减盐酱油生产研究进展

蒋木培

（佛山科学技术学院，广东 佛山 528225）

0 引言

酱油作为日常调味品，是人体食盐摄入的主要途径之一。研究显示，过去40年，中国成年人平均每日食盐摄入量达10 g以上，高于世界卫生组织（WHO）建议的平均每日食盐摄入量（5 g）[1-2]。摄入过多的食盐会增加高血压、心脏病、肾脏病、胃癌、脑卒中及诱发性脑出血等风险[3-9]。随着健康意识不断增强，人们对食品健康化的追求不断提高。《“健康中国2030”规划纲要》《国民营养计划（2017—2030年）》明确提出，到2030年全国人均每日食盐摄入量降低20%；《中国食品工业减盐指南2019》对于酱油的减盐目标是酱油中钠含量由2016年6 536 mg/100 g下降 至2030年5 230 mg/100 g[10-12]。可见，减少酱油中的盐分顺应了国家和食品行业的需求。

国外关于减盐酱油的研究技术已较成熟，尤其是在日本。为了促进国内减盐酱油技术的进步，针对国内外减盐酱油生产技术的研究进展、改善和提高酱油风味的相关策略进行综述，以期对酱油减盐技术的深入研究提供科学依据和理论参考。

1 酱油减盐的必要性

酱油、黄豆酱、蚝油、腐乳等是日常烹饪食品中必不可少的调味料，通过调研市售调味料的食盐含量，发现日常调味料中含盐量均较高。

日常调味料食盐含量见图1。

图1 日常调味料食盐含量

由图1可知，市售日常调味料平均食盐含量为175.44 mg/g，位居所调研调味料食盐含量之首。《中国居民膳食指南科学研究报告（2021）》提出继续把减盐控油作为优化膳食结构的重要部分，为减少膳食盐分的摄入量，降低酱油中的盐分刻不容缓[13]。

2 减盐酱油的制备方法

按照生产方式的不同，可将减盐酱油的生产方法分为直接生产法和脱盐法。直接生产法指以黄豆等为原料经过发酵过程制备减盐酱油的方法，而脱盐法以普通高盐酱油为原料经过物理方法除去盐分制备减盐酱油的方法。与脱盐法相比，直接生产法制备减盐酱油的生产成本较低。

2.1 直接生产法制备减盐酱油

直接生产法指经过发酵过程后，可直接获得减盐酱油的方法。减盐酱油直接生产法可分为低盐兼酒精发酵法、低盐兼酵母菌/乳酸菌发酵法、再发酵法和其他。但直接生产法初始盐浓度较低，酱油发酵过程易发生酸败现象，对减盐酱油的风味和品质产生不良的影响。

减盐酱油直接生产法见表1。

表1 减盐酱油直接生产法

2.1.1 低盐兼酒精发酵法

减盐发酵酱油面临低盐抑制酸败效果较弱，导致减盐酱油产品品质不良的关键问题[14-15]。1930年左右，人们发现酒精不仅可抑制酸败现象的发生，还具有食品保鲜作用[16-17]。随后，学者通过低盐水浓度与酒精共发酵生产减盐酱油。

岡田安司[18-19]通过改变盐质量分数（0～18%）和酒精含量（0～8%）的比例组合制备减盐酱油，以研究最适低盐质量分数和酒精含量组合制作减盐酱油的方法。研究表明，初始盐质量分数低于4.5%时，pH值、总糖含量下降，滴定酸度明显升高，且含有丰富的乙酸乙酯影响风味平衡性，导致减盐酱油品质与常规高盐（18%）酱油品质具有显著差异（p＜0.05）；而酒精含量会影响酱油色泽，略有促进褐变的趋势。此外，当酒精以2%含量添加到传统高盐酱油中或盐质量分数超过9%的减盐酱油中，可有效改善酱油风味，但添加量超过3%时，则会感觉到苦味[11]，说明添加适量酒精可改善酱油风味。

2.1.2 低盐兼酵母菌/乳酸菌发酵法

耐盐乳酸菌和酵母菌是酱油发酵过程中的重要微生物，可丰富酱油风味并影响风味物质的形成[20-22]。部分学者通过在减盐酱醪中单独添加乳酸菌或酵母菌，研究其对酱油品质的影响[23-25]。张俊淋[23]从泡菜、酸菜发酵液中筛选出的耐盐乳酸菌与5%葡萄糖水添加到减盐酱醪中发酵酱油，可制备出盐质量分数为12%，各项理化指标均符合中国台湾地区标准的减盐酱油。此外，Song Y R等人[26]在减盐发酵条件下添加高产酒精和3-甲基-1-丁醇的Torulaspora delbrueckii和Pichia guilliermondii，抑制了腐败微生物的生长，首次成功补偿了酱油发酵过程中盐含量降低引起的不良变化，且同时接种Torulaspora delbrueckii和Pichia guilliermondii可产生更复杂和丰富的风味，其风味特征与高盐酱油风味特征相同。

其他学者研究在酱醪中共同接种乳酸菌和酵母菌对减盐酱油品质的影响[27-30]。Devanthia P V P等人[31-32]将嗜盐四联球菌和鲁氏接合酵母以同时接种和顺序接种的方式添加到初始盐质量分数为10%的减盐发酵酱油中。研究表明，嗜盐四联球菌和鲁氏接合酵母间产生拮抗作用，嗜盐四联球菌仅在鲁氏接合酵母存在下增殖，但鲁氏接合酵母的生长受到抑制。鲁氏接合酵母可促进醇的形成，并在受到抑制时产生了更复杂的香气特征。为控制二者在减盐酱油发酵过程中的顺序接种和活性，可采用水包油包水（W1/O/W2）双乳液的方法控制。鲁氏接合酵母和嗜盐四联球菌分别进入双乳液的内部（W1）和外部（W2）。在双乳液的作用下，减盐酱醪具有与高盐（18%）组相似的微生物组成和理化特性，并具有与标准酱油相同的香气特征，证明在不影响酱油品质的情况下生产减盐酱油的可行性。此外，Singracha P等人[33]将从泰国酱醪中筛选出可产酚类化合物的Meyerozyma（Pichia）guilliermondii、嗜盐四联球菌和鲁氏接合酵母一起添加到初始盐质量分数为12%的减盐酱油中发酵，可促进减盐酱醪发酵过程中挥发性风味物质的形成，且产生的生物胺含量较低。说明乳酸菌和酵母菌的接种顺序对酱油风味产生一定的影响。

2.1.3 再发酵法

再发酵法是以黄豆和小麦等比例制成酱曲，用常规法制备高盐生酱油取代盐水进行酱醪发酵，制成各种高氮减盐生酱油[34]。该方法是通过增加减盐酱油中的全氮量以抵消因盐浓度低而降低的水分活度，以抑制腐败现象的发生，但存在色泽稳定性和味道差的问题，且在制备、搅拌和提取过程存在困难性。

高盐酱油直接加水稀释调配成减盐酱油，可造成酱油中的类黄酮物质、总氮、氨基酸、微量元素等被稀释，且酱油品质、风味和色泽均降低[35]。防止使用水稀释造成的不良影响，采用经大豆和小麦发酵6个月的生酱油添加不同比例的卷心菜及甘蔗进行再发酵，制成减盐酱油。生酱油中添加的卷心菜和甘蔗比例越高，在发酵后所得酱油的盐浓度越低，相对的总氮含量越低，色度则越高。其中，生酱油与甘蔗比例为9∶1组发酵后的酱油口感最佳[35]。

2.1.4 其他

豆渣是豆制品的副产物[36-37]，黄粉虫作为可食用昆虫，含有高蛋白质、不饱和脂肪酸和微量营养素（铜、铁、生物素、镁等）[38-40]。为充分利用自然资源的营养价值，Hyejin L[41]利用豆渣和黄粉虫开发减盐酱油。将大豆与豆渣、黄粉虫分别混合及三者混合为原料，与10%的盐水混合在30℃下发酵30 d获得减盐酱油。以大豆、豆渣和黄粉虫为原料的酱油蛋白酶活性最高，且产生大量氨基酸，尤其是谷氨酸；在感官评价方面，其整体喜好度高于其他酱油。表明豆渣和黄粉虫可增强减盐酱油风味，降低盐度，提高减盐酱油的储存稳定性。

2.2 脱盐法制备减盐酱油

脱盐法是将普通高盐酱油通过某种物理方式去除酱油中盐分的一种方法。包括离子交换膜法、离子阻滞树脂法、减压浓缩法和纳滤法。其中，离子交换膜法是维持酱油质量最好的脱盐法[41]。但是脱盐法设备投资大、生产成本高，一般企业难以用于规模化生产，限制了减盐酱油产品的生产。

减盐酱油脱盐法见表2。

表2 减盐酱油脱盐法

2.2.1 离子交换膜法

离子交换膜是一层离子交换树脂膜（厚度0.1～0.6 mm）。颗粒状离子交换树脂在颗粒的内部和表面吸附离子，除非再生，否则不会洗脱吸附离子，但当它们成为薄膜时会产生离子渗透性。阴阳离子交换膜具有分别让阴阳离子透过的特性[42-43]。

离子交换膜法原理见图2。

图2 离子交换膜法原理

由图2可知，在高盐酱油情况下，选择性去除一价强电解质离子，去除盐分。去除的盐分收集在浓缩物中。离子交换膜的透析膜因其极高的选择渗透性，是酱油成分损失最少的脱盐方法[42]。

元木五郎[44]将酱油与钾型强酸性阳离子交换树脂接触，酱油中的钠离子和钾离子发生交换，使酱油的钠含量降低，获得减盐酱油。为减少时间成本，可采取电渗析，加速离子交换树脂的传递。Chung J H等人[45]采用电渗析对韩国传统酱油进行脱盐，分析其理化性质的变化。1 L酱油以2A的电流脱盐450 min后，酱油含盐量从开始的18.9%（W/V）显著下降到0.47%，体积下降到330 mL。由于电渗析的浓缩效应，氨基酸态氮氮含量从19.4 μmol/mL显著下降至1.3 μmol/mL，而游离氨基酸含量增加了2倍。透析360 min酱油香味成分无变化，但540 min后，大部分香味成分消失。Fidaleo M等人[46]改进电渗析装置，使用配备有9个阳离子和8个阴离子交换膜组成的堆叠实验室规模的电渗析装置，将含有15.1%±0.3%（W/V）盐分的传统酱油进行脱盐处理，电流为2.5～6.5 A时，脱盐酱油中的总酸和氨基氮的回收率分别为80%±4%和70%±3%，盐分为初始盐质量分数的14%±2%。该方法生产的脱盐酱油保留了良好的酱油香气，除咸味外，味道与生酱油无明显差异。

2.2.2 离子阻滞树脂法

离子阻滞树脂在树脂的表面和内部都带有正电或负电的基团，虽然不交换离子，但在一定程度上具有吸引盐（离子）的作用。倒入酱油，由于盐被树脂的电荷吸引，盐的移动速度比水流的速度稍慢，可得到几乎不含电荷的减盐酱油。使用离子阻滞树脂进行脱盐，每次使用后都会用水洗涤并再生，除盐以外的酱油成分会轻微吸附在树脂上并被除去，特别是香气成分，导致香气的感官评价变低[43]。将总氮1.82%，盐分17.8%的高盐酱油注入离子阻滞树脂柱中，让水以SV=1～1.5的流速向下流动，并用水洗涤再生，最终可制得总氮为1.188%，盐分为0.179%的减盐酱油[47]。

2.2.3 减压浓缩法

减压浓缩法是高盐酱油在加温和减压条件下蒸发挥发性成分、水分等进行浓缩，将浓缩析出的食盐结晶分离出来的方法。此外，由于有效的挥发性物质成分作为馏液被分离出来。因此，在生产减盐酱油时，还需加入这部分馏液进行调整整体风味。使用减压浓缩法制备生产减盐酱油易导致挥发性风味物质成分损失，酱油风味质量差。将全氮为1.54%，食盐为17.5%的高盐酱油减压浓缩为2.4倍，去除析出的食盐，可制备生产出全氮为1.54%，食盐为9.5%的减盐酱油，但沸点为118℃的挥发性成分乙酸损失严重（52%）[48-50]。

2.2.4 纳滤法

纳滤法是纳滤膜利用介于反渗透和超滤之间的压力将盐分从酱油中分离出来的方法。纳滤技术对单价盐具有低排斥率，已成为一种具有前景的工业液体脱盐技术[51]。渡部宽之[52]采用阻盐率为5%～25%的纳滤膜处理酱油，经过两步纳滤工艺，获得了浅色和浓厚的减盐酱油。随后，Luo J等人[53]对酱油脱盐膜的选择和工艺优化进行了研究，并对其进行了中试试验。采用4种商用纳滤膜（NF270、NF-、NF90、Desal-5 DL）对生酱油进行纳滤除盐，回收氨基酸、香味等营养成分。有研究表明，NF270在酱油脱盐中营养成分损失较少，是最合适的酱油纳滤膜。酱油脱盐产生的渗透液既可以作为加工用水，也可以作为原料生产浅色酱油，其中的氯化钠、氨基酸和水等物质都能得到充分利用，表明了纳滤技术生产减盐酱油的可行性。

3 改善减盐酱油产品风味

3.1 添加咸味替代物

通常，减盐酱油中咸味较淡，鲜味较突出，导致减盐酱油中风味不平衡，感官较差。调节减盐酱油中风味平衡性成为开发一款优质减盐酱油产品的关键。那么，寻找氯化钠咸味的替代品是开发品质优良减盐不减咸的减盐酱油产品的突破口。一般，传统咸味替代物有氯化钾、氯化镁、氯化锰等。以普通酱油咸味为对照，将传统咸味替代物添加到减盐酱油（含4.6%氯化钠）中以提高其咸味，研究表明，氯化钾是唯一在减盐酱油中产生咸味的替代物，其咸味强度约为氯化钠的1/3，但氯化钾同时会产生苦味，尤其是添加量超过10%时苦味很明显[54]。除一般传统咸味替代物外，还可添加咸味肽，如甘氨酸乙酯盐酸盐、赖氨酸单盐酸盐、鸟氨酸单盐酸盐和牛磺酸等。甘氨酸乙酯盐酸盐在减盐酱油中含有咸味，其强度约为氯化钠的一半，赖氨酸盐酸盐和鸟氨酸盐酸盐产生微咸味，含有鲜味，而牛磺酸无咸味[54-55]。Segawa D等人[54]研究表明，在减盐酱油中添加33%或50%的甘氨酸乙酯盐酸盐或赖氨酸盐酸盐时，减盐酱油样品的咸味强度与市售酱油的咸味强度相同，33%添加比例的样品的咸味和鲜味平衡性略逊于普通酱油，但50%添加比例的感官品质与普通酱油品质相同。研究证明，咸味肽适用于酱油中的复杂体系，也适用于其他食品体系。

虽然该类咸味肽对于增强减盐酱油中的咸味具有重要作用，但在实际应用上还面临着咸味肽合成困难和高成本的问题。因此，可通过降低咸味肽合成成本，或寻找其他既有效增强减盐酱油咸味又不影响酱油风味的咸味替代物，以改善和提高减盐酱油风味和品质。

3.2 添加提取物

与高盐稀态发酵酱油相比，减盐酱油色泽和风味稍差，为提高减盐酱油市场竞争力，提高其风味或研发新型功能性减盐酱油尤为重要。山崎途雄[56]将通过水蒸气蒸馏、溶剂提取和超临界提取等方法提取红紫苏、百里香、薰衣草等优选紫苏属唇形科植物，提取物以0.01%～2.00%（W/V）添加量添加到减盐酱油中浸泡几天，离心过滤获得减盐酱油（盐分低于14%）。研究表明，添加唇形科植物提取物可改善减盐酱油风味，克服传统减盐酱油缺乏酱油原味的弊端。此外，Yu Jin等人[36]开发了一种具有降血压和抗氧化作用的功能性减盐酱油。在减盐酱油中分别添加或混合添加柄海鞘、桑葚和洋葱的提取物，研制出具有降压活性含盐量为12%的减盐酱油。在抗高血压活性方面，含柄海鞘和洋葱提取物的减盐酱油对血管紧张素Ⅰ转换酶的抑制活性比普通酱油（含盐量为15%）提高了30%；添加这些提取物还可显著提高酱油对DPPH自由基的清除活性。可见，利用自然资源开发具有功能性减压酱油的可能性。

4 结语

随着国民健康意识的增强，酱油减盐势在必行，减盐酱油日益受到消费者青睐。综述了国内外减盐酱油研究技术的进展，改善减盐酱油风味的相关策略。减盐酱油的生产方法主要分为直接生产法和脱盐法。直接生产法生产成本相对较低，但由于食盐含量低，易发生酸败现象，对酱油品质产生不良影响。虽然研究人员已通过添加酒精和乳酸菌/酵母菌的方式抑制酸败现象的发生，但对于减盐酱油发酵过程中腐败现象发生的机制还尚未十分明晰，减盐酱油相比高盐酱油具体存在的风味不足问题。脱盐法设备投资大、成本高，一般企业很难投资生产，且会造成酱油的营养物质和香气成分不同程度的损失，其中损失较少、质量最好的方法是离子交换膜法。减盐酱油颜色较浅、咸味较淡、蛋白质含量低、酸味高，从而整体风味特征不平衡，导致消费者对减盐酱油的接受度较低。研究人员通过寻找有效的咸味替代物或添加天然提取物，改善并提高减盐酱油的风味。今后，可开发更有效且低成本的咸味替代物，或充分挖掘和利用更多具有功能性的天然提取物，研发出更多优质减盐酱油产品，以满足消费者的需求。此外，目前关于国内减盐酱油产品的生产只局限于调味品行业领军企业，一般企业难以承担生产减盐酱油的高昂资金成本。为推动减盐酱油产业的可持续健康发展，开发低成本高品质减盐酱油技术迫在眉睫。