低为4.61。发酵结束时，对照组pH值最大，为5.08，山楂粉添加量15%组的pH值最小，为4.78。

由图5可知，豆腐渣与麸皮质量比为5∶2时，酱油pH值的变化趋势与图4相似。在发酵结束时，对照组pH值为4.88，山楂粉添加量为15%的酱油pH值为4.60。

由图6可知，当豆腐渣与麸皮质量比为3∶2时，pH值变化较其他质量比的豆腐渣与麸皮组更明显，发酵结束时，对照组pH值为4.79，山楂粉添加量为15%的酱油pH值为4.52。

综上，酱油pH值与发酵时间、山楂粉添加量呈负相关，但是原料比例的影响并不大，只是略有下降。在酱油发酵过程中，pH值是影响酱油品质的一个重要因素，pH值过低不利于酱油醪液中中性蛋白酶的作用。

2.2 豆腐渣与麸皮不同质量比、山楂粉添加量对酱油原油理化指标的影响

2.2.1 不同酱油样品中氨基酸态氮含量的变化

不同酱油样品中氨基酸态氮含量如图7所示。

图7 不同酱油样品中氨基酸态氮含量Fig.7 Ammoniacal nitrogen content in different soy sauce samples

由图7可知，添加山楂粉的酱油中氨基酸态氮含量均明显低于对照组，且山楂粉添加量越大，氨基酸态氮含量越低。豆腐渣与麸皮质量比为5∶2时，所有组的氨基酸态氮含量均高于其他比例，其中，对照组的氨基酸态氮含量最高，为0.335 g/100 mL，其次为山楂粉添加量5%组。当豆腐渣与麸皮质量比为10∶1、山楂粉添加量15%时，酱油的氨基酸态氮含量最低，仅为0.261 g/100 mL。可见豆腐渣与麸皮的质量比对该指标影响较大，而山楂粉自身蛋白质含量低，氨基酸态氮含量并不会因为其添加量的增加而增加。综上所述，豆腐渣和麸皮质量比5∶2的试验组氨基酸态氮含量整体较高。

2.2.2 不同酱油样品中还原糖含量的变化

还原糖含量在酱油酿造中对酱油的色、香、味、体均有着重要的作用，还原糖含量高，酱油色泽鲜艳、甜味好、体态浓厚。不同酱油样品中的还原糖含量见图8。

图8 不同酱油样品中的还原糖含量Fig.8 Reducing sugar content in different soy sauce samples

由图8可知，添加山楂粉的试验组还原糖含量均高于不同比例下酱油的对照组，但还原糖含量并不随山楂粉添加量的增加而升高，且各比例下对照组的还原糖含量差异不明显。当山楂粉添加量为5%时，豆腐渣与麸皮质量比为10∶1和5∶2时较明显地高于3∶2组，但当山楂粉添加量为10%和15%时，还原糖含量无此规律。豆腐渣与麸皮质量比为5∶2、山楂粉添加量10%时，还原糖含量最高，达到了3.54 g/100 mL；其次是豆腐渣与麸皮质量比为3∶2、山楂粉添加量10%时的还原糖含量，为3.27 g/100 mL；豆腐渣与麸皮质量比3∶2的对照组还原糖含量最低，为2.76 g/100 mL。说明豆腐渣含糖量小，还原糖的变化主要来自于山楂粉的添加，但山楂粉的添加对酱油还原糖含量的影响并不大。

2.2.3 不同酱油样品中总酸含量的变化

不同酱油样品中的总酸含量见图9。

图9 不同酱油样品中的总酸含量Fig.9 Total acids content in different soy sauce samples

由图9看出，山楂粉添加量以及豆腐渣与麸皮的质量比均对酱油中总酸含量有较大影响。随着山楂粉添加量增加、豆腐渣与麸皮质量比的升高，总酸含量均呈较明显的上升趋势，且试验组均高于对照组。豆腐渣与麸皮质量比为3∶2、山楂粉15%时，酱油总酸含量最高，为2.63 g/L，而豆腐渣与麸皮质量比为10∶1的对照组总酸含量仅为1.47 g/L。酱油的总酸含量过高会影响发酵过程中酶的活性，而含量过低会使酱油酸味加重，影响酱油风味。

2.3 酱油原油感官评价

表2为酱油样品的感官评价结果。

表2 酱油样品的感官评价结果Table 2 Sensory evaluation results of soy sauce samples

由表2可以看出，评分最高的为第7组，即豆腐渣和麸皮质量比为5∶2、山楂粉添加量为10%的样品组，评分为93，该酱油颜色鲜艳、呈红褐色，透明且无沉淀，有酱味、口感醇厚。评分最低的为第12组，即豆腐渣和麸皮质量比为3∶2、山楂粉添加量为15%的样品组，评分仅为74，其香味不足，且酸味较重，有较明显的感官缺陷。综上所述，豆腐渣与麸皮质量比5∶2的样品组整体高于其他两个比例的样品组；3个不同豆腐渣和麸皮质量比的组中，山楂添加量为10%的评分均为最高，而山楂量15%的评分均低于其他组。可见高的山楂粉添加量会增强酱油的颜色、酸味、甜味及醇厚感，但会降低或掩盖酱油的鲜味。说明酱油的酸甜味较重一方面会掩盖酱香味，另一方面酸度增加会降低酱油发酵过程中的pH值，而酱油中米曲霉所产生的中性蛋白酶、碱性蛋白酶占比90%，酸性蛋白酶占比约10%，pH值过低会抑制这些蛋白酶的活性，不仅降低原料的利用率，也会降低终产品中氨基酸态氮的含量；且谷氨酰胺酶活力也可能会受抑制，使谷氨酸形成无鲜味的焦谷氨酸，进一步影响酱油的风味[20-21]。故山楂粉添加量为15%时，反而呈现出最低的感官评分。

2.4 酱油样品感官雷达

酱油样品的感官雷达图如图10所示，采用6点数字评估法，评估酱油样品颜色、澄清度、酸味、甜味、酱香味、咸味6个特性的强度，并将6个特性强度用0～5数字表示：0为不存在、1为可识别、2为弱、3为中等、4为强、5为很强。

图10 酱油样品的感官雷达图Fig.10 Sensory radar diagram of soy sauce samples

由图10看出，在颜色、澄清度、酸味及甜味4个特性中，对照组的样品特征线均位于内侧，说明添加山楂粉能提高酱油的颜色、澄清度、酸味及甜味，但酱香味较低；且这4种特性的强度均随着山楂粉添加量的增加而增大；但在豆腐渣与麸皮不同质量比的样品中，5∶2组的样品颜色最深、甜度较高、酸度适中；而澄清度各组之间差别不大，受山楂粉添加量和豆腐渣与麸皮质量比的影响没有明显趋势。在酱香味及咸味特性方面，对照组样品含量均相对较高，在豆腐渣与麸皮不同质量比的样品中，5∶2组样品咸味略低、酱香味适中。可以看出感官特征强度（图10）与表2的感官评价基本一致，同时与各理化指标的检测结果也有一定的对应关系。