一種氨基酸低鈉復配鹽的初步開發研究

劉宏蘭，何計國

(中國農業大學 食品科學與營養工程學院，北京 100083)

食鹽(主要成分是NaCl)作為百味之祖，不僅可以賦予食品咸味，調節食品感官風味，并且對食品的質構、加工特性以及保質期都有重要影響[1-4]。此外，食鹽對維持人體酸堿平衡、滲透壓、神經系統的興奮以及其他生理功能起著重要作用[5]。研究證實，攝入的鈉鹽過高會引起高血壓、心腦血管疾病、腎結石以及骨質疏松等一系列的疾病[6，7]。由于飲食習慣及食品加工業的影響，食鹽的攝入量遠高于需求值，全球食鹽平均攝入量約為9～12 g/d，我國北方人群的食鹽攝入量甚至達12～18 g/d，是世界衛生組織建議值的2倍以上[8]。而氯化鈉作為口感最佳、咸度最好的咸味劑，減少它的用量勢必會影響消費者對食物的喜愛。因此，如何減少食鹽中的鈉離子而使其咸度不變成為各國爭先研究的課題。低鈉鹽產品便是應此類需求而出現的，GB/T 19420-2003《制鹽工業術語》中定義，低鈉鹽是一種以氯化鈉為載體，添加一定量鎂鹽、鉀鹽的食用鹽[9]。

但氯化鉀及其他非鈉鹽替代物的咸度不及氯化鈉，且有苦味、澀味、金屬味及其他不良味道[10，11]。而氨基酸[12]、L-蘋果酸、核苷酸等風味增強劑能增強咸味[13,14]，掩蓋不良味道[15]。此外，氨基酸、L-蘋果酸等能給人體新陳代謝帶來好處[16]，目前，已有大量文獻報道利用風味增強劑制成的低鈉鹽，如彭增起等利用L-精氨酸、L-組氨酸、L-賴氨酸發明的低鈉復合鹽，孔保華等利用L-丙氨酸研制的復配低鈉鹽等。咸度及口感的評定通常采用人體感官分析，感官評價方法主要采用量值評估法、直接評分法、感官剖面法等[17-19]。本實驗采用直接評分法評價復配鹽的咸度，用三點檢驗法檢驗精制鹽及復配鹽在粥中的感官差異分析，為研制低鈉食鹽提供了參考。

1 復配鹽的初步配方設計與口感優化

1.1 材料和儀器

精制鹽：中鹽金壇鹽化有限責任公司；氯化鉀：連云港潤普食品配料有限公司；純凈水：娃哈哈公司；L-Arginine、L-Aspartate、L-蘋果酸：食品級，由Coolaber公司提供；燒杯、玻璃棒、容量瓶、去離子水：實驗室提供；一次性杯子、一次性勺子、紙、筆。

精密電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 評估人員的篩選與培訓

參與感官評估的人員年齡分布在22～36 歲，無味覺異常報告。在正式實驗開始之前，采用基本味覺實驗及排序實驗初步篩選和培訓評估人員[20]。實驗開始之前，針對具體的評定流程、待評估產品感官特性描述詞語、評價指標、感官品評環境及相關的注意事項對評估人員進行培訓，同時進行產品的預品嘗；所有的待品評樣品均置于100 mL 透明的一次性品味杯中，溫度控制在25 ℃。

1.2.2 最適濃度的確定

精制鹽最適濃度的確定參考“恰好實驗”[21]。準備0.2%、0.4%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%(W/W)的精制鹽溶液，以平衡未知的方式呈送給評估員，按照-4～4(9 級) 評分標準進行打分，數字由低到高表示咸味由弱到強的變化，0分對應的濃度為適宜的濃度[22]，分值-4 與4分別對應兩個極端的感受。在本實驗中，-4 分代表咸味極其清淡甚至無咸味，而4 分代表特別咸。以精制鹽為原料，以線性回歸分析氯化鈉適宜的濃度。

1.2.3 復配鹽的感官評定

采用直接評分法,以精制鹽最適濃度為標準參比液，時間定為10∶00～15∶00，每個樣品在同一天上下午各評1次。在進行感官評定實驗之前至少1 h之內，除純凈水外，感官評定人員不得進食其他食物和飲料。所有評定人員對溶液的咸度和口感進行評分。每次品嘗量為5 mL，每次評定結束后用去離子水漱口，且兩次評定之間間隔60 s。評價標準見表1。

表1 復配鹽感官評價標準

1.2.4 復配鹽配方的設計

本實驗首先確定兩種氨基酸的最佳添加比例，再以此最佳配方為基礎確定L-蘋果酸的添加量。

1.2.4.1 L-Aspartate和L-Arginine添加比例的確定

查閱文獻發現，L-Aspartate和L-Arginine共同使用時，增咸效果明顯[23]。將復配鹽中的精制鹽固定在65%，復配鹽的配方見表2。

表2 L-Aspartate和L-Arginine添加比例的確定

1.2.4.2 L-蘋果酸添加量的確定

研究表明L-蘋果酸是最佳的有機酸增咸劑[24]。根據1.2.4.1中評分最高的復配鹽配成1%的溶液作為基液,將L-蘋果酸按照0%、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%(L-蘋果酸用量為基液中L-蘋果酸添加量占氯化鈉與氯化鉀質量之和的百分比)添加。

1.3 結果與分析

1.3.1 精制鹽最適濃度的確定

通過基本味覺實驗和排序法對0.1%～1.4%(分度值為0.1%，W/W)的精制鹽溶液進行排序后，篩選出10名(3男7女)感官人員參與本實驗的評估,精制鹽的適宜濃度可以通過測定鹽濃度和咸度的對應關系來決定，見圖1。

圖1 精制鹽濃度與咸度曲線

根據此線性關系得出25 ℃下精制鹽溶液的適宜濃度為1.05%(W/W，組分質量占水體積百分數，下同)；為了稱量及計算方便，本實驗中精制鹽適宜的濃度選取1%(W/W)。

1.3.2 復配鹽評分結果

通過感官評價得出7種復配鹽的感官評分結果，見圖2。

圖2 7種復配鹽的感官評分結果

注：圖中數據的上標數字相同代表各水平間無顯著差異，不同則代表有顯著性差異(p<0.05),圖3同。

7個樣品的咸度及口感評分均低于3分，樣品3的評分最高，咸度評分為2.95分，口感評分為2.9分。在咸度方面，樣品3與其余6個樣品之間有顯著性差異(p<0.05)，樣品1、樣品2、樣品5之間無顯著性差異(p>0.05)，樣品6、樣品7之間也無顯著性差異(p>0.05)。在口感方面，樣品3與其他6個樣品之間有顯著性差異(p<0.05)，其余樣品之間無顯著性差異(p<0.05)。說明L-Aspartate和L-Arginine兩種氨基酸按照相同比例使用時效果最好。

1.3.3 L-蘋果酸對復配鹽增咸效果

以樣品3的復配鹽配成1%的溶液作為基液,將L-蘋果酸按照0%、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%(L-蘋果酸用量為基液中L-蘋果酸添加量占氯化鈉與氯化鉀質量之和的百分比)，結果見圖3。

圖3 L-蘋果酸添加量對復配鹽咸度的影響

由圖3可知，隨著L-蘋果酸量的增加，咸度評分略有上升。在咸度方面，1.6%添加量與其他4組添加量有顯著性差異(p<0.05)，0%與0.8%添加量之間無顯著性差異(p>0.05)。添加量為1.6%時達到最大值，咸度評分為3.15分，口感評分為2.95分。之后隨著其添加量的增加，咸度下降，口感評分下降。說明L-蘋果酸有增強低鈉鹽咸度的作用，且在1.6%添加量時最好，隨著添加量的增加，咸度和口感評分下降，可能是由于酸味增強掩蓋了咸味。

因此，最后得出復配鹽的配方為：精制鹽∶氯化鉀∶L-Aspartate∶L-Arginine為65%∶25%∶5%∶5%，再添加1.6%(復配鹽中L-蘋果酸添加量占氯化鈉與氯化鉀質量之和的百分比)L-蘋果酸。以此配方得出的復配鹽中鈉、鉀比值約為1.9，符合人體正常的鈉、鉀需求。

2 三角檢驗測定兩種鹽在粥中的差異

三角檢驗法是通過感官鑒別兩個樣品間細微差別，適用于樣品間顯著性差異的判斷[25]。綜上，我們確定出了復配鹽的配方，在此基礎上驗證復配鹽在粥中的效果，更能為低鈉鹽在食物中的實際使用效果提供依據。

2.1 材料與儀器

米：購自超市；燒杯、玻璃棒、容量瓶、去離子水：實驗室提供；一次性杯子、一次性勺子、紙、筆。

電磁爐 Chiuko公司；精密電子天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司；電位滴定儀、pH計 Mettler Toledo公司；HD-3A型智能水分活度測量儀 無錫市華科儀器儀表有限公司。

2.2 方法

2.2.1 粥的制作

稱取300 g米，加入3000 g純凈水，用電磁爐800 W煮制45 min，煮好后固定重量為3000 g。將煮制好的白粥按照1500 g稱取兩份，一份加入15 g精制鹽，編號為A；另一份加入15 g復配鹽，編號為B。按照每份10 g的量分裝到一次性品嘗杯中，并且在實驗開始前10 min完成樣品準備工作。粥的編碼表見表3。

表3 粥的編碼表

2.2.2 感官評價方案

實驗定在上午10點，在室溫恒定25 ℃條件下進行。根據 GB/T 12311—2012 《感官分析三點檢驗》中的要求[26]，選取24名品評員組成感官評價小組，按照三角檢驗法樣品呈送順序，見表6。提供給品評員3個粥樣品，其中兩個是相同的，要求品評員按照樣品的順序依次品嘗，品嘗完一個樣品后用清水漱口，并間隔60 s再品嘗下一個樣品，最后選出有差異的樣品。把結果寫在三角檢驗法評價表中，見表4。收回統計實驗結果，查三角檢驗法檢查表(見表5)，進行結果分析。

表4 三角檢驗法評價表

表5 三角檢驗檢查表

2.2.3 氯化鈉測定

采用氯化鈉自動滴定儀測定氯化鈉的含量。稱取樣品10 g，精確至0.001 g，于100 mL的燒杯中，轉移到容量瓶中，用去離子水定容至100 mL。再取制備好的溶液0.1 g，用自動電位滴定儀檢測。

2.2.4 粥理化性質的測定

將粥制備好后密封，30 min后進行檢測。

酸度的測定：pH計。

水分活度(Aw)的測定：水分活度測量儀。

2.3 結果與分析

2.3.1 感官結果分析

通過對24位感官評價人員評價結果的分析，統計24張感官評價表，結果見表6。共有10位正確選擇出有差別樣品，14位錯誤選出有差別樣品。由表5可知，當n=24時，10<13(5%),說明兩者沒有顯著性差異。其中做出正確選擇的10人中，在覺察到的差別強度上選擇“沒有”的有0人，“很弱”的有3人，“弱的”有5人，“中等”的有1人，“強”的有1人，“很強”的有0人。因此，可以得出兩種粥的味道無明顯差異。

表6 三角檢驗結果記錄表

表7 喜好結果統計

由表7可知，從10位正確選出粥樣品的評價中，喜歡A樣品的有6人，喜歡B樣品的有4人，查三角檢驗檢查表可得當n=10時，6=6(5%)，說明兩種粥在喜好上有顯著性差異。

2.3.2 氯化鈉測定結果

精制鹽中的氯化鈉含量為99.7%，鈉含量為39198.05 mg/100 g。則復配鹽中按精制鹽的比例可以得出其鈉含量約為25478.73 mg/100 g。

2.3.3 粥理化測定結果

通過實驗測得兩種鹽添加的粥中，pH和Aw沒有顯著性差異，結果見表8。說明用非鈉鹽及風味增強劑代替約35%鈉鹽后對粥的pH和Aw影響不大。

表8 兩種粥的pH和Aw測定結果

3 結語

實驗通過恰好實驗確定了精制鹽最適感官溶液的濃度為1%(W/W)，避免了由于咸味過弱或過強帶來的感官誤差。直接評分法可以有效評價樣品的咸度和口感，實驗得出L-Aspartate、L-Arginine和L-蘋果酸有咸味增強的作用，且兩種氨基酸比例為1∶1時效果最佳，復配鹽的最佳比例精制鹽∶氯化鉀∶L-Aspartate∶L-Arginine為65%∶25%∶5%∶5%，再添加1.6%(復配鹽中L-蘋果酸添加量占氯化鈉與氯化鉀質量之和的百分比)的L-蘋果酸時得到的復配鹽咸度評分最高，咸度評分為3.15分，口感評分為2.95分，咸度比標準參比液稍強。按此配方計算精制鹽減少約35%，鈉含量下降約13719.32 mg/100 g。三點檢驗法和理化指標的測定表明，復配鹽能夠替代精制鹽在粥中的感官效果，且對粥的pH和Aw影響不大。此外，還需要進一步研究風味增強物質對低鈉鹽咸味的影響和低鈉鹽的最佳配方，以及對粥保存過程中的影響。