減鹽對肉制品質(zhì)量特性的影響及改善策略

田文廣 張瓊瓊

1.河南雙匯發(fā)展投資有限公司 河南漯河 462000 2.河南省肉品技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司 河南漯河 462000

近年來隨著人們對各種流行病學的深入研究表明，鈉鹽與一系列健康并發(fā)癥之間存在著密切的聯(lián)系，在《全球疾病負擔》(GBD)中，鈉被確定為兩大飲食疾病風險因素之一，過量食用會導(dǎo)致許多健康問題，如高血壓、心血管疾病、腎病、中風、胃炎、代謝綜合征和肥胖等[1,2]。世界各國的人均鈉攝入量普遍高于各個國家的推薦量，世界衛(wèi)生組織(WHO)建議成年人的鈉攝入量應(yīng)控制在2g/d以內(nèi)。2017年，全球平均鈉攝入量達到6g/d，高鈉飲食導(dǎo)致300萬人死亡，如果按照WHO的建議，全球鈉攝入量降至2g/d，每年可避免約250萬人死亡[3]。據(jù)WHO稱，肉制品約占人們正常每日無限制鈉攝入量的20%左右，被認為是飲食中鈉的第二大貢獻者[4]。因此，高鈉鹽水平對肉制品的營養(yǎng)質(zhì)量產(chǎn)生負面作用，對消費者的健康產(chǎn)生重大影響，開發(fā)更加健康的低鹽肉制品具有重要的現(xiàn)實意義。

然而，食鹽(NaCl)作為肉制品加工中的重要輔料，賦予了肉制品許多功能特性，產(chǎn)生咸味、鮮味、溶解鹽溶性蛋白，以提高其嫩度、乳化性、凝膠穩(wěn)定性和保水性，同時也具有一定的防腐作用，鹽對各種加工肉類產(chǎn)品最終的味道、質(zhì)地、微生物安全性、消費者接受度和經(jīng)濟配方起著至關(guān)重要的作用[5]。

本文綜述了肉制品中減鹽所面臨的挑戰(zhàn)以及做出的努力，總結(jié)新型鹽替代品、現(xiàn)有技術(shù)的可能應(yīng)用，以及減鹽對肉制品質(zhì)量的影響和現(xiàn)有方法的局限性與挑戰(zhàn)，進一步討論了低鈉肉制品的發(fā)展前景。

1 食鹽對肉制品質(zhì)量特性的影響

1.1 食鹽對風味的影響

食鹽在肉制品中具有增味作用。首先是咸味的產(chǎn)生，感知的咸度主要取決于鈉離子濃度，通常加入成品量1.5%～2.5%左右的鹽可保持良好的滋味；其次，產(chǎn)生鮮味、抑制苦味，肉制品所富含的蛋白質(zhì)、脂肪等成分的鮮味要在一定濃度的咸味下才能表現(xiàn)出來，鈉離子能夠選擇性抑制苦味和釋放甜味等適口風味；同時，鹽濃度影響肉品風味物質(zhì)的含量，脂質(zhì)氧化是肉類中產(chǎn)生風味物質(zhì)的主要途徑，據(jù)測定，90%的芳香物質(zhì)來自于脂質(zhì)氧化，脂質(zhì)氧化產(chǎn)物不同產(chǎn)生的風味不同，與脂肪常溫氧化所產(chǎn)生的酸敗味不同，在加熱的情況下氧化產(chǎn)生醛類、醇類等風味物質(zhì)。

M.M. Aguirrezabal[6](2000)等研究發(fā)現(xiàn)食鹽促進了發(fā)酵干香腸中脂質(zhì)氧化，發(fā)使得干香腸具有良好的風味。Rongxin Wen[7](2019)等研究表明，減少食鹽后，香腸脂質(zhì)氧化程度有所降低，風味物質(zhì)的種類和含量均有所減少。此外，Lorenzo J M[8](2015)等同樣證實了食鹽含量降低，火腿脂質(zhì)氧化程度、風味物質(zhì)種類和含量也會有所降低。

總的來說，鹽能揭示并增強食物的咸味和風味，肉制品的總體風味強度受到鹽含量的顯著影響。減鹽會產(chǎn)生多重風味效應(yīng)，主效應(yīng)是降低感知的咸度，導(dǎo)致苦味從抑制中釋放出來，與一系列復(fù)雜的味覺相互作用有關(guān)，使得消費者對低鹽食品的感官接受度將大幅下降。如Tobin B D[9](2012)等對低鹽牛肉餅進行消費者感官評估的研究表明，與正常含鹽量的牛肉餅相比，其接受度降低50%。Ruusunen M[10](2001)等研究發(fā)現(xiàn)，食鹽含量為1.7%的火腿其感官評分顯著高于1.1%和1.4%鹽含量的產(chǎn)品。因此，直接降低食鹽含量通常需要修改配方、引入其他化合物或替代工藝以減少風味的劣變，避免影響產(chǎn)品的味道和消費者的接受度。如果對味覺相互作用缺乏足夠的了解，那么尋找鈉替代品和其他降低工業(yè)來源食品中鈉含量的策略將會很有挑戰(zhàn)性。

1.2 食鹽對質(zhì)地的影響

食鹽在肉制品中的主要功能之一是溶解肉類中的功能性肌原纖維蛋白，激活蛋白質(zhì)以增加水合作用，最終提升蛋白質(zhì)的結(jié)合特性以改善質(zhì)地。肉的持水能力影響烹飪損失、嫩度和多汁性[11]。在肉和肉制品中，水分子通過毛細現(xiàn)象保留在肌肉纖維的肌絲之間，肌絲之間空間的增加或減少決定了保水能力。肌絲之間的空間大小主要與蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)越疏松，保持的水分越多，反之則保持較少[12]。氯離子能夠選擇性地與肌原纖維蛋白結(jié)合，鈉離子在肌絲周圍形成離子“云”，導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子所帶凈電荷增加，分子間靜電斥力增加，因而使其結(jié)構(gòu)松弛，肌絲膨脹，從而影響保水能力[4]。另外，從膨脹的肌原纖維中提取肌球蛋白對肉類加工非常重要。在加工肉類中，溶鹽的肌原纖維蛋白在肉片表面形成粘性滲出物，在烹飪后可將肉片粘合在一起，該層形成熱凝蛋白質(zhì)基質(zhì)，夾帶游離水，在細碎或乳化型產(chǎn)品中，如法蘭克福香腸、博洛尼亞香腸等，可以很大程度上幫助實現(xiàn)理想的切片性能，在干香腸中，類似的“粘滯”現(xiàn)象能夠在瘦肉和脂肪顆粒間產(chǎn)生乳化效果[13]。鹽濃度的降低意味著可溶肌纖維蛋白的提取和儲存量減少，影響肉制品內(nèi)部系統(tǒng)的膠凝、結(jié)合及乳化能力，減鹽會對產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生一些不利影響，并進一步導(dǎo)致質(zhì)量下降。

1.3 食鹽對微生物穩(wěn)定性的影響

食鹽具備優(yōu)良的防腐特性，可抑制不良微生物的生長和存活，防止快速變質(zhì)以延長保質(zhì)期[14]。在肉制品中氯化鈉能夠使細胞滲透性休克，從而脫水、變形，破壞水的代謝；與膜蛋白質(zhì)的肽鍵的結(jié)合，導(dǎo)致細菌酶活力下降或喪失；鈉離子的遷移率小，與微生物細胞中的陰離子結(jié)合破壞微生物細胞的正常代謝。食鹽雖然不能直接滅菌，但通過影響細胞代謝來抑制腐敗微生物的繁殖，因而達到防腐效果，其作用強度與氯化鈉在水相中的濃度有關(guān)[15]。在較早的研究中已經(jīng)表明，將氯化鈉水平降低到通常使用的水平以下，且不采取任何其他防腐措施，將加速產(chǎn)品中天然微生物的生長(即使是乳酸桿菌屬等非病原體)[1]。

Stringer S C[16](2005)評估鈉鹽減少對不同食品的影響時，在培根、火腿、雞肉卷、熏鮭魚等所有產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)，食源性病原體在減鹽產(chǎn)品中的增長率均顯著提升，其中肉毒梭菌的變化最大。降低肉制品鈉鹽含量必然對產(chǎn)品貨架期產(chǎn)生不利影響，當氯化鈉水平降低或被其他成分替代時，需要其他防腐劑和加工效果協(xié)同，來幫助提升產(chǎn)品的市場安全性。

2 低鹽肉制品質(zhì)量改善策略

直接減少食鹽添加量而不采取其他措施來達到減鹽目的，往往會帶來咸味感知降低、風味欠缺、產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)差、保質(zhì)期縮短等質(zhì)量惡化現(xiàn)象。為使低鹽產(chǎn)品同正常產(chǎn)品具有相似的質(zhì)量特性，目前在肉制品中主要通過添加鈉鹽替代物及風味增強劑、品質(zhì)改良劑、使用新型加工技術(shù)的策略來降低鈉含量。

2.1 鈉鹽替代物及風味增強劑

雖然已有不少關(guān)于鈉鹽替代品的研究和應(yīng)用，但許多鈉鹽替代物的使用也因各種條件而受限。使用非鈉鹽替代比例過高時會引起強烈的金屬味，且對于一些特殊人群(受I型糖尿病、腎病等疾病影響的人群)，高鉀飲食同樣會帶來健康風險[21]。在使用增咸劑和掩蔽劑的情況下，酵母提取物和HVP本身的鈉含量高達40%，因此，使用量受到限制。此外，味精等成分與多動癥、疾病和偏頭痛等健康影響有關(guān)[22]。就細菌安全性而言，與氯化鈉相比，替代鹽的有效性也因產(chǎn)品和病原體種類而異。因此仍需要更多真實的應(yīng)用信息來確認鈉鹽可以被其他化合物安全替代。

2.2 品質(zhì)改良劑

由于鹽可用于提取肌原纖維蛋白而產(chǎn)生功能特性，因此在肉制品制造過程中消除或減少鹽會對肉制品的質(zhì)地、保水性、脂肪結(jié)合性、風味、穩(wěn)定性和保質(zhì)期產(chǎn)生負面影響[23]。因此，人們在低鹽肉制品生產(chǎn)中需要加入一些品質(zhì)改良劑，以期獲得具有與正常食鹽含量肉制品相同的質(zhì)構(gòu)特性，提高產(chǎn)品接受度。

通常是使用一些親水膠體成分替代品，由于它們具有增稠、凝膠、結(jié)合、穩(wěn)定乳液的能力，以改善水結(jié)合和質(zhì)地等性能，主要分為：(1)動物來源的酪蛋白、乳清蛋白粉、明膠和血液衍生蛋白質(zhì)等；(2)植物來源的大豆蛋白、花生蛋白、瓜爾膠、刺槐豆膠、阿拉伯膠、亞麻籽膠、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉等；(3)海藻來源的瓊脂、卡拉膠、海藻酸鈉等；(4)天然原料半合成的變形淀粉(玉米、小麥、玉米、馬鈴薯、木薯、豌豆)、離子型纖維素膠等；(5)微生物來源的谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、黃原膠、可得然膠、葡聚糖、結(jié)冷膠等[24]。

趙春波[25](2021)等研究發(fā)現(xiàn)，添加0.3%的可得然膠可顯著提升低鈉鹽(氯化鉀替代30%氯化鈉)豬肉乳化香腸的咀嚼性、內(nèi)聚性，當添加量為0.6%時，其保水率也顯著升高。高挺軒[26](2021)等人提出，通過添加瓜爾豆膠和殼聚糖并協(xié)同超聲波處理可顯著提升低鈉鹽雞胸肉糜凝膠品質(zhì)。Tseng T F[27](2000)等通過谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對低鹽雞肉丸品質(zhì)的評價研究中發(fā)現(xiàn)，與正常含鹽量為1.5%～2%的雞肉丸相比，食鹽降低到1%、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶添加量為1%時，其多汁性和凝膠結(jié)構(gòu)顯著提升。

2.3 新型加工技術(shù)

肉類行業(yè)不斷嘗試應(yīng)用技術(shù)手段來改善低鹽肉類產(chǎn)品的質(zhì)量屬性，研究主要集中于綠色技術(shù)(GT)的應(yīng)用，包括超聲波(US)、高壓處理(HPP)和脈沖電場(PEF)。與傳統(tǒng)工藝相比，它們節(jié)能環(huán)保、加工時間短、能夠保持食品的感官特征和營養(yǎng)質(zhì)量，且具有一定的防腐作用，是一類用于提高低鹽肉制品質(zhì)量和保質(zhì)期的現(xiàn)代加工技術(shù)。

超聲波技術(shù)主要通過加速嫩化、提高持水能力、提升鹽擴散效率、減少微生物生長的技術(shù)特性來提升低鈉鹽肉制品的質(zhì)量[28]。Barretto T L[29](2018)等將US技術(shù)應(yīng)用到火腿的制作當中，US的空化效應(yīng)使肌肉纖維產(chǎn)生微裂縫，改善了氯化鈉的擴散，減少了烹飪后和儲存期間的液體損失，且質(zhì)地和感官接受度均有所提升，并降低了火腿中32%的鈉含量。高壓加工技術(shù)是一種有效幫助減少肉制品中的鹽含量的非熱加工技術(shù)。肌肉蛋白質(zhì)在高壓下產(chǎn)生高度的反應(yīng)性，具有聚集性、變性和溶解性，HPP處理增加了肌原纖維蛋白的溶解度，從而能夠在一定程度上彌補氯化鈉減少所帶來的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)劣化，同時，對食品施加300～600MPa的壓力，可通過滅活引起腐敗的微生物來延長低鹽肉類產(chǎn)品的貨架穩(wěn)定性[30]。Pietrasik Z[31](2017)等將HPP技術(shù)應(yīng)用于無鈉和亞硝酸鹽的香腸中，采用600 MPa的HPP處理后香腸保質(zhì)期可延長至12周，并且未損害感官質(zhì)量。脈沖電場處理能夠提升咸度的感知，并通過增加蛋白質(zhì)水解實現(xiàn)產(chǎn)品嫩化效應(yīng)。Bhat Z F[32](2020)等人將PEF技術(shù)用于降低腌肉制品中氯化鈉含量，研究指出，PEF不會影響產(chǎn)品的顏色、得率、氧化特性和微生物穩(wěn)定性，且PEF處理后改善了鹽的擴散和鈉的輸送，從而在咀嚼過程中獲得了更好的咸度感知。這些發(fā)現(xiàn)為進一步研究GT對其他肉制品中減少鈉鹽的影響提供了一個很好的機會。

3 結(jié)語

在本文綜述中，我們探討了食鹽在肉制品生產(chǎn)中的作用，總結(jié)了生產(chǎn)低鈉肉制品的一些可用策略和技術(shù)。盡管食鹽替代成分、品質(zhì)改良劑和新型加工技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用取得了不錯的進展，但仍然存在與之相關(guān)的負面影響。主要包括以下幾個方面：(1)食鹽替代成分和品質(zhì)改良技術(shù)的應(yīng)用生產(chǎn)成本遠遠高于食鹽；(2)使用非鈉鹽替代食鹽比例過高時會引起苦味、金屬味等不良風味，且不同品類肉制品的混合鹽替代比例不同，仍需要大量系統(tǒng)研究；(3)減鹽引起產(chǎn)品保質(zhì)期縮短，在保證消費者對低鹽肉制品的可接受范圍內(nèi)，設(shè)計防腐策略以維持低鹽產(chǎn)品的微生物安全性；(4)品質(zhì)改良劑和新型加工技術(shù)的應(yīng)用具有局限性和針對性，需要根據(jù)產(chǎn)品差異做出不同處理。

鹽在肉制品中產(chǎn)生的感知效果是由許多因素決定的，多數(shù)研究表明，單一工藝無法將氯化鈉直接替換或減少50%以上。因此，為了確保低鹽肉制品的加工適用性、風味和微生物安全性，必須采用組合處理技術(shù)，而不是使用單一替代技術(shù)。未來的研究中，需要對此類組合方法進行更多研究，以期生產(chǎn)出消費者認可的高質(zhì)量低鈉鹽肉制品并實現(xiàn)市場化，幫助人們實現(xiàn)降低鈉鹽攝入量的目標。