王鳳嬌,何一龍,方嘉沁,潘振輝,白衛(wèi)東,劉曉艷
(1.廣州酒家集團(tuán)利口福食品有限公司,廣東番禺 511442;2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院,廣東廣州 510225)
我國(guó)傳統(tǒng)肉制品具有3 000多年歷史[1],《禮記》和《周禮》等歷史著作已經(jīng)有對(duì)肉制品加工的記載,古籍《齊民要術(shù)》收錄了諸多與肉制品加工烹調(diào)技術(shù)有關(guān)的材料,表明中國(guó)傳統(tǒng)肉制品加工技術(shù)已初步形成。明清時(shí)期,社會(huì)穩(wěn)定昌盛,人們安居樂業(yè),對(duì)肉的需求逐漸增加。臘味肉制品主要包括以畜禽肉及其可食內(nèi)臟為原料,以醬料、食鹽、亞硝酸鹽或硝酸鹽、香辛料和糖等為輔料,經(jīng)原料整理、腌制、清洗塑型、晾曬風(fēng)干或熏烤等工序加工而成的一類生肉制品,具備肉質(zhì)細(xì)嫩精美、色澤分明、滋味鮮咸可口、風(fēng)味獨(dú)特、便于攜帶和貯藏等特點(diǎn)[2]。隨著生活水平的提高和社會(huì)科技的進(jìn)步,健康作為時(shí)代新主題得到更大關(guān)注。近年來,一些試驗(yàn)表明食鹽攝入量與心腦血管疾病的發(fā)病率有一定的關(guān)系,過量攝入食鹽會(huì)導(dǎo)致高血壓和冠心病的發(fā)生。世界衛(wèi)生組織(WHO) 倡導(dǎo)每天攝入不少于5 g的食鹽能起到預(yù)防冠心病和高血壓的作用。規(guī)定我國(guó)成人每天攝入6 g食鹽就可以滿足身體需要的鈉[3];亞硝酸根是一種發(fā)色劑,具備防腐作用,能與肉制品中的肌紅素結(jié)合,使其更穩(wěn)定,所以作為保色劑在食品加工業(yè)中廣泛應(yīng)用,比如在香腸和培根中添加保持良好的外觀。它還能夠抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的生長(zhǎng),提高肉制品的食用安全性;亞硝酸鹽可與氨基酸發(fā)生降解反應(yīng),生成強(qiáng)致癌性物質(zhì)——亞硝胺,人體攝入過量可導(dǎo)致亞硝酸鹽中毒(口服200~500 mg)或死亡(口服1 000~2 000 mg)[4]。臘肉等傳統(tǒng)臘味制品為了獲得獨(dú)特的風(fēng)味和滿足特殊的貯藏條件,食鹽和硝酸鹽往往會(huì)作為發(fā)色劑、風(fēng)味增強(qiáng)劑和微生物生長(zhǎng)抑制劑被大量加入其中,這使臘味制品存在著嚴(yán)重弊端。臘味制品作為傳統(tǒng)美食深受人們追捧,但其高鈉高硝的特點(diǎn)已經(jīng)不能滿足消費(fèi)者對(duì)健康飲食的要求,從而促使研究人員開始關(guān)注新型低鈉低硝臘味制品的開發(fā)。
臘肉是我國(guó)腌制肉的一種,在廣東、四川、湖南等地廣為流行,其他南方區(qū)域也會(huì)制作,通常農(nóng)歷臘月腌制,故稱為“臘肉”。廣式臘肉以廣州酒家的臘腩條為代表最為著名,其工藝簡(jiǎn)單,將肋條肉用食鹽腌制、烘烤而成,但選料嚴(yán)格、制作考究,要求成品金黃、條形整齊、芳香厚重、甘爽利口;四川臘肉是將肉切成條,經(jīng)鹽腌、晾曬、煙熏等過程制作而成,成品具備香氣濃烈、色澤紅潤(rùn)、營(yíng)養(yǎng)豐富、滋味鮮美可口等特點(diǎn);湖南臘肉,又叫三湘臘肉,選用寧香豬為原料經(jīng)過六道加工工序制作而成,即切割成條、配制輔料、腌漬、鹽洗、晾曬和熏制等過程,其特點(diǎn)是肉色紅黃相間、脂肪如臘、咸淡適宜、熏香濃烈。除此之外,湖北的臘臘雞、豬頭、臘鴨、臘魚,以及廣西的臘豬肝、陜西的臘驢肉和臘羊肉、甘肅的臘牛肉、河南的蝴蝶臘豬頭、山西長(zhǎng)治的臘驢肉等[5],雖然不同地區(qū)的原輔料加工出的臘肉制品各有特色,但都具有相似的加工工藝,都經(jīng)過選料、修整、配料、腌制、干制、煙熏、冷卻等過程,根據(jù)加工臘味制品種類來考慮是否需要進(jìn)行煙熏。
食鹽一直以來就被稱作百味之祖,是普遍使用的咸味劑,同時(shí)也是人們生活中不能缺少的調(diào)味劑。它在食品工業(yè)中具有舉足輕重的作用,對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味的形成、質(zhì)構(gòu)、貨架期及加工過程起著至關(guān)重要的作用[6],同時(shí)食鹽可以調(diào)節(jié)組織中滲透壓,將肌肉細(xì)胞中的水分析出來,使熏制的時(shí)候更加方便。食鹽還有一定保質(zhì)效果,可以讓肉制品實(shí)現(xiàn)更有效的保存,增加臘肉口感。
攝取過多的食鹽會(huì)導(dǎo)致不良的生理反應(yīng),并可能導(dǎo)致一些疾病發(fā)生。傳統(tǒng)臘味大多數(shù)是為了延長(zhǎng)肉類貯藏時(shí)間而發(fā)展起來的。在缺乏現(xiàn)代冷藏條件和包裝技術(shù)的情況下,為了延長(zhǎng)肉制品的貯藏時(shí)間,人們常通過添加大量食鹽的方法來降低產(chǎn)品水分活度,從而達(dá)到抑制微生物生長(zhǎng)的目地。所以,我國(guó)傳統(tǒng)臘味制品的鹽含量較高,一般是其他食品的數(shù)倍。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),食鹽長(zhǎng)期過量攝入會(huì)引發(fā)高血壓、冠心病等心腦血管疾病的產(chǎn)生,并對(duì)腎臟造成一定的負(fù)擔(dān)[7]。
亞硝酸鹽作為發(fā)色劑添加到臘肉制品中,在弱酸性條件下亞硝酸鹽與還原物質(zhì)作用產(chǎn)生NO,NO與還原態(tài)肌紅蛋白反應(yīng),生成性質(zhì)較穩(wěn)定的亞硝基肌紅蛋白[8];亞硝酸鹽對(duì)肉毒梭狀芽孢桿菌具有強(qiáng)抑制作用,肉毒梭狀芽孢桿菌是一種普遍存在于自然界中的厭氧型G+細(xì)菌,可產(chǎn)生芽孢,其生長(zhǎng)過程會(huì)產(chǎn)生一種最強(qiáng)的神經(jīng)麻痹毒素之一的肉毒毒素,感染者死亡率高達(dá)50%。亞硝酸鹽在一定條件下可以釋放出NO和O2,肌肉組織成為有氧環(huán)境,肉毒梭狀芽孢桿菌的生長(zhǎng)和繁殖無法正常進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)阻止肉毒毒素產(chǎn)生,防治肉毒梭狀芽孢桿菌引起的食物中毒[9]。除此之外,亞硝酸鹽還能起到一定的增強(qiáng)風(fēng)味和抗氧化作用。
人體過量攝入亞硝酸鹽對(duì)健康具有危害,其作為強(qiáng)氧化劑的一種,在進(jìn)人體血液后,能將血液中低鐵紅蛋白 (MetMb) 氧化成高鐵血紅蛋白(MetHb),從而失去運(yùn)輸氧的能力,使組織缺氧,出現(xiàn)頭暈惡心、嘔吐、全身無力、皮膚發(fā)紫等中毒癥狀,嚴(yán)重者會(huì)因呼吸衰竭而死[10]。國(guó)家對(duì)食品中亞硝酸鹽進(jìn)行了嚴(yán)格的管控;亞硝酸鹽除了具有急性中毒作用,還具有一定的致癌作用。有研究表明,癌癥的發(fā)生率與腌臘肉制品的消費(fèi)量有一定的相關(guān)性,愛吃腌臘肉、腌咸菜的地區(qū)人們得肝癌、胃癌和食道癌概率都比較高,可引起食道、鼻腔、腸、胰腺、腎、膀胱、肺、氣管、皮膚、腦、外圍神經(jīng)和生血組織的腫瘤[11]。
食品中溶于唾液的可溶性成分或舌頭表面味蕾被食品本身溶液刺激,由味覺神經(jīng)纖維傳導(dǎo)到位于大腦的味覺中樞,經(jīng)過大腦分析,從而產(chǎn)生咸味?,F(xiàn)實(shí)烹飪和傳統(tǒng)臘味制品的加工中食鹽是必不可少的,而傳統(tǒng)臘味制品加工為了滿足風(fēng)味、貯藏要求更是大量使用食鹽,近年來提倡的健康生活方式迫使人們開始尋找一種低鹽臘味制品來替代傳統(tǒng)高鹽臘味制品;除尋找降低食鹽在臘味制品中的用量外,另一種方法就是尋找食鹽的替代品,其中主要分為兩大類:咸味肽和非鈉鹽類替代物[12]。
(1)咸味肽。親水性小分子物質(zhì)(氨基酸、肽類、糖類、有機(jī)酸等)或離子組成食物中的呈味物質(zhì),其中在食品風(fēng)味中起決定作用的就是肽類,天然的L型氨基酸及其食鹽大部分都具有苦味(L-異亮氨酸、L-苯丙氨酸等)或者甜味(L-丙氨酸、甘氨酸等),少部分呈酸味(如L-谷氨酸、L-組氨酸鹽酸鹽)或鮮味(如L-谷氨酸鈉)。D型氨基酸普遍具有甜味,多肽是由2個(gè)或者2個(gè)以上的氨基酸通過肽鍵的形式鏈接而成的直鏈或者環(huán)狀有機(jī)化合物,氨基酸的呈味特征決定多肽的呈味特征,咸味主要由陽離子產(chǎn)生[13],這種與食鹽一樣呈現(xiàn)咸味的多肽稱為咸味肽。有意思的是,這種肽是在1984年被一位名為Tada的科學(xué)家在合成其他物質(zhì)的時(shí)候偶然發(fā)現(xiàn),一段時(shí)間后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)幾種呈現(xiàn)咸味的二肽,感官評(píng)定發(fā)現(xiàn)其咸味比NaCl還強(qiáng),但這些二肽不含有Na+,最后通過研究發(fā)現(xiàn)咸味肽是以NaCl為主要組成的食鹽良好替代品,但是合成這幾種咸味肽的工藝繁瑣、生產(chǎn)耗費(fèi)較高,不適宜大規(guī)模批量生產(chǎn)。這成為制約咸味肽發(fā)展的重要因素[14]。
(2)非鈉鹽類替代物。非鈉鹽類替代物常常伴隨著風(fēng)味改良劑一起使用,主要包括Ca2+、K+、NH3+和Mg2+等在性質(zhì)上與鈉鹽相似的鹽類化合物,與鈉在元素周期表中處于同一主族的鉀元素,各方面特征與鈉最為接近,鉀鹽的口感也與鈉鹽最為相似,生理上K+與Na+都有調(diào)節(jié)滲透壓平衡、參與信號(hào)傳導(dǎo)、維持正常生命活動(dòng)的作用。目前,KCl添加在食鹽或作為食鹽替代品添加到食品、食品原料中是被國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)允許的。單一的使用KCl或其他非鈉鹽作為食鹽的替代品添加到臘味制品或者其他食品中,雖然同樣起到了抑菌和增強(qiáng)風(fēng)味的作用,但是同時(shí)帶入食品中的還有這些非鈉離子本身具有的不愉快風(fēng)味(KCl帶有苦味,Mg2+帶有金屬味,NH3Cl帶有魚腥味)和苦澀味。為了掩蓋由非鈉類鹽替代物所帶來的不利于食品風(fēng)味的因素,人們開始在風(fēng)味改良劑上尋找答案,食品風(fēng)味改良劑本身并沒有咸味,但是它可以增強(qiáng)、減弱甚至掩飾或消除苦澀等不良感官物質(zhì);非鈉鹽類替代物與風(fēng)味改良劑同時(shí)使用可起到代替食鹽的作用,在需要大量用到食鹽的臘味制品、腌菜制品等傳統(tǒng)美食中具有廣闊的發(fā)展空間。
硝酸鹽在生物組織內(nèi)經(jīng)過一定的生化反應(yīng)會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁},亞硝酸鹽備受人們關(guān)注的原因主要表現(xiàn)為2個(gè)方面:一是亞硝酸鹽食用過量本身所帶來的毒性,二是與生物組織內(nèi)胺類物質(zhì)結(jié)合生成具有強(qiáng)致癌性的物質(zhì)亞硝基胺。亞硝酸鹽通常以食品添加劑的形式添加到臘味制品當(dāng)中,起到發(fā)色、抑菌、改善質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味等作用,基于亞硝酸鹽在以臘味制品和泡菜為代表的傳統(tǒng)發(fā)酵制品中發(fā)揮的獨(dú)特作用,人們已陸續(xù)經(jīng)過生物合成或天然提取等手段得到一系列與亞硝酸鹽具有相似功能的化合物。
(1)紅曲色素。亞硝酸鹽具有發(fā)色作用,在肌肉組織中與血紅蛋白結(jié)合生成呈現(xiàn)鮮紅的亞硝基血紅蛋白;紅曲色素又名紅曲紅,是由紅曲霉經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的天然可食用色素,紅曲紅安全性較高,研究發(fā)現(xiàn)紅曲紅沒有發(fā)現(xiàn)急性或慢性中毒現(xiàn)象,在pH值不小于7的條件下易溶解,低含量的紅曲紅溶液與亞硝基血紅蛋白具有相似的鮮紅色。除此之外,紅曲紅色素具有良好的加工特性,在一定pH值范圍內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定,熱穩(wěn)定性也比較好。在抗菌性、抗氧化性和抗腫瘤方面都具有良好特性,紅曲紅添加到臘味制品中除了發(fā)色還可以起到對(duì)有害雜菌抑制作用,特別是G+性菌,臘味制品的非細(xì)菌性腐敗變質(zhì)與脂肪氧化產(chǎn)生不良風(fēng)味有關(guān),紅曲紅在油脂中可清除引起腐敗的超氧離子,從而起到增加臘味制品保藏時(shí)間的要求;紅曲紅良好的著色和抑菌能力已在臘味制品中得到廣泛應(yīng)用,可作為亞硝酸鹽的良好替代品。其他天然色素如番茄紅素、甜菜紅雖然在臘味制品中添加與亞硝酸鹽具有相似的效果但是與紅曲紅相比,風(fēng)味稍差。
(2)人工合成亞硝基血紅蛋白。黃群等人[15]早在2006年就證明了通過血液人工合成亞硝基血紅蛋白在肉制品中添加是可行的,這無疑為亞硝酸鹽替代物研究提供了一種新的方向;經(jīng)過大量試驗(yàn)表明,在肉制品中添加一定量人工合成好的亞硝基血紅蛋白、煙酰胺和抗壞血酸可以達(dá)到與添加亞硝酸鹽相同的著色效果,并且肉制品中Fe2+的含量有明顯提高,還對(duì)貧血具有預(yù)防作用。臘味制品是長(zhǎng)時(shí)間貯存的食品,在貯存過程中風(fēng)味提升的同時(shí)應(yīng)用價(jià)值會(huì)隨著時(shí)間流失,合成亞硝基的添加既保證了臘味制品的風(fēng)味,又滿足人們對(duì)健康的要求。
(3)乳酸菌。乳酸菌是類不產(chǎn)生孢子的G+細(xì)菌,能利用Cm(H2O)n并產(chǎn)生乳酸,在自然界中廣泛分布。近些年,乳酸菌越來越多地應(yīng)用在食品當(dāng)中。不少學(xué)者發(fā)現(xiàn)某些乳酸菌可以將高鐵肌紅蛋白轉(zhuǎn)化成亞硝基肌紅蛋白。Ariharak等人[16]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),將發(fā)酵乳桿菌JCM1173培養(yǎng)于MRS(de Mann-Rogosa-Sharp)液體培養(yǎng)基中,高鐵肌紅蛋白由棕色變成紅色,檢驗(yàn)這種紅色物質(zhì)主要是肌紅蛋白衍生物組成。Ohck等人[17]運(yùn)用同位素標(biāo)志法,檢測(cè)出幾種乳酸菌能夠?qū)⒏哞F肌紅蛋白轉(zhuǎn)化變成亞硝基肌紅蛋白,這個(gè)過程同時(shí)伴隨著NO的產(chǎn)生。另外,發(fā)酵過程中乳酸菌會(huì)產(chǎn)生一些特殊酶系。如果在臘味制品加工過程中加入適量乳酸菌可有效增加成品的風(fēng)味和色澤,降低亞硝酸鹽的殘留和亞硝胺的形成。在發(fā)酵過程中乳酸菌代謝的亞硝酸鹽還原酶可以使其分解,從而達(dá)到降低臘味制品中亞硝酸鹽含量的目的[18],使臘味制品更加安全。焦興弘[19]研究證實(shí)0.3 g/kg乳酸菌加入香腸,對(duì)抑制大多數(shù)G+細(xì)菌有顯著效果,其色、香、味影響不大。亞硝酸鹽容易在酸性條件下降解,當(dāng)pH值不大于6時(shí)就能夠大量降解。乳酸菌的生長(zhǎng)環(huán)境和獨(dú)特的代謝產(chǎn)物都能減少臘味制品中亞硝酸鹽的含量,使其可能作為亞硝酸鹽抑制劑或者代替物被添加到臘味制品中。
臘味制品有著悠久的歷史,承載著我國(guó)的民族文化,為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的飲食需求的同時(shí),熏臘味制品行業(yè)的革新與創(chuàng)造也不斷進(jìn)行著。如今,隨著飲食需求、安全和方便性的快速發(fā)展,臘味制品在加工條件和加工原料上不斷改進(jìn),但是效果并不明顯。鹽類替代技術(shù)有待提高,產(chǎn)品銷售保存的不便利性和風(fēng)味的獨(dú)特性仍是傳統(tǒng)臘味制品的局限性。臘味制品中亞硝酸鹽的替代物和亞硝酸鹽在其他肉制品加工中的安全性問題,肉制品中如何減少亞硝酸鹽的使用量和殘留量的問題,以及由高鹽導(dǎo)致的高血壓、高血脂等心腦血管疾病等問題,引起了更多人的關(guān)注。
低硝技術(shù)包括發(fā)色劑類(甜菜紅、紅曲色素、抗壞血酸等)、抗氧化劑(茶多酚、抗壞血酸等)、抑菌劑類(山梨酸鉀、乳酸鏈球菌素等);在臘味制品的加工過程中將替代亞硝酸鹽不同作用的天然物質(zhì)復(fù)合使用,再利用低鈉技術(shù)配合加入α-生育酚、姜蒜汁、焦性沒食子酸等亞硝胺生成阻斷劑,達(dá)到實(shí)現(xiàn)低鈉低硝的目地,新型的抑菌劑ε-聚賴氨酸也可運(yùn)用到臘味制品當(dāng)中。除此之外,還可以通過優(yōu)化工藝條件、改變包裝方式增加臘味制品的貯存條件等手段來實(shí)現(xiàn)減少食鹽和亞硝酸鹽用量。