低鈉發酵肉制品理化特性及風味分析

侯婷婷 劉 鑫 崔福順 金 清 鄭乾坤 李 敏 王 娟 李官浩

(1. 延邊大學食品研究中心，吉林 延吉 133002；2. 山東省得利斯集團有限公司，山東 濰坊 262200)

發酵肉制品是指自然或人工控制條件下，利用微生物發酵作用生產的具有特殊風味、色澤和質地，且可較長保存的肉制品[1]。食鹽是發酵火腿的主要原料之一，發酵肉制品在加工過程中普遍存在含鹽量超標問題。

氯化物類復配鹽(氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂)是目前研究中采用較多的食鹽替代物，替代部分氯化鈉是減少肉制品中鈉含量的最佳選擇[2]，氯化鉀與氯化鈉具有相同的理化特性，而鈣、鎂在人體生理過程中起著重要作用。Gelabert等[3]研究表明氯化鉀40%替代量的樣品水分含量降低，硬度和苦味略有增加；陳佳新等[4]在肉脯生產過程中分別以10%～40%的KCl部分替代NaCl，發現KCl的替代比例在20%～30%較為合適；當KCl替代比例為40%時，肉脯品質下降且出現金屬味和后苦味。故添加氯化鉀、氯化鈣以及氯化鎂等能降低肉制品中鈉含量，但添加量過多會產生苦味、異味、金屬和澀味等。而掩蓋異味的方法主要是使用風味增強劑來增加肉制品的咸味，咸味肽中主要的呈味物質為氨基酸，其本身具有咸味[5]。

試驗擬將鉀鹽復配鹽(63% NaCl、30% KCl、7%咸味肽)、鈣鹽復配鹽(63% NaCl、30% CaCl2、7%咸味肽)及鎂鹽復配鹽(63% NaCl、30% MgCl2、7%咸味肽)用于干腌肉制品的加工，通過測定不同階段的理化指標及風味指標的變化，篩選出與鈉鹽試驗組理化性質及風味接近且鈉含量能夠降低的復配鹽，為低鈉火腿的研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉：山東省濰坊市得利斯同路食品有限公司；

氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣：食品級，河南祥瑞食品添加有限公司；

鈉、鉀、鈣、鎂標準品：國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

1.2 儀器與設備

分析天平：AL-204型，賽多利斯科學儀器有限公司；

色彩色差計：CR-410型，柯尼卡美能達(中國)投資有限公司；

水分活度儀：LabMaster-aw型，大昌華嘉商業(中國)有限公司；

電熱恒溫鼓風干燥箱：DHG-9146A型，上海精宏實驗設備有限公司；

紫外—可見分光光度計：UV-6100型，上海元析儀器有限公司；

自動凱式定氮儀：K9840型，濟南海能儀器股份有限公司；

高速分散均質機：FJ-200型，上海標本模型廠；

臺式離心機：TDL-40B型，上海安亭科學儀器廠；

旋轉蒸發儀：R-215型，瑞士Buchi公司；

原子吸收光譜儀contrAA700型，德國耶拿公司；

便攜式電子鼻系統：PEN3型，德國Airsense公司；

味覺分析系統：SA-402B型，日本Insent公司；

純水儀：FBZ1002-UP-P型，青島富勒姆有限公司。

1.3 方法

1.3.1 干腌肉塊加工 選擇新鮮豬后腿肉修整成大小厚度一致的肉塊，上鹽量為肉重的8%，0～4 ℃下腌制3 d，13～15 ℃下發酵24 d，于加工的第0，3，11，19，27天取樣。對照組和復配鹽添加比列如表1所示。

表1 復配鹽添加比例

1.3.2 顏色的測定 肉樣瘦肉部位隨機取3個點，用色差計測定3次取平均值。

1.3.3 水分含量的測定 按照GB/T 5009.3—2016中的直接干燥法進行測定。

1.3.4 水分活度的測定 用水分活度測定儀進行測定。

1.3.5 揮發性鹽基氮的測定 按照GB 5009.228—2016中硝酸銀滴定自動凱氏定氮儀法測定。

1.3.6 微量元素含量測定

(1) 鈉：按GB 5009.91—2017執行。

(2) 鉀：按GB 5009.91—2017執行。

(3) 鎂：按GB 5009.241—2017執行。

(4) 鈣：按GB 5009.92—2016執行。

1.3.7 電子鼻、電子舌分析 參照許美娜[6]的方法。

1.3.8 風味分析 取5 g(精確到0.01 g)樣品直接置于20 mL頂空進樣瓶中，60 ℃孵育20 min后進樣進行檢測。GC-IMS條件：色譜分析時間25 min，柱溫40 ℃，IMS溫度45 ℃，色譜柱FS-SE-54-CB-1 15 m×0.53 mm，進樣體積500 μL，孵育時間20 min，孵育溫度60 ℃，進樣針溫度85 ℃，孵化轉速500 r/min，載氣為高純度氮氣。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel軟件整理，用OriginPro 2018軟件統計分析及繪圖。GC-IMS數據分析采用儀器配套的分析軟件包括LAV(Laboratory Analytical Viewer)和三款插件以及GC×IMS Library Search，從不同角度進行樣品分析。

2 結果與分析

2.1 對干腌肉塊顏色的影響

由圖1可知，隨著肉塊加工時間的延長，各試驗組的亮度(L*)值和紅度(a*)值逐漸下降，鎂鹽復配鹽的黃度(b*)值在發酵結束時顯著低于其他組的；鉀鹽復配鹽與對照組在發酵結束時肉塊色澤均具有干腌肉制品的鮮紅色，而鈣鹽復配鹽發酵后的肉塊顏色發白。

2.2 對干腌肉塊水分含量及水分活度的影響

由圖2可知，隨著肌肉組織中鹽的擴散，各試驗組水分含量均逐漸下降且存在差異，發酵結束時鉀鹽復配鹽與對照組水分含量更為接近。

由圖3可知，各試驗組的水分活度在肉塊加工過程中均迅速下降，發酵結束時鉀鹽復配鹽與對照組的水分活度較為接近且低于其他兩組。

2.3 對干腌肉塊揮發性鹽基氮的影響

由圖4可知，各試驗組肉塊的揮發性鹽基氮含量先上升后降低，第19天時達最大，其中以鉀鹽復配鹽揮發性鹽基氮含量值最大。發酵結束后，鉀鹽復配鹽與對照組的揮發性鹽基氮含量顯著高于其他兩組，且較為接近。

2.4 對干腌肉塊微量元素的影響

由圖5可知，各試驗組肉塊的鈉含量逐漸上升，是因為食鹽隨著加工時間的延長逐漸滲透到肉的中心部位；3種復配鹽均能顯著降低干腌肉塊中鈉含量，鈣鹽復配鹽的鈉含量相對最低；鉀、鈣、鎂含量除相對應食鹽復配鹽在含量上有顯著增加外，其余各試驗組在發酵結束時含量均較接近。研究[7]表明，低鈉產品的長期攝入能夠降低動脈高血壓的風險，有益于消費者的健康。

2.5 風味分析

由圖6可知，原料豬肉樣品中揮發性有機物種類較少，加入鹽進行腌制3 d后，由于鹽析作用，豬肉中揮發性有機物種類增多，風味成分更豐富。

由圖7可知，區域A中標出的物質如2-丙酮、己醛、2,3-丁二酮、1-丙醇等物質在原料肉中含量最高，但腌制結束時該類物質含量大幅下降；區域C中物質如己烷-2-酮、2-丁酮、1,8-桉樹腦、2-己烯-1-醇等物質在原料肉中含量最高，腌制后的該類物質含量降低，發酵后含量繼續降低，可能是腌制及發酵過程中與其他化合物發生了反應生成新的風味物質；區域B中標出的物質如2-庚酮、2-丙酮、己醛、1-戊醇、2-乙基-1-己醇、戊醛、2-甲基吡嗪等物質在原料肉中含量較低，但腌制結束及發酵結束后該類物質的含量均升高。酮類可能是由不飽和脂肪酸的熱氧化或降解產生的，主要呈現桉葉味、脂肪味和焦燃味，酮類香氣閾值總體低，且對肉中甜的花香及果香風味有貢獻，并且隨著碳鏈的增長會呈現出更強的花香特征[8-10]；己醛具有清香的青草香，戊醛具有讓人愉悅的水果香，一般飽和的C6～C12醛類物質具有草香、脂肪香的氣味[11-12]，有利于腌肉制品揮發性風味化合物的產生；1-戊醇具有刺激氣味[13]；2-甲基吡嗪則具有堅果香、霉香、烤香。這些物質可能是干腌肉塊制品風味形成的主要化合物。

圖1 不同復配鹽干腌肉塊色澤的變化

圖2 不同復配鹽干腌肉塊水分含量的變化

Figure 2 Changes in moisture content of dry cured meat pieces in different salt substitution groups

圖3 不同復配鹽干腌肉塊水分活度的變化

Figure 3 Changes in water activity of dry cured meat pieces in different salt substitution groups

圖4 不同復配鹽干腌肉塊揮發性鹽基氮含量的變化

Figure 4 Changes of volatile base nitrogen content in dry cured meat pieces of different salt substitution groups

2.6 電子鼻/舌分析

由圖8可知，主成分1(PC1)、主成分2(PC2)的方差貢獻率分別為69.71%，22.62%，累計解釋了92.33%的方差，說明主成分 1 和主成分 2 包含了樣品的大部分信息，能夠反映出不同試驗組干腌肉塊的整體氣味信息。電子鼻檢測能使不同加工階段的干腌肉塊制品得到區分，且不同復配鹽的肉塊在腌制階段氣味有差別，而在發酵結束時，對照組與鉀鹽復配鹽區域上有部分重疊，說明其組分相近。

圖5 不同復配鹽干腌肉塊微量元素含量的變化

YL-1. 原料肉 1-2-A. 對照組 2-1-A. 鉀鹽復配鹽 3-1-A. 鎂鹽復配鹽 4-1-B. 鈣鹽復配鹽

A～Q分別表示1-butanol、hexan-2-one、2-butanone、1,8-cineole、2-hexen-1-ol、2-heptanone、2-propanone、hexanal、1-pentanol、2-ehtyl-1-hexanol、pentanal、2-methyl pyrazine、2-pentanone、pentanone dimer、hexanal、2,3-butanedione、1-propanol。每組腌制方式均有3個樣品，編號分別為1-1、1-2、1-3，每個樣品做兩個平行樣，編號分別為1-1-A、1-1-B，對應的發酵產品編號分別為1-1-C、1-1-D；從上到下依次是YL、鉀鹽復配鹽、鎂鹽復配鹽、對照組和鈣鹽復配鹽樣品

圖7 肉塊部分揮發性有機物指紋圖譜

Figure 7 Fingerprint of some volatile organic compounds in raw meat, pickled and corresponding fermented meat pieces

P. 腌制結束 M. 發酵結束

Figure 8 Analysis of the principal components of the electronic nose of dry cured meat in different salt substitution groups

由圖9可知，鈣鹽復配鹽咸味、酸味輸出值最高，對照組咸味、酸味輸出值最低；鉀鹽復配鹽和對照組樣品的滋味響應強度基本相同，說明二者滋味物質成分及含量較為接近。

圖9 不同復配鹽成熟干腌肉塊電子舌雷達圖

Figure 9 Electronic tongue radar diagram of mature dry cured meat block with different salt substitution group

3 結論

試驗表明，發酵結束時鉀鹽復配鹽的肉塊在顏色、含水量、揮發性鹽基氮含量以及風味上都與對照組更為接近；3種低鹽配方終產品的鈉含量較對照組明顯降低，其中鈣鹽復配鹽降低鈉含量效果最為顯著，但鈣鹽復配鹽干腌肉塊的色澤、風味較差；為保證產品質量，采用30% KCl和7%咸味肽用于干腌肉塊制品中替代鈉鹽的效果更佳。后續可考慮將鉀鹽與鈣鹽、鎂鹽等聯合使用替代鈉鹽來提升發酵肉制品品質。