陈婧怡

（南京师范大学附属中学 江苏南京 210003）

酱油（Soy sauce）是一种起源于中国的古老调味品，其主要功能之一是为菜品上色。上色过程中，色素发挥了主要作用。酱油中的色素主要有天然形成的褐色色素（Melanoidins）、真黑色素（Eumelanin），以及人工添加的天然色素焦糖色（Caramel color）等。由于真黑色素与褐色色素的产生机理、生理功能等较为相似，且褐色色素的生理功能涵盖了真黑色素的抗氧化、清除自由基的功能[1]。故下文只对褐色色素的生理功能等进行阐述。褐色色素有许多有益于人类生理的功能，如降血糖、降血压、促消化等。焦糖色因其含有对人体有害的4-甲基咪唑，且被应用于酱油色素中受到质疑，我国在1975到1985年间曾经禁用[2]。但事实上，焦糖色中4-甲基咪唑含量较低，酱油中的添加量远远达不到危害人体的剂量。此外，焦糖色还具有对人体有益的生理功能，如抗氧化活性，它能够清除超阴离子与自由基[3]。本文研究了褐色色素与焦糖色的产生机理、生理功能、安全性等，旨在一定程度上缓解大众对酱油中色素的恐慌，同时为酱油中的色素“正身”。

一、酱油

酱油俗称豉油，是以豆类、谷类及其副产品为主要原料，经制油、微生物发酵等工序制备得到的红褐色调味汁液。

（一）酱油的分类

根据国家标准（GB 2717-2003），酱油主要分为酿造酱油和配置酱油。酿造酱油是以大豆、脱脂大豆、小麦、麸皮等粮食作为原料，经微生物发酵，最终制成的具有特殊色、香、味的液体调味品。配置酱油又称配制酱油，是以酿造酱油为主体，加入酸水解植物蛋白调味液、食品添加剂等配制而成的液体调味品。市面上配制酱油较少，以酿造酱油为主。

（二）酱油中的色素

酱油中主要有三种色素：真黑色素、褐色色素、焦糖色。酱油在酿造过程中，其中的氨基酸、糖类在曲霉菌等的催化作用下形成褐色色素、真黑色素。酱油生产后期，人工加入焦糖色进行调色。

褐色色素是美拉德反应后期形成的一种棕褐色化合物[3]，颜色为棕褐色。焦糖色是高温加热糖类物质，发生脱水等反应后合成的复杂红褐色或黑褐色混合物[1]。

焦糖色是酱油中的主要色素。根据赵俊平等人[5]的市场调研，150份样品酱油中93%的样品添加了焦糖色。因为在酱油中添加焦糖色能够缩短发酵时间、提高成品率，还能降低因高温发酵、颜色变深导致的氨基酸损失，即降低生产成本的同时提高营养价值；同时提高酱油的红色指数，改善酱油的体态等等，所以，焦糖色普遍在酱油中有所添加。

不论是酱油发酵过程中产生的褐色色素，还是人工添加的焦糖色，都有一定生理功能。

二、褐色色素的生理功能

（一）类似食物纤维的作用

褐色色素不能被人体消化，当人体摄入适量褐色色素时，能够产生饱腹感和刺激作用，起到清除毒素、降低血脂、延缓身体衰老等作用。褐色色素能够帮助人体提高食物的消化速度，降低血液中的胆固醇，改善肠道菌群。五明纪春[6]等人在大白鼠的饲料中添加5%、10%褐色色素，食物在肠中的滞留时间分别缩短至未添加时的75%和50%。此外，在大白鼠饲料中添加5%的褐色色素，饲养一个月，其小肠内壁的粘膜组织加快剥离，并且刺激肠道；饲养三个月，其肠道中乳酸菌增殖，肠内环境有所改善。

（二）抑制酶活性作用

唾液淀粉酶、肠道粘膜消化酶能够帮助人体消化淀粉，而褐色色素能够抑制这两种酶的活性。因此，褐色色素可延缓消化淀粉速度，起到抑制血糖值变动的作用。五明纪春等[6]在马铃薯淀粉丸子中添加褐色色素，其平均消化速度是未加褐色色素的70%。同样，如果向砂糖水中加入褐色色素，则砂糖成分在肠道的移动速度变慢，从而抑制血糖值的变动。

同时，褐色色素有很强的抑制胰蛋白酶活性的作用，从而促进胰岛素分泌，进一步起到降糖作用。有文献表明[7]，如果在胰蛋白酶溶液中加入1μg/mL褐色色素，就能起到抑制胰蛋白酶的作用。由此推断，褐色色素可用于早期Ⅱ型糖尿病的治疗，缓解早期胰岛素的相对不足。

血管紧张素转化酶（Angiotensin converting enzyme，简称ACE）是一种与血压调节有关的酶，分布于动脉血管壁细胞中。褐色色素对ACE有抑制作用，可使人体血压下降。在体外实验中[8]，当褐色色素的浓度在0.2%时，ACE活性减半。

（三）其他生理功能

体外实验证明，褐色色素能够抑制致胃癌物质亚硝胺的生成，使其下降到未添加时的5%左右[8]。此外，褐色色素还具有很强的抗变异原性、抗氧化性，但是否在体内仍有此作用，还有待实证。

三、焦糖色

焦糖色是全世界用量最大的一种天然食品色素，根据国家标准（GB2760-2014），焦糖色是我国国标添加剂中的重要组成部分。它能够应用于生产酱油、食醋等调味品，并能有效提高产品品质。焦糖色在酱油中的添加量为2～5%。

按照生产工艺的不同，焦糖色分为以下三类：普通焦糖、苛性亚硫酸盐焦糖、氨法焦糖。其中，氨法焦糖是我国生产量最大的焦糖，是应用于酱油的耐盐焦糖。

（一）安全性分析

焦糖色曾因为其特殊性副产物4-甲基咪唑（简称4-MI），4-甲基咪唑是一种惊悚剂，能引起人体痉挛甚至诱发癫痫。有研究表明，其致癌性主要作用于啮齿类动物。早期实验中，只有大剂量食用（如一天喝1000罐可乐）才会发生不良影响，远高于正常食用量。TOX-67试验中，4-甲基咪唑会对老鼠的骨髓、血液微核产生负面影响。2011年，美国加州公布4-甲基咪唑会对老鼠致癌，但目前并没有研究表明这种物质能使人体致癌。其一度被人们怀疑有致癌性，甚至禁用。经过科学家的研究证明，它对人体是无害的。

目前，欧盟、美国药管局等都对4-甲基咪唑的添加量做出明确规定。在中国，根据《中华人民共和国国家食品添加剂 焦糖色（亚硫酸法、氨法、普通法）》（GB8817-2002），其含量不可超过0.02%。加拿大等国家认为该物质无毒，可放心添加。

此外，李悠慧等[9]进行了焦糖色的毒性试验，以各类焦糖色对两性大白鼠进行灌胃，剂量为15g/kg体重。实验结果证明，焦糖色实际上是无毒物。以1g/kg体重对受孕大白鼠进行灌胃，其对雌鼠无影响，对胎鼠也未产生明显的致畸作用。

（二）抗氧化活性

李荣等[2]研究发现，焦糖色有显著的抗氧化活性。样品色率越高，抗氧化能力越强。焦糖色对超氧阴离子自由基(O2-)和DPPH自由基的清除能力较强，此外还具有较强的还原能力，而对羟自由基的清除能力则相对较弱。在酱油中正常添加焦糖色可赋予食品显著抗氧化能力。

四、展望

酱油中的色素，无论是天然形成的褐色色素还是人工添加的焦糖色，都对人体无害，适量食用甚至对人体有益。但目前所知是通过定性分析得出，尚无定量数据依据，我们希望以后的实验者在研究中，能够对褐色色素（不仅限于酱油）在各种食品中的含量进行定量分析，探究其功效，从而更好地利用这种色素。同时，上述部分生理功能仅限于体外实验验证，但是否能在生物体内发挥作用还有待探究。褐色色素在豆豉、经烘焙的咖啡等原料中含量较丰富。研究者可研究褐色色素简便、经济的提取方法，推广褐色色素。