低钠发酵肉制品理化特性及风味分析

侯婷婷 刘 鑫 崔福顺 金 清 郑乾坤 李 敏 王 娟 李官浩

(1. 延边大学食品研究中心，吉林 延吉 133002；2. 山东省得利斯集团有限公司，山东 潍坊 262200)

发酵肉制品是指自然或人工控制条件下，利用微生物发酵作用生产的具有特殊风味、色泽和质地，且可较长保存的肉制品[1]。食盐是发酵火腿的主要原料之一，发酵肉制品在加工过程中普遍存在含盐量超标问题。

氯化物类复配盐(氯化钾、氯化钙和氯化镁)是目前研究中采用较多的食盐替代物，替代部分氯化钠是减少肉制品中钠含量的最佳选择[2]，氯化钾与氯化钠具有相同的理化特性，而钙、镁在人体生理过程中起着重要作用。Gelabert等[3]研究表明氯化钾40%替代量的样品水分含量降低，硬度和苦味略有增加；陈佳新等[4]在肉脯生产过程中分别以10%～40%的KCl部分替代NaCl，发现KCl的替代比例在20%～30%较为合适；当KCl替代比例为40%时，肉脯品质下降且出现金属味和后苦味。故添加氯化钾、氯化钙以及氯化镁等能降低肉制品中钠含量，但添加量过多会产生苦味、异味、金属和涩味等。而掩盖异味的方法主要是使用风味增强剂来增加肉制品的咸味，咸味肽中主要的呈味物质为氨基酸，其本身具有咸味[5]。

试验拟将钾盐复配盐(63% NaCl、30% KCl、7%咸味肽)、钙盐复配盐(63% NaCl、30% CaCl2、7%咸味肽)及镁盐复配盐(63% NaCl、30% MgCl2、7%咸味肽)用于干腌肉制品的加工，通过测定不同阶段的理化指标及风味指标的变化，筛选出与钠盐试验组理化性质及风味接近且钠含量能够降低的复配盐，为低钠火腿的研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪后腿肉：山东省潍坊市得利斯同路食品有限公司；

氯化钾、氯化钠、氯化镁、氯化钙：食品级，河南祥瑞食品添加有限公司；

钠、钾、钙、镁标准品：国家有色金属及电子材料分析测试中心。

1.2 仪器与设备

分析天平：AL-204型，赛多利斯科学仪器有限公司；

色彩色差计：CR-410型，柯尼卡美能达(中国)投资有限公司；

水分活度仪：LabMaster-aw型，大昌华嘉商业(中国)有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱：DHG-9146A型，上海精宏实验设备有限公司；

紫外—可见分光光度计：UV-6100型，上海元析仪器有限公司；

自动凯式定氮仪：K9840型，济南海能仪器股份有限公司；

高速分散均质机：FJ-200型，上海标本模型厂；

台式离心机：TDL-40B型，上海安亭科学仪器厂；

旋转蒸发仪：R-215型，瑞士Buchi公司；

原子吸收光谱仪contrAA700型，德国耶拿公司；

便携式电子鼻系统：PEN3型，德国Airsense公司；

味觉分析系统：SA-402B型，日本Insent公司；

纯水仪：FBZ1002-UP-P型，青岛富勒姆有限公司。

1.3 方法

1.3.1 干腌肉块加工 选择新鲜猪后腿肉修整成大小厚度一致的肉块，上盐量为肉重的8%，0～4 ℃下腌制3 d，13～15 ℃下发酵24 d，于加工的第0，3，11，19，27天取样。对照组和复配盐添加比列如表1所示。

表1 复配盐添加比例

1.3.2 颜色的测定 肉样瘦肉部位随机取3个点，用色差计测定3次取平均值。

1.3.3 水分含量的测定 按照GB/T 5009.3—2016中的直接干燥法进行测定。

1.3.4 水分活度的测定 用水分活度测定仪进行测定。

1.3.5 挥发性盐基氮的测定 按照GB 5009.228—2016中硝酸银滴定自动凯氏定氮仪法测定。

1.3.6 微量元素含量测定

(1) 钠：按GB 5009.91—2017执行。

(2) 钾：按GB 5009.91—2017执行。

(3) 镁：按GB 5009.241—2017执行。

(4) 钙：按GB 5009.92—2016执行。

1.3.7 电子鼻、电子舌分析 参照许美娜[6]的方法。

1.3.8 风味分析 取5 g(精确到0.01 g)样品直接置于20 mL顶空进样瓶中，60 ℃孵育20 min后进样进行检测。GC-IMS条件：色谱分析时间25 min，柱温40 ℃，IMS温度45 ℃，色谱柱FS-SE-54-CB-1 15 m×0.53 mm，进样体积500 μL，孵育时间20 min，孵育温度60 ℃，进样针温度85 ℃，孵化转速500 r/min，载气为高纯度氮气。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel软件整理，用OriginPro 2018软件统计分析及绘图。GC-IMS数据分析采用仪器配套的分析软件包括LAV(Laboratory Analytical Viewer)和三款插件以及GC×IMS Library Search，从不同角度进行样品分析。

2 结果与分析

2.1 对干腌肉块颜色的影响

由图1可知，随着肉块加工时间的延长，各试验组的亮度(L*)值和红度(a*)值逐渐下降，镁盐复配盐的黄度(b*)值在发酵结束时显著低于其他组的；钾盐复配盐与对照组在发酵结束时肉块色泽均具有干腌肉制品的鲜红色，而钙盐复配盐发酵后的肉块颜色发白。

2.2 对干腌肉块水分含量及水分活度的影响

由图2可知，随着肌肉组织中盐的扩散，各试验组水分含量均逐渐下降且存在差异，发酵结束时钾盐复配盐与对照组水分含量更为接近。

由图3可知，各试验组的水分活度在肉块加工过程中均迅速下降，发酵结束时钾盐复配盐与对照组的水分活度较为接近且低于其他两组。

2.3 对干腌肉块挥发性盐基氮的影响

由图4可知，各试验组肉块的挥发性盐基氮含量先上升后降低，第19天时达最大，其中以钾盐复配盐挥发性盐基氮含量值最大。发酵结束后，钾盐复配盐与对照组的挥发性盐基氮含量显著高于其他两组，且较为接近。

2.4 对干腌肉块微量元素的影响

由图5可知，各试验组肉块的钠含量逐渐上升，是因为食盐随着加工时间的延长逐渐渗透到肉的中心部位；3种复配盐均能显著降低干腌肉块中钠含量，钙盐复配盐的钠含量相对最低；钾、钙、镁含量除相对应食盐复配盐在含量上有显著增加外，其余各试验组在发酵结束时含量均较接近。研究[7]表明，低钠产品的长期摄入能够降低动脉高血压的风险，有益于消费者的健康。

2.5 风味分析

由图6可知，原料猪肉样品中挥发性有机物种类较少，加入盐进行腌制3 d后，由于盐析作用，猪肉中挥发性有机物种类增多，风味成分更丰富。

由图7可知，区域A中标出的物质如2-丙酮、己醛、2,3-丁二酮、1-丙醇等物质在原料肉中含量最高，但腌制结束时该类物质含量大幅下降；区域C中物质如己烷-2-酮、2-丁酮、1,8-桉树脑、2-己烯-1-醇等物质在原料肉中含量最高，腌制后的该类物质含量降低，发酵后含量继续降低，可能是腌制及发酵过程中与其他化合物发生了反应生成新的风味物质；区域B中标出的物质如2-庚酮、2-丙酮、己醛、1-戊醇、2-乙基-1-己醇、戊醛、2-甲基吡嗪等物质在原料肉中含量较低，但腌制结束及发酵结束后该类物质的含量均升高。酮类可能是由不饱和脂肪酸的热氧化或降解产生的，主要呈现桉叶味、脂肪味和焦燃味，酮类香气阈值总体低，且对肉中甜的花香及果香风味有贡献，并且随着碳链的增长会呈现出更强的花香特征[8-10]；己醛具有清香的青草香，戊醛具有让人愉悦的水果香，一般饱和的C6～C12醛类物质具有草香、脂肪香的气味[11-12]，有利于腌肉制品挥发性风味化合物的产生；1-戊醇具有刺激气味[13]；2-甲基吡嗪则具有坚果香、霉香、烤香。这些物质可能是干腌肉块制品风味形成的主要化合物。

图1 不同复配盐干腌肉块色泽的变化

图2 不同复配盐干腌肉块水分含量的变化

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

图3 不同复配盐干腌肉块水分活度的变化

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

图4 不同复配盐干腌肉块挥发性盐基氮含量的变化

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

2.6 电子鼻/舌分析

由图8可知，主成分1(PC1)、主成分2(PC2)的方差贡献率分别为69.71%，22.62%，累计解释了92.33%的方差，说明主成分 1 和主成分 2 包含了样品的大部分信息，能够反映出不同试验组干腌肉块的整体气味信息。电子鼻检测能使不同加工阶段的干腌肉块制品得到区分，且不同复配盐的肉块在腌制阶段气味有差别，而在发酵结束时，对照组与钾盐复配盐区域上有部分重叠，说明其组分相近。

图5 不同复配盐干腌肉块微量元素含量的变化

YL-1. 原料肉 1-2-A. 对照组 2-1-A. 钾盐复配盐 3-1-A. 镁盐复配盐 4-1-B. 钙盐复配盐

A～Q分别表示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。每组腌制方式均有3个样品，编号分别为1-1、1-2、1-3，每个样品做两个平行样，编号分别为1-1-A、1-1-B，对应的发酵产品编号分别为1-1-C、1-1-D；从上到下依次是YL、钾盐复配盐、镁盐复配盐、对照组和钙盐复配盐样品

图7 肉块部分挥发性有机物指纹图谱

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

P. 腌制结束 M. 发酵结束

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

由图9可知，钙盐复配盐咸味、酸味输出值最高，对照组咸味、酸味输出值最低；钾盐复配盐和对照组样品的滋味响应强度基本相同，说明二者滋味物质成分及含量较为接近。

图9 不同复配盐成熟干腌肉块电子舌雷达图

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

3 结论

试验表明，发酵结束时钾盐复配盐的肉块在颜色、含水量、挥发性盐基氮含量以及风味上都与对照组更为接近；3种低盐配方终产品的钠含量较对照组明显降低，其中钙盐复配盐降低钠含量效果最为显著，但钙盐复配盐干腌肉块的色泽、风味较差；为保证产品质量，采用30% KCl和7%咸味肽用于干腌肉块制品中替代钠盐的效果更佳。后续可考虑将钾盐与钙盐、镁盐等联合使用替代钠盐来提升发酵肉制品品质。