钠盐替代物对水煮鸡肉丸热特性及食用品质的影响

吴强，万振雄，卜俊芝

(浙江旅游职业学院，杭州 311231)

食盐是肉制品加工中必不可少的调料，并且在肉制品中具有很多其他食品调味料无法比拟的作用，主要是通过增加盐溶性蛋白的溶解性和凝胶特性，影响肉制品的品质、感官特性及保质期等[1]。据世界卫生组织报道，世界各地人口的食盐摄入量远超过生理需求，而高盐摄入量会增加高血压、心血管和肾脏疾病的风险，所以许多国家已经提出了减少盐摄入量的公共卫生战略；并且世界卫生组织提议，到2025年，所有国家都应该减少30%的食盐摄入量，以实现5 g/d的目标[2]。韩格等[3]研究表明，大约16%～25%的膳食食盐来自肉类及其产品的摄入，肉及肉制品中食盐含量对人们饮食中钠的摄入量有较大的影响，故开展低钠肉和肉制品的研制显得尤为重要，旨在用来降低饮食中钠的摄取。

近年来，减少肉及肉制品中盐含量的主要策略包括在以下几个途径：Aurora Cittadini等[4]研究了采用氯化钠替代盐及复配替代盐对干腌肉制品理化参数及蛋白质和脂肪分解的影响；Wen等[5]在香肠中添加麦芽糊精、乳酸钙等风味增强剂与氯化钾联合使用来补偿咸味的缺失，以降低氯化钠含量；Rama等[6]探讨了改变食盐晶粒大小从而影响盐度感知来达到减盐的目的；除此之外，还可以使用超高压、超声波等新型技术的特殊工艺降盐[7]。国内外学者大多数研究主要集中在腌肉、熏肉、香肠等方面，而对于鲜肉产品中钠含量降低的研究很少，因此有必要采用各种策略生产低钠鲜肉制品。

鸡肉是白肉，具有高蛋白、低脂肪和低胆固醇的营养优势，且肉质细嫩、滋味鲜美[8]；肉丸在我国发展历史悠久，种类比较丰富[9]，而鸡肉丸作为一类价格低廉、营养、方便的鸡肉制品备受消费者青睐。本研究以鸡胸肉为主要原料，利用氯化钾、氯化钙、氯化镁及其组合替代部分氯化钠，研制低钠鸡肉丸，并对其理化特性及食用品质变化进行研究，旨在为低钠鲜肉产品的开发提供理论依据和技术支持。

1 材料和方法

1.1 材料

鸡胸肉(同批冷冻制品)、盐、马铃薯淀粉、白胡椒粉、葱粉：均购自杭州永辉超市；氯化钠、氯化钾：河南天马食品配料有限公司；氯化钙、氯化镁：河南万邦实业有限公司。

1.2 试剂

硫酸、硼酸、硫酸铜、硫酸钾、乙醇、盐酸、甲基红指示剂、亚甲基蓝指示剂、溴甲酚绿指示剂、氢氧化钠、石油醚(沸程 30～60 ℃)：均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.3 主要仪器与设备

MX-ZH2800型绞肉机 日本松下(Panasonic)公司；PH-STAR型胴体肌肉pH测定仪 德国Matthaus公司；DSC 8500型差示扫描量热仪 美国PerkinElmer公司；C-LM2型肌肉嫩度仪 北京朋利驰科技有限公司；KDN-1000型全自动定氮仪 上海昕瑞仪器仪表有限公司；SE-A2型全自动脂肪测定仪 济南阿瓦尔仪器有限公司；SN-DHS-20A型快速水分测定仪 上海尚仪仪器设备有限公司；NH300型色差仪 深圳三恩时科技有限公司；HD-6型水分活度测定仪 无锡市华科仪器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 鸡肉丸的制备

冷冻鸡胸肉→解冻→修整切割(去除肉皮、淤血及筋膜)→绞肉机绞切→腌渍(盐2.5%、马铃薯淀粉6%、白胡椒粉0.2%、葱粉0.3%，4 ℃下腌制60 min)→成型(20 g/个)→煮制(95 ℃，25 min)→冷却→成品。

鸡肉丸配方及腌制液中食盐及钠盐替代物添加量[10]见表1。

表1 鸡肉丸配方中不同钠盐替代物的添加量Table 1 The additive amount of different sodium salt substitutes in the formula of chicken meatballs

1.4.2 pH值的测定

使用pH值分别为4.6，7.0的缓冲液对pH测定仪进行校准。生鸡肉丸pH的测定：采用pH测定仪对腌制60 min后的鸡肉丸进行测试；熟鸡肉丸pH的测定：采用pH测定仪对煮制后冷却至室温的鸡肉丸进行测试，每个样品均做3次平行。

1.4.3 热特性的测定

利用差示扫描量热仪，参考Dragan等[11]的方法并稍作修改，准确称取(10±1)mg密封在标准铝坩锅中，随后以5 ℃/min的升温速率在25～95 ℃范围内扫描，并以空标准铝坩锅作为参考。用软件分析DSC曲线，确定起始温度(To)、终止温度(Tc)、峰值温度(Tp)与蛋白质变性相关的焓变(ΔH，J/g)。

1.4.4 蒸煮损失率的测定

蒸煮损失率参考谢静等的方法，计算公式见式(1)：

(1)

式中：m1为煮制前鸡肉丸的重量；m2为煮制后冷却至室温的鸡肉丸重量。

1.4.5 营养成分的测定

蛋白质、脂肪含量均以国标为参考，分别采用凯氏定氮法、索氏抽提法[12-13]；利用水分快速测定仪测定鸡肉丸的水分含量。

1.4.6 色泽品质的测定

利用色差仪对鸡肉丸进行肉色测定，将煮制后冷却至室温的鸡肉丸用厨房用纸擦净表面，色差仪经白板校正后，出光口紧贴肉丸表面，记录L*、a*、b*值，每个样品测量3次。

1.4.7 剪切力的测定

采用C-LM2型肌肉嫩度仪对鸡肉丸的剪切力进行测定。用取样器避开筋膜钻取肉样，保证每个样品取样位置一致，将样品置于载样台上，记录刀片切断样品所需要的剪切力数值，每个样品测量3次。

1.4.8 水分活度的测定

采用水分活度测定仪对不同处理组的鸡肉丸水分活度值进行测定。准确称取(5±1)g鸡肉丸，切碎，放入测定盘进行测定，每个样品测量3次。

1.5 统计分析

试验结果均以平均值±标准差表示。使用Excel 2010和SPSS 23.0对试验数据进行显著性检验和单因素方差分析，差异显著水平P为0.05；采用OriginPro 2021进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同钠盐替代物对鸡肉丸 pH 值的影响

不同钠盐替代物对鸡肉丸 pH 值的影响见图1。

图1 不同钠盐替代物对鸡肉丸 pH 值的影响Fig.1 Effects of different sodium salt substitutes on the pH values of chicken meatballs

由图1可知，5种不同钠盐替代物腌制的生鸡肉丸的pH值和熟制品的pH值存在差异，做相关性分析，两者呈显著正相关(r=0.894，P<0.05)。对于腌制生鸡肉丸产品， 2#(氯化钾组)处理的样品pH高于对照组(P<0.05)，其余配方鸡肉丸的pH值与对照组之间没有显著差异；而在熟鸡肉丸中，所有钠盐替代配方与氯化钠配方有显著差异(P<0.05)。煮熟后的鸡肉丸的pH值比腌制生鸡肉丸的pH值略有上升，而3#(氯化钙组)则呈下降趋势，可能与钙离子和肌肉蛋白质的最外层结合得更紧密有关。Barat等[14]认为pH对肉制品的持水能力有很强的影响，合适的pH值才能够使低盐肉制品具有良好的保水性。将鸡肉丸的pH值与蒸煮损失做相关性分析得知，两者呈负相关(r=-0.608)，即鸡肉丸的pH越高，蒸煮损失越低。

2.2 不同钠盐替代物对鸡肉丸热特性的影响

不同钠盐替代物制作鸡肉丸的热特性参数见表2。

表2 鸡肉丸在不同钠盐替代物下的热特性Table 2 The thermal properties of chicken meatballs under different sodium salt substitutes

由表2可知，不同钠盐替代物的鸡肉丸的起始温度(To)、终止温度(Tc)、峰值温度(Tp)、热焓值(ΔH)均显著差异(P<0.05)。5#(混合组)鸡肉丸的起始温度最高，比1#(对照组)增高7.2 ℃，起始温度增高的其次是2#(氯化钾组)和4#(氯化镁组)；但3#(氯化钙组)的起始温度降低。所有钠盐替代物制作的鸡肉丸的终止温度均低于1#(对照组)，而5#(混合组)与对照组无显著差异(P>0.05)。不同处理组的鸡肉丸的峰值温度分别在64.90～77.75 ℃之间，2#(氯化钾组)、3#(氯化钙组)鸡肉丸的峰值温度比对照组有升高的变化趋势，说明氯化钾-氯化钠、氯化钙-氯化钠复合添加到鸡肉丸中降低了鸡肉丸体系的离子强度，使鸡肉丸组织中的盐溶性蛋白不易溶出，它们之间协同作用更加提高了肌浆蛋白和肌动蛋白的变性温度，从而提高了蛋白的亲水性[15]。1#(对照组)制作的鸡肉丸的ΔH值最高，其次是5#(混合组)、2#(氯化钾组)；Dragan等研究表明ΔH与肌球蛋白和肌动蛋白之间呈线性关系，ΔH值越高，说明对肌球蛋白和肌动蛋白的保护作用越强，因此本研究中5#(混合组)、2#(氯化钾组)对鸡肉丸的肌球蛋白和肌动蛋白具有保护作用。而 4#(氯化镁组)样品中ΔH值最低，3#(氯化钙组)次之，这可能是氯化钙和氯化镁部分取代氯化钠的使用促进了组织蛋白酶的活性，导致了更高的蛋白分解指数，羰基含量更高，巯基含量降低，从而导致肌肉收缩和脱水，使热焓值ΔH降低。在鸡肉丸中添加不同钠盐替代物，对鸡肉丸的持水性、加热过程中的组织特性具有不同的影响，因此不同钠盐替代物与鸡肉丸蛋白的热稳定性有一定的关系。

2.3 不同钠盐替代物对鸡肉丸蒸煮损失率的影响

不同钠盐替代物对鸡肉丸蒸煮损失率的影响见图2。

图2 不同钠盐替代物对鸡肉丸蒸煮损失率的影响Fig.2 Effects of different sodium salt substitutes on the cooking loss rates of chicken meatballs

由图2可知，不同配方之间有显著差异(P<0.05)，3#(氯化钙组)样品的蒸煮损失与1#(对照组)相比增加不显著；2#(氯化钾组)的蒸煮损失最低，是因为钾离子的电荷密度相对较低，更容易向肌肉渗透，减少了运输阻力；4#(氯化镁组)的蒸煮损失较高；而5#(混合组)的蒸煮损失最高，Alio M等[16]发现在猪里脊中添加氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁等混合物进行腌制时，猪里脊的蒸煮损失率增加，本研究中5#(混合组)的结果与其研究结果一致。

2.4 不同钠盐替代物对鸡肉丸营养成分的影响

不同钠盐替代物制作鸡肉丸的基础营养成分含量见表3。

表3 鸡肉丸在不同钠盐替代物下营养成分变化Table 3 Changes in nutritional components of chicken meatballs with different sodium salt substitutes

由相关性分析可知，蛋白质和脂肪两者呈显著正相关(r=0.980，P<0.05)；1#(对照组)鸡肉丸的蛋白质、脂肪含量显著高于其他钠盐替代物制作的鸡肉丸(P<0.05)；3#(氯化钙组)制作的鸡肉丸的蛋白质、脂肪含量较高；其次是5#(混合组)；4#(氯化镁组)鸡肉丸的蛋白质、脂肪含量最低。2#(氯化钾组)制作的鸡肉丸的水分含量显著高于对照组及其他钠盐替代物处理组(P<0.05)，这与蒸煮损失呈显著负相关(r=-0.852，P<0.05)。蛋白质是肉品中最主要的营养物质，在很大程度上决定了肉品的品质；一定范围内脂肪的含量与肉品的风味呈正相关，会使产品具有良好的适口性[17]；由蛋白质和脂肪成分组成来看，1#(对照组)、3#(氯化钙组)和5#(混合组)3种方式制作的鸡肉丸的品质较好。也有研究表明，鸡肉的口感和水分有关，鸡肉中水分含量高时，肉质呈现多汁性[18]；所以由水分含量来看，1#(对照组)、2#(氯化钾组)和3#(氯化钙组)3种方式制作的鸡肉丸肉质鲜嫩。综上所述，从基础营养成分组成来看，综合品质较高的是1#(对照组)和3#(氯化钙组)。

2.5 不同钠盐替代物对鸡肉丸色泽品质的影响

表4 不同钠盐替代物对鸡肉丸色泽品质的影响Table 4 Effects of different sodium salt substitutes on the color quality of chicken meatballs

由表4可知，不同钠盐替代物配方的鸡肉丸产品色泽具有显著差异(P<0.05)。与1#(对照组)相比，3#(氯化钙组)、5#(混合组)的L*参数显著增加；而2#(氯化钾组)、4#(氯化镁组)的L*显著下降。a*是肉色中的红度值，除2#(氯化钾组)鸡肉丸的a*与对照组无显著性差异外，其他钠盐替代物均显著提高了鸡肉丸的a*；Stanley等[19]的研究结果表明虽然氯化钾替代氯化钠显著降低了猪肉香肠饼的亮度值L*，但并没有改变产品的红度值a*，在本研究中2#(氯化钾组)作为钠盐替代品加入到鸡肉丸中时，也观察到了类似的结果。然而，在实验过程中，所有替代盐鸡肉丸的黄度值b*与对照组相比均呈显著下降，可能是添加替代盐使鸡肉丸肉质氧化而导致的。肉品色泽能够直观地表现产品的品质特性，3#(氯化钙组)、5#(混合组)对最终鸡肉丸产品色泽具有积极影响，并且优于1#(对照组)，说明此两组替代盐制作的鸡肉丸色泽品质较佳。

2.6 不同钠盐替代物对鸡肉丸剪切力的影响

不同钠盐替代物对鸡肉丸剪切力的影响见图3。

由图3可知，3#(氯化钙组)与氯化钠制作的鸡肉丸有相似的剪切力特性，其余钠盐处理的鸡肉丸的剪切力均与1#(对照组)具有差异。4#(氯化镁组)和5#(混合组)的鸡肉丸一方面是水分与剪切力之间的负相关导致具有较高的剪切力值，另一方面是由肌原纤维蛋白在凝胶形成阶段的增溶引起的[20]，而2#(氯化钾组)对剪切力参数产生了显著的影响，可能是氯化钾腌制处理使部分具有胶黏作用的蛋白质渗出，提高了鸡肉丸的嫩度。剪切力的大小与肉制品的嫩度值之间呈显著负相关，即剪切力值越大，肌肉嫩度越小，反之则嫩度越大[21]。因此，1#(对照组)、2#(氯化钾组)、3#(氯化钙组)相对于4#(氯化镁组)和5#(混合组)腌制的鸡肉丸肉质较嫩。

2.7 不同钠盐替代物对鸡肉丸水分活度的影响

不同钠盐替代物对鸡肉丸水分活度的影响见图4。

图4 不同钠盐替代物对鸡肉丸水分活度的影响Fig.4 Effects of different sodium salt substitutes on the water activity of chicken meatballs

水分活度通常与微生物的生长有关，它量化了可供细菌增殖的水分。由图4可知，不同配方之间的水分活度差异显著(P<0.05)，1#(对照组)的鸡肉丸的水分活度较低，因为氯化钠在食品中的作用可以抑制或减少微生物的生长；2#(氯化钾组)的混合物腌制的鸡肉丸的水分活度值最低，可能是因为含有氯化钾的盐混合物渗透得更快，会阻碍自由水从肉的内部排出[22]。3#(氯化钙组)、4#(氯化镁组)和5#(混合组)制作的鸡肉丸内部的水分活度较高，这可能是钙离子、镁离子具有较高的电荷密度，会增加其穿透肌肉内部的难度，此外，钙离子、镁离子还可以与蛋白质极性基团结合，加强蛋白质相互作用，从而阻碍盐的渗透所致。结果表明，2#(氯化钾组)与其他钠盐替代物相比，具有更高的降低水分活度的潜力，能够提高产品的微生物稳定性。

3 结论

本文研究了不同钠盐替代物腌制对鸡肉丸品质的影响，通过对pH、热特性、剪切力、营养成分等指标的综合对比发现，新鲜鸡肉丸和熟制品的pH呈显著正相关，pH值与蒸煮损失呈负相关，蛋白质和脂肪两者呈显著正相关，水分含量与蒸煮损失呈显著负相关。结果表明，氯化钾组(2#)和氯化镁组(4#)显著提高了鸡肉丸的pH；钠盐替代物腌制均降低了鸡肉丸的ΔH；鸡肉丸蒸煮损失最低的是氯化钾组(2#)；氯化钙组(3#)、混合组(5#)处理的鸡肉丸营养价值较高；氯化钾组(2#)的剪切力、水分活度均低于其他处理方式。利用钾盐、镁盐和钙盐替代部分氯化钠应用于鸡肉丸的腌制和加工具有切实的可行性，为低钠鸡肉丸的开发及生产提供了一定的理论依据。

但是对比对照组(1#)，钠盐替代物腌制的鸡肉丸的品质并不是全部优于传统氯化钠腌制的鸡肉丸，氯化钾组(2#)鸡肉丸的蛋白质、脂肪含量较低；氯化钙组(3#)降低了鸡肉丸的pH值；氯化镁组(4#)使鸡肉丸的水分活度升高；而混合组(5#)鸡肉丸的剪切力值没有改善。除此之外，钾盐、镁盐和钙盐等都有其各自的不足之处，超过一定使用量也会对产品特性产生负面的影响。因此，利用钠盐替代物对新鲜肉制品减盐的研究还需要进一步完善，应结合目前已有的减盐策略进行深入优化，做到减少钠盐含量的同时又能保证肉制品的良好品质，旨在帮助实现2025年平均人口钠摄入量相对减少30%的目标。