KCl部分替代NaCl腌制對干 腌肉制品蛋白質水解和感官品質的影響

吳海舟，張迎陽，黎良浩，唐 靜，趙見營，阮貴萍，章建浩*

（南京農業大學食品科技學院，國家肉品質量安全控制工程技術研究中心，食品安全與營養協同創新中心，農業部農畜產品加工與質量控制重點開放實驗室，江蘇 南京 210095）

KCl部分替代NaCl腌制對干 腌肉制品蛋白質水解和感官品質的影響

吳海舟，張迎陽，黎良浩，唐 靜，趙見營，阮貴萍，章建浩*

（南京農業大學食品科技學院，國家肉品質量安全控制工程技術研究中心，食品安全與營養協同創新中心，農業部農畜產品加工與質量控制重點開放實驗室，江蘇 南京 210095）

以豬后腿肉為原料，利用添加量20%～60%的KCl部分替代NaCl對原料肉塊進行腌制，NaCl腌制為對照組，對干腌肉塊的理化、蛋白水解和感官指標進行測定。結果表明：KCl替代NaCl比例在0～60%時，對產品蛋白水解指數、氨基氮、肽氮和丙氨酰胺肽酶活力均無顯著影響；感官評定結果表明KCl替代比例不超過40%時，對產品的各項感官指標的影響均無顯著差異（P＞0.05）；說明KCl替代NaCl最佳比例為40%，產品中NaCl含量降低至3.14%，且蛋白降解指標和風味不產生明顯變化。

干腌肉制品；氯化鉀；蛋白水解；感官品質

氯化鈉作為食品常用添加劑，能改善產品的風味品質[1]，但也是目前導致高血壓和心血管疾病的一個最重要因素[2]，我國人均食鹽攝入量已達12 g/d，為世界衛生組織（World Health Organization，WHO）建議值的兩倍以上[3]。根據世界衛生組織2003年的數據，在所有類別的工業化食品中，肉和肉制品貢獻了約16%～25%的鈉攝入[4]；因此，國內外學者為降低肉制品中的氯化鈉含量進行了許多相關研究。其中大量研究集中在含鹽量高的干腌肉制品中。Andres[5]和Costa-Corredor[6]等研究降低腌制用鹽量對干腌肉制品品質的影響，結果表明直接降低氯化鈉添加量至2.0%時會使產品的質構變得過軟；當降低至1.0%時，產品的感官品質、貨架期等指標都嚴重不符合要求。也有研究表明用KCl來部分替代NaCl降低干腌肉制品中Na鹽含量是一種最可行的方法[7-10]，KCl與NaCl有類似的性質，且不會引起高血壓和心血管疾病[11]，但因其具有苦澀味而不能完全替代NaCl。蛋白質水解是干腌肉制品工藝過程中重要的生化過程，其分解產物肽類及游離氨基酸對干腌肉制品風味物質形成有極其重要的貢獻[12]。而NaCl是影響蛋白質水解的關鍵因素之一，因為它的添加量過低會影響組織蛋白酶活性導致產品質地下降，它也能作用于二肽酶和氨肽酶使肉制品產生過多的小分子苦味肽和導致產生其他不易接受風味[13]。所以研究降低產品中鈉鹽含量的同時，也應該關注低鈉給產品蛋白水解帶來的變化。而目前國內未見關于KCl替代NaCl對干腌肉制品蛋白質水解影響的研究。本實驗通過利用不同比例KCl替代NaCl，考察對干腌肉塊蛋白水解和感官指標的影響，旨在開發新型健康低鈉鹽的干腌肉制品，為實現規模化開發提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉 南京雨潤集團。

殼聚糖 南通興成生物制品廠；三氯乙酸、高氯酸、磺基水楊酸 中國醫藥（集團）上海化學試劑公司；乙酸、乙酸鈉 南京壽德化學試劑公司。

1.2 儀器與設備

T18basic型高速分散機 德國IKA公司；Allegra 64R型高速冷凍離心機 美國Beckman Coulter公司；M2e多功能酶標儀 美國MD公司；96孔酶 標板 美國Costar公司；TA-XT 2i型物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；2300型KjeltecTM自動凱氏定氮儀 丹麥Foss公司；Z-2000原子吸收儀 日本日立公司；CTHI-250B型恒溫恒濕箱 上海施都凱儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備

干腌肉塊加工工藝流程：新鮮豬后腿肉→整形→腌制→風干成熟→成品。

取豬后腿肉冷鮮肉，將其分割成18塊，平均質量為（1.0±0.2）kg、形狀基本一致的長條形肉塊。按質量分數3.0%的用鹽量干腌，將其均勻涂抹于肉塊表面，然后將其放于4℃冰箱里腌制3 d。腌制結束，將樣品轉移到控溫控濕培養箱中進行風干成熟，時間12 d，其間溫、濕度控制程序為起始溫度13℃、環境相對濕度85%，然后隨著風干成熟時間的進行溫度每天升高1.5℃、相對濕度每天降低0.5%。風干成熟第2天開始肉塊表面涂殼聚糖膜液一次，每間隔2 d涂膜一次[14]。

1.3.2 KCl部分替代NaCl腌制單因素試驗

根據國內外相關研究中干腌肉制品的KCl替代比例[2]，最大可接受比例在50%～60%，并結合預實驗的感官評價結果設計以KCl部分替代NaCl的比例。KCl替代NaCl的比例如表1所示，Ⅰ為對照組，每個處理組3個重復。以理化性質、蛋白水解指標和感官評價定為參考標準考察最優替代比例。

表1 腌制用鹽配方組成成分Table 1 Composition of salt formulation for curing

1.3.3 取樣

取各處理組成熟產品，剔除筋腱、脂肪，留肌肉層作實驗材料，真空包裝，－20℃條件下貯存備用。

1.3.4 測定方法

1.3.4.1 水分含量

按照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》中的直接干燥法測定水分含量。

1.3.4.2 NaCl含量

參照Robert等[15]方法稍作修改，取2.0 g（精確到0.001 g）肌肉切碎，利用30 mL硝酸-高氯酸（體積比5∶1）消化后，過濾定容至100 mL，樣液利用原子吸收光譜法測定NaCl含量。測定條件為：589 nm，調整空氣乙炔流量以火焰中不出現黃色火焰為準，以NaCl含量對應的發射強度繪制標準曲線。

1.3.4.3 總氮（total nitrogen，TN）與非蛋白氮（nonprotein nitrogen，NPN）

總氮測定根據張楊萍等[16]方法，稱取0.2 g肌肉，放入消化管內，加12 mL 98%的濃硫酸和一片消化片，在420℃條件下消化1.5 h，冷卻至室溫，用2300型KjeltecTM自動定氮儀測定。

非蛋白氮測定參照張會麗等[13]的方法，稱取5 g（精確到0.001 g）肌肉切碎，加入5倍體積預冷的10%三氯乙酸，高速分散器勻漿3次（5 000 r/min，每次20 s），4℃放置過夜。然后勻漿液以5 000 r/min離心5 min，棄去沉淀，上清液用中速定性濾紙過濾到消化管中進行消化（方法同總氮的測定），冷卻至室溫，用2300型KjeltecTM自動定氮儀測定并計算蛋白水解指數（proteolysis index，PI）。

1.3.4.4 氨基氮和肽氮提取

根據Ketelaere等[17]方法稍作修改，準確稱取5.000 g切碎肌肉與50 mL 0.6 mol/L HClO4混合，高速分散器勻漿3次（5 000 r/min，每次20 s）。勻漿液以5 000 r/min離心10 min，上清液用中速定性濾紙過濾并收集濾液，濾渣與10 mL 0.6 mol/L HClO4混合后以5 000 r/min離心10 min，上清液用中速定性濾紙過濾并收集濾液，該濾液與前面所得濾液合并。然后用NaOH溶液調pH值至6，4℃放置2 h后用蒸餾水定容至100 mL。

1.3.4.5 氨基氮含量測定（amino acid nitrogen，AN）

采用Pérez-Palacios等[18]方法稍作修改，取1.3.3.4節中的提取液10 mL與10 mL 10%磺基水楊酸混合，在0～1℃放置17 h。然后用NaOH溶液調節pH值至6，中速濾紙過濾后蒸餾水定容至50 mL。取樣液1 mL進行茚三酮比色反應，利用亮氨酸繪制標準曲線。

1.3.4.6 肽氮含量測定（peptide nitrogen，PeN）

參照Pérez-Palacios等[18]方法稍作修改，取1.3.3.4節中的提取液3 mL加入到10 mL 6 mol/L HCl溶液中，混勻后120℃沙浴24 h，用NaOH溶液調節pH值至6，過濾后蒸餾水定容至50 mL。取樣液1 mL進行茚三酮比色反應，標準曲線與氨基氮標準曲線一致。肽氮含量為此次得到氮含量與1.3.3.5節中氨基氮含量之差。

1.3.4.7 KCl替代NaCl對丙氨酰氨肽酶（alanyl aminopeptidase，AAP）活力的影響

丙氨酰氨肽酶的提取及酶活力測定參考Toldrá等[19]的方法。利用熒光物質Ala-AMC作為反應底物，產生的熒光強度用多功能酶標儀于激發波長（λex）355 nm，發射波長（λem）460 nm波長處測定。酶活力單位（U）定義為每1h釋放1 μmol 7-氨基-4-甲基香豆素（7-amino-4-methylcoumarin, AMC）所需的酶量。

向反應體系中分別加入KCl和NaCl，配制成梯度為100～1 400 mmol/L的緩沖液作為酶反應液，測定KCl和NaCl在不同離子強度時對AAP活力的影響。

取20%～60% KCl替代NaCl終產品肉樣，測定AAP活力。

1.3.4.8 感官評價

選取有經驗的人員10名，根據GB22210—2008《肉與肉制品感官評定規范》的要求，在室溫20℃、自然光線下對產品從色、香、味、質地和總體可接受性等方面進行感官評定。具體評定方法見表2中所列標準。

表2 感官評定標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of dry-cured meat

1.3.5 數據分析

每個處理組3個重復。所有實驗數據用SAS 9.2統計軟件進行方差分析（analysis of variance，ANOVA），平均值之間利用Fisher’s最小顯著差異法（the least significant difference method，LSD）進行差異顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 KCl替代比例對干腌肉理化指標的影響

2.1.1 KCl替代比例對干腌肉中水分含量的影響

圖1 不同KCl替代比例對干腌肉水分含量的影響Fig.1 Moisture content in dry-cured meat with different salting treatments

由圖1可知，KCl替代NaCl腌制比例在20%～40%時水分含量無顯著差異（P＞0.05），但當KCl替代比例上升至50%和60%時，水分含量與非替代組相比顯著升高（P＜0.05）。這可能是因為在腌制過程中，K+滲透速率大于Na+，而K+又能阻礙脫水過程，從而導致鉀鹽替代的產品中水分含量更高[20]。Ali?o等[20]對西班牙干腌腰肉進行鹽替代腌制動力學的研究也有類似結果，其研究指出當KCl替代NaCl能降低水分含量的損失。

2.1.2 KCl替代比例對干腌肉中NaCl含量的影響

圖2 不同比例KCl替代腌制肉塊NaCl含量的變化Fig.2 Change in NaCl content in dry-cured meat with different salting treatments

由圖2可知，KCl替代NaCl比例從0%～60%遞增的過程中，NaCl含量從5.42%降低到2.21%，且差異顯著。這一結果是由于KCl替代NaCl腌制，使得風干產品中NaCl含量顯著降低。

2.2 KCl替代比例對干腌肉蛋白質水解的影響

2.2.1 KCl替代比例對干腌肉蛋白水解程度的影響

蛋白質水解是傳統干腌肉制品加工過程中的重要生化反應，而蛋白質水解指數則是說明蛋白質水解程度的重要指標[21]。表3顯示了不同鹽替代配方腌制后，干腌肉塊產品中總氮和蛋白水解指數的變化情況，各處理組總氮含量無顯著差異（P＞0.05），鹽替代組與對照組相比蛋白水解指數也均無顯著差異（P＞0.05）。干腌肉制品加工過程中蛋白質的降解主要是由于內源酶作用，本研究中處理組與對照組蛋白水解程度無顯著差異，可能是由于KCl替代NaCl后，K+和Na+在干腌肉制品加工過程中對內源蛋白酶有相似作用。Armenteros等[22]曾報道KCl替代NaCl腌制豬肉對內源蛋白酶的影響，發現NaCl被KCl替代后對內源蛋白酶活力的影響沒有表現出差異。

表3 不同KCl替代配方腌制肉塊總氮與水解指數變化Table 3 Changes in TN (mg/100 g) and PI in dry-cured meat with different salting treatmentsnts

2.2.2 KCl替代比例對干腌肉蛋白水解產物的影響

干腌肉制品在加工成熟過程中形成大量的滋味物質和揮發性香氣物質，其中蛋白質降解產生的小肽和游離氨基酸不僅本身是干腌肉制品的重要風味物質，而且也是一些揮發性特征香氣形成的主要前體物質[23]。不同KCl比例替代NaCl腌制對干腌肉塊氨基氮和肽氮含量的影響結果如表4所示。各替代組與對照組相比，肽氮含量無顯著差異（P＞0.05）。這可能與組織蛋白酶的活力有密切聯系。鹽能強烈的抑制組織蛋白酶活力，特別是組織蛋白酶H和D[24]。有報道表明在干腌腰肉加工過程中，KCl替代NaCl比例在50%時，組織蛋白酶活力沒有明顯變化[22]。這一結論也正與本研究肽氮含量無顯著差異相符。同時由表4可以看出各替代組與對照組相比，氨基氮含量也沒有統計學上差異（P＞0.05），這可能由于KCl替代NaCl對產品加工過程中氨肽酶的活力沒有顯著影響，Sanceda[25]和Katsiari[26]等也在發酵香腸和菲達奶酪的研究中得出類似結果。

表4 不同KCl替代配方腌制肉塊氨基氮與肽氮含量變化Table 4 AN and PeN (expressed as mg/100 g) in dry-cured meat with different salting treatmentsnts

2.2.3 KCl替代比例對丙氨酰氨肽酶活力的影響

氨肽酶在腌臘肉制品的加工過程中水解寡肽（特別是三肽和四肽）釋放游離氨基酸，游離氨基酸再通過Strecker降解和美拉德反應產生小分子化合物，形成產品的特征風味。其中丙氨酰氨肽酶是腌臘肉制品加工過程中最主要的氨肽酶[13]。KCl和NaCl在不同離子強度時對AAP的影響如圖3所示，隨著KCl和NaCl添加量的升高，AAP活性受到抑制加強，但KCl和NaCl在同添加量時對AAP的影響無顯著差異（P＞0.05）。這一結果可能是因為K+與Na+本身是同族元素且性質非常相近。Armenteros等[22]也曾報道KCl和NaCl對豬背最長肌內AAP的影響，發現NaCl和KCl在對AAP活力的抑制作用上無顯著差異（P＞0.05）。不同KCl替代比例對干腌肉塊AAP活力的影響結果如圖4所示，各替代組與對照組相比，丙氨酰胺肽酶活力無顯著差異（P＞0.05）。

圖3 不同離子強度對丙氨酰胺肽酶AAP活力的影響Fig.3 Effect of KCl and NaCl concentrations on AAP activity

圖4 不同KCl替代比例腌制肉塊AAP活力變化Fig.4 AAP activity in the dry-cured meat with different salting treatments

2.3 KCl替代比例對干腌肉感官評分的影響

表5 不同KCl替代配方腌制肉塊感官評價結果Table 5 Sensory evaluation of dry-cured meat with different salting treatmentsments

由表5可見，當KCl替代比例高達50%和60%時滋味評分顯著降低（P＜0.05），明顯的苦澀味或金屬味不易被接受。Armenteros等[27]研究也發現在干腌腰肉中利用KCl替代NaCl腌制比例不超過50%時對產品感官評分結果無顯著影響。由表5可以看出在干腌肉塊中KCl替代NaCl的最大可接受比例為40%。

3 結 論

以KCl不同比例替代NaCl腌制肉塊進行單因素試驗，優化得到KCl最優替代比例為40%，產品中NaCl含量為3.14%，顯著低于市面臘肉制品的8%左右鈉鹽。且40%替代后對產品的理化性質、蛋白水解指標和感官均無顯著影響。但當KCl替代比例超過50%時，產品的水分顯著升高，感官表現出明顯的金屬味和苦澀味不易被接受。這一結論為研發其他健康低鈉鹽的干腌肉制品提供參考。

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Influence of Potassium Chloride as Partial Substitute for Sodium Chloride on Proteolysis and Sensory Properties of Dry-Cured Meat Products

WU Hai-zhou, ZHANG Ying-yang, LI Liang-hao, TANG Jing, ZHAO Jian-ying, RUAN Gui-ping, ZHANG Jian-hao*
(National Center of Meat Quality and Safety Control, Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control, Ministry of Agriculture, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Potassium chloride was used to partially replace sodium chloride (20% – 60%) in dry-cured meat from pig hindquarters and its effect on physical, proteolysis and sensory properties in dry-cured meat was investigated. The results showed that partial replacement of NaCl from 0 to 60% by KCl in dry-cured meat did not signi cantly affect the proteolysis index and peptide nitrogen, amino acid nitrogen and alanyl aminopeptidase (AAP) activity. Also, the sensory analysis of nal products with 40% or lower replacement did not reveal an obvious differ ence (P ＞ 0.05). When 40% NaCl was replaced by KCl, the NaCl content was only 3.14% in nal products without impact on proteolysis and sensory properties, suggesting that the optimal replacement level is 40%.

dry-cured meat products; potassium chloride; substitute; proteolysis; sensory properties

TS201.21

A

1002-6630(2014)01-0039-05

10.7506/spkx1002-6630-201401008

2013-02-01

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD28B01）；國家公益性行業（農業）科研專項（201303082-2）

吳海舟（1987—），男，碩士研究生，研究方向為畜產品加工與質量控制。E-mail：2011108053@njau.edu.cn

*通信作者：章建浩（1961—），男，教授，博士，研究方向為肉制品加工和質量控制。E-mail：nau_zjh@njau.edu.cn