低鈉肉制品研究進展

雷振 周存六

摘 要：研究表明攝入過量的鈉鹽將誘發(fā)高血壓等健康問題，而降低鈉鹽使用量將引起風味等品質(zhì)下降的問題；因此，如何降低肉制品中鈉鹽的攝入量已成為國內(nèi)外食品加工與研究的重要方向之一。目前，非肉蛋白、親水性多糖作為鈉鹽的替代物已被廣泛研究，但本文綜述了近年來有關(guān)鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽、精氨酸和賴氨酸等食品添加劑部分替代鈉鹽，用于低鈉肉制品制備的研究進展，以期為低鈉肉制品的研究與開發(fā)提供參考。

關(guān)鍵詞：鈉鹽替代物；肉制品；鹽溶蛋白凝膠

Progress in Research on Low-Sodium Meat Products

LEI Zhen， ZHOU Cunliu*

（School of Biotechnology and Food Engineering， Hefei University of Technology， Hefei 230009， China）

Abstract： It is reported that excessive intake of sodium is harmful to human health. However， a reduction in sodium can decline the flavor and other characteristics of meat products. How to reduce the sodium content of meat products is one of important directions in food processing and research at home and abroad. Up to date， non-meat proteins and polysaccharides have widely been investigated as sodium replacer for the preparation of low-sodium meat products. However， this paper reviews the recent progress in food additives such as sodium replacer potassium salt， calcium salt， magnesium salt， arginine and lysine that have been attempted to partially replace sodium in the manufacture of low-sodium meat products. It is hoped that this paper can provide a reference for the processing of low-sodium meat products.

Key words： salt substitutes； meat products； salt-soluble meat protein gel

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.007

中圖分類號：TS202.3 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2016）07-0030-05

引文格式：

雷振， 周存六. 低鈉肉制品研究進展[J]. 肉類研究， 2016， 30（7）： 30-34. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.007. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

LEI Zhen， ZHOU Cunliu. Progress in research on low-sodium meat products[J]. Meat Research， 2016， 30（7）： 30-34. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.007. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

鈉鹽是目前肉制品加工中普遍采用的咸味劑，它具有提升產(chǎn)品的風味、降低水分活度、延長產(chǎn)品貨架期的作用，還可以通過誘導(dǎo)肉制品內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生系列變化，穩(wěn)定脂肪乳化性、改善產(chǎn)品的保水性、多汁性[1]和滋味[2]等作用。由于物美價廉，鈉鹽在肉制品加工中被廣泛使用。

然而，目前肉制品中鈉鹽的使用量普遍超標，這將誘發(fā)一系列疾病并且嚴重危害消費者的身體健康[3]。大量研究表明，過多地攝入鈉鹽容易產(chǎn)生鈉的滯留，導(dǎo)致血壓升高[4-5]。Tuomilehto等[6]發(fā)現(xiàn)高鈉飲食還會增加冠心病的爆發(fā)與死亡的風險。此外，過多攝入鈉鹽對中風[7-8]、心室肥大[9]具有直接的影響，并與腎結(jié)石、骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生有關(guān)[3]。目前，我國人均鈉鹽攝入量約12 g/d（城市10.9 g/d，農(nóng)村12.4 g/d），遠超世界衛(wèi)生組織所推薦攝入量的上限5 g/d[10-12]。隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，生活水平的不斷提高，低鈉肉制品受到消費者青睞。然而，降低鈉鹽的使用，不僅導(dǎo)致肉制品風味等降低[13]以及由此引起的適口性變差[14]，還引起微生物繁殖加快、產(chǎn)品貯藏性能下降、乳化穩(wěn)定性和質(zhì)構(gòu)特性變差[15-18]等系列問題。同時，鈉鹽添加量及脂肪含量的降低會引起肉凝膠保水、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)等特性變差[19-21]。因此，在保障肉制品品質(zhì)的前提下、如何有效降低鈉鹽使用量成為肉制品加工的研究熱點之一。

1 無機鹽對肉制品及蛋白凝膠的影響

目前，鉀鹽是肉制品加工應(yīng)用中最早、最廣泛的鈉鹽替代物[22]。Armenteros等[23]用KCl分別替代35%、50%、75%的鈉鹽，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加35%和50% KCl的火腿在風味、色澤、整體質(zhì)構(gòu)等方面與沒有添加KCl的火腿沒有明顯區(qū)別，但添加75% KCl的火腿感官品質(zhì)明顯降低。同樣，Whiting等[24]用KCl替代50% NaCl制作法蘭克福香腸，制品的色澤、品質(zhì)等都無明顯變化。陶興無[25]在實驗中用KCl代替NaCl，結(jié)果表明，當KCl的濃度高于NaCl時有抑制雜菌污染的作用。Bidlas等[26]也發(fā)現(xiàn)KCl確實有抑制微生物生長的作用，等物質(zhì)的量的KCl和NaCl對嗜水氣單胞菌、阪崎腸桿菌、福氏志賀菌、小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌、株金黃色葡萄球菌5 種致病菌抑制效果相當。

魏朝貴等[27]研究用KCl部分替代NaCl對豬肉肌原纖維蛋白乳化凝膠特性的影響。結(jié)果表明，與未添加KCl的低鈉組相比，添加KCl組肌原纖維蛋白的溶解度、黏度以及出品率均提高，乳化凝膠汁液流失降低，乳化凝膠的黏彈性有所改善。徐幸蓮等[28]研究KCl對兔骨骼肌肌球蛋白凝膠硬度和保水性的影響，發(fā)現(xiàn)KCl的添加量為0.6 mol/L時，蛋白形成有大量球狀聚集和微小孔的均勻結(jié)構(gòu)的凝膠，蛋白凝膠的硬度和保水性最好。Sun等[29]研究表明蛋白凝膠的微結(jié)構(gòu)與離子強度也有一定關(guān)系；在低離子強度下（0.25 mol/L KC1）形成細鏈聚合體狀的凝膠，而在高離子強度下（0.6 mol/L KCl）形成粗鏈聚合體狀的凝膠。

除了鉀鹽，鈣鹽和鎂鹽也常用作鈉鹽的替代使用。Blesa等[30]用MgCl2、CaCl2部分替代NaCl添加于西班牙干腌香腸中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與正常腌制相比，添加替代鹽的香腸需要更長的腌制時間才能達到同樣的水分活度，但是微生物數(shù)量沒有顯著差異，且替代組微生物群有顯著下降。Ali?o等[31]用5% MgCl2、15% CaCl2、25% KCl替代40% NaCl添加于干腌里脊肉中，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)干腌里脊肉相比，理化特性和微生物指標都無顯著差異。Gimeno等[32]

也得到類似結(jié)論。Ripolles等[22]用KCl、CaCl2和MgCl2的混合物部分替代NaCl用于干腌火腿中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)鈉鹽腌制的火腿相比，產(chǎn)品在脂質(zhì)氧化沒有明顯區(qū)別，但是稍顯苦味。陳琛等[33]通過實驗得到了KCl、CaCl2和乳酸鹽復(fù)合替代NaCl，用于腌制鴨肉的制備，在最優(yōu)化替代比的條件下，NaCl的使用量降低了44.32%，而產(chǎn)品原有品質(zhì)特性沒有明顯改變。

鄧麗等[34]在研究Ca2+、Mg2+對雞肉鹽溶蛋白凝膠特性影響的實驗中發(fā)現(xiàn)，添加一定濃度的Ca2+可以增強蛋白凝膠的保水性、硬度以及彈性。在CaCl2添加量為0.6%時、效果達到最佳；添加Mg2+對凝膠質(zhì)構(gòu)沒有顯著影響，但降低凝膠的彈性。Xiong等[35]在研究添加CaCl2和MgCl2對雞肉肌原纖維蛋白凝膠影響中指出，當添加CaCl2和MgCl2的濃度低于5 mmol/L時，凝膠強度提高；當添加濃度高于10 mmol/L時，強度減弱。魏朝貴等[27]用MgCl2部分替代NaCl，發(fā)現(xiàn)豬肉肌原纖維蛋白的乳化特性沒有顯著改變，但是凝膠黏彈性明顯提高、汁液流失明顯減少。馬飛[36]研究發(fā)現(xiàn)添加0.2%～0.8% CaCl2能顯著提高豬肉鹽溶蛋白凝膠的強度，降低凝膠的保水性。

綜上所述，利用鉀鹽、鎂鹽和鈣鹽等部分替代鈉鹽應(yīng)用于低鈉肉類制品的開發(fā)，其關(guān)鍵問題在于控制鉀鹽、鎂鹽和/或鈣鹽與鈉鹽的比例，才能保證低鈉肉制品的保水及質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)特性[37]。然而，鉀鹽、鎂鹽和鈣鹽等都有其各自的不足之處，如KCl的一般使用量為25%～40%，大于50%便會產(chǎn)生金屬味和苦澀味；鎂鹽、鈣鹽等二價鹽的滲透速率較低，不利于腌制，且對風味形成有一定的負面影響[38]。

2 風味物質(zhì)對肉制品及蛋白凝膠的影響

風味物質(zhì)通常本身沒有咸味，但是與鈉鹽一起使用可以強化味覺感受器。其主要機理是通過風味物質(zhì)來激活口腔和舌上的味覺受體，從而彌補鈉鹽添加量減少引起咸味下降的缺點[39]或者起到掩蔽如KCl替代NaCl產(chǎn)生澀味的作用[40]。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的風味物質(zhì)有肽、核苷酸分解物、乳酸鹽、酵母提取物以及氨基酸等。Tada等[41]發(fā)現(xiàn)了幾種呈咸味的二肽，其中Orn-β-Ala·HCl和

Orn-Tau·HCl有著與NaCl相同甚至比NaCl還強的咸味；但是由于其提取或合成費用十分昂貴，不適合大規(guī)模生產(chǎn)，目前尚未廣泛使用。美國Linguagen公司研究表明[42]

核苷酸的分解產(chǎn)物AMP能抑制味覺受體細胞的神經(jīng)刺激，阻斷苦味傳遞，被廣泛應(yīng)用于NaCl與KCl的混合物中以增強其風味。Fulladosa等[43]將乳酸鉀添加于干腌火腿中，發(fā)現(xiàn)在腌制的第一階段微生物的特性更加穩(wěn)定，同時，產(chǎn)品的鈉離子含量降低，風味及其他品質(zhì)特性沒有明顯改變。酵母提取液含有氨基酸、核苷酸等成分，能夠有效地抑制異味，改善產(chǎn)品的風味，如日本Kohjin有限公司生產(chǎn)的Aromild酵母提取液，可部分替代鈉鹽，用于食品加工。但風味物質(zhì)對降低乳化型肉制品鈉鹽含量的作用有限且開發(fā)難度較大，故應(yīng)用并不廣泛。

近年來，研究表明賴氨酸和精氨酸等氨基酸具有改善低鈉、低磷肉制品品質(zhì)的作用，在新型低鈉、低磷肉制品的開發(fā)中具有潛在的應(yīng)用。研究表明氨基酸等復(fù)合配方可以用來彌補鉀鹽部分替代鈉鹽引起感官品質(zhì)劣變方面等不利影響[44]。Turk[45]曾用賴氨基酸和琥珀酸混合物等來屏蔽金屬的苦味、增強風味。dos Santos等[44]研究用肌酐酸二鈉、牛磺酸、賴氨酸和谷氨酸鈉混合物與KCl協(xié)同作用可以提高香腸的感官品質(zhì)。此外，Zhang等[46]研究表明用賴氨酸和組氨酸部分替代鈉鹽添加于腌制豬肉中，發(fā)現(xiàn)其具有抑制脂肪氧化的作用。

精氨酸、賴氨酸和組氨酸添加于肉制品中，具有輔助發(fā)色[47-49]和螯合金屬離子[50-51]的作用，還能提高肉制品保水性和改善肉制品質(zhì)構(gòu)等作用。葉慧瓊等[52]研究在血紅蛋白濃縮物添加2%～4%的精氨酸、賴氨酸和組氨酸，發(fā)現(xiàn)他們均可顯著提高血紅蛋白濃縮物的L*、a*和b*。楊錫洪等[53-54]利用組氨酸與血紅蛋白絡(luò)合，再進行糖基化處理來穩(wěn)定肉制品色澤。譚文英等[55]研究發(fā)現(xiàn)添加一種氨基酸與肽的結(jié)合物（添加量為0.3%）同時并用

1.0×10-6 mol/L NaNO2或者利用精氨酸和賴氨酸鹽等量混合物（0.5%～1.0%）同時并用1.0×10-6 mol/L NaNO2于肉制品中，可獲得理想的色調(diào)。

最近，精氨酸、賴氨酸和組氨酸被報道具有提高肌原纖維蛋白溶解度的性質(zhì)[56-59]。趙曉陽[60]研究發(fā)現(xiàn)在低離子強度下，用組氨酸處理可以顯著提高兔肌球蛋白的溶解度及其凝膠形成能力。Guo等[59]發(fā)現(xiàn)在離子強度為0.6、0.15、1 mmol/L的條件下，賴氨酸可以提高豬肌球蛋白活性巰基和表面疏水性含量。Takai等[58]研究表明在鹽濃度為150 mmol/L條件下，精氨酸可通過與肌球蛋白相互作用提高肌球蛋白的溶解度。Tsutomu等[61]研究表明精氨酸雖不影響蛋白的展開，但是能夠抑制蛋白聚集。Hayakawa等[62-63]研究發(fā)現(xiàn)肌球蛋白分子能溶解于含有組氨酸的低離子強度溶液中，可能由于重酶解肌球蛋白與輕酶解肌球蛋白增長的緣故。

肌原纖維蛋白在肉凝膠形成過程起著關(guān)鍵作用，對肉制品的保水性與質(zhì)構(gòu)具有重要影響。Li等[64]向豬肉腸中添加精氨酸和賴氨酸，結(jié)果表明，添加0.8%賴氨酸和0.6%精氨酸均可顯著增加豬肉腸硬度、保水性和感官品質(zhì)，降低黏聚性和蒸煮損失率。精氨酸和賴氨酸均為水溶性堿性氨基酸[65-66]，可以提高豬肉糜體系中的pH值、使其遠離肌原纖維蛋白的等電點[67]，這可能導(dǎo)致肌原纖維蛋白分子間的靜電排斥和與水結(jié)合位點數(shù)的增多，增加了肉制品的保水特性。Qin等[68]研究表明，精氨酸有利于鹽溶蛋白形成均勻、連續(xù)與致密的三維網(wǎng)狀的凝膠結(jié)構(gòu)，從而可以顯著提升雞肉腸總持水性、硬度和彈性等。另外，賴氨酸和精氨酸還在增強免疫力以及傷口愈合等方面具有重要的作用，在人類生長與發(fā)育過程中起著重要作用，因而在肉制品加工中有著廣泛的應(yīng)用前景。然而，目前賴氨酸和精氨酸主要作為食品香精香料[69-70]和色澤改良劑用于肉制品的加工中，而關(guān)于其作為鈉鹽的替代物對肉制品的保水性、質(zhì)構(gòu)、微結(jié)構(gòu)及對肉制品蛋白熱特性影響的研究尚很少。

3 其他技術(shù)對肉制品及蛋白凝膠的影響

除上述鈉鹽替代物外，植物的提取液、親水膠體等也用于低鈉肉制品的研制。Lee等[71]通過感官評定方法研究了13 種植物的提取液，發(fā)現(xiàn)其中3 種浸提液具有明顯的咸味、并將其混合制成鈉鹽替代物，發(fā)現(xiàn)在不改變原有咸度的同時可降低鈉鹽的使用量。多糖是一類重要的生物大分子化合物，很早就被作為增稠劑、賦形劑和保水劑應(yīng)用于食品領(lǐng)域[72]。卡拉膠、海藻酸鈉、黃原膠、果膠等親水膠體[73-77]也應(yīng)用于新型低鹽低脂型肉制品的研制。此外，超高壓處理可以使低鈉肉制品具有較好的黏結(jié)性和保水性，具有降低產(chǎn)品的蒸煮損失率和改善其質(zhì)構(gòu)等作用，可以用于低鈉肉制品的品質(zhì)改性[78-80]。然而，生產(chǎn)成本高和生產(chǎn)技術(shù)標準高制約了超高壓處理在實際生產(chǎn)的應(yīng)用。

4 結(jié) 語

目前，只有KCl等少數(shù)鹽具有類似NaCl的咸味、改善質(zhì)構(gòu)和抑制微生物等特性，但是過多地KCl會產(chǎn)生苦味；其他鈉鹽替代物只能在改善咸味、質(zhì)構(gòu)和抑制微生物繁殖等某方面起作用，不具備NaCl的所有功能。超高壓等技術(shù)由于設(shè)備制造水平有限、成本高，無法廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)。賴氨酸和精氨酸具有改善肉制品的色澤、風味，抑制脂肪氧化的作用，可提高肉制品的保水性與質(zhì)構(gòu)，且成本低、安全性高，在低鈉、低磷肉制品的加工中顯示了廣闊的應(yīng)用前景。

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