酱油块作为新型风味增强剂和减盐剂及其在烘焙配方中的应用

《Food Chemistry》：Soy sauce cake as novel flavour enhancer and salt-reducing agent and its application in bakery formulations

　　

酱油渣（SSC）可被回收利用为一种新型可持续的减盐剂
酱油渣中含有高浓度的鲜味和风味增强化合物
未添加酱油渣的减盐面包在口味特征上出现明显损失
添加酱油渣的减盐面包在感官特征上与全盐产品相当
酱油渣作为风味增强剂，补偿了低盐水平下的风味损失

引言

过量摄入食盐（氯化钠，NaCl）会增加患多种非传染性疾病的风险，包括高血压、心血管疾病、肾脏疾病、骨质疏松症和胃癌（Alonso等，2021）。世界卫生组织（WHO）2007年报告指出，工业化国家75%的氯化钠摄入量来自加工食品（世界卫生组织，2007）。作为回应，WHO建议成年人每日食盐摄入量控制在5克（世界卫生组织，2012），并于2013年设定了到2025年将盐消费量减少30%的目标（世界卫生组织，2013）。2020年，英国政府发布了自2006年以来第五组自愿性减盐目标，涵盖84个特定食品类别，包括肉制品、烘焙产品、即食餐、乳制品、酱料、调味品和肉类替代品（Public Health England，2020）。

盐是一种关键食品配料，因其作为风味剂、质构剂和防腐剂的多功能性而备受重视。氯化钠通过钠离子和氯离子扩散至味觉受体细胞通道而产生咸味（Delwiche等，1999）。在烘焙行业中，盐除贡献风味外，还对面团流变性和面包质量具有重要作用。面粉-水体系中的面筋蛋白带有净正电荷，因为该体系的pH值（6.0）低于其等电点（pH 7.5），因此由于这些带正电分子之间的排斥力，面团具有高度水合性（Avramenko等，2018）。相反，在氯化钠存在的情况下，这些蛋白质表面会出现带电位点，增加了蛋白质间的相互作用以及通过疏水键的聚集，从而减少水合并增强面团强度（Carcea等，2020；Tuhumury等，2014）。此外，盐还能调节酵母发酵以及将产生的二氧化碳气泡包裹进入面筋网络（Beck等，2012），这有助于形成面团的弹性和面包的质地（Yue等，2019）。

过去二十年间，多项"暗减盐"策略已成功实施，但在实现当前减盐目标方面正显示出局限性。暗减盐策略基于随时间逐步减少食品中的钠含量，以最大限度减少消费者对低盐水平下风味损失的感知。此类策略此前使英国成年人的盐摄入量从2000年至2018年间从9.38克/天降至8.38克/天（Alonso等，2021）。英国新的减盐目标旨在将盐摄入量降至7克/天（Public Heath England，2020），这对暗减盐策略构成了挑战，因为进一步减少食品中的盐分会严重影响风味，Silow等（2016）报道将面包中的盐量降低至0.6%会影响咸味强度。

与暗减盐策略并行，还发展了其他三种主要的减少加工食品中氯化钠水平的策略：盐替代、盐晶体优化和风味增强（Desmond，2006）。氯化钾（KCl）是最广泛使用的盐矿替代品，因为钾离子与钠离子具有相似的单价特性，可产生可比的离子强度。然而，KCl会给食品带来金属苦味和涩感，限制了其应用范围（Horita等，2011）。第二种策略涉及优化盐晶体的物理状态以增强咸味感知，从而在不影响食品感官特征的情况下减少添加盐量（Desmond，2006）。然而，在潮湿环境中，增加盐晶体表面积会导致因吸湿性增强而结块，限制了其应用范围（Hurst等，2021）。

最后一种减盐策略是使用风味增强剂，其本身不呈咸味，但含有鲜味化合物，与咸鲜味、肉味和高汤味相关（Maga，1994），并且与食用盐配合使用时能增强减盐食品的咸味感知。食品产品的鲜味感由两部分组成，称为基本鲜味和协同鲜味。基本鲜味由谷氨酸（以及较小程度的天冬氨酸）与鲜味受体T1R1/T1R3结合引起，而协同鲜味则发生在谷氨酸和5'-核苷酸同时与该受体结合时（Mouritsen & Khandelia，2012；Zhang等，2008）。该受体的刺激会触发向大脑的信号级联反应，放大咸味的感知，从而在保持咸味感知的同时减少食品的盐含量（De Souza等，2025）。Rocha等（2020）证明，使用包括味精（MSG）、肌苷酸二钠、鸟苷酸二钠和谷氨酸一铵在内的风味增强剂，可以在低盐水平制备的水溶液中增加咸味感知。

目前包括酵母提取物、海藻和磷酸盐在内的多种风味增强剂被用作减盐剂，但由于异味、清洁标签或成本问题，其应用受到限制。酵母提取物已显示出部分替代食用盐的能力，这归功于其风味增强作用（Abou Ghoush & El Khatib，2021），但它们也会带来酵母味和苦味，在某些应用中可能不受欢迎（Alim等，2019）。海藻因含有高矿物质含量而具有咸味，被用作减盐剂（Cittadini等，2023）。然而，标签问题限制了其使用，一些含有海藻的产品显示碘含量超过推荐上限（Bouga & Combet，2015；Redway & Combet，2023）。磷酸盐作为减盐剂的使用也因清洁标签问题而受到限制（Crowley等，2025），因为过量摄入磷酸盐会增加慢性肾脏病的风险（Shutto等，2013）。据报道，酱油在包括沙拉酱、番茄汤和炒猪肉（Goh等，2011）以及面包（Kremer等，2013）在内的多种产品中也是一种有效的风味增强剂和减盐剂，这归功于其中鲜味化合物的存在和浓度（Goh等，2011）。

在此背景下，酱油渣（SSC）——即发酵大豆压榨提取酱油后剩余的固体副产品——为解决当前减盐目标相关的挑战提供了机会，包括维持风味和质地、无异味以及引入清洁标签、健康、可持续且具有成本竞争力的减盐成分。全球每年酱油渣的生产量估计为450,000吨，并且由于酱油行业的快速扩张，预计将以每年10%的速度增长（Xiang等，2019）。目前酱油渣尚未得到充分利用，要么被用作低附加值肥料或饲料，要么作为工业废物处理（Xu等，2019），这与其强烈的风味和棕色外观有关。酱油渣含有5%至10%（w/w）的残余盐分（Yamamoto等，2006），作为发酵产品，预计含有鲜味和/或风味增强化合物，但其组成尚未被完全确定。此外，在将酱油渣与其他工业副产品（包括威士忌渣和果汁压榨渣）进行比较时，Nagai等（2012）报道酱油渣中含有较高含量的蛋白质（15%）和纤维（27%），这些成分有可能有助于在减盐水平下维持食品质地。尽管有历史证据表明酱油渣曾作为风味配料用于日本传统地方烹饪，但它尚未被研究或表征为食品产品中的潜在风味增强剂。

本研究旨在调查将酱油渣副产品回收利用为食品行业新型减盐剂的潜力，以应对当前减盐目标相关的挑战。本研究将确定酱油渣的组成，并在两种不同的烘焙应用（面包和燕麦饼）中以减盐水平评估其作为风味增强剂的效果。我们假设，由于发酵过程产生的酱油渣中鲜味和风味增强化合物的浓度，将能够抵消产品在减盐水平下整体风味的损失。

章节摘要

**酱油渣制备**

酱油渣由两家酱油制造商供应：泰华（新加坡）和Shoda Sauces（英国）。两家公司均使用传统酱油制造工艺，大豆分别产自新加坡（泰华）和法国（Shoda Sauces）。表征两家不同制造商生产的酱油渣的理由是评估该材料在组成和感官特征方面的可重复性。

**酱油渣的理化特征**

泰华（Tai Hua）和Shoda Sauces酱油渣粉末的颜色特征、水分含量和水活度见下表所示。两种原料均呈现出令人愉悦的特征性酱油气味。粉末呈棕色（图1），颜色特征相似，包括较低的L*亮度值（泰华酱油渣为22.57，Shoda酱油渣为23.25）、正的a*红色值（泰华酱油渣为5.86，Shoda酱油渣为6.70）、正的b*黄色值（泰华酱油渣为4.03）。

**结论**

本研究证明了将酱油渣（SSC）作为食品行业新型可持续风味增强剂和减盐剂的潜力。所获得的结果证实了研究的假设，即酱油渣中鲜味和风味增强化合物的浓度将抵消产品在减盐水平下整体风味的损失。

研究的两种酱油渣原料均显示出高含量的蛋白质、纤维和淀粉。

**CRediT作者贡献声明**

Jayada Gallege：论文写作——审阅与编辑，论文写作——初稿撰写，验证，方法论，调查，形式化分析，数据整理。Sarah Wilkie：论文写作——审阅与编辑，方法论，调查，形式化分析，数据整理。Caitlin MacVicar：论文写作——审阅与编辑，方法论，调查，形式化分析，数据整理。Catriona Liddle：论文写作——审阅与编辑，验证，方法论，资金获取，概念设计。Julien Lonchamp：论文写作——审阅与编辑。

**伦理声明**

所有参与者或其法定代理人均已书面同意参与本研究并发布文章。参与者的隐私权已得到保障。

本研究在所进行的研究地点遵守了相关法律、监管框架和准则。

本研究已获得皇后玛格丽特大学伦理委员会批准。（批准号：不适用）

**未引用的参考文献**

BOC Sciences，2025
欧洲议会，2006
国家生物技术信息中心，2025a
国家生物技术信息中心，2025b
国家生物技术信息中心，2025c

**利益冲突声明**

作者声明他们不存在任何已知的竞争财务利益或个人关系，这些关系可能影响本论文所报告的工作。

**致谢**

本研究由英国创新基金会的"Better Food for All — Nutrition Early-Stage Fund"资助（项目编号：10073014 SALT-SUST：利用未充分利用的酱油行业副产品开发新型盐替代策略）。

作者感谢泰华公司和Shoda Sauces公司提供酱油渣原料。

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