KCl和CaCl2部分替代NaCl對哈爾濱紅腸品質特性的影響

張歡++齊鵬輝++陳倩++孔保華

摘 要：為降低哈爾濱紅腸中的鈉鹽含量，采用不同比例的KCl和CaCl2部分替代NaCl，考察不同替代比例對紅腸pH值、水分活度、色差、質構特性、水分分布及感官品質的影響。結果表明：添加1.8% NaCl和1.2% KCl（均為在原料肉中的質量分數(shù)）紅腸樣品的各項測定指標與對照組相比均無顯著差異（P>0.05），且其感官總體可接受性顯著高于其他替代組（P<0.05），但與對照組相比無顯著差異（P>0.05）；不同比例CaCl2的添加均會顯著降低紅腸的質構特性和總體可接受性（P<0.05）。將1.8%的NaCl和1.2%的KCl復合鹽應用到紅腸加工中能夠在保證品質的基礎上降低紅腸中的鈉含量。

關鍵詞：哈爾濱紅腸；低鈉鹽；KCl；CaCl2；品質

Influence of KCl and CaCl2 as Partial Substitute for Sodium Chloride on Quality Characteristics of Harbin Red Sausage

ZHANG Huan， QI Penghui， CHEN Qian， KONG Baohua*

（College of Food Science， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract： In order to reduce the sodium content in Harbin red sausage， KCl and CaCl2 alone and in combination in two different proportions were used to partially substitute NaCl. The effect of the four substitution treatmentsio versus normal and low sodium sausages without any substitute on the pH value， color， texture properties water activity， water distribution and sensory quality of red sausages was evaluated. The results showed that addition of 1.8% NaCl + 1.2% KCl in red sausage did not significantly affect its quality （P > 0.05） compared with the control group and resulted in a significantly higher overall consumer acceptance than the other substitution groups （P < 0.05）. Addition of CaCl2 significantly decreased texture characteristics and overall consumer acceptance （P < 0.05）. Use of 1.8% NaCl + 1.2% KCl in red sausage could not only reduce the sodium content but also maintain its quality.

Key words： Harbin red sausage； low sodium salt； KCl； CaCl2； quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201709001

中圖分類號：TS201.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）09-0001-06

引文格式：

張歡， 齊鵬輝， 陳倩， 等. KCl和CaCl2部分替代NaCl對哈爾濱紅腸品質特性的影響[J]. 肉類研究， 2017， 31（9）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201709001. http：//www.rlyj.pub

ZHANG Huan， QI Penghui， CHEN Qian， et al. Influence of KCl and CaCl2 as partial substitute for sodium chloride on quality characteristics of harbin red sausage[J]. Meat Research， 2017， 31（9）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201709001. http：//www.rlyj.pub

哈爾濱紅腸是北方消費者較為青睞的一類灌腸制品，因其獨特的風味而深受消費者喜愛。目前在紅腸的生產(chǎn)工藝中，為了提高其感官品質、延長貨架期，食鹽的添加量比較高，一般紅腸中食鹽的質量分數(shù)為3.0%～3.5%（以原料肉質量計）。在肉制品加工中，食鹽不僅可以賦予食品咸味，還可以促進肌原纖維蛋白的溶解和蛋白質凝膠的形成，改善產(chǎn)品質地，降低產(chǎn)品水分活度（water activity，aw），抑制病原微生物的生長，此外還對產(chǎn)品的風味有一定影響[1]。然而過量攝入食鹽會引起很多疾病，如高血壓、動脈粥樣硬化等，同時使腎臟的負擔加重[2]，過量攝入的食鹽也是致殘和致命的出血性腦卒中的主要危害因子。高鹽飲食已經(jīng)嚴重威脅到了人類的健康，因此低鹽食品受到了消費者和國內(nèi)外學者的高度重視。

目前低鹽技術研究主要集中在兩方面。一方面是使用食鹽替代物，主要有氯化物（KCl、CaCl2、MgCl2）[3]、乳酸鉀[4]和咸味肽[5]等；另一方面是在低鹽肉制品中加入卡拉膠等多糖，以改善由低鹽引起的產(chǎn)品品質劣變[6-7]。由于鉀鹽、鈣鹽等與NaCl的物理化學性質相似，利用非鈉鹽類物質替代部分NaCl可以降低肉制品中食鹽的含量，將氯化物作為食鹽替代物是目前低鹽肉制品研究中采用最多的方法。endprint

在低鹽香腸中，用非鈉鹽氯化物部分替代NaCl的研究已經(jīng)有過報道。Horita等[8]在法蘭克福香腸中用質量分數(shù)均為12.5%的KCl和CaCl2（以NaCl質量計）部分替代NaCl，制作低鹽香腸，其感官品質與單獨添加質量分數(shù)為1.5%的NaCl（以原料肉質量計）制得的產(chǎn)品相似。Corral等[9]發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵香腸中用質量分數(shù)為16%的KCl（以NaCl質量計）部分替代NaCl（NaCl在原料肉中的質量分數(shù)為2.7%）不會影響產(chǎn)品的風味。Gou等[10]在發(fā)酵香腸中以質量分數(shù)為30%～40%的KCl（以NaCl質量計）替代NaCl（NaCl在原料肉中的質量分數(shù)為2.6%），當替代比例達30%以上時產(chǎn)品會有輕微的苦澀味，但整體風味仍可接受。Santos等[11]以質量分數(shù)為50%的CaCl2（以NaCl質量計）替代NaCl（NaCl在原料肉中的質量分數(shù)為2.5%）制作香腸，結果表明，CaCl2在貯藏過程中可以增加香腸的硬度和總游離氨基酸的釋放、減少肌漿蛋白的降解，同時與只添加NaCl的香腸表現(xiàn)出相似的黏彈性和穩(wěn)定性。本研究用KCl和CaCl2部分替代豬肉紅腸中的NaCl，研究不同替代比例對紅腸品質的影響，確定最佳替代比例，以期在降低紅腸中NaCl含量的同時不改變其原有風味，為低鹽在哈爾濱紅腸中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬瘦肉和豬肉背部脂肪 黑龍江省哈爾濱市大潤發(fā)超市；KCl、CaCl2、葡萄糖、異抗壞血酸鈉、堿性磷酸鹽和亞硝酸鹽（均為分析純） 哈爾濱億人食品添加劑公司。

1.2 儀器與設備

721型可見分光光度計 上海元析儀器有限公司；ZE-6000型色差儀 日本色電工業(yè)株式會社；TA-XT plus型質構分析儀 英國Stable Micro System公司；Mq-20型低場核磁共振分析儀 德國布魯克公司；Aqualab 4TE Duo型智能水分活度儀 美國Decagon Devices公司；DELTA 320型pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；真空灌腸機 臨沂大浩機械廠。

1.3 方法

1.3.1 紅腸的制作

參照孔保華等[12]的方法。工藝流程為：原料肉修整→腌制→拌餡→灌制→烘烤→煮制→熏制。在豬瘦肉中加入亞硝酸鹽和相應比例的NaCl、KCl和CaCl2，充分混勻后，4 ℃條件下放置12 h；將腌制好的豬瘦肉與豬脂肪丁置于絞肉機中絞碎，加入淀粉及輔料，拌勻后進行灌腸；灌制后的紅腸放入烘烤爐中75 ℃左右烘烤25～30 min，然后在85 ℃溫水中煮制35 min；將煮制后的紅腸進行熏制，即獲得成品。

1.3.2 實驗設計

共設置6 組實驗，每組紅腸樣品中分別添加不同比例的NaCl、KCl和CaCl2。A：對照組（3.0% NaCl）；B：低鈉鹽組（1.8% NaCl）；C：鉀鹽替代組（1.8% NaCl+

1.2% KCl）；D：鈣鹽替代組（1.8% NaCl+

1.2% CaCl2）；E：鉀、鈣鹽替代組Ⅰ（1.8% NaCl+

0.9% KCl+0.3% CaCl2）；F：鉀、鈣鹽替代組Ⅱ（1.8% NaCl+0.6% KCl+0.6% CaCl2）。其中NaCl、KCl和CaCl2的添加比例均為其在原料肉中的質量分數(shù)。

1.3.3 指標測定

pH值測定：按照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品 pH測定》[13]，取10 g紅腸樣品剪碎，加入裝有90 mL蒸餾水的三角瓶中，置于搖床振蕩20 min，用pH計測定其pH值。

aw測定：水分活度儀開機預熱20 min左右，將2.0 g左右紅腸樣品剪碎，平鋪于專用的測量皿內(nèi)（至少鋪滿皿的底層），使樣品完全覆蓋盒底；將樣品盒開蓋放入樣品池，擰緊樣品池蓋，打開電源，當讀數(shù)穩(wěn)定時即可從顯示屏上直接讀出樣品的aw。

色差值測定：參照Zhang Xue等[14]的方法，并略作改動。將紅腸腸衣去除，切成約10 mm厚的圓柱體，放入樣品盒中，將測試頭放在樣品盒上進行測定。亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）均重復測定3 次，每次測定將樣品旋轉120 °，結果取平均值。

質構測定：采用質構剖面分析（texture profile analysis，TPA）方法，在TA-XT plus型質構分析儀上進行測定，并用Stable Micro System軟件進行分析。TPA測試參數(shù)參考Liu Huaiwei等[15]的方法，并略作改動：測試前速率5 mm/s、測試速率和測試后速率2 mm/s，

采用P/50探頭，探頭直徑5 cm。測定結果主要取硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性。

水分分布情況測定：參照Zhang Mingcheng等[16]的方法，并略作改動。將樣品切碎，置于專用的核磁試管（直徑1.8 cm，高度18 cm）中，LF-NMR分析儀的磁場強度為0.47 T，質子共振頻率為20 MHz。使用

Carr-Purcell-Meiboom-Gill程序測定紅腸樣品的低場核磁弛豫時間（T2），測定時自動掃描16 次，每次掃描的間隔時間為2 s。每個樣品測得的T2通過Contin軟件進行反演，得到相應的弛豫時間及峰面積。

1.3.4 樣品的感官評價

參考G?k等[17]的方法，并做適當改動。由本實驗室的研究生組成10 人感官評定小組，將待檢測紅腸樣品切成0.7 cm厚的圓柱體進行感官評價。評價指標包括色澤、組織狀態(tài)、口感、咸度和總體可接受性，每項指標的最高得分為10 分，最低為1 分。評價標準如表1所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

樣品均重復測定3 次，結果表示為平均值±標準差。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用Statistix 8.1軟件包中的Linear Models程序進行，使用Tukey HSD程序進行差異顯著性（P<0.05）分析，采用Sigma Plot 12.5軟件作圖。endprint

2 結果與分析

2.1 KCl和CaCl2部分替代NaCl對紅腸pH值、aw和色差值的影響

小寫字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。下同。

aw是指食品中水的蒸汽壓與同溫度下純水的飽和蒸汽壓的比值，它是反映食品保藏性能的常用指標。肉制品的顏色也是其重要的感官品質之一，良好的色澤可以激發(fā)人的食欲[18]。由圖1～2可知，用KCl和CaCl2部分替代NaCl的各處理組樣品的pH值和aw與對照組相比無顯著差異（P>0.05）。Gelabert等[19]在腌制香腸中使用KCl部分替代NaCl，發(fā)現(xiàn)KCl的添加對產(chǎn)品的pH值無顯著影響；Ibanez等[20]在干腌香腸中使用KCl部分替代NaCl也得到了類似結果。

由圖3～4可知，各替代組樣品的L*和a*與對照組相比均無顯著差異（P>0.05）。王路等[21]發(fā)現(xiàn)用質量分數(shù)為30%～40%的CaCl2（以NaCl質量計）替代NaCl時（NaCl在原料肉中的質量分數(shù)為1.5%），肉制品的a*變化不顯著（P>0.05）；Horita等[22]發(fā)現(xiàn)添加CaCl2對香腸的a*和b*無顯著影響（P>0.05），與本研究的結果一致。以上結果表明，KCl和CaCl2部分替代NaCl并不會對紅腸的pH值、aw和色澤產(chǎn)生不良影響。

2.2 KCl和CaCl2部分替代NaCl對紅腸質構特性的影響

哈爾濱紅腸的質構特性決定了其組織結構和食用時的口感。TPA測試可以模擬人的牙齒咀嚼肉塊時的質構特征。由圖5～8可知，對于只添加NaCl的紅腸樣品來說，當NaCl添加量降低到1.8%時會顯著影響其質構特性，表現(xiàn)為樣品硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性的顯著降低（P<0.05）；用1.2%的KCl部分替代NaCl對紅腸的質構特性無不良影響，樣品的硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性與對照組相比均無顯著性差異（P>0.05）；D、E、F處理組的實驗結果表明，CaCl2的添加會顯著降低樣品的硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性（P<0.05）。

綜上所述，C組樣品，即在紅腸中添加1.8%的NaCl和1.2%的KCl，可以獲得較好的產(chǎn)品質構特性，這與Whiting等[23]用KCl部分替代法蘭克福香腸中的NaCl時得到的結果一致。劉媛[24]也發(fā)現(xiàn)KCl替代對灌腸的質構特性沒有顯著影響（P>0.05）。

2.3 KCl和CaCl2部分替代NaCl對紅腸水分分布的影響

T2可以反映紅腸中水分的分布和遷移情況[25]。水分分布圖譜中3 個特征峰對應的弛豫時間分別為T2b、T21和T22，其中弛豫時間在0～10 ms之間的表示結合水（T2b），10～100 ms之間的表示不易流動水（T21），100～1 000 ms之間的表示自由水（T22）[26]。由表2可知，對照組樣品的T2b弛豫時間與其他5 個處理組沒有顯著差異（P>0.05），表明KCl和CaCl2的替代比例對樣品結合水的影響不大。結合水是與蛋白質緊密結合的水分，在加工過程中比較穩(wěn)定，不容易流失[27-28]。C組樣品的T21與對照組相比沒有顯著差異（P>0.05），B、D、E、F組樣品的T21均顯著高于對照組（P<0.05）。姜曉文等[29]認為，T21弛豫時間表示肉中的不易流動水，占肉中總水分的80%左右，這部分水對肉的質量和保水性有很大影響，T21越短表明水與底物的結合越緊密，T21越長表明水分越容易流失。T22代表的自由水占肉中總水分的15%左右，對照組樣品的T22與C組相比無顯著差異（P>0.05），

且均顯著高于B、D、E、F組樣品（P<0.05），這可能是由于一部分自由水轉變成了不易流動水。

低場核磁峰面積A2的大小可以反映樣品中水分含量的高低，峰面積越大，相對應的水分含量越高。由表3可知，不同比例CaCl2替代樣品的A21與對照組相比均顯著降低（P<0.05），對照組和C組樣品的A21峰面積最大，且它們之間沒有顯著差異（P>0.05），表明這2 組樣品對不易流動水的保持能力相似；CaCl2的添加會顯著提高樣品的A22峰面積，即提高自由水含量，這可能是由于部分不易流動水轉變成了自由水。

2.4 KCl和CaCl2部分替代NaCl對紅腸感官品質的影響

由表4可知，C組樣品的各項感官指標評分及總體可接受性與對照組相比均沒有顯著差異（P<0.05），而D組樣品的組織狀態(tài)、口感和總體可接受性評分均最低，且與其他實驗組相比差異顯著（P<0.05）。曹峰等[30]的研究表明，替代比例為0%～45%時，KCl對萊蕪香腸感官品質的影響并不顯著（P>0.05），但當替代比例達到50%時，KCl會顯著降低萊蕪香腸的感官品質（P<0.05）。

3 結 論

在哈爾濱紅腸加工過程中，用1.8%的NaCl和1.2%的KCl復合鹽替代NaCl加入到肉糜中對紅腸的理化特性及感官品質均無顯著影響，但是添加CaCl2會降低紅腸的質構特性和感官品質。因此相比于CaCl2，KCl是更好的鈉鹽替代物。將1.8%的NaCl和1.2%的KCl復合鹽應用到紅腸加工中，能夠在保證產(chǎn)品品質的基礎上切實降低紅腸制品的鈉含量，這為低鈉紅腸產(chǎn)品的生產(chǎn)提供了理論借鑒。

參考文獻：

[1] RUUSUNEN M， PUOLANNE E. Reducing sodium intake from meat products[J]. Meat Science， 2005， 70（3）： 531-541. DOI：10.1016/j.meatsci.2004.07.016.

[2] 郭秀云， 張雅瑋， 彭增起. 食鹽減控研究進展[J]. 食品科學， 2012， 33（21）： 374-378.

[3] ALINO M， GRAU R， TOLDRA F， et al. Physicochemical changes in dry-cured hams salted with potassium， calcium and magnesium chloride as a partial replacement for sodium chloride[J]. Meat Science， 2010， 86（2）： 331-336. DOI：10.1016/j.meatsci.2010.05.003.endprint

[4] 朱輝， 于薈. 低鹽火腿中食鹽替代品的研究進展[J]. 科技資訊， 2013（14）： 226. DOI：10.3969/j.issn.1672-3791.2013.14.157.

[5] 武彥文， 歐陽杰. 氨基酸和肽在食品中的呈味作用[J]. 中國調味品， 2001（1）： 21-24. DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2001.01.007.

[6] MATULIS R J， MCKEITH F K， SUTHERLAND J W， et al. Sensory characteristics of Frankfurters as affected by salt， fat， soy protein， and carrageenan[J]. Journal of Food Science， 2010， 60（1）： 48-54. DOI：10.1111/j.1365-2621.1995.tb05604.x.

[7] TRIUS A， SEBRANEK J G， RUST R E， et al. Low-fat Bologna and Beaker sausage： effects of carrageenans and chloride salts[J]. Journal of Food Science， 2010， 59（5）： 941-945. DOI：10.1111/j.1365-2621.1994.tb08163.x.

[8] HORITA C N， MESSIAS V C， MORGANO M A， et al. Textural， microstructural and sensory properties of reduced sodium frankfurter sausages containing mechanically deboned poultry meat and blends of chloride salts[J]. Food Research International， 2014， 66： 29-35. DOI：10.1016/j.foodres.2014.09.002.

[9] CORRAL S， SALVADOR A， FLORES M. Salt reduction in slow fermented sausages affects the generation of aroma active compounds[J]. Meat Science， 2013， 93（3）： 776-785. DOI：10.1016/j.meatsci.2012.11.040.

[10] GOU P， GUERRERO L， GELABERT J， et al. Potassium chloride， potassium lactate and glycine as sodium chloride substitutes in fermented sausages and in dry-cured pork loin[J]. Meat Science， 1996， 42（1）： 37-48. DOI：10.1016/0309-1740（95）00017-8.

[11] SANTOS B A D， CAMPAGNOL P C B， CAVALCANTI R N， et al.

Impact of sodium chloride replacement by salt substitutes on the proteolysis and rheological properties of dry fermented sausages[J]. Journal of Food Engineering， 2015， 151： 16-24. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2014.11.015.

[12] 孔保華， 馬麗珍. 肉品科學與技術[M]. 北京： 中國輕工業(yè)出版社， 2003： 247-249.

[13] 中國商業(yè)聯(lián)合會商業(yè)標準中心， 國家加工食品質量監(jiān)督檢驗中心（廣州）， 廣州市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗所. GB/T 9695.5—2008 肉與肉制品 pH測定[S]. 北京： 中國標準出版社， 2008.

[14] ZHANG Xue， KONG Baohua， XIONG YoulingL.. Production of cured meat color in nitrite-free Harbin red sausage by Lactobacillus fermentum fermentation[J]. Meat Science， 2007， 77（4）： 593-598. DOI：10.1016/j.meatsci.2007.05.010.

[15] LIU Huaiwei， XIONG YoulingL.， JIANG Lianzhou， et al. Fat reduction in emulsion sausage using an enzyme-modified potato starch[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2008， 88（9）： 1632-1637. DOI：10.1002/jsfa.3260.

[16] ZHANG Mingcheng， LI Fangfei， DIAO Xingping， et al. Moisture migration， microstructure damage and protein structure changes in porcine longissimus muscle as in?uenced by multiple freeze-thawendprint

cycles[J]. Meat Science， 2017， 133（4）： 10-18. DOI：10.1016/j.meatsci.2017.05.019.

[17] G?K V， OBUZ E， AKKAYA L. Effects of packaging method and storage time on the chemical， microbiological， and sensory properties of Turkish pastirma： a dry cured beef product[J]. Meat Science， 2008， 80（2）： 335-344. DOI：10.1016/j.meatsci.2007.12.017.

[18] 劉騫. 肉制品中蛋白質的功能特性[J]. 肉類研究， 2009， 23（12）： 58-65.

[19] GELABERT J， GOU P， GUERRERO L， et al. Effect of sodium chloride replacement on some characteristics of fermented sausages[J]. Meat Science， 2003， 65（2）： 833-839. DOI：10.1016/S0309-1740（02）00288-7.

[20] IBANEZ C， QUINTANILLA L， IRIGOYEN A， et al. Partial replacement of sodium chloride with potassium chloride in dry fermented sausages： influence on carbohydrate fermentation and the nitrosation process[J]. Meat Science， 1995， 40（1）： 45-53. DOI：10.1016/0309-1740（94）00026-4.

[21] 王路， 徐作政， 周燕子， 等. 氯化鈣對艾草豬肉脯品質特性的影響[J]. 肉類研究， 2013， 27（4）： 32-35.

[22] HORITA C N， MORGANO M A， CELEGHINI R M， et al.

Physico-chemical and sensory properties of reduced-fat mortadella prepared with blends of calcium， magnesium and potassium chloride as partial substitutes for sodium chloride[J]. Meat Science， 2011， 89（4）： 426-433. DOI：10.1016/j.meatsci.2011.05.010.

[23] WHITING R C， JENKINS R K. Partial substitution of sodium chloride by potassium chloride in frankfurter formulations[J]. Journal of Food Quality， 1981， 4（4）： 259-269. DOI：10.1111/j.1745-4557.1981.tb00733.x.

[24] 劉媛. 低鈉鹽對灌腸品質的影響[D]. 長春： 吉林農(nóng)業(yè)大學， 2015： 25-26.

[25] LI Cunbao， LIU Dengyong， ZHOU Guanghong， et al. Meat quality and cooking attributes of thawed pork with different low field NMR T21[J]. Meat Science， 2012， 92（2）： 79-83. DOI：10.1016/j.meatsci.2011.11.015.

[26] TOMBERG E， WAHLGREN M， BRONDUM J， et al. Pre-rigor conditions in beef under varying temperature- and pH-falls studied with rigometer， NMR and NIR[J]. Food Chemistry， 2000， 69（4）：

407-418. DOI：10.1016/S0308-8146（00）00053-4.

[27] PEARCE K L， ROSENVOLD K， ANDERSEN H J， et al. Water distribution and mobility in meat during the conversion of muscle to meat and ageing and the impacts on fresh meat quality attributes： a review[J]. Meat Science， 2011， 89（2）： 111-124. DOI：10.1016/j.meatsci.2011.04.007.

[28] MCDONNELL C K， MORIN C， LYNG J G. The effect of ultrasonic salting on protein and water-protein interactions in meat[J]. Food Chemistry， 2014， 147（6）： 245-251. DOI：10.1016/j.foodchem.2013.09.125.

[29] 姜曉文， 韓劍眾. 生鮮豬肉持水性的核磁共振研究[J]. 食品工業(yè)科技， 2009（7）： 128-130.

[30] 曹峰， 孟昭春， 關志煒， 等. 氯化鉀部分替代氯化鈉在萊蕪香腸中的應用研究[J]. 食品工業(yè)， 2014（9）： 12-15.endprint