低鈉肉制品研究進展

劉孝沾，黃平剛，張琳琳，李 寧

（成都希望食品有限公司，四川 成都 610000）

食鹽是食品深加工中不可或缺的一種輔料，在深加工食品中有多重功能。隨著近10 年深加工食品消費量的增加，人均食鹽的日攝入量也在大幅增加，目前普遍超過了世界衛(wèi)生組織的推薦量值。據(jù)估計，我國成年人的平均每日食鹽攝入量為10 g，世界衛(wèi)生組織建議成年人食鹽的每日攝入量小于5 g。鈉攝入量過高會對血壓產(chǎn)生不利影響，容易引起心血管疾病和各種其他相關(guān)高血壓疾病[1]。隨著人們健康意識提高，減鹽行動勢在必行。為了降低食鹽攝入量，一方面需要企業(yè)在政府引導(dǎo)下盡可能降低食鹽的添加量，另一方面需要開發(fā)代鹽產(chǎn)品和技術(shù)來彌補減鹽帶來的食品品質(zhì)方面的缺陷[2-4]。在中國、歐洲和北美洲，日常攝入約70%的食鹽來深加工食品，其中20%是肉制品。在新鮮食物中食鹽的含量很低，但經(jīng)過加工后，食鹽的含量會大幅度增長。例如，100 g 新鮮豬肉通常含有70 mg 鈉，但100 g 培根含有約1 480 mg 鈉。減少深加工中食鹽的使用，越來越多的國家采取行動來控制，效果很明顯。英國政府一方面通過與食品企業(yè)和監(jiān)管部門合作，重新制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，降低食鹽用量；另一方面，通過輿論宣導(dǎo)，提高全民健康意識。自2005 年開始，到2012 年英國的人均食鹽攝入量已從9.5 g 降至8.1 g。在愛爾蘭，2003—2011 年，深加工食品食用鹽含量大幅度降低，白面包減少了18%，全麥面包減少了20%，罐裝食品減少了25%，薯片減少了19%，早餐麥片減少了45%。

低鈉食品的研發(fā)最早開始于20 世紀(jì)80 年代。最初研究主要集中在怎樣用其他非鈉氯鹽去完全替代氯化鈉。研究發(fā)現(xiàn)，這些替代品對產(chǎn)品的質(zhì)地、風(fēng)味、外觀、水分和保質(zhì)期等方面產(chǎn)生了較差的影響[5-6]。從那時起，科學(xué)家將更多的研究集中在鹽類其他類型替代物上，如味精、酵母抽提物等增味劑上，目前已經(jīng)取得了重大進展。食鹽是肉制品加工中最重要的輔料，因為具有防腐性能，能夠影響產(chǎn)品風(fēng)味，同時其能溶解肌原纖維蛋白，進而對肉制品口感產(chǎn)生較大的影響。介紹了低鹽肉制品的2 種加工新技術(shù)，以及鈉鹽替代品的研究進展，同時對其局限性進行闡述說明。

1 食鹽

1.1 食鹽在肉制品中的防腐功能

食鹽的防腐通過降低其水分活度，對微生物的抑制作用；食鹽中鈉離子會導(dǎo)致細菌水分透過半透膜流出，細胞中的水分流失導(dǎo)致休克，導(dǎo)致細菌死亡，從而使其細菌數(shù)量顯著減少[7]。還有研究表明，對于某些微生物，食鹽可以降低氧的溶解度，干擾細胞酶進而可降低生長速度。然而，某些微生物會不斷進化以此來適應(yīng)食物中食鹽含量的不斷提高。例如，通過在細胞中不斷積累鉀、氨基酸或糖含量，防止鈉的流入和隨之而來的水的流出。微生物耐鹽能力取決于多種因素，包括微生物種類、環(huán)境條件、抗菌劑種類。有研究根據(jù)培根、火腿、雞肉卷、煙熏鮭魚、松軟干酪和牛肉漢堡的pH 值、水分含量和食鹽濃度，評估了減鹽對不同食物性病原體的影響。研究表明，食源性病原體在減鹽產(chǎn)品中的生長速度要快得多。受鹽濃度影響最大的是肉毒桿菌，在含有5.5%食鹽的食品不能生長繁殖，但濃度降至2.85%，在8 ℃以下就會進行繁殖。對于低鹽肉制品來說，最大的挑戰(zhàn)在于既能夠保持產(chǎn)品的質(zhì)量，同時其貨架期和性價比不受影響。

1.2 食鹽對肉制品口感風(fēng)味的影響

食鹽可改善食物的味道和口感[8-9]。肉制品中鈉含量通常保持在較高水平，添加量為1.5%～2.5%時，食鹽可溶解肉類蛋白質(zhì)，激活蛋白質(zhì)功能性，增強蛋白質(zhì)的水合作用和持水能力，提高產(chǎn)品的蒸煮出品率和多汁性；對于低鹽肉制品，隨著咸味的降低，質(zhì)地和風(fēng)味也在變差。此外，低鈉肉制品中可以通過提高pH 值來改善質(zhì)地和保水性。然而，從食品安全的角度來看，低鹽和高pH 值不利于貨架期穩(wěn)定[10]。因此，考慮到食鹽在肉制品中的多種功能，對不同類別的產(chǎn)品來說，減鹽帶來的影響也不盡相同，要確定食鹽添加量，最終需要根據(jù)消費者對該低鈉食品的可接受程度。

2 減鹽方法

目前，減少深加工中食鹽含量的方法主要是：第一，消費者感官評價的基礎(chǔ)上，通過其他非鈉鹽來完全或部分替代食鹽；第二，通過使用味精或酵母提取物來降低食鹽添加量；第三，改變食鹽的物理形態(tài)；第四，通過高壓處理或超聲波技術(shù)增加食鹽的滲透性和功能性，降低其添加量。

2.1 逐步遞減法

逐步遞減法是在很長一段時間內(nèi)逐步減少深加工食品中的食鹽。這種循序漸進的方法，咸度和風(fēng)味的變化不會被消費者察覺。這種方法在英國被證明是成功的，該國深加工食品的鈉含量在3 年內(nèi)減少了20%～30% 。雖然可以減少食鹽的攝入，但是有一定局限性。首先，較為耗時；其次，需要在整個行業(yè)范圍內(nèi)進行應(yīng)用，推廣難度大。一般來說，在確保產(chǎn)品口感風(fēng)味情況下，減鹽的空間有限[11]。此外，由于食鹽是防腐體系的一部分，這種減鹽方法可能會導(dǎo)致產(chǎn)品保質(zhì)期的縮短。例如，低鹽培根（2.3%）的保質(zhì)期為28 d，而原產(chǎn)品（3.5%)的保質(zhì)期為56 d。

2.2 食鹽替代品和風(fēng)味增強劑應(yīng)用

使用食鹽替代品是彌補低鹽食品風(fēng)味差、貨架期短的一種有效措施[12]。目前，食品企業(yè)已經(jīng)使用許多不同類型的替代品，作用是在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況下彌補食鹽的作用。例如，香腸或熟食肉類已經(jīng)成功生產(chǎn)出低鈉類型的替代產(chǎn)品[13]。在這些產(chǎn)品中，食鹽的溶性蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能已被大豆或牛奶蛋白、淀粉所部分取代。常見類型的食鹽替代品主要是由礦物鹽構(gòu)成，最常用的是氯化鉀。氯化鉀的防腐效果比較明顯，結(jié)果證實氯化鉀和食鹽具有等效性，但氯化鉀通常會對產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)地產(chǎn)生負(fù)面影響。氯化鉀和乳酸鉀替代量大于40%，甘氨酸在干腌里脊肉中替代量均大于30%，均檢測出重要的風(fēng)味缺陷。乳酸鉀、乳酸鈉和乳酸鈣可以有效控制預(yù)包裝肉制品中微生物生長。乳酸鈉被廣泛用于控制李斯特菌和延長加工肉制品的保質(zhì)期，鈉含量僅次于食鹽。乳酸鉀是低鈉應(yīng)用的合適替代品，因為其具有乳酸鈉類似的結(jié)構(gòu)功能和抑菌效果。乳酸鉀對肉毒桿菌、金黃色葡萄球菌和單核增生乳桿菌具有抗菌特性，對肉制品持水能力有促進作用，進而提高產(chǎn)品蒸煮出品率和產(chǎn)品的質(zhì)地。代鹽成分對產(chǎn)品味道的影響不僅取決于所使用的替代品類型，還取決于肉制品本身的類型。

檸檬酸、乳酸的加入可能會增強食鹽的咸味。風(fēng)味增強劑是另一類用于改善低鹽食品風(fēng)味的配料，最常用的有酵母提取物、水解植物蛋白和谷氨酸單鈉等，將其添加到香腸產(chǎn)品中，以掩蓋氯化鉀帶來的不良風(fēng)味。有研究表明，用氯化鉀代替50%和75%的氯化鈉來生產(chǎn)發(fā)酵熟香腸，結(jié)果表明，肌苷酸二鈉、鳥苷酸二鈉、賴氨酸和牛磺酸的加入可以掩蓋其不良風(fēng)味。酵母自溶物可以幫助掩蓋氯化鉀的金屬味，并減少高達20%的氯化鈉用量。使用的食鹽替代品最常見的問題是由氯化鉀引起的金屬味；此外，人們還對高鉀攝入帶來的風(fēng)險感到擔(dān)憂。在使用食鹽增強劑的情況下，酵母等可能含有高達40%的鹽水平，因此必須限制其使用量。此外，味精等成分與多動癥、疾病和偏頭痛等有較強的相關(guān)性，通常不被消費者所接受。就貨架期安全性而言，如果替代的食鹽添加比例過小，則可能需要考慮增加其他防腐劑添加量或加強在食品加工（即烹飪、包裝）和儲存過程中采取的安全措施，以達到其品質(zhì)穩(wěn)定。

2.3 改變氯化鈉顆粒大小

食鹽顆粒大小在食物基質(zhì)中起著重要的作用，因此，控制食鹽的粒度是一種較好的方法，可以降低某些食物中食鹽添加量。較小的鹽顆粒溶解速度快，可轉(zhuǎn)化為更高的咸度。對炸薯片的試驗表明，在控制混合的受控咀嚼環(huán)境中，較小的食鹽顆?？筛斓貙⑩c輸送到唾液中，從而可最大程度地感知咸味?；谝陨嫌^察結(jié)果得出結(jié)論，對咸味的感知與食鹽的物理形狀高度相關(guān)，因此改變食鹽顆粒大小可能是減少零食中鈉含量的可行方法。

2.4 改變氯化鈉的形狀

食鹽從顆粒狀變?yōu)槠瑺?，在唾液中更有利于溶解，在降鹽方面也有很好的效果。片狀鹽晶體具有較大的表面積和較低的體積密度，為鹽晶體提供了更好的溶解性。

在肉餡中，與顆粒狀相比，片狀鹽的可混合性和黏附性更好，在制作肉餡時，能更好地與脂肪和水結(jié)合特性。這些產(chǎn)品的優(yōu)勢是片狀鹽由100%的鹽組成，沒有化學(xué)回味，并且擁有“清潔”的標(biāo)簽狀態(tài)。然而，缺點包括其成本較高，商業(yè)應(yīng)用有限。

3 新型加工技術(shù)

熱處理已被廣泛用于肉制品加工中，用于微生物滅菌進而實現(xiàn)貨架期穩(wěn)定。熱處理經(jīng)濟實惠，缺點是會對風(fēng)味、維生素和營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)生影響，營養(yǎng)價值降低。非熱處理是不使用高溫，保持加工溫度低于巴氏殺菌溫度，保持食物的感官特征和營養(yǎng)成分，同時確保食物品質(zhì)在貨架期較穩(wěn)定。非熱加工技術(shù)包括高壓、輻照、射線、超聲波及脈沖光和脈沖電場等方法。這些技術(shù)可用于不同類別食物的處理。超高壓和超聲波處理是迄今為止唯一應(yīng)用于低鹽肉制品的技術(shù)。

3.1 超高壓技術(shù)

超高壓加工技術(shù)是低鈉肉制品中一種有效的方法[14]。在低于45 ℃情況下，超高壓技術(shù)對食品施加300～600 MPa 的壓力，對味道、質(zhì)地、外觀和營養(yǎng)價值的影響很小，同時可以確保產(chǎn)品在貨架期穩(wěn)定。超高壓技術(shù)已被證明可以成功地滅活各類肉制品中的有害病原體，如大腸桿菌、沙門氏菌和單核增生乳桿菌，以及酵母、假單胞菌和乳酸菌等微生物。這一發(fā)現(xiàn)表明，即使在低鹽的深加工肉制品中，使用超高壓技術(shù)也可確保食品安全并延長保質(zhì)期[15]。經(jīng)過超高壓殺菌，低鹽干腌火腿的穩(wěn)定性低于普通煙熏干腌火腿。進一步的試驗表明，在100～400 MPa 的壓力下，香腸經(jīng)超高壓處理后，產(chǎn)品的硬度、黏結(jié)性、膠性和咀嚼性會有所改善。此外，對高壓（約600 MPa）處理的干腌豬里脊肉和火腿進行研究發(fā)現(xiàn)，食鹽含量沒有增加，但咸味增加[16]。這種“咸味的自然增加”被認(rèn)為是由于鈉離子與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的相互作用發(fā)生變化而引起，從而產(chǎn)生更咸的味道。

因此，基于這種咸味的自然增加，超高壓技術(shù)作為減鹽的替代方案具有巨大的潛力。微生物對超高壓的敏感性各不相同，革蘭氏陰性菌最敏感，細菌孢子最耐高壓。因此，大多數(shù)高壓加工的食品需要低溫儲存，以保持其感官品質(zhì)。

3.2 超聲波技術(shù)

超聲波是利用頻率高于人耳檢測頻率（＞20 kHz）的聲波[17]，其應(yīng)用通常在20～100 kHz。高能超聲已應(yīng)用于誘導(dǎo)氧化還原反應(yīng)，酶失活和蛋白質(zhì)提取。此外，超聲波可以引起微生物細胞失活。微生物失活的機制是通過在液體溶液中傳播的聲波，導(dǎo)致液體中存在的介質(zhì)顆粒的壓縮從而形成氣泡，隨著超聲的連續(xù)循環(huán)，這些空腔和氣泡可能變得不穩(wěn)定，導(dǎo)致局部高溫和高壓，進而破壞細菌膜的功能成分[18]。有研究表明，在肉制品腌制過程中使用超聲波可以使肉中的鹽分布更快更均勻，即使在低鹽含量情況下，也能提供足夠的咸度。肉類腌制是加工肉類生產(chǎn)中常用方法，可提高產(chǎn)品的保質(zhì)期、風(fēng)味、多汁性和柔嫩度。有研究表明，與靜態(tài)腌制相比，當(dāng)超聲波下進行腌制的產(chǎn)品蒸煮出品率更高。超聲波技術(shù)可殺死微生物，同時加速腌制，減少腌制時間，超聲技術(shù)的應(yīng)用具有廣闊的前景[17-18]。與超高壓技術(shù)類似，孢子和真菌對超聲滅活的抵抗力最高。通過將超聲波與其他加工手段措施相結(jié)合來實現(xiàn)貨架期穩(wěn)定，如高溫、紫外線或化學(xué)抑制劑的使用。

4 結(jié)語

總結(jié)了低鈉肉制品的一些研究技術(shù)進展。食鹽的功能性多樣，且價格便宜。食鹽代替品的開發(fā)不但需要有效地保持產(chǎn)品品質(zhì)，而且必須實用、安全、經(jīng)濟；事實上，食鹽替代物開發(fā)研究方面取得了進展，但仍面對許多挑戰(zhàn)；味道、顏色、風(fēng)味、質(zhì)地、香氣等，如果鈉含量降低太多，產(chǎn)品可能變得不可接受。超高壓殺菌和超聲波等新技術(shù)有助于降低肉制品含鹽量的降低。當(dāng)使用加工技術(shù)手段時，深入了解微生物失活的機理及對肉制品可能帶來的后果，需要進一步研究。