KCl部分替代NaCl腌制對(duì)干 腌肉制品蛋白質(zhì)水解和感官品質(zhì)的影響

吳海舟，張迎陽，黎良浩，唐 靜，趙見營，阮貴萍，章建浩*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，食品安全與營養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095）

KCl部分替代NaCl腌制對(duì)干 腌肉制品蛋白質(zhì)水解和感官品質(zhì)的影響

吳海舟，張迎陽，黎良浩，唐 靜，趙見營，阮貴萍，章建浩*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，食品安全與營養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095）

以豬后腿肉為原料，利用添加量20%～60%的KCl部分替代NaCl對(duì)原料肉塊進(jìn)行腌制，NaCl腌制為對(duì)照組，對(duì)干腌肉塊的理化、蛋白水解和感官指標(biāo)進(jìn)行測定。結(jié)果表明：KCl替代NaCl比例在0～60%時(shí)，對(duì)產(chǎn)品蛋白水解指數(shù)、氨基氮、肽氮和丙氨酰胺肽酶活力均無顯著影響；感官評(píng)定結(jié)果表明KCl替代比例不超過40%時(shí)，對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)感官指標(biāo)的影響均無顯著差異（P＞0.05）；說明KCl替代NaCl最佳比例為40%，產(chǎn)品中NaCl含量降低至3.14%，且蛋白降解指標(biāo)和風(fēng)味不產(chǎn)生明顯變化。

干腌肉制品；氯化鉀；蛋白水解；感官品質(zhì)

氯化鈉作為食品常用添加劑，能改善產(chǎn)品的風(fēng)味品質(zhì)[1]，但也是目前導(dǎo)致高血壓和心血管疾病的一個(gè)最重要因素[2]，我國人均食鹽攝入量已達(dá)12 g/d，為世界衛(wèi)生組織（World Health Organization，WHO）建議值的兩倍以上[3]。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2003年的數(shù)據(jù)，在所有類別的工業(yè)化食品中，肉和肉制品貢獻(xiàn)了約16%～25%的鈉攝入[4]；因此，國內(nèi)外學(xué)者為降低肉制品中的氯化鈉含量進(jìn)行了許多相關(guān)研究。其中大量研究集中在含鹽量高的干腌肉制品中。Andres[5]和Costa-Corredor[6]等研究降低腌制用鹽量對(duì)干腌肉制品品質(zhì)的影響，結(jié)果表明直接降低氯化鈉添加量至2.0%時(shí)會(huì)使產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)變得過軟；當(dāng)降低至1.0%時(shí)，產(chǎn)品的感官品質(zhì)、貨架期等指標(biāo)都嚴(yán)重不符合要求。也有研究表明用KCl來部分替代NaCl降低干腌肉制品中Na鹽含量是一種最可行的方法[7-10]，KCl與NaCl有類似的性質(zhì)，且不會(huì)引起高血壓和心血管疾病[11]，但因其具有苦澀味而不能完全替代NaCl。蛋白質(zhì)水解是干腌肉制品工藝過程中重要的生化過程，其分解產(chǎn)物肽類及游離氨基酸對(duì)干腌肉制品風(fēng)味物質(zhì)形成有極其重要的貢獻(xiàn)[12]。而NaCl是影響蛋白質(zhì)水解的關(guān)鍵因素之一，因?yàn)樗奶砑恿窟^低會(huì)影響組織蛋白酶活性導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)地下降，它也能作用于二肽酶和氨肽酶使肉制品產(chǎn)生過多的小分子苦味肽和導(dǎo)致產(chǎn)生其他不易接受風(fēng)味[13]。所以研究降低產(chǎn)品中鈉鹽含量的同時(shí)，也應(yīng)該關(guān)注低鈉給產(chǎn)品蛋白水解帶來的變化。而目前國內(nèi)未見關(guān)于KCl替代NaCl對(duì)干腌肉制品蛋白質(zhì)水解影響的研究。本實(shí)驗(yàn)通過利用不同比例KCl替代NaCl，考察對(duì)干腌肉塊蛋白水解和感官指標(biāo)的影響，旨在開發(fā)新型健康低鈉鹽的干腌肉制品，為實(shí)現(xiàn)規(guī)?；_發(fā)提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉 南京雨潤集團(tuán)。

殼聚糖 南通興成生物制品廠；三氯乙酸、高氯酸、磺基水楊酸 中國醫(yī)藥（集團(tuán)）上海化學(xué)試劑公司；乙酸、乙酸鈉 南京壽德化學(xué)試劑公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T18basic型高速分散機(jī) 德國IKA公司；Allegra 64R型高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman Coulter公司；M2e多功能酶標(biāo)儀 美國MD公司；96孔酶 標(biāo)板 美國Costar公司；TA-XT 2i型物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；2300型KjeltecTM自動(dòng)凱氏定氮儀 丹麥Foss公司；Z-2000原子吸收儀 日本日立公司；CTHI-250B型恒溫恒濕箱 上海施都凱儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

干腌肉塊加工工藝流程：新鮮豬后腿肉→整形→腌制→風(fēng)干成熟→成品。

取豬后腿肉冷鮮肉，將其分割成18塊，平均質(zhì)量為（1.0±0.2）kg、形狀基本一致的長條形肉塊。按質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.0%的用鹽量干腌，將其均勻涂抹于肉塊表面，然后將其放于4℃冰箱里腌制3 d。腌制結(jié)束，將樣品轉(zhuǎn)移到控溫控濕培養(yǎng)箱中進(jìn)行風(fēng)干成熟，時(shí)間12 d，其間溫、濕度控制程序?yàn)槠鹗紲囟?3℃、環(huán)境相對(duì)濕度85%，然后隨著風(fēng)干成熟時(shí)間的進(jìn)行溫度每天升高1.5℃、相對(duì)濕度每天降低0.5%。風(fēng)干成熟第2天開始肉塊表面涂殼聚糖膜液一次，每間隔2 d涂膜一次[14]。

1.3.2 KCl部分替代NaCl腌制單因素試驗(yàn)

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究中干腌肉制品的KCl替代比例[2]，最大可接受比例在50%～60%，并結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)結(jié)果設(shè)計(jì)以KCl部分替代NaCl的比例。KCl替代NaCl的比例如表1所示，Ⅰ為對(duì)照組，每個(gè)處理組3個(gè)重復(fù)。以理化性質(zhì)、蛋白水解指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)定為參考標(biāo)準(zhǔn)考察最優(yōu)替代比例。

表1 腌制用鹽配方組成成分Table 1 Composition of salt formulation for curing

1.3.3 取樣

取各處理組成熟產(chǎn)品，剔除筋腱、脂肪，留肌肉層作實(shí)驗(yàn)材料，真空包裝，－20℃條件下貯存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.4 測定方法

1.3.4.1 水分含量

按照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》中的直接干燥法測定水分含量。

1.3.4.2 NaCl含量

參照Robert等[15]方法稍作修改，取2.0 g（精確到0.001 g）肌肉切碎，利用30 mL硝酸-高氯酸（體積比5∶1）消化后，過濾定容至100 mL，樣液利用原子吸收光譜法測定NaCl含量。測定條件為：589 nm，調(diào)整空氣乙炔流量以火焰中不出現(xiàn)黃色火焰為準(zhǔn)，以NaCl含量對(duì)應(yīng)的發(fā)射強(qiáng)度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.4.3 總氮（total nitrogen，TN）與非蛋白氮（nonprotein nitrogen，NPN）

總氮測定根據(jù)張楊萍等[16]方法，稱取0.2 g肌肉，放入消化管內(nèi)，加12 mL 98%的濃硫酸和一片消化片，在420℃條件下消化1.5 h，冷卻至室溫，用2300型KjeltecTM自動(dòng)定氮儀測定。

非蛋白氮測定參照張會(huì)麗等[13]的方法，稱取5 g（精確到0.001 g）肌肉切碎，加入5倍體積預(yù)冷的10%三氯乙酸，高速分散器勻漿3次（5 000 r/min，每次20 s），4℃放置過夜。然后勻漿液以5 000 r/min離心5 min，棄去沉淀，上清液用中速定性濾紙過濾到消化管中進(jìn)行消化（方法同總氮的測定），冷卻至室溫，用2300型KjeltecTM自動(dòng)定氮儀測定并計(jì)算蛋白水解指數(shù)（proteolysis index，PI）。

1.3.4.4 氨基氮和肽氮提取

根據(jù)Ketelaere等[17]方法稍作修改，準(zhǔn)確稱取5.000 g切碎肌肉與50 mL 0.6 mol/L HClO4混合，高速分散器勻漿3次（5 000 r/min，每次20 s）。勻漿液以5 000 r/min離心10 min，上清液用中速定性濾紙過濾并收集濾液，濾渣與10 mL 0.6 mol/L HClO4混合后以5 000 r/min離心10 min，上清液用中速定性濾紙過濾并收集濾液，該濾液與前面所得濾液合并。然后用NaOH溶液調(diào)pH值至6，4℃放置2 h后用蒸餾水定容至100 mL。

1.3.4.5 氨基氮含量測定（amino acid nitrogen，AN）

采用Pérez-Palacios等[18]方法稍作修改，取1.3.3.4節(jié)中的提取液10 mL與10 mL 10%磺基水楊酸混合，在0～1℃放置17 h。然后用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至6，中速濾紙過濾后蒸餾水定容至50 mL。取樣液1 mL進(jìn)行茚三酮比色反應(yīng)，利用亮氨酸繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.4.6 肽氮含量測定（peptide nitrogen，PeN）

參照Pérez-Palacios等[18]方法稍作修改，取1.3.3.4節(jié)中的提取液3 mL加入到10 mL 6 mol/L HCl溶液中，混勻后120℃沙浴24 h，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至6，過濾后蒸餾水定容至50 mL。取樣液1 mL進(jìn)行茚三酮比色反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)曲線與氨基氮標(biāo)準(zhǔn)曲線一致。肽氮含量為此次得到氮含量與1.3.3.5節(jié)中氨基氮含量之差。

1.3.4.7 KCl替代NaCl對(duì)丙氨酰氨肽酶（alanyl aminopeptidase，AAP）活力的影響

丙氨酰氨肽酶的提取及酶活力測定參考Toldrá等[19]的方法。利用熒光物質(zhì)Ala-AMC作為反應(yīng)底物，產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度用多功能酶標(biāo)儀于激發(fā)波長（λex）355 nm，發(fā)射波長（λem）460 nm波長處測定。酶活力單位（U）定義為每1h釋放1 μmol 7-氨基-4-甲基香豆素（7-amino-4-methylcoumarin, AMC）所需的酶量。

向反應(yīng)體系中分別加入KCl和NaCl，配制成梯度為100～1 400 mmol/L的緩沖液作為酶反應(yīng)液，測定KCl和NaCl在不同離子強(qiáng)度時(shí)對(duì)AAP活力的影響。

取20%～60% KCl替代NaCl終產(chǎn)品肉樣，測定AAP活力。

1.3.4.8 感官評(píng)價(jià)

選取有經(jīng)驗(yàn)的人員10名，根據(jù)GB22210—2008《肉與肉制品感官評(píng)定規(guī)范》的要求，在室溫20℃、自然光線下對(duì)產(chǎn)品從色、香、味、質(zhì)地和總體可接受性等方面進(jìn)行感官評(píng)定。具體評(píng)定方法見表2中所列標(biāo)準(zhǔn)。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of dry-cured meat

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

每個(gè)處理組3個(gè)重復(fù)。所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析（analysis of variance，ANOVA），平均值之間利用Fisher’s最小顯著差異法（the least significant difference method，LSD）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 KCl替代比例對(duì)干腌肉理化指標(biāo)的影響

2.1.1 KCl替代比例對(duì)干腌肉中水分含量的影響

圖1 不同KCl替代比例對(duì)干腌肉水分含量的影響Fig.1 Moisture content in dry-cured meat with different salting treatments

由圖1可知，KCl替代NaCl腌制比例在20%～40%時(shí)水分含量無顯著差異（P＞0.05），但當(dāng)KCl替代比例上升至50%和60%時(shí)，水分含量與非替代組相比顯著升高（P＜0.05）。這可能是因?yàn)樵陔缰七^程中，K+滲透速率大于Na+，而K+又能阻礙脫水過程，從而導(dǎo)致鉀鹽替代的產(chǎn)品中水分含量更高[20]。Ali?o等[20]對(duì)西班牙干腌腰肉進(jìn)行鹽替代腌制動(dòng)力學(xué)的研究也有類似結(jié)果，其研究指出當(dāng)KCl替代NaCl能降低水分含量的損失。

2.1.2 KCl替代比例對(duì)干腌肉中NaCl含量的影響

圖2 不同比例KCl替代腌制肉塊NaCl含量的變化Fig.2 Change in NaCl content in dry-cured meat with different salting treatments

由圖2可知，KCl替代NaCl比例從0%～60%遞增的過程中，NaCl含量從5.42%降低到2.21%，且差異顯著。這一結(jié)果是由于KCl替代NaCl腌制，使得風(fēng)干產(chǎn)品中NaCl含量顯著降低。

2.2 KCl替代比例對(duì)干腌肉蛋白質(zhì)水解的影響

2.2.1 KCl替代比例對(duì)干腌肉蛋白水解程度的影響

蛋白質(zhì)水解是傳統(tǒng)干腌肉制品加工過程中的重要生化反應(yīng)，而蛋白質(zhì)水解指數(shù)則是說明蛋白質(zhì)水解程度的重要指標(biāo)[21]。表3顯示了不同鹽替代配方腌制后，干腌肉塊產(chǎn)品中總氮和蛋白水解指數(shù)的變化情況，各處理組總氮含量無顯著差異（P＞0.05），鹽替代組與對(duì)照組相比蛋白水解指數(shù)也均無顯著差異（P＞0.05）。干腌肉制品加工過程中蛋白質(zhì)的降解主要是由于內(nèi)源酶作用，本研究中處理組與對(duì)照組蛋白水解程度無顯著差異，可能是由于KCl替代NaCl后，K+和Na+在干腌肉制品加工過程中對(duì)內(nèi)源蛋白酶有相似作用。Armenteros等[22]曾報(bào)道KCl替代NaCl腌制豬肉對(duì)內(nèi)源蛋白酶的影響，發(fā)現(xiàn)NaCl被KCl替代后對(duì)內(nèi)源蛋白酶活力的影響沒有表現(xiàn)出差異。

表3 不同KCl替代配方腌制肉塊總氮與水解指數(shù)變化Table 3 Changes in TN (mg/100 g) and PI in dry-cured meat with different salting treatmentsnts

2.2.2 KCl替代比例對(duì)干腌肉蛋白水解產(chǎn)物的影響

干腌肉制品在加工成熟過程中形成大量的滋味物質(zhì)和揮發(fā)性香氣物質(zhì)，其中蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的小肽和游離氨基酸不僅本身是干腌肉制品的重要風(fēng)味物質(zhì)，而且也是一些揮發(fā)性特征香氣形成的主要前體物質(zhì)[23]。不同KCl比例替代NaCl腌制對(duì)干腌肉塊氨基氮和肽氮含量的影響結(jié)果如表4所示。各替代組與對(duì)照組相比，肽氮含量無顯著差異（P＞0.05）。這可能與組織蛋白酶的活力有密切聯(lián)系。鹽能強(qiáng)烈的抑制組織蛋白酶活力，特別是組織蛋白酶H和D[24]。有報(bào)道表明在干腌腰肉加工過程中，KCl替代NaCl比例在50%時(shí)，組織蛋白酶活力沒有明顯變化[22]。這一結(jié)論也正與本研究肽氮含量無顯著差異相符。同時(shí)由表4可以看出各替代組與對(duì)照組相比，氨基氮含量也沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上差異（P＞0.05），這可能由于KCl替代NaCl對(duì)產(chǎn)品加工過程中氨肽酶的活力沒有顯著影響，Sanceda[25]和Katsiari[26]等也在發(fā)酵香腸和菲達(dá)奶酪的研究中得出類似結(jié)果。

表4 不同KCl替代配方腌制肉塊氨基氮與肽氮含量變化Table 4 AN and PeN (expressed as mg/100 g) in dry-cured meat with different salting treatmentsnts

2.2.3 KCl替代比例對(duì)丙氨酰氨肽酶活力的影響

氨肽酶在腌臘肉制品的加工過程中水解寡肽（特別是三肽和四肽）釋放游離氨基酸，游離氨基酸再通過Strecker降解和美拉德反應(yīng)產(chǎn)生小分子化合物，形成產(chǎn)品的特征風(fēng)味。其中丙氨酰氨肽酶是腌臘肉制品加工過程中最主要的氨肽酶[13]。KCl和NaCl在不同離子強(qiáng)度時(shí)對(duì)AAP的影響如圖3所示，隨著KCl和NaCl添加量的升高，AAP活性受到抑制加強(qiáng)，但KCl和NaCl在同添加量時(shí)對(duì)AAP的影響無顯著差異（P＞0.05）。這一結(jié)果可能是因?yàn)镵+與Na+本身是同族元素且性質(zhì)非常相近。Armenteros等[22]也曾報(bào)道KCl和NaCl對(duì)豬背最長肌內(nèi)AAP的影響，發(fā)現(xiàn)NaCl和KCl在對(duì)AAP活力的抑制作用上無顯著差異（P＞0.05）。不同KCl替代比例對(duì)干腌肉塊AAP活力的影響結(jié)果如圖4所示，各替代組與對(duì)照組相比，丙氨酰胺肽酶活力無顯著差異（P＞0.05）。

圖3 不同離子強(qiáng)度對(duì)丙氨酰胺肽酶AAP活力的影響Fig.3 Effect of KCl and NaCl concentrations on AAP activity

圖4 不同KCl替代比例腌制肉塊AAP活力變化Fig.4 AAP activity in the dry-cured meat with different salting treatments

2.3 KCl替代比例對(duì)干腌肉感官評(píng)分的影響

表5 不同KCl替代配方腌制肉塊感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory evaluation of dry-cured meat with different salting treatmentsments

由表5可見，當(dāng)KCl替代比例高達(dá)50%和60%時(shí)滋味評(píng)分顯著降低（P＜0.05），明顯的苦澀味或金屬味不易被接受。Armenteros等[27]研究也發(fā)現(xiàn)在干腌腰肉中利用KCl替代NaCl腌制比例不超過50%時(shí)對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分結(jié)果無顯著影響。由表5可以看出在干腌肉塊中KCl替代NaCl的最大可接受比例為40%。

3 結(jié) 論

以KCl不同比例替代NaCl腌制肉塊進(jìn)行單因素試驗(yàn)，優(yōu)化得到KCl最優(yōu)替代比例為40%，產(chǎn)品中NaCl含量為3.14%，顯著低于市面臘肉制品的8%左右鈉鹽。且40%替代后對(duì)產(chǎn)品的理化性質(zhì)、蛋白水解指標(biāo)和感官均無顯著影響。但當(dāng)KCl替代比例超過50%時(shí)，產(chǎn)品的水分顯著升高，感官表現(xiàn)出明顯的金屬味和苦澀味不易被接受。這一結(jié)論為研發(fā)其他健康低鈉鹽的干腌肉制品提供參考。

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Influence of Potassium Chloride as Partial Substitute for Sodium Chloride on Proteolysis and Sensory Properties of Dry-Cured Meat Products

WU Hai-zhou, ZHANG Ying-yang, LI Liang-hao, TANG Jing, ZHAO Jian-ying, RUAN Gui-ping, ZHANG Jian-hao*
(National Center of Meat Quality and Safety Control, Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Potassium chloride was used to partially replace sodium chloride (20% – 60%) in dry-cured meat from pig hindquarters and its effect on physical, proteolysis and sensory properties in dry-cured meat was investigated. The results showed that partial replacement of NaCl from 0 to 60% by KCl in dry-cured meat did not signi cantly affect the proteolysis index and peptide nitrogen, amino acid nitrogen and alanyl aminopeptidase (AAP) activity. Also, the sensory analysis of nal products with 40% or lower replacement did not reveal an obvious differ ence (P ＞ 0.05). When 40% NaCl was replaced by KCl, the NaCl content was only 3.14% in nal products without impact on proteolysis and sensory properties, suggesting that the optimal replacement level is 40%.

dry-cured meat products; potassium chloride; substitute; proteolysis; sensory properties

TS201.21

A

1002-6630(2014)01-0039-05

10.7506/spkx1002-6630-201401008

2013-02-01

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2012BAD28B01）；國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303082-2）

吳海舟（1987—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。E-mail：2011108053@njau.edu.cn

*通信作者：章建浩（1961—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槿庵破芳庸ず唾|(zhì)量控制。E-mail：nau_zjh@njau.edu.cn