世界卫生组织(World Health Organization,WHO)设定并督促到2025年人群平均盐/钠摄入量相对减少30%(质量分数,下同)的全球非传染性疾病目标。2019年,中国疾控中心营养与健康所和中国营养学会联合发布了《中国食品行业减盐指南》,为各类食品设定了减少钠含量的目标。目前全球平均每人每日食盐摄入量为10 g,是WHO推荐量的两倍[1]。因此,减少食盐摄入量仍是全球关注的一个重要健康问题。减少食盐摄入量的措施包括修改食品成分、教育消费者、食品标签上标注钠[2]以及征收盐税。
钠对食品有多种功能,如增稠、保持水分、增味和防腐等。钠存在于常见的食品配料/添加剂中,如谷氨酸钠(味精)、NaHCO3(小苏打)、NaNO2和苯甲酸钠等。肉制品加工中除食盐外,保水剂(磷酸盐)和发色剂(亚硝酸盐)都可作为钠来源。盐在肉制品中的作用,包括增强风味、改变质构、调控微生物生长等。减少食盐可能导致肉制品在风味、质构和多汁性上的变化[1],同时影响产品微生物的控制及货架期,减少磷酸盐不利于肉制品的水分保持和乳化稳定性,进而影响消费者对肉制品的接受度。
根据减钠对健康及肉制品的影响,肉制品减钠的措施有减少食盐添加量,使用盐类(乳酸钾、抗坏血酸钙、MgCl2等)[3]、咸味物质(咸味氨基酸、咸味肽、鲜味肽等)[4]、膳食纤维、大豆蛋白、卡拉胶等替代物[5-7],采用超声波[8-10]、高压[11-12]、射频、微波、磁场[13-14]等加工技术,以及通过改变肉品结构的方式减少食盐添加量[15]等,不同方法对肉制品风味、质地、微生物的影响不同。口腔中的钠浓度应取决于钠与肉基质的结合强度及其在水相中的溶解度。在减钠并保持肉制品质量的同时,会带来消费者接受度、食品安全性等问题。本文提出肉制品减钠策略并对存在问题进行分析,可促进肉制品加工,利于控制饮食中钠含量,将对日常饮食中减少钠摄入量具有重要意义。
1 加工技术对肉制品减钠作用
肉制品减少食盐会对产品货架期产生显著影响,目前实际生产中采用低温、干燥加工方式来保障产品质量,但低温方式对产品贮存、运输提出更高要求,且增加了成本投入;干燥方式在降低产品水分活度(water activity,Aw)时影响出品率及质构。因此需要开发新的加工技术保障减钠肉制品质量。
1.1 高压(high-pressure processing,HPP)处理效果
高压属于冷杀菌加工方式,是低钠肉制品加工的一种方法,对肉制品感官、质构和营养物质影响小,利于产品货架期。高压增强了低盐切片腊肉的持水性,减缓了腊肉储藏过程中水分散失,解决水分含量较低、口感柴硬的问题。但压力过高会破坏细胞结构导致保水性降低[11]。低盐切片腊肉经400 MPa处理组的理化性质、抑菌及风味优于200、600 MPa处理组,且高压促进产品贮藏180 d时风味物质形成[11]。BOLUMAR等[12]采用HPP(300/600 MPa)处理能显著(P<0.05)提高生腌猪里脊肉的盐味和可接受性,但对熟肉没有影响;300 MPa处理增加了生腌猪里脊肉中的肌苷酸(inosine monophosphate,IMP)含量。HPP处理可能通过改变肌肉蛋白的静电作用,释放较多钠离子(Na+),从而增强生肉产品的盐味感[12]。
对于鸡肉加工,钾盐替代25% NaCl(质量分数,下同)与HPP 结合促进生鸡肉香肠的凝胶性,有助于提高熟化鸡肉香肠的硬度和减少烹饪损失,且在40 d的冷藏中保持质构和颜色的稳定[16]。将HPP用于低盐牛肉香肠,发现1.4%低盐组结合HPP处理能够达到与传统高盐组(2.8%)相同的微生物稳定性,200 MPa处理在质构和感官上与高盐组相似,但超过300 MPa处理时香肠的感官和质构特性有所下降[17]。这说明HPP加工不同肉制品的效果不同,可改善低钠生/熟肉制品风味,促进钠在肉制品中的分布,降低产品微生物数量,提高消费者接受度。
1.2 超声波处理作用
超声波技术可杀死肉制品中部分微生物、加速其腌制过程、减少腌制时间、促进肌肉纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP)提取等[18-19]。PINTON等[18]对减少磷酸盐和50%NaCl(质量分数,下同)的肉糜进行超声波处理(条件25 kHz、230 W、20 ℃)27 min与添加0.5% KCl结合,可减少其pH值降低、质构劣变、4 ℃贮存21 d过程中脂肪氧化和感官变化,并降低水分散失。在20 mg/100 mL食盐溶液中,超声波(40 kHz、19 W、2 ℃)与0.01 mg/mL NaHCO3溶液处理60 min使猪肉MP(5 mg/mL)的pH值、Ζ电势、巯基和疏水力显著增加(P<0.05),且荧光强度下降和荧光峰显著红移,表明MP微环境和肌纤维色氨酸蛋白结构发生变化,提高了猪肉MP的溶解性和凝集性,并在减盐时改变蛋白结构[10]。超声波(25 kHz、159 W、12 ℃)与碱性电解水[pH 值10.73±0.23,氧化还原电位(-207±30.02) mV]对减盐(1.75% NaCl)的香肠处理20 min,可减少脂质氧化产生的挥发性化合物和提高亚硝基色素含量,显著增加嗜冷乳酸菌生长,从而利于香肠的微生物指标及保护消费者健康[8]。超声波处理(25 kHz、230 W、20 ℃)27 min和添加200 μm竹纤维(bamboo fiber,BF)结合用于肉糜,发现添加BF的不含磷酸盐组比含磷酸盐的对照组具有更高的乳化稳定性,表明超声波通过增加内聚性改善了肉糜质构[19]。超声波与其他添加物、碱性电解水等在降低钠含量的同时,维持或提升了肉制品的感官和质构特性,满足了消费者对健康食品的需求。
1.3 微波处理作用
微波加热是一种热加工技术,因其加热速率快、方便节能,广泛使用于食品工业熟制及杀菌中。微波加热能引起肌肉蛋白质的变化,可能改变蛋白质与Na+间的相互作用。经微波处理的草鱼肉的咸味强度高于水浴处理的草鱼肉,原因是微波作用下蛋白质展开程度低,形成了均匀、致密的超微结构,且Na+与蛋白质的结合能力较弱,从而有利于基质中水分及Na+的扩散与迁移,增强鱼块的咸度感知[20]。微波烹饪的草鱼肉在感官分析中比水浴烹饪的更咸,原因是较低的烹饪损失和剪切力可以保持草鱼肉的结构紧凑,且通过减少盐分流失以增强咸味感知[21]。微波增咸的机制可能是微波加热对食品的风味物质保留较多,而风味物质的强度会影响感官评定对咸度的感知以及接受性。微波加热对肉制品蛋白质变性弱,减少盐损失,有可能提高食品工业中肉类的咸度感知。
1.4 磁场处理效果
在磁场(3.8 mT、4 ℃)作用3 h,研究CaCl2替代部分NaCl对猪肉肉糜品质影响,低盐猪肉糜的蒸煮率、色泽、硬度、弹性、口感、表观质地和蛋白质构象的有序性等比对照组有所改善,且挥发性硫化物和氮氧化物的电子鼻检测值有所下降。用 CaCl2代替5% NaCl(质量分数,下同)时猪肉糜凝胶的食用质量和咸味强度最适[13]。能量色散X 射线光谱扫描表明,磁场结合CaCl2进行减盐,可增加钠信号强度,诱导蛋白质二级结构从不规则结构转变为β折叠结构[13]。采用直流磁场(direct current magnetic field,DC-MF)4 ℃处理3 h,以CaCl2代替5%NaCl可保持猪肉糜的咸度和整体可接受性,提高其质构和产率;研究表明DC-MF与CaCl2处理可增加猪肉凝胶的含水量,可避免烹饪过程中肉糜的盐分流失[14]。磁场作用通过改变MP构象、暴露疏水基团、诱导Ca2+和Na+的竞争性结合反应位点,利于蛋白质在油水界面的扩散和吸附,从而改变肉糜凝胶结构和钠盐的利用率[14,22]。
此外,脉冲电场、射频加热技术及γ射线[23]等加工技术利于保持产品质量、促进食盐在肉制品中分散,也可用于肉制品的减盐加工及腌制。
2 天然低钠替代品的开发
使用KCl、MgCl2、CaCl2、MgSO4、乳酸钾、乳酸钙、KH2PO4等进行低钠肉制品研究较多,已应用在实际生产中[1]。对于其他天然具有咸味或改善肉制品质构的低钠替代品的研究也日益增加。
2.1 气味诱导咸味增强
具有咸香特征的挥发性物质能够显著增强NaCl溶液的咸味感知强度,这种现象为气味诱导的咸味增强。其主要是利用嗅觉对味觉的协同效应来弥补NaCl添加量减少而导致的咸味降低。气味诱导咸味增强(odor-induced saltiness enhancement,OISE)采用具有咸香气味的化合物通过嗅觉补偿来增强咸味感知,是很有前景的低钠解决方案。
XIAO等[24]利用气相色谱-嗅觉与气相色谱-质谱联用技术鉴定了具有代表性的3种中国干腌火腿中的37种主要挥发性化合物。这些化合物的气味活性值(odor activity value,OAV)≥1或修饰频率(modification frequency,MF)≥30%。采用定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)确定了其中8种与咸味相关的气味物质,包括1-辛烯-3-醇、壬醛、庚醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、苯甲醛、辛醛和2,6-二甲基吡嗪等。与未添加NaCl或高质量分数NaCl(0.75%和0.8%)相比,在低质量分数NaCl(0.3%)中添加咸味相关气味成分时,咸味显著增强(P<0.05)。CHEN等[25]研究了金华干腌火腿的5种制作方法以及在咀嚼过程中Na+、K+和挥发性有机物的释放,筛选出与Na+和K+咸味相关性较高、具有盐味增强能力的16种挥发性有机物,包括4种吡嗪类化合物、5种酸类化合物、4种含硫化合物和3种其他化合物。吡嗪和含硫化合物是良好的咸味增强剂。与单独使用味精相比,2-呋喃基硫醇显著增强了NaCl和味精溶液中的咸味感(P<0.05)。在低质量分数 NaCl(0.2%)时,气味诱导增加咸味的作用明显。因此,中国传统发酵制品为诱导咸味增强技术提供一种很有前景、良好的气味来源,通过OISE提高咸度感知、弥补NaCl的减少造成的咸度降低,保持食品相同的接受度。
2.2 咸味物质的开发替代
2.2.1 生物盐的开发
草绿盐角草(salicornia herbacea)为盐生植物,矿物质含量约3.3%,是制备植物盐的优良材料。草绿盐角草的青枝、收获种子后的茎等均可作为生物盐生产的原料。对照组(control bellies,BC)为 100% NaCl(质量分数,下同)腌制、配方2(the second formulation,BK)用50% NaCl和 50% KCl腌制、配方3(the third formulation,BG)用 90% NaCl和10% 草绿盐角草粉腌制,结果表明,BG组表面颜色L*与BC组和BK组有显著差异(P<0.05);BG组饱和脂肪酸显著降低,而单不饱和脂肪酸显著增高,使得产品脂质更健康,且感官无显著差异[26]。SEONG等[27]在4种不同部位猪肉的干法腌制中,用草绿盐角草(20 g/kg)替代50% 盐,对干腌猪肉的色泽、质地和感官无影响。冻干草绿盐角草提取物含有矿物质(Na、K和Mg等)、游离氨基酸(赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸等)是其咸味的物质基础[28],说明草绿盐角草作为天然降钠替代物对传统干腌肉制品加工的潜力。
2.2.2 咸味肽的开发
咸味肽是一类具有咸味或强化咸味的肽类。咸味肽的味感与氨基酸种类、性质、序列和肽的空间结构关系密切。从天然动植物中提取、制备的咸味肽作为NaCl的替代品潜力巨大[4,29-30]。咸味肽来源丰富,可通过植物蛋白、动物蛋白发酵或酶解进行制备[30],或通过美拉德反应对肽进行糖化促进咸味肽形成[29]。
人体对咸味的感知主要通过味觉细胞中的Na+通道选择性地吸收Na+产生咸味。咸味肽可以释放出阳离子,阳离子经过味觉细胞表皮上的Na+通道进入味觉细胞内,引起味觉细胞内Ca2+极化,产生电流,释放传导介质,形成咸味的感知。在咸味的感知程度上,含精氨酸(arginine,Arg)的二肽Arg-Arg、Arg-Pro等可增强对咸味的感知。
近年来,咸味肽逐渐应用于肉类加工,其在保持风味和质地的同时可降低肉制品中的钠含量。7%咸味肽与30% CaCl2、KCl用于咸肉、香肠中代替37% NaCl,与使用100%食盐的产品质量、风味相似,也可抑制细菌的生长[30]。WEI等[31]采用酶解法制备常压蛤酶解冻干粉(F1)和高压蛤酶解冻干粉(F2),用F1、D-木糖和L-半胱氨酸制备了美拉德反应产物(MRP F1)。用KCl代替50% NaCl,同时加入0.4% F1、0.2% F2和0.6% MRP F1生产低钠蛤肉香肠,表明添加F1、F2和MRP F1改善了低钠蛤肉香肠的外观、味道和整体可接受性的感官评价[31]。
咸味肽具有天然、安全、易于吸收的特性,是新型盐替代物质。但由于其生产成本高,目前工业化生产应用较少。探索低成本、高效率的咸味肽生产技术是未来的研究方向。
2.2.3 碱性氨基酸的开发
碱性氨基酸指具有两个氨基和一个羧基的氨基酸,具有增强咸味的作用[30,32]。碱性氨基酸(赖氨酸、精氨酸、组氨酸等)对MP加工特性(理化特性、凝胶特性和乳化特性等)和肉制品质量(蛋白质分解、脂肪分解、蛋白质氧化、脂质氧化、感官和质构特性等)的影响及其内在机制,表明碱性氨基酸可减少肉制品、鱼制品中食盐的使用量、增加肌球蛋白的溶解度、改变肌凝蛋白的凝胶属性、增强低盐香肠乳状液的稳定性、抑制脂肪和蛋白质的氧化[32]。添加含3%精氨酸的复合盐的香肠可减25%钠,提高出品率、改善产品整体接受度和质构,超微结构和电泳图谱显示,精氨酸可协同食盐嫩化猪肉[33]。使用1% NaCl、1.5% KCl、1% Arg和0.2%组氨酸(以上均为质量分数)可制成钠含量较低(40%)、颜色及质构等均可接受的腊肠,精氨酸和组氨酸单独或联合添加可有效减少KCl造成的缺陷[34]。添加0.8% 赖氨酸能改善减盐火腿的持水力、质地特性、整体接受度;核磁共振分析表明,减盐和添加赖氨酸会影响水分分布和流动性[35]。表明具有咸味的碱性氨基酸可有助于代替部分食盐用于肉制品的加工。碱性氨基酸将在肉制品加工中发挥重要作用,在肉类工业中具有潜在的应用前景。
2.2.4 酵母抽提物的开发
酵母抽提物是以食品级酵母为主要原料,经酶解得到的产品,主要由氨基酸、多肽及5′-肌苷酸、5′-鸟苷酸等组成。酵母抽提物可提高肉制品的鲜味和咸味、丰富和醇化食品风味、替代部分食盐,适量添加可掩蔽异味、无不良气味[36]。酵母抽提物中含有2肽-10肽,可用于禽肉及猪肉减少食盐使用量。添加1.3% NaCl 和0.33% 酵母提取物,或添加1.27% NaCl、0.2%酵母提取物和0.16%甘氨酸(均为质量分数)均可使熟火腿中的盐含量降低20%,且与对照组(1.63% NaCl)熟火腿的总体可接受性无显著差异[37]。利用含1.0%酵母提取物的低钠盐替代品制作的中式牛肉可减盐50%,对产品品质、质构和总体可接受性无显著变化[38]。在腌制肉中添加赖氨酸和酵母提取物减少食盐量,减弱KCl和CaCl2引起的不良感官影响,提高了低钠腌肉的感官接受度,使其物理和化学特性与传统腌肉相似[39]。
另外,使用杏鲍菇、双孢蘑菇和波萝蘑菇粉不影响牛肉汉堡的脂肪和蛋白质含量,减钠55%～61%。与对照组相比,添加蘑菇粉提高汉堡的蒸煮损失和收缩率,感官评价无差异。表明使用不同蘑菇粉替代NaCl制作牛肉汉堡是可行的[40]。大球盖菇(stropharia rugosoannulata)[41]、酶解香菇(lentinula edodes)提取物[42]中含有咸味肽和氨基酸。大球盖菇中肽PHEMQ和SEPSHF表现出更高的咸味,也具有鲜味、抗氧化性等[41]。酶解香菇中含有咸味肽与NaCl具有协同作用,可替代25%～50% NaCl[42]。
草绿盐角草中含有矿物质Na、K和Mg等,酵母抽提物含有游离氨基酸(赖氨酸、谷氨酸、天冬氨酸和精氨酸等)及咸味肽等多种咸/鲜味物质,从而利于肉制品风味、减少NaCl使用量。通过添加咸味肽及酵母抽提物对于改善KCl和CaCl2代盐的异味也有改进作用,为低钠肉制品的研发提供新措施。咸味肽、酵母抽提物以及食用菌等风味增强剂间具有协同作用,其混合使用可弥补减钠肉制品的风味不足。
2.3 其他天然替代品的开发
骨粉、膳食纤维、大豆分离蛋白及酶制剂等其他天然物质用于的肉制品研究见表1。
表1 各种代盐天然物质的研究
Table 1 Research on various natural salt substitutes
种类成分肉制品文献气味诱导增强咸味1-辛烯-3-醇、壬醛、庚醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等咸肉制品[24]咸味物质草绿盐角草猪肚、猪肉[26-28]咸味肽咸肉、香肠、禽肉制品等[4,30]咸味氨基酸腊肠、鱼制品[32]酵母膏(氨基酸及肽等)禽肉、猪肉[36,39]食用菌(杏鲍菇、双孢蘑菇和菠萝蘑菇等)牛肉[40-41]添加改善组织质构成分骨粉猪肉糜[43]膳食纤维、甲基纤维素羊肉、鸡肉、猪肉[6]大豆分离蛋白猪肉[5]酶制剂鸡肉[9]食品胶类猪肉、鸡肉[7,44]
ZHANG等[43]研究了副产品鸡骨粉改善低盐(0.5%质量分数,下同)猪肉糜,发现鸡骨粉中释放的Ca2+改变了MP构象,从而增加了猪肉糜的硬度和咀嚼性,并降低了猪肉糜的蒸煮损耗。
由于非肉类蛋白质具有乳化和凝胶形成能力,因此在肉类产品中使用非肉类蛋白质可促进凝胶形成,从而提高肉制品质量。LI等[5]报道添加大豆分离蛋白并进行高压处理后,低盐猪肉肌纤维蛋白凝胶的蒸煮损失减少,硬度增加。
添加0.4%(质量分数)甲基纤维素(methyl cellulose,MC)的低盐肉糜蒸煮损失率减小,添加 MC后显著增加肉糜的L*值和白度,且凝胶弹性、咀嚼性、胶黏性随着MC的增加而显著降低[6]。κ-卡拉胶(carrageenan,CG)、刺槐豆胶(locust bean gum,LBG)和黄原胶(xanthan gum,XG)能明显降低鱼糜乳化香肠断裂应变,形成崩解凝胶。微观结构表明,添加CG或LBG香肠具有多孔结构,前者形成了相互渗透的网络,促进了疏水基团相互作用和二硫键的形成,而后者则在蛋白质网络中进行了物理填充。由于盐分从多孔和相互渗透的网络结构中快速扩散,故添加CG的香肠中观察到较多盐分释放。感官分析表明,CG增强了香肠的咸味感知[45]。利用多糖调节香肠质构和微观结构,促进了盐的释放,为香肠减盐提供了一种方法。
膳食纤维、大豆分离蛋白、酶制剂等其他天然物质在减盐时,弥补了低盐对MP影响,从而保持肉制品的感官、质构方面的稳定性,促进了低盐肉制品的开发。
3 复合加工及肉制品结构变化减钠效果
通过加工技术与不同替代物的多重作用,可利于低钠肉制品的开发。复合加工对低钠肉制品的效果及机制见表2。
表2 复合加工低钠肉制品的效果及机制
Table 2 Effective and mechanism of compound process of low-sodium meat products
成分/加工肉制品效果机制文献UV/HPP鱼糜[减少25%和50%(质量分数)]烹饪损失、亮度、硬度和咀嚼性增加-[46]卡拉胶/HPP猪肉肌肉蛋白(0.3 mol/L食盐)肌肉蛋白的凝胶起强度及持水力提高促进了MP与卡拉胶的结合,增加表面疏水性、二硫键和β片层含量[7]甲基纤维素/高强度超声猪肉[1.6%(质量分数)食盐]低盐肉糜凝胶硬度和咀嚼性增大低盐肉糜存储模量(G′)和损耗模量(G″)值升高,降低MP离子键含量,增加氢键含量,α-螺旋转化为β-折叠和无规则卷曲[6]TG酶/US鸡肉[1%(质量分数)食盐]蒸煮率、乳化稳定性、硬度、弹力、黏着性和咀嚼性大幅提高蛋白质的β-片层和β-转角含量增加[9]NaHCO3/US猪肉MP溶解性和凝集性提高MP的Ζ电势、活性巯基和疏水力增加,降低MP颗粒大小[10]瓜尔豆胶/US鸡肉[1.0%(质量分数)食盐]MP乳化稳定性提高乳化体系的黏度增加,颗粒大小降低[44]大豆分离蛋白/HPP猪肉[1.0%(质量分数)食盐]蒸煮损失减少,质构特性改善持水力和脂肪稳定性增加[5]咸味肽/CaCl2、KCl香肠[63%(质量分数)食盐]保持与100%(质量分数)食盐相似的颜色、质构,凝胶特性提高影响肉制品的pH,抑制细菌的繁殖[30]瓜尔豆胶、壳聚糖/US鸡肉糜鸡肉糜凝胶特性及乳化性提高通过增加界面蛋白膜的厚度和液滴间的静电排斥力,使低盐MP乳液的稳定性提升[15]
MONTEIRO等[46]研究紫外线(ultraviolet,UV)辐射(0.310 J/cm2)、高压(300 MPa,5 min)单独或结合使用对减盐25%、50%熟制鱼糜品质的影响,UV结合HPP减盐25%组在烹饪损失和咸味上与对照组有显著差异(P<0.05),UV结合HPP减盐50%组在烹饪损失、亮度、硬度和咀嚼性上高于对照组而在咸味上降低。
与对照组低盐鸡肉相比,经转谷氨酰胺酶(transglutaminase,TG)和超声波处理(条件192 W、40 kHz、4 ℃)60 min的低盐鸡肉的pH、蛋白质的β-片层和β-转角含量、L*值、蒸煮率、乳化稳定性、硬度、弹力、黏着性和咀嚼性等也均提高,缩短了初始松弛时间,降低了水分的流动性。超声波辅助TG处理可诱导低盐鸡肉蛋白质构象发生变化,从而提高乳液稳定性和凝胶特性[9]。高廷轩[15]发现,在低盐鸡肉肌纤蛋白凝胶中使用壳聚糖(chitosan,CH)和超声波处理,可促进CH-MP (chitosan-myofibrillar protein)聚合物的形成,大幅降低低盐肉糜凝胶蒸煮损失率,提高硬度;通过增加界面蛋白膜厚度和静电排斥力来改善低盐鸡肉MP乳液的稳定性。
低盐条件下肌肉中盐溶性蛋白溶出降低是导致低盐肉制品品质劣变的主要原因之一,因此需要寻找有效方法改善低盐导致的产品品质劣变。从表2可见,复合加工对于MP的凝胶特性及肉制品的质构发挥作用,从而可以补充低盐的不足,对肉制品中MP的构象影响,利于肉制品质量的稳定。由于生物聚合物(如蛋白质、瓜尔豆胶、膳食纤维等)具有调节质构和/或黏附或穿透舌头黏膜以延长钠保留时间的能力,因此可通过添加生物聚合物改善咸味感知。组成成分和盐在食品中的分布是影响咸味感知的两个主要因素[47]。添加的生物聚合物可影响盐与其他成分之间的相互作用、改变结构,进而影响盐的流动性和释放。采用加工技术、复合处理减盐的同时,在保持肉制品的质构及风味未受显著影响的条件下,可减少磷酸盐的使用量,促进低钠、低磷肉制品开发。
4 低钠肉制品面临的问题
4.1 替代物的成本及产品清洁标签
NaCl在肉制品中具有保水、防腐、增味等多种功能,因此直接用其他盐类减少或替代NaCl是一项挑战性的技术任务,且替代物的来源、成本以及是否符合法律及标准要求等都需考虑。对清洁标签食品的需求限制了合成配料的使用,而配料的高生产成本又使NaCl的替代变得更加复杂[48]。
4.2 低钠对肉制品质量安全影响
食盐通过降低肉制品的Aw,影响微生物生长和繁殖,从而延长产品的保质期。低钠导致微生物细胞对其他因素(如热处理或高压处理)敏感性增加,影响肉制品中微生物群落的变化,优势菌群由腐败菌、致病菌转变为有益的革兰氏阳性菌(如乳酸菌和微球菌科等)[49],这些微生物在低温腌制中产生风味物质并延长保质期。在低Aw条件下某些霉菌产生毒素,影响肉制品的安全性,需要评估低钠肉制品中腐败菌、致病菌的生长或存活可能性[49]。为了控制微生物危害,寻找新技术,将现有的食品保鲜技术应用于低钠或无亚硝酸盐肉制品,并以协同增效来控制食源性致病菌。使用发酵剂可能是控制低钠或无亚硝酸盐腌制肉制品中潜在病原菌的重要措施之一[50]。
低钠肉制品在出现微生物种类、数量变化时,也会导致有害化学物质(如生物胺、亚硝胺、氨基甲酸乙酯和霉菌毒素等)变化[51]。发酵香肠、鱼肉加工中添加的亚硝酸盐因某些肠杆菌作用可代谢产生亚硝胺[51]。低钠肉制品货架期内的微生物、有害化学物质的控制仍需研究。
4.3 消费者对低钠肉制品的接受度
虽然已经开发了多种策略来减少肉制品中的钠含量,但这一过程仍然面临挑战,尤其是对保持产品可接受性和质量方面[52-53]。消费者对低钠肉制品的接受度是一个关键问题,因此需对消费者进行宣传、交流和培训[53]。研究使用天然成分作为食盐替代品,不仅可减少肉制品中钠含量,还为消费者提供额外的健康益处。仍需关注如何通过天然替代品改善肉制品的质量,同时肉制品行业需要开发、选择高质量的原料,并通过营销策略与消费者进行互动,以推动低钠肉制品市场的发展。
5 展望
减少肉制品中钠含量需多种技术及添加物改进共同/协同作用,也需要与控制微生物污染、保持加工过程的卫生控制相结合。肉制品加工中除了使用食盐外,也常用含有钠离子的保水剂磷酸盐,因此通过更换磷酸盐种类或其他保水物质,也可进一步降低肉制品中钠含量。低钠肉制品的开发与食品感知技术也密切相关。消费者对低钠食品的接受度以及产品的宣传、健康意识的提高、口感的适应性等方面也需不断改进与提高。低钠肉制品的开发,需要生产者、消费者、媒体等多方参与,共同促进低钠肉制品推广及认可。
[1] NIE T, HUANG S Q, YANG Y X, et al.A review of the world’s salt reduction policies and strategies-preparing for the upcoming year 2025[J].Food &Function, 2024, 15(6):2836-2859.
[2] 宫国君. 预包装食品标签与引导健康饮食[J].食品工业, 2022, 43(9):213-217.
GONG G J.The influence of prepackaged food labels on healthy diet[J].The Food Industry, 2022, 43(9):213-217.
[3] YANG S J, MA X L, HUANG Y F, et al.Comprehensive effects of potassium lactate, calcium ascorbate and magnesium chloride as alternative salts on physicochemical properties, sensory characteristics and volatile compounds in low-sodium marinated beef[J].Foods, 2024, 13(2):291.
[4] WANG H Y, CHEN D, LU W J, et al.Novel salty peptides derived from bovine bone:Identification, taste characteristic, and salt-enhancing mechanism[J].Food Chemistry, 2024, 447:139035.
[5] LI Y P, KANG Z L, SUKMANOV V, et al.Effects of soy protein isolate on gel properties and water holding capacity of low-salt pork myofibrillar protein under high pressure processing[J].Meat Science, 2021, 176:108471.
[6] YANG H J, QU Y P, SU Y N, et al.Uncovering the chemical bonding basis for ultrasound treatment-induced improvement in the molecular flexibility of myofibrillar proteins from low-salt meat batters with added methylcellulose[J].LWT, 2024, 203:116408.
[7] LIN S W, LI X, ZHANG J M, et al.Potential mechanisms and effects of ultrasound treatment combined with pre- and post-addition of κ-carrageenan on the gelling properties and rheological behavior of myofibrillar proteins under low-salt condition[J].Meat Science, 2024, 215:109554.
[8] SEIBT A C M D, NERHING P, PINTON M B, et al.Green technologies applied to low-NaCl fresh sausages production:Impact on oxidative stability, color formation, microbiological properties, volatile compounds, and sensory profile[J].Meat Science, 2024, 209:109418.
[9] LIU G H, FAN J C, WANG K.Sonicated-assisted TGase treatment enhances the techno-functional properties and protein conformation of reduced-salt chicken meat batter[J].LWT, 2023, 190:115569.
[10] KANG Z L, SHANG X Y, LI Y P, et al.Effect of ultrasound-assisted sodium bicarbonate treatment on aggregation and conformation of reduced-salt pork myofibrillar protein[J].Molecules, 2022, 27(21):7493.
[11] 孙梦, 冉佩灵, 黄业传, 等.超高压杀菌对低盐切片腊肉风味及理化性质的影响[J].食品工业科技, 2024, 45(2):101-109.
SUN M, RAN P L, HUANG Y C, et al.Effect of ultra-high-pressure sterilization on flavor and physicochemical properties of low-salt sliced bacon[J].Science and Technology of Food Industry, 2024, 45(2):101-109.
[12] BOLUMAR T, LOHMAYER R, PEUKERT M, et al.High-pressure processing enhances saltiness perception and sensory acceptability of raw but not of cooked cured pork loins-leveraging salty and umami taste[J].Frontiers in Nutrition, 2024, 11:1352550.
[13] GONG H H, DENG Y S, JIANG J J, et al.Effect of magnetic field mediated CaCl2 on the edible quality of low-sodium minced pork gels[J].Meat Science, 2024, 212:109453.
[14] GONG H H, JANG J, DENG Y S, et al.Effect and mechanism of DC magnetic field combined with calcium chloride on saltiness and flavor enhancement of low salt pork gel[J].Food Research International, 2023, 173:113235.
[15] 高廷轩. 多糖添加协同超声波处理对低盐鸡肉凝胶乳化特性的影响[D].南京:南京农业大学, 2021.
GAO T X.Effect of polysaccharide addition-ultrasound treatment on the gelation and emulsification characteristics of low-salt chicken meat[D].Nanjing:Nanjing Agricultural University, 2021.
[16] ZHOU Y, WATKINS P, OISETH S, et al.High pressure processing improves the sensory quality of sodium-reduced chicken sausage formulated with three anion types of potassium salt[J].Food Control, 2021, 126:108008.
[17] ZHU Y C, YAN Y W, YU Z H, et al.Effects of high pressure processing on microbial, textural and sensory properties of low-salt emulsified beef sausage[J].Food Control, 2022, 133:108596.
[18] PINTON M B, DOS SANTOS B A, CORREA L P, et al.Ultrasound and low-levels of NaCl replacers:A successful combination to produce low-phosphate and low-sodium meat emulsions[J].Meat Science, 2020, 170:108244.
[19] PINTON M B, LORENZO J M, SEIBT A C M D, et al.Effect of high-power ultrasound and bamboo fiber on the technological and oxidative properties of phosphate-free meat emulsions[J].Meat Science, 2022, 193:108931.
[20] WANG X J, WANG X W, FENG T T, et al.Saltiness perception enhancement of fish meat treated by microwave:The significance of conformational characteristics, water and sodium mobility[J].Food Chemistry, 2021, 347:129033.
[21] WANG X J, MUHOZA B, WANG X W, et al.Comparison between microwave and traditional water bath cooking on saltiness perception, water distribution and microstructure of grass crap meat[J].Food Research International, 2019, 125:108521.
[22] JIANG J J, YANG K, GONG H H, et al.The conformational modification of myofibrillar protein by magnetic field improves its emulsification properties[J].International Journal of Biological Macromolecules, 2024, 277:134114.
[23] JIA S L, SHEN H R, WANG D, et al.Novel NaCl reduction technologies for dry-cured meat products and their mechanisms:A comprehensive review[J].Food Chemistry, 2024, 431:137142.
[24] XIAO Z B, LIU L X, NIU Y W, et al.Mushroom alcohol(1-octen-3-ol)and other 7 aroma compounds selected from Chinese dry-cured hams can enhance saltiness perception[J].Meat Science, 2024, 208:109398.
[25] CHEN Y P, WANG M N, FANG X L, et al.Odorants identified in Chinese dry-cured ham contribute to salty taste enhancement[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2024, 72(1):613-624.
[26] FERREIRA I, LEITE A N, VASCONCELOS L, et al.Sodium reduction in traditional dry-cured pork belly using glasswort powder (Salicornia herbacea) as a partial NaCl replacer[J].Foods, 2022, 11(23):3816.
[27] SEONG P N, SEO H W, CHO S H, et al.Potential use of glasswort powder as a salt replacer for production of healthier dry-cured ham products[J].Czech Journal of Food Sciences, 2017, 35(2):149-159.
[28] SOOD S, METHVEN L, BALAGIANNIS D P, et al.Can samphire be the new salt? Understanding the potential of samphire harvested from the UK coastline[J].Food Chemistry, 2024, 438:138065.
[29] YU B B, WU W, WANG B, et al.Maillard-reacted peptides from glucosamine-induced glycation exhibit a pronounced salt taste-enhancing effect[J].Food Chemistry, 2022, 374:131776.
[30] CHEN R X, LIU X C, XIANG J Y, et al.Prospects and challenges for the application of salty and saltiness-enhancing peptides in low-sodium meat products[J].Meat Science, 2023, 204:109261.
[31] WEI X, BU Y, XU W, et al.Effects of different of salt reducing formulas on the quality characteristics of clam sausage[C].2nd International Conference on Applied Chemistry and Industrial Catalysis (ACIC 2020) Dalian, China, 2020.
[32] ZHANG Y W, GUO X Y, PENG Z Q, et al.A review of recent progress in reducing NaCl content in meat and fish products using basic amino acids[J].Trends in Food Science &Technology, 2022, 119:215-226.
[33] 邱慧敏. 精氨酸协同食盐对咸味感知的影响及在低盐香肠中的应用[D].淮安:淮阴工学院,2022.
QIU H M.Effect of L-arginine in combination with table salt on saltiness perception and application in low-salt sausages[D].Huaian:Huaiyin Institute of Technology, 2022.
[34] DA SILVA S L, LORENZO J M, MACHADO J M, et al.Application of arginine and histidine to improve the technological and sensory properties of low-fat and low-sodium bologna-type sausages produced with high levels of KCl[J].Meat Science, 2020, 159:107939.
[35] GUO X X, TAO S, PAN J F, et al.Effects of l-Lysine on the physiochemical properties and sensory characteristics of salt-reduced reconstructed ham[J].Meat Science, 2020, 166:108133.
[36] CHEN X, LUO N, GUO C F, et al.Current trends and perspectives on salty and salt taste-enhancing peptides:A focus on preparation, evaluation and perception mechanisms of salt taste[J].Food Research International, 2024, 190:114593.
[37] DELGADO-PANDO G, ALLEN P, KERRY J P, et al.Optimising the acceptability of reduced-salt ham with flavourings using a mixture design[J].Meat Science, 2019, 156:1-10.
[38] 付丽, 刘旖旎, 高雪琴, 等.低钠盐酱牛肉贮藏品质的变化[J].食品工业科技, 2020, 41(7):44-48; 54.
FU L, LIU Y N, GAO X Q, et al.Changes of storage quality of sauced beef with low sodium salt[J].Science and Technology of Food Industry, 2020, 41(7):44-48; 54.
[39] NIU Y J, GU Y X, ZHANG J C, et al.Characteristics of saltiness-enhancing peptides derived from yeast proteins and elucidation of their mechanism of action by molecular docking[J].Food Chemistry, 2024, 449:139216.
[40] BOTELLA-MART
NEZ C, MU
OZ-TEBAR N, LUCAS-GONZ
LEZ R, et al.Assessment of chemical, physico-chemical and sensory properties of low-sodium beef Burgers formulated with flours from different mushroom types[J].Foods, 2023, 12(19):3591.
[41] CHEN W C, LI W, WU D, et al.Exploring of multi-functional umami peptides from Stropharia rugosoannulata:Saltiness-enhancing effect and mechanism, antioxidant activity and potential target sites[J].Food Chemistry, 2024, 439:138138.
[42] CHEN D Y, CHEN W C, WU D, et al.Saltiness enhancing peptides isolated from enzymolysis extract of Lentinula edodes and their taste enhancing action mechanisms[J].LWT, 2023, 188:115430.
[43] ZHANG J, ZHU L H, LI H H, et al.Effects of micro-/nano-scaled chicken bones on heat-induced gel properties of low-salt pork batter:Physicochemical characteristics, water distribution, texture, and microstructure[J].Food Chemistry, 2022, 373:131574.
[44] GAO T X, ZHAO X, LI R, et al.Synergistic effects of polysaccharide addition-ultrasound treatment on the emulsified properties of low-salt myofibrillar protein[J].Food Hydrocolloids, 2022, 123:107143.
[45] WANG X J, FENG T T, XIA S Q.Saltiness perception related to salt release of surimi emulsified sausages:Modulation in texture and microstructure by polysaccharides[J].International Journal of Food Science &Technology, 2021, 56(8):3893-3902.
[46] MONTEIRO M L G, MRSICO E T, CUNHA L C M, et al.Application of emerging non-thermal technologies to sodium reduction in ready-to-eat fish products[J].Innovative Food Science &Emerging Technologies, 2021, 71:102710.
[47] HEBISHY E, DU H, BRITO-OLIVEIRA T C, et al.Saltiness perception in gel-based food systems (gels and emulsion-filled gels)[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2023,11:1-18.
[48] GULL
N P, ASTRAY G, GULLN B, et al.Inclusion of seaweeds as healthy approach to formulate new low-salt meat products[J].Current Opinion in Food Science, 2021, 40:20-25.
[49] BARCENILLA C, LVAREZ-ORDEZ A, LPEZ M, et al.Microbiological safety and shelf-life of low-salt meat products-a review[J].Foods, 2022, 11(15):2331.
[50] FRAQUEZA M J, LARANJO M, ELIAS M, et al.Microbiological hazards associated with salt and nitrite reduction in cured meat products:Control strategies based on antimicrobial effect of natural ingredients and protective microbiota[J].Current Opinion in Food Science, 2021, 38:32-39.
[51] LIN X, TANG Y, HU Y, et al.Sodium reduction in traditional fermented foods:Challenges, strategies, and perspectives[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2021, 69(29):8065-8080.
[52] WAGNER M, PLOETZ M, KRISCHEK C.Impact of the reduction or replacement of NaCl during production and ripening of raw cured pork and Turkey sausages[J].European Food Research and Technology, 2024, 250(8):2161-2177.
[53] APRILIA G H S, KIM H S.Development of strategies to manufacture low-salt meat products-a review[J].Journal of Animal Science and Technology, 2022, 64(2):218-234.