減少干酪中的鈉含量：科研及工業應用

干酪是一種高營養價值的食品，能夠供應美國人膳食所需蛋白質的9%、11%的磷以及27%的鈣。此外，由于一些干酪生產商的額外添加，部分干酪中還含有維生素D、ω-3 脂肪酸、抗氧化物、益生元、益生菌等營養物質。《美國膳食指南（2005年）》中指出，食用乳制品的消費者比不食用的人群的膳食結構更加科學，營養吸收的更加全面，骨骼健康也得到顯著改善。但是，干酪中較高的鈉含量成為制約消費者攝食干酪的因素。干酪中富含老年消費者所需的足量的蛋白質和鈣，能夠改善肌肉和骨骼健康，但食用過多鈉又易引發高血壓。此外，由于鈉含量過高，干酪在青少年的飲食中也受到制約。綜上所述，盡管干酪中含有較多的鈣，但同樣過高的鈉含量限制了消費者對干酪的攝入。因此，降低干酪中的鈉含量會加大消費者對干酪這種高營養價值食品的需求。

《美國膳食指南（2005年）》中建議消費者將鈉的攝入量降低為2 300 mg/天。2007年11月，美國食品藥物管理局發布的一個文件中建議消費者的鈉攝入量由2 400 mg/天降低為1 500 mg/天。

本文對前人的研究及工業上在減少干酪中鈉含量方面所應用的方法進行了整理，為以后的研究提供了一定的借鑒，并提出了將面臨的挑戰。

1 干酪中鈉的來源及作用

干酪的種類各式各樣，因原料奶、最終組分、發酵劑、凝乳酶、鹽漬及成熟時間的不同而不同。干酪制作工藝的最后一步是添加鹽，這是干酪中鈉的主要來源。生產工藝中不添加鹽的契達干酪中鈉含量大約為0.24 mg/g，而添加鹽的契達干酪中鈉含量為6.20 mg/g。添加鹽的方式有以下3 種：在壓榨工藝之前采用干鹽法添加；將干酪放在鹽水中鹽漬一段時間；將鹽涂抹在干酪的表面。無論在生產過程的哪個工藝，通過何種方式將鹽添加到干酪中，其目的都是為了獲得品質優良的干酪。

鹽對干酪品質的影響有以下6 種方式。第一，促進脫水縮合作用，控制干酪中的含水量；第二，控制發酵劑的生長代謝；第三，影響干酪成熟過程中可能生長和產生風味物質的次級微生物的類型；第四，控制干酪中酶的活性；第五，通過鈉代替鈣而影響干酪的質構；第六，影響干酪的風味。除此之外，添加的鹽在干酪的食品安全方面起到了重要作用，尤其在保證高鹽干酪（含鹽量為2.5%～3.5%）的品質上發揮積極的作用，例如藍紋干酪、羅馬諾干酪、帕爾馬干酪、羊奶酪。藍紋干酪中較高的鹽含量有利于促進適宜霉菌的生長，同時抑制那些對鹽敏感且會產生不良風味的微生物的生長；羊奶酪是一種水分含量較高的干酪，較高的鹽含量在一定程度上抑制了不良微生物的生長，并降低了不理想蛋白質的水解速度，從而防止了干酪過分變軟。

表1 一些常規干酪的含鈉量

2 食品含鈉量方面的相關條例

2008年，美國食品藥物管理局發布的2 個文件中都提出“低鈉”的主張，建議大部分食品的鈉含量需要減少25%。對于契達干酪來說，鈉含量需要從6.20 mg/g 減少到4.64 mg/g。一些標有“低鈉”標志的食品也開始在市面上銷售。

美國食品藥物管理局在2008年發布的另一個文件中指出，只有食品中的鈉含量小于2.80 mg/g才能標為“低鈉食品”。 一些常規干酪中的鈉含量如表1所示。

2008年美國農業部發布的文件中指出，再制干酪中鈉含量范圍為6.40～15.96 mg/g。1984年，Gupta等人分析了大約21 種市售再制干酪中的鈉含量，結果顯示再制干酪、再制干酪食品、再制干酪類似物中的鈉含量分別為11.80～16.30、8.40～14.64和11.90～15.40 mg/g。公眾利益科學中心發布的一則報道中指出，一些市售再制干酪中的含鈉量范圍為7.40～15.70 mg/g。2008年美國食品藥物管理局的文件中指出，減鈉再制干酪中的鈉含量大約為4.88～12.00 mg/g，低鈉再制干酪的鈉含量應小于2.80 mg/g。

3 減少干酪中的鈉含量

3.1 減少干酪中鈉含量的方式

控制干酪中的鈉含量有以下2 種方式：一是通過減少干酪中的NaCl的添加量；二是使用鹽替代品（含有少量鈉或不含鈉）模擬NaCl的風味及功能。

1984年，Lawrence等人的研究表明，新西蘭契達干酪中最合適的鹽與水分的比值為4.5%～6.0%。2007年，Guinee 和O’Kennedy 對生產品質優良的愛爾蘭契達干酪的關鍵參數進行了總結，其中，鹽與水分的比值為4.7%～5.7%。

KCl的化學性質與NaCl最為相似，是代替干酪中NaCl的最佳選擇。1982年Lindsay等人的研究結果表明，與含鹽量較低（含1.50%、1.25%的NaCl）和使用KCl部分代替NaCl的干酪相比，消費者更偏愛NaCl含量高的干酪（含1.75%的NaCl）；評價小組中85%的成員認為中等含鹽量干酪（5.28 mg/g）的品質優于市售干酪（7.28 mg/g），只有65%的成員認為更低含鹽量干酪（4.28 mg/g）的品質優于市售干酪；Lindsay等人認為，使用KCl（2.90 mg/g）代替鈉會遭到消費者的抵制。此外，干酪在經歷過9 個月的成熟時間后，專評小組150 個成員對干酪的品質進行了再次評價，其中，26 個成員偏愛NaCl含量低的干酪，22 個成員偏愛用KCl 部分代替NaCl的干酪，42 個成員偏愛NaCl含量為1.5%的干酪。

Fitzgerald和Buckley研究了使用不同鹽替代物代替干酪中1.5%的NaCl并達到等價的離子強度制作的干酪，結果表明，使用MgCl2、KCl或CaCl2制作的干酪由于會產生苦味、金屬味且干酪質構疏松，不太容易被接受，且這些干酪中蛋白質和脂肪水解的程度也較大。他們的研究還發現，將NaCl與MgCl2或CaCl2以1:1的添加比例用于干酪的制作所得到的干酪效果也不佳，但將NaCl與KCl以1:1的添加比例用于制作，干酪的接受程度和對照組干酪（只添加NaCl的干酪）相近；在感官評分中，對照組和添加混合鹽的干酪的風味得分分別是4.5和4.4（最高得分為8），質構得分分別為4.5和4.2。

3.2 消費者對低鈉干酪的接受度

消費者對特定食品（包括干酪）的鹽分已形成了固定的意識，因此改變干酪中的鈉含量會影響消費者對干酪的接受程度。

1988年，Schroeder等人研究了不同NaCl含量（1.44%、1.12%、0.73%、0.37%和0.07%）的契達干酪，通過消費者連續7 個月對這些干酪的品嘗將干酪分類為9 個等級。回歸分析結果顯示，咸度是消費者劃分干酪等級的一個最重要的依據。1993年，Banks等人的研究結果顯示，含鹽量低（1.25%）的減脂契達干酪（大約含16.0%的脂肪）比含鹽量高（1.8%）的減脂契達干酪的苦味更濃郁，契達風味更少。然而，含鹽量較高會導致低脂干酪質構過硬。1998年，Mistry和Kasperson的研究結果也證實了上述結論。

2008年，Rutikowska等人研究了含鹽量范圍從0.5%（低鹽）到3.0%（正常）的愛爾蘭契達干酪，結果顯示，含鹽量0.50%和1.25%的干酪比含鹽量1.80%以上的干酪中發酵劑和非發酵劑乳酸菌生存的久，但由于肽酶活力較低導致干酪中風味物質形成的少，苦味濃。2008年，Phan等人的研究證實，咀嚼過程中鈉的釋放主要取決于體系的結構和組成，尤其取決于體系中的水分含量，但對咸味的感知則取決于體系中脂肪的含量。基于上述結論，減少干酪中的鈉含量但不影響風味的一種方法是增加干酪中的水分含量并減少脂肪含量。為了區分成熟引起的風味變化與鹽引起的風味變化，Drake和McMahon研究了含鹽量分別為1.0%、1.4%、1.8%、2.2%和2.8%的干酪，結果表明，消費者能夠辨別除2.2%和2.6%外其余所有含鹽量引起的風味差別，且偏愛于含鹽量大于1.8%的干酪的風味；對干酪風味的喜愛程度打分的結果也表明，2.2%和2.6%的含鹽量是最佳的含鹽濃度。

3.3 低鈉干酪的前景及挑戰

減少干酪中NaCl含量對干酪品質的影響主要有以下2 方面：一是對風味的影響，二是對微生物及酶生長代謝的影響。1981年，Thomas和Pearce的研究結果表明，鹽對干酪品質的影響是由于鹽在控制糖降解的速率和程度、干酪成熟初期的pH值、蛋白質水解方面發揮著重要作用。過分或不足的糖降解和蛋白質水解都會對干酪的風味和質構產生不良的影響。結果也表明，當含鹽量為1.5%時，干酪中5%的α-酪蛋白和50%的β-酪蛋白不能被水解；但當含鹽量為2.1%時，干酪中30%的α-酪蛋白和80%的β-酪蛋白不能被水解。基于以上的研究，干酪生產商將干酪的含鹽量定為1.7%。

因此，對于干酪生產商來說，減少干酪中的NaCl含量面臨著巨大的挑戰。盡管鹽在干酪獲得理想的質構、風味，調節微生物及酶活性的方面有重要作用，且許多消費者期望從干酪中獲得一定的咸味，但是一些偏愛低鈉食品的消費者因干酪中鈉含量過高從而將干酪從他們的食品列表中排除。因此，開發低鈉干酪為擴大干酪的消費市場提供了新的方向。

干酪中的許多營養因子，例如鈣、鉀等礦物質元素，會抵消飲食中NaCl攝入過多而產生的不良影響。通過改變消費者的飲食習慣，從而減少攝鈉量無疑是一個很大的挑戰，尤其是對有固定攝鹽習慣的成年消費者來說。而且，單純通過減少一種食品（例如干酪）中的鈉含量，保持其它食品中NaCl含量不變，對于改變消費者的攝鹽習慣并沒有幫助。采用其它有咸味的化學物質代替干酪中一部分的NaCl對解決因食用干酪引起的攝鈉量高的問題更為有效。但是，由于這些化學物質并不能代替NaCl發揮控制微生物生長代謝的作用，因此會對干酪的風味產生不良的影響。這就要求通過添加輔料、微生物及酶，從而生產出品質優良的干酪。

4 結論

對于含鈉量較高的干酪來說，減少含鈉量的最好方式是用鈉鉀混合物代替鈉鹽。但是，由于這種方法會導致干酪產生金屬味、苦味和其它異味，因此鉀鹽在干酪中的應用受到限制。此外，生產優良的低鈉干酪需要使干酪滿足食品安全、品質和功能上的諸多要求。依據設定的“低鈉”的標準，契達干酪、馬蘇里拉干酪的鈉含量需要分別減少55%和47%。因此，減少干酪中的鈉含量，同時保證干酪的品質和食品安全，在世界范圍內都具有較大的挑戰。

[1]Banks J M， Hunter E A， Muir DD. Sensory properties of low-fat cheddar cheese：effect of salt content and adjunct culture. J Soc Dairy Technol，1993（46）：119-23.

[2]Cheese Market News. CSPI study finds varying level of salt in dairy products，urges government to reduce sodium. Cheese Market News，2005：9.

[3]FDA. Nutrient content claims-general principles. Washington, DC：Food and Drug Administration，Department of Health and Human Services，2008.

[4]FDA. Requirements for foods named by use of a nutrient content claim and a standardized term. Washington, DC：Food and Drug Administration，Department of Health and Human Services，2008.

[5]FDA. Nutrient content claims for the sodium content of foods. Washington DC：Food and Drug Administration, Department of Health and Human Services，2008.

[6]Fitzgerald E，Buckley J. Effect of total and partial substitution of sodium chloride on the quality of cheddar cheese. J Dairy Sci，1985（68）：3127-3134.

[7]Guinee T P，O’Kennedy B T. Reducing salt in cheese and dairy spreads. Cambridge：Woodhead Publishing limited，2007.

[8]Gupta S K，Karahdian C，Lindsay R C.Effect of emulsifier salts on textural and flavor properties of processed cheeses. J Dairy Sci，1984（67）：764-778.

[9]Lawrence R C，Heap H A，Gilles J. A controlled approach to cheese technology. J Dairy Sci，1984（67）：1632-1645.

[10]Lindsay R C，Hargett S M，Bush C S.Effect of sodium/potassium (1:1) chloride and low sodium chloride concentrations on quality of cheddar cheese. J Dairy Sci，1982（65）：360-370.

[11]Mistry V V，Kasperson K M. Influence of salt on the quality of reduced-fat cheddar cheese. J Dairy Sci，1998（81）：1214-1221.

[12]Nachay K. Staying smart about salt. Food Technol，2008（62）：26-35.

[13]Phan V A，Yven C，Lawrence G，et al. In vivo sodium release related to salty perception during eating model cheeses of different textures.Int Dairy J，2008（18）：956-963.

[14]Reddy K A，Marth E H. Reducing the sodium content of foods：a review. J Food Protect，1991（54）：138-150.

[15]Rutikowska A，Kilcawley K N，Doolan I，et al. In fluence of sodium chloride on the quality of cheddar cheese.http：// www.cheese2008.ch/download.php? filename=Kilcawley_2.pdf.

[16]Schroeder C L，Bodyfelt F W，Wyatt C J，et al. Reduction of sodium chloride in cheddar cheese：effect on sensory, microbiological, and chemical properties. J Dairy Sci，1988（71）：2010-2020.

[17]Thomas T D，Pearce K N. Influence of salt on lactose fermentation and proteolysis in cheddar cheese. NZ J Dairy Sci Technol，1981（16）：253-259.

[18]USDA. http://www.nal. usda.gov/fnic/foodcomp/search/.