肉制品加工中的減鹽技術：研究進展與應用展望

王 衛，張 銳，張佳敏，楊軼浠，白 婷，吉莉莉

（成都大學 肉類加工四川省重點實驗室，四川 成都 610106）

食鹽對于動物生理的正常運轉，尤其是對原始人類轉變為現代人類的進程中發揮了極為重要的作用。人的體液是一種含鹽的“咸水”，食鹽的鈉離子和氯離子參與體內酸堿平衡的調節、胃酸的生成、細胞外液的滲透壓及神經正常興奮性維持等，為生命機能所必需。如果人體缺鹽，輕者疲乏、頭暈、體位性低血壓，重者惡心嘔吐、表情淡漠、血壓過度下降，甚至休克、昏迷等。孕婦缺鹽或因疾病使鈉過度流失，將導致嬰兒早產、神經后遺癥或生長不良。患有囊性纖維化的嬰兒氯化鈉過度排出導致電解質紊亂、代謝性堿中毒，對其治療方法是為早產兒提供足夠的鈉攝入，以及為患有囊性纖維化的嬰兒在出生后的前4 周予以鈉的補充。鑒于必要的食鹽對維持人體健康的重要性，有專家甚至認為食鹽過少對身體產生不利影響可能大于過多。人體每天通過食物攝入的天然鈉只能滿足機體對Na和Cl元素10%的需求，需通過在烹制食品中添加食鹽。

人類經歷過因缺鹽嚴重影響健康的歷史，但隨著社會的發展及生活方式的變遷，腦力代替體力，以車代步，以靜代動，鹽的排泄遞減。同時對工業化產品、外出用餐等需求增加，食鹽需求下降而攝入量卻上升。工業化方便食品，尤其是肉制品出于工藝特性和保存性的考慮需添加較高含量的食鹽，有的食品鈉含量甚至超過500 mg/100 g。2019年以來新冠病毒流行封鎖期，冷凍食品、罐裝食品、方便食品、零食和其他高鈉食品消費激增，導致食鹽攝入量的進一步升高。研究表明，食鹽攝入超過機體內鈉和氯的平衡能力，將成為威脅健康的嚴重隱患，如誘發高血壓等心血管疾病風險，而62%的中風和49%的冠心病都是由血壓升高引起。高鹽飲食還與肥胖、骨質疏松、肌無力、哮喘、胃癌、精神疾病等有關，據估計，過量的膳食鈉每年可導致上百萬人死于相關疾病。而過量的鈉攝入帶來的危害性會隨年齡增長而逐漸升高，這些生理變化均存在導致老年性疾病的可能。

盡管鈉攝入與心血管疾病及其他疾患的關系尚存在爭議，有的作用機制及其影響也還在探究中，但盡可能降低鹽的攝入有利于健康已成為共識。世界衛生組織推薦的人均食鹽日攝入量應低于5 g，總鈉不高于2 g，而全球范圍內的Na攝入量估計接近4 g。我國居民膳食指南推薦成人每日攝入食鹽不超過6 g，而實際攝入高達10～15 g。因此各國都開展了減鹽行動，2013年世界衛生大會商定的預防控制非傳染性疾病的自愿性全球目標之一，是到2025年將鹽攝入量相對降低30%。《“健康中國2030”規劃綱要》也確定2030年我國人均食鹽日攝入量降低20%。鑒于75%以上的鈉攝入量均來自加工食品和餐館食品，歐洲和北美洲的調研結果表明，家庭烹飪添加的鈉鹽僅占飲食攝入的5%～10%，而超過75%的鈉鹽來自市場的加工食品。丹麥的一項研究也顯示，加工食品提供的食鹽量占總攝入量的90%。英國居民每年從加工肉制品中攝入的鈉占鈉總攝入量的18%，而愛爾蘭僅干腌肉制品就可貢獻20%以上的鈉攝入 量。在亞洲，家庭烹飪添加的食鹽量占飲食總攝入量的72%～76%，主要攝入來源是干腌肉制品、腌咸菜和發酵調味品等。

隨著加工食品及家庭餐桌上食鹽添加量的逐漸增加，降低鈉鹽添加量已成為全球共同關注的焦點。泛美衛生組織將加工食品中的減鹽作為減少鈉攝入量的戰略行動之一，世界衛生組織在倡導消費者通過飲食總體調控降低食鹽攝入的同時，鼓勵食品行業降低加工產品中的鈉含量或者將普通食鹽換成低鈉、高鉀的替代品。我國在正式啟動的《健康中國行動（2019—2030年）》中明確了減鹽的具體措施，包括鼓勵加工食品中的減鹽、修訂預包裝食品營養標簽通則、推進食品營養標準體系建設等。而食品工業是減鹽的重中之重，醬油等調味品、肉制品等均成為減鹽的主要對象。

1 肉制品加工與食鹽

1.1 肉制品加工中的食鹽添加

肉制品是食品中鹽含量較高的產品類型。一般腌臘肉制品鹽含量3%～7%、干香腸3%～4%、傳統臘肉5%～8%，部分干腌肉制品高達8%～12%，火腿的上鹽量甚至達到鮮腿質量的10%～15%；熟肉制品大多在2%～3%，例如，醬鹵肉制品2.0%～2.5%、蒸煮香腸2.8%～3.0%。而產品中的鹽含量因不同類型差異較大，如生鮮預調理肉制品300～500 mg/100 g（以NaCl計，下同），清蒸類肉罐頭400～500 mg/100 g，西式蒸煮香腸1 000～1 300 mg/100 g，中式火腿1 300～1 700 mg/100 g。

1.2 食鹽在肉制品加工中的作用

2 000多年前我國就有了將食鹽作為食品添加劑的記載，現代研究已證實了食鹽在食品中的諸多功能，如抑制食品中的腐敗菌、致病菌，阻止脂肪氧化，延長產品保質期，改善食品的保水性與質構，增強風味平衡，掩蓋食物加工過程中產生的苦味和怪味等，而其在肉制品中的調味、增香、保水、助色、抑菌防腐等作用更是不可或缺。

對香腸等肉制品的研究表明，不同食鹽添加量對產品質構等品質特性有顯著影響，在一定范圍內食鹽添加量越多，產品出品率和保水性越好。通過優化脂肪及食鹽替代物也可降低減鹽對產品風味的負面影響，但很難保證應有的獨特感官品質和可貯性。食鹽可促進蛋白質的水合作用、增強蛋白質與蛋白質以及蛋白質與脂肪之間的結合，這些特性使肉制品與脂肪混合后的乳化性更加穩定。鹽含量低于1.5%的肉制品由于乳化狀態不穩定而導致質構缺陷。食鹽添加量的降低會引起蛋白質過度水解和組織蛋白酶活性的增強，進而使肉制品的質地變軟，產生不良滋味。

食鹽通過有效降低肉制品的水分活度（water activity，）而抑制微生物的生長，例如，在火腿、培根等肉制品中，食鹽將其調節至0.90～0.95，是保證其微生物安全和貨架壽命的必要條件。當然，肉制品中單獨添加食鹽在感官可接受的咸度范圍不足以完全抑制腐敗菌和致病菌的生長，因此還要與亞硝酸鈉等添加劑以及低溫和pH值等的調控協同作用，才能確保產品的安全可貯。盡管如此，目前尚未找到比食鹽更為安全而又能發揮其諸多作用的添加劑，有專家甚至認為，減鹽肉制品中的食鹽替代品很難達到確保產品感官品質可接受且能夠抑制病原菌的生長的要求。

1.3 食品防腐保質柵欄技術與食鹽

根據柵欄技術的基本原理，是保障食品優質、安全、可貯最為關鍵的柵欄因子之一。在微生物和酶類導致的食品腐敗過程中，水的存在是必要因素，越高，微生物導致的腐敗越容易發生。降低食品是延長其保存期常用且最為有效的方法，為此一是通過烘烤、風干等干燥脫水，二是添加調節劑，三是凍結。干燥脫水降低最為直接和快速，但大多肉制品水分含量不能過低，否則產品質地過于干硬，因此脫除水分程度有限。凍結貯藏食品的重要機理也在降低。如為0.98的生鮮調理肉制品，在-18 ℃和-48 ℃可分別將降至0.95和0.75，這僅僅對凍藏食品有效。對于大多半干水分和非凍藏食品，降低最常用的手段是添加調節劑，包括食鹽、聚磷酸鹽、檸檬酸鈉、抗壞血酸、葡萄糖酸內脂、醋酸鈉、乳酸鈉、蔗糖和葡萄糖等，其中食鹽最為高效和安全。在肉制品中添加3%的醋酸鈉和糖，可使其下降0.07左右，而等量的食鹽對的降低度達到0.2，這對于保障食品的安全性和可貯性極為重要，足以對金黃色葡萄球菌、李斯特菌和肉毒梭菌等起到有效抑制作用。

每種可貯食品內都有其不同的柵欄因子互作，達到保證微生物和酶類等穩定性的平衡。這一平衡中某個柵欄因子的微小變化（如降低食鹽添加量使升高）均可對產品安全可貯性和總體質量產生不利影響。例如，乳化型香腸通過食鹽（約3.0%）和脂肪（約30%）將調節至小于0.96，腌臘制品通過添加食鹽（4%～5%）和干燥（至水分含量小于35%）的方式將調節至小于0.80，醬鹵制品通過添加食鹽（3%～4%）和糖（2%～5%）的方式將調節至小于0.96。有的食品中柵欄因子互作又如同魔方式效應，各柵欄因子的變化均對產品的微生物穩定性和總體質量特性產生影響。減鹽降低了柵欄強度，導致“方塊”的變化，與pH值（調節酸堿度）、（低溫）、F（熱加工）、Eh（脫氧）等“方塊”的合作效應隨之改變，就可能對產品的感官色澤、味道、質構、保水性、微生物穩定性等產生綜合影響。以工業化菜肴制品紅燒肉軟罐頭為例，在室溫下貯藏時這類產品達到可貯的柵欄因子及其互作條件為：F＞0.4、 pH＜6.5、＜0.96以及很低的Eh（真空灌裝），其中任一因子強度的升降都將導致整個體系的變化。因此在低鹽肉制品開發中，需探究涉及每一具體產品的各柵欄因子及其互作變化，減鹽導致的柵欄強度的下降甚至消失，必須有相應的“頂替”以彌補對天平式平衡效應或整體魔方式變幻效應的影響。

2 肉制品的減鹽技術

肉制品加工中減鹽所面臨的挑戰，是要尋找合適的食鹽替代物以及相應的加工技術。目前的相關進展，一是直接減少食鹽的添加量并輔以工藝改進，或者優化食鹽的物理形態使之在減少添加量的同時盡可能保持原有咸度；二是應用鉀鹽等非鈉鹽類替代食鹽的調味增香、改善質構等作用；三是添加植物提取物、風味增強劑或掩飾劑，替代食鹽的改善風味、增香、抗氧和防腐作用；四是應用新興物理技術彌補食鹽減少可能喪失的某些工藝或功能特性。

2.1 減少食鹽添加或優化食鹽物理形態

對一些傳統的高鹽肉制品，如火腿等，直接減少食鹽添加并輔以工藝優化是可行的，出于健康原因，消費者完全能夠接受減鹽后感官味道的變化。存在的問題是這些肉制品減鹽后，在傳統加工和貯藏方式下如何保持對致病菌和腐敗菌的有效抑制，以及如何保證產品足夠的貯藏期。例如，在臘肉加工中直接減少食鹽添加，并通過對腌制劑配方和工藝進行改進，在保持產品可貯性的同時可有效降低鈉含量，產品的主要特性指標甚至得到改善，但產品的硬度和pH值增大。采用蒸汽烤替代傳統工藝加工低鹽雞胸肉，改進的工藝為蒸汽量50%、烘烤溫度210 ℃、烘烤時間15 min，減鹽率可達到38%。但在較多有關低鈉香腸、咸肉、火腿等的研究中，產品口感、風味仍然難以達到與傳統產品完全一致，而且大多尚處于基礎研究階段。現代肉制品加工與貯藏技術的不斷進步，為肉制品的減鹽提供了可能。如冷鏈技術的普及，以及常溫產品的低溫化等。臘腸、臘肉等產品的冷鏈流通可在保證其商業經營必需的保質期的同時減少食鹽添加，并改善風味和口感。但冷鏈技術導致成本的上升和消費方式的改變，以及貯運技術缺陷可能存在的安全風險不容忽視。

單一的減鹽在技術上難以滿足低鈉肉制品的生產要求，需要對產品的配方和工藝進行重新設計和優化。如溫控腌制、注射滾揉、斬拌乳化等，均可在一定程度上替代食鹽在保水性、質構改善等方面的作用，但受限于產品類型，且降低鹽含量功能的機理尚不清楚。除了單一減鹽輔以改良工藝，優化鹽的物理形態也是途徑之一。該技術是通過改變食鹽顆粒的大小或形態，如制成微片，粒徑降至小于20 μm，以改變食鹽在口腔中的溶解速率，影響人口腔對咸味的感知，產生更強的咸味感，從而降低食鹽添加量。為此已有商品化改性鹽產品出現，應用于食品中可減少25%～50%的食鹽添加量，但此類改性鹽只能應用于無需考慮質構、抑菌性、保存期等需求的產品，因為食鹽添加量的減少勢必導致這些功能的減弱。通過改性鹽對肉制品進行減鹽理論上是可行的，但技術總體還不成熟，產業化實用性有待進一步探究。

2.2 無機鹽咸味劑替代物

鉀鹽等無機鹽替代是低鹽肉制品研究中的熱點，涉及的咸味劑包括氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、乳酸鉀及乳酸鈣等。諸多研究結果顯示，采用此法降低30%鹽添加量不會對感官接受性有特別大的影響，但會縮短產品保質期，且替代量過高時會產生不良風味，如苦味和金屬味等，無法實現完全替代。例如，李雨竹研究在培根中使用多種咸味劑，其中氯化鉀替代25%氯化鈉，對產品大多特性指標均無顯著影響；氯化鈣、氯化鎂、乳酸鉀、乳酸鈣混合或單獨替代氯化鈉會降低培根pH值、黃度值和和多環芳烴含量，而檸檬酸鉀和氯化鉀會提升這些特性指標值。替代鹽導致的培根pH值變化會抑制或促進后續加工過程的美拉德反應，進而影響培根中多環芳烴的生成。劉媛研究低鈉鹽灌腸，適宜的替代比為：氯化鉀20%、鳥胺牛磺酸20%、谷氨酸鈣10%，可在降低氯化鈉含量的同時，貨架期內揮發性鹽基氮含量和菌落總數變化無顯著差異。付麗等進行低鈉醬牛肉研究，篩選出復合低鈉鹽的最佳配方，食鹽添加量僅1%，其余用氯化鉀、氯化鎂和乳酸鉀替代，并輔以酵母提取物，使鈉鹽含量降低50%。宋文敏等以氯化鉀部分替代食鹽制作鹵鴨制品，替代比超過35%后對產品品質產生了顯著不良影響。雍明旭采用低鈉鹽替代開發低鈉牛肉丸，彈性、感官特性未受到顯著影響，但產品硬度升高。

在無機鹽咸味劑替代法中，配方變更和工藝優化也是很必要的，否則產品的風味和微生物穩定性將受到不良影響。池東等在低鈉廣式臘腸、張露在低鈉干腌豬肉的加工中均對此予以了證實。劉彤彤等研制的低鈉鹽水火腿，也通過對原有工藝的改良保證了產品的得率，且保水性和質構未受影響。余濤等采用低鈉復合鹽制作風干羊肉，將50%食鹽用氯化鉀、氯化鈣替代，并添加賴氨酸，所得低鈉產品的不足之處是揮發性風味物質含量更低。Alino等采用單獨或組合無機鹽（氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂）替代食鹽加工干腌肉，只保持產品原有感官和質構而不顧及保質期等，則食鹽替代率可接近50%。

使用這類咸味劑帶來的最大問題是如何克服替代鹽較差的腌制效果，以及產品風味的劣化。例如，鎂鹽替代食鹽，替代量稍高時產生苦味，即使添加風味增強劑也難以掩蓋。而且鎂鹽的溶解度差，不易滲透到肌肉中，對pH值的影響較大，生產成本也顯著增加。使用咸味劑替代食鹽加工低鈉火腿的研究也證實，在一定比例內可達較好效果，替代量稍高對產品的風味、口感、質構和保質期都將產生不利影響。鉀鹽、鈣鹽和鎂鹽作為食鹽替代物伴隨的金屬味或苦味問題一直難以解決，如氯化鉀替代氯化鈉，替代比例超過30%產品滋味就會顯著變差。硫酸鎂、氨基酸和二肽也會使肉制品產生不良味道，替代后雖然鈉含量顯著降低，但由于氣味和滋味變差，低鹽產品的評級普遍低于原產品。

2.3 天然植物提取物等功能性替代物

功能性添加劑替代食鹽在抑菌、抗氧化方面已有較多研究，其中植物提取物，特別是天然香辛料替代食鹽防腐、抗氧化的作用受到特別關注。研究顯示，大蒜、洋蔥、肉桂、肉豆蔻、咖喱、芥末、黑胡椒、百里香、薄荷、迷迭香、牛至、鼠尾草、茴香、羅勒、姜黃、香菜和姜等，這些香辛料的精油均可在一定程度上替代食鹽抑制致病菌、腐敗菌的生長，將其用于肉制品以開發低鹽、清潔標簽等產品備受推崇。

植物多糖、多肽、果膠等應用于肉制品，可在一定范圍替代食鹽改善產品質構、保水性、感官品質及風味等作用，但單一的使用效果存在局限性。為此，植物多糖與膠體和蛋白等的復合使用受到關注，如通過殼聚糖、果膠等包埋食鹽及其替代品，可使替代鹽的苦味減弱，但干腌時間延長，其產品總體可接受性有所降低；木糖醇、山梨醇等糖醇類及轉谷氨酰胺酶等均可提高肉的持水性，改善產品品質和風味，但轉谷氨酰胺酶可能會增加腸道通透性，存在安全隱患。

風味增強劑可替代食鹽改善肉制品品質，包括酵母提取物、谷氨酸鈉、肌酸二鈉、鳥苷二鈉、賴氨酸和牛磺酸等，其中谷氨酸鈉公認為效果較佳且安全，可在不顯著改變咸味口感的情況下降低食鹽添加量，存在的問題是仍然含較多的鈉離子。酵母提取物也越來越多應用于改善肉制品風味，以彌補食鹽替代品帶來的感官品質缺陷，但其經濟性和消費者的可接受性尚有爭議。

2.4 新興物理技術

新興物理保存技術在替代食鹽方面的作用也是使食品中的微生物失活及對風味缺陷的彌補，但本質上是非熱的物理過程，包括輻照、高靜水壓、脈沖電場、高強度激光、非相干光脈沖及超聲波處理等，其中一些技術在替代食鹽保持食品的最低所需貨架壽命上具有潛在應用價值，而且與傳統熱加工技術相比具有風味、營養、質地和其他重要質量特性損失更少的優勢。韓格等采用超高壓技術降低肉制品中食鹽的添加量，改善了肉的保水性、蒸煮損失、咸味和微生物安全性。但該技術存在產品需冷藏貯運、只適用于塑料類包裝材料、不能應用于高速生產線等不足，且隨著食鹽含量的降低可能導致肉制品色澤的不良變化。

超聲波、脈沖電場技術可殺滅微生物，但不同菌種對超聲波和電場的抗性差異很大，如何在不影響產品品質的條件下達到滅菌效果，其實用性尚需進一步探究。蔡克周等采用超聲波輔助腌制、殺菌，輔以咸味肽的添加，制作低鈉鹽醬鹵禽肉制品，減鹽50%以上，使產品保持了良好風味和貨架期。利用交變磁場技術替代傳統的蒸汽或電熱烘烤制作低鈉鹽板鴨，在減鹽條件下確保產品可貯性也有成功的研究。電離輻射、高靜水壓、高壓電脈沖等在保存高質量、低pH值食品以及一些較高pH值的預包裝切片肉制品等中顯現良好效果，通過與無菌包裝的結合，在非加熱狀態使食品中的微生物失活的“冷殺菌”方面展現良好前景，但在成本、可操作性、可適用的產品等方面尚受到限制。

2.5 聯合替代技術

以多因子互作的柵欄技術機理分析，替代食鹽的單一方法往往效果不佳，而多個較低強度柵欄因子結合的效果顯著更強。相關的研究包括：張建華在氯化鉀替代食鹽的低鈉肉制品加工中，以植物提取物輔助其抗氧化作用，通過高壓及超聲波輔助提升抑菌功能；侯婷婷等以-精氨酸輔助乳酸鉀替代30%鈉鹽用于加工火腿；趙子瑞以黃原膠和酵母抽提物輔助氯化鉀制作低鈉醬牛肉；朱秋勁等發明一種低鈉鹽西式火腿制作方法，以氯化鈣或氯化鉀部分替代食鹽，并通過添加乳酸鏈球菌素和優化加工工藝避免食鹽含量降低后工藝特性和保存性的下降；楊寧寧等以氯化鉀、氯化鈣和抗壞血酸鈣部分替代食鹽，并輔以酵母浸出粉和嫩肉劑，避免食鹽含量降低后工藝特性和保存性的下降。童紅甘在雷官板鴨加工中，以30%鉀鹽替代，輔以添加0.05%脂肪酶，在減鹽的基礎上提高了板鴨的感官品質。這些研究均顯示多因子替代比單一手段更優的效果。解決氯化鉀等無機鹽替代氯化鈉產生令人不愉快的滋味問題，也是在減鹽的同時輔以風味增強劑等予以彌補，如采用氯化鉀、乳酸鈣替代鈉鹽，同時加入一定量的酵母抽提物、異抗壞血酸鈉，可使產品良好風味得以保持。

3 結 語

隨著社會的發展、生活方式的改變和食物結構的變化，食鹽需求量下降而攝入量上升，過量食鹽攝入成為威脅人類健康的隱患，降低鈉鹽攝入量勢在必行。在引導消費者通過飲食總體調控減少食鹽攝入的同時，鼓勵食品行業降低加工食品中食鹽的添加量成為減鹽的主要措施之一。肉制品是鹽含量較高的食品，其減鹽技術一是直接減少食鹽的添加量并輔以工藝改進，或者優化食鹽的物理形態，使之在減鹽后仍盡可能保持原有咸度；二是應用鉀鹽等非鈉鹽類替代食鹽的調味、改善質構等作用；三是使用植物提取物、風味增強劑或掩飾劑等替代食鹽，改善風味、增香和抗氧化；四是應用新興物理技術彌補減少食鹽添加量后可能導致的工藝或功能特性的缺失。對一些鹽含量較高的傳統干腌肉制品，直接減少食鹽添加量或使用改性鹽，并輔以工藝優化實現減鹽是可行的。現代加工和貯藏技術，如冷鏈技術等可彌補一些肉制品由于減鹽帶來的貯藏期縮短。以鉀鹽等無機鹽替代食鹽，替代量較低時不會對產品感官接受性有特別大的影響，但會縮短產品保質期，而替代量過高又導致不良風味的產生。應用功能性天然添加物，可在一定范圍替代食鹽的作用，特別是用天然香辛料替代食鹽的抑菌、抗氧化作用，在開發低鹽、清潔標簽等產品中受到關注，但其經濟性和消費者的可接受性尚存在爭議。新興非熱加工物理技術，包括輻照、高靜水壓、脈沖電場、高強度激光、非相干光脈沖及超聲波等，在食品中的“冷殺菌”顯現優勢，但大多在成本、可操作性、普適性等方面存在限制。單一的減鹽方法難以滿足低鈉肉制品的生產要求，需要對產品的配方和工藝進行重新設計和優化，以盡可能替代食鹽在提升感官、保水、改善質構、抑菌防腐等方面的作用。而基于多因子互作的柵欄技術，通過選擇鈉鹽替代物、品質改良劑、現代加工與貯藏技術應用等的結合，將是肉制品減鹽的有效途徑之一。