肉制品低鈉鹽加工技術研究進展

鄭海波，徐幸蓮，周光宏

（1.南京農業大學食品科技學院肉品加工與質量控制教育部重點實驗室，江蘇南京210095；2.安徽科技學院食品藥品學院，安徽鳳陽233100；3.南京農業大學食品科技學院，食品安全與營養協同創新中心，江蘇南京210095）

肉制品低鈉鹽加工技術研究進展

鄭海波1，2，徐幸蓮1，3，*，周光宏1

（1.南京農業大學食品科技學院肉品加工與質量控制教育部重點實驗室，江蘇南京210095；2.安徽科技學院食品藥品學院，安徽鳳陽233100；3.南京農業大學食品科技學院，食品安全與營養協同創新中心，江蘇南京210095）

肉制品中含有較多的鈉鹽（食鹽），是人體所攝入食鹽的主要來源之一，而過量攝入鈉鹽容易誘發高血壓等心血管疾病，因此有必要降低肉制品中的鈉鹽含量以滿足消費者和管理部門對肉制品的健康要求。本文總結了國內外肉制品低鈉鹽加工技術的研究成果，主要分為5大類：降低食鹽用量或改變食鹽的結構形態；采用食鹽的替代物如鉀鹽等；使用風味增強劑或掩飾劑；添加品質改良劑如谷氨酰胺轉氨酶和食品膠等；采用新型工藝如超高壓技術以及優化配方和低鹽聯合技術等。由于氯化鈉對肉制品的風味、質構和保質期等方面均具有重要影響，因此在開發低鈉鹽加工技術及低鈉鹽肉制品的過程中必須加以綜合考慮。實際情況表明，依靠單一技術難以達到低鈉鹽肉制品的生產要求，需要對產品的配方和加工技術進行重新設計和優化。相信在不久的將來，這些問題都會逐一解決，生產出質優價廉的低鈉肉制品。

肉制品，食鹽，低鹽，氯化鈉，加工

目前人們的鈉鹽攝入量普遍超標，過多攝入鈉鹽會誘發多種疾病，嚴重影響人體健康，因此積極減少肉制品中的鈉鹽含量是肉制品行業所面臨的重要任務。肉制品（Meat products）主要指的是以肉（含可食用內臟）為原料加工而成的產品。食鹽是肉制品中非常重要的調味料，目前在肉制品的生產中大量使用[1]。隨著生活水平的提高，肉制品在人們日常飲食中的比重逐步增大，已成為食鹽的第二大攝入來源，從肉制品中攝入的食鹽約占總攝入食鹽的25%[2-3]。目前我國人均食鹽攝入量約12g/d（城市10.9g/d，農村12.4g/d），遠超世界衛生組織（WHO）所推薦的攝入量上限5g/d[4-6]。食鹽中存在大量的鈉離子，經食物被攝入人體后，鈉離子會在體內積累，引起血壓升高，并誘發多種心血管疾病，已經引起WHO和多國衛生部門的高度重視[7-9]。如何有效降低肉制品中的鈉鹽含量，已是肉制品行業亟需解決的技術難題[1]。本文對肉制品加工中低鈉鹽技術的研究和發展進行了綜述，以期為肉制品低鈉鹽技術的應用和后續開發提供理論參考。

1　肉制品中的鈉鹽

1.1肉制品中鈉的來源

肉制品中鈉的來源除食鹽（40%Na）外，還有許多含鈉的添加劑，如：三聚磷酸鈉（31.2%Na）、硝酸鈉（27.1%Na）、亞硝酸鈉（33.2%Na）、（異）抗壞血酸鈉（11.6%Na）、谷氨酸鈉（13.6%Na）、植物水解蛋白HVP（18.0%Na）等[1]。由于這些添加劑在肉制品中的使用量較少，它們所提供的鈉只占總鈉的20%左右，因此其余約80%的鈉都來自食鹽，因而食鹽是肉制品中鈉元素的主要來源。

1.2食鹽的作用及添加量

食鹽是目前肉制品加工中必不可少的配料，它具有十分重要的作用。食鹽主要具有三個方面的作用：調味—能夠滿足消費者對風味的感官需求；防腐—能夠抑制微生物的生長延長肉制品的貨架期；調整質構—能夠使肌原纖維蛋白溶出并促使形成具有彈性的凝膠[1，10]。除此之外，食鹽較為廉價，在肉制品加工中使用非常廣泛。

鮮肉本身所含食鹽很少，僅有0.1%～0.2%，而肉制品中的食鹽含量相對較多，主要是因為人為添加所致[1]。食鹽最初（1萬年以前）主要用于調味，后來（約5000年前）發現食鹽具有良好的防腐作用，因此被廣泛用于保藏肉制品等食品，食鹽的使用量和攝入量隨之大幅增長[2]。食鹽的添加量隨產品的不同而有所差別，一般添加量為1.5%～3%，部分腌臘肉制品食鹽添加量更高，能達到3%～8%[1]。

2　肉制品低鈉鹽技術

2.1改變食鹽用量或形態

減少肉制品中的食鹽含量，最簡單的方法就是直接減少食鹽的添加量。較大幅度減少肉制品中的食鹽含量，很容易被消費者察覺，而逐步減少食鹽用量，消費者不容易覺察出產品風味的變化[3，11-12]。采用這種方式降低食鹽含量，其前提是產品本身的風味和質構等感官品質變化較小，仍在消費者可接受的范圍內。這種方式一般能使食鹽含量降低25%[3，11-12]。Tobin等研究發現牛肉餅食鹽含量降低50%后，消費者也能接受，這也說明目前肉制品存在降低食鹽含量的空間[13]。但是對于有些肉制品如法蘭克福香腸等凝膠型肉制品等，減少食鹽用量會對食品的質構等品質產生不利的影響[14]。一般而言，對于凝膠型香腸產品，1%左右的食鹽最適合口味需求，而目前香腸產品的食鹽含量普遍在2%左右，主要是由于若食鹽含量低于2%，則產品的持水性和質構等特性將受到很大影響。

食鹽的咸味跟食鹽的顆粒大小、密度及表面積有關，食鹽溶解越快，則越容易被味覺器官所感知。肉品工業通常使用的食鹽是顆粒態的食鹽，現在有一種片狀的食鹽已經在肉制品中使用[1]。片狀食鹽比顆粒食鹽有更大的表面積，更容易溶解，使用后肉制品得率、蛋白質溶解度和感官特性都有改善[1]。食鹽顆粒大小對咸味感覺也有影響，顆粒越小，在口中溶解的速度就越快，因此咸味感就越強，但食鹽在肉中通常是溶解狀態，因而片狀食鹽在肉制品中的應用有限[15-16]。

2.2添加鈉鹽替代物

肉制品工業中應用較多的替代鹽有鉀鹽、鈣鹽和鎂鹽，如氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、乳酸鉀、檸檬酸鈣等。這些鹽在某些性質上與食鹽接近，具有與食鹽類似的咸味等特征，能夠部分替代食鹽[12]。

氯化鉀與氯化鈉性質接近，比較適合于替代食鹽。一般氯化鉀的使用量為25%～40%，超過50%則會有明顯的金屬味和苦澀味[17]。Armenteros等用氯化鉀分別替代35%、50%、75%食鹽，研究發現含35%和50%氯化鉀的食鹽腌制的火腿在色澤、風味、質構等方面與傳統食鹽腌制沒有明顯區別，但氯化鉀替代量達到75%后感官得分明顯降低。Bohrer等同樣用氯化鉀替代64%食鹽來腌制火腿，制作的火腿色澤發白同時風味有所降低[18]。氯化鉀還有較好的抑制微生物生長的作用。Bidlas等研究發現等摩爾量的氯化鉀和氯化鈉對五種致病菌（Aeromonas hydrophila，Enterobactersakazakii，Shigellaflexneri，Yersinia enterocolitica和Staphylococcus aureus）的抑制效果相等[19]。

除了鉀鹽，鈣鹽和鎂鹽也常用作替代鹽與氯化鉀一起使用。Ali?o等用25%的氯化鉀、15%氯化鈣、5%氯化鎂替代了40%的氯化鈉，所加工的干腌里脊肉，無論是物化特性還是微生物指標均與傳統干腌里脊沒有明顯差別[20]。Horita等則發現，1%氯化鈉、0.5%氯化鉀和0.5%氯化鎂制作的煙熏腸乳化性很好，但風味較差，而1%氯化鈉、0.5%氯化鉀和0.5%氯化鈣制作的煙熏腸風味很好，但乳化性較差，因此還需要其他成分如調味劑或乳化穩定劑等來彌補缺陷[21]。除了采用無機鹽，也有研究者采用有機酸鹽，如Choi等研究發現，法蘭克福香腸采用30%的乳酸鉀和10%的抗壞血酸鈣替代食鹽后，品質與傳統配方香腸沒有明顯差異[22]。

從健康角度而言，氯化鉀具有降低血壓的作用，而且普通人群的鉀鹽攝入量偏低[23-25]。鈉的參考攝入量為1500mg/d（我國居民實際攝入量約為4800mg/d），而鉀的參考攝入量則高達4700mg/d（我國居民實際攝入量約為1800mg/d），實際飲食狀況是鈉攝入過多而鉀攝入不足，因此適當增加鉀鹽減少鈉鹽攝入有利于人體健康[23，26-27]。鎂鹽也具有類似的優勢，在肉品中可用鎂鹽少量替代食鹽，但需要注意的是，鎂鹽、鈣鹽等二價鹽的滲透速度較低，不利于腌制，且對風味有一定的負面影響[28]。

2.3應用風味增強劑

肉制品加工中替代食鹽或減少食鹽后，產品的風味會降低、異味會增加，采用風味增強劑，則可以彌補風味上的變化，因此風味增強劑往往與其他低鈉鹽技術結合使用。風味增強劑包括滋味物質和氣味物質，滋味物質主要起掩飾異味的作用，而氣味物質主要是增強咸味的感覺。

滋味物質包括氨基酸及其鹽類、核苷酸鹽、香辛料、調味料（如醬油）、酸味劑等。Bastianello等采用氯化鉀替代50%食鹽制作發酵香腸，研究發現發酵香腸中有明顯苦味，但添加風味增強劑1%賴氨酸、0.03%肌苷酸二鈉（IMP）、0.03%鳥苷酸二鈉（GMP），或0.03%賴氨酸、0.075%?；撬?、0.03%肌苷酸二鈉（IMP）、0.03%鳥苷酸二鈉（GMP）后，氯化鉀的苦味消失[17，29]。王仕鈺等研究發現L-蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、富馬酸等有機酸味劑具有增咸和掩蓋苦味的作用，特別是添加有1.6%L-蘋果酸的復配溶液，咸味純正，綜合口感良好[30]。

揮發性的氣味物質會影響人對咸味的感知，這是由于氣味和味覺存在交互效應（odour-taste interaction）[31-32]。如沙丁魚氣味成分能增強咸味感覺，而胡蘿卜氣味成分能降低咸味感覺[33]。Batenburg等研究發現咸味氣味物質不僅有助于提高咸味感，還有助于掩飾鉀鹽的異味，有利于進一步減少食鹽添加量[34]。需要注意的是，滋味和氣味的交互效應在食鹽含量較低的時候增強咸味的作用較為明顯，而在食鹽含量較高的情況下，這種增強作用便會減弱[33]。

2.4添加品質改良劑

2.4.1谷氨酰胺轉氨酶谷氨酰胺轉氨酶（Transglutaminase，TG酶），是一種具有改善蛋白質組織、風味及貨架期等功能性質的生物酶，它能催化蛋白質分子內或分子間形成ε-賴氨酸共價鍵，從而使蛋白質發生交聯，形成凝膠網絡，提高肉制品的保水性及凝膠性能[35]。在肉制品工業中，可用于生產重組肉制品、提高低值肉制品的利用價值，提高肉制品的功能特性等方面。

Tseng等研究發現在雞肉丸中添加1%的豬血漿TG酶后，能提高制品的保水性質構等特性，從而可將食鹽含量降低到1%[36]。Hong等在豬肉肌纖維蛋白中添加TG酶后，所得結果與Tseng等的研究基本一致[37]。TG酶還可以完全替代磷酸鹽，如火腿中添加0.24% TG酶但不加磷酸鹽的情況下，其品質還能有所提升[38]，若進一步將TG酶與超高壓技術結合，品質改善的效果則更加明顯[39]。

2.4.2食品膠食品膠是一類能溶解于水，并與水分子發生水化作用形成粘稠、滑膩的溶液或凝膠的大分子物質，主要成分為多糖或蛋白質[40]。在肉制品工業中應用食品膠，可以改善肉制品的品質，增加粘合性和保水性，提高出品率和穩定性，賦予產品良好的口感。在肉品工業中，廣泛使用的有：卡拉膠、葡聚糖、魔芋膠、瓜爾豆膠、黃原膠、結冷膠、刺槐豆膠等。

在肉制品中添加食品膠，可以起到既降低食鹽又降低脂肪的作用。Garcia-Garcia等研究發現香腸中添加刺槐豆膠、土豆淀粉以及卡拉膠，減少食鹽比例后，除了色澤有細微影響外，其他品質都有提高[41]。葡聚糖常用于替代脂肪，Omana等研究發現0.3%葡聚糖經與超高壓技術（400/600MPa，40℃）結合，可以使食鹽含量降低50%[42]。類似研究，還有Ma等將刺槐豆膠和卡拉膠與高壓技術結合，可用于生產低鹽低脂凝膠類肉制品[43-44]。

2.4.3其他大分子食品中的大分子物質，如蛋白質、淀粉、纖維素等成分，能夠增強蛋白質之間的結合、能夠增大水分的吸收或能起到乳化作用，從而使制品的質構、保水性、保油性均得到改善，因此可以用于低鹽肉制品特別是乳化型肉制品的生產[3]。

2.5采用特殊工藝

2.5.1超高壓技術超高壓技術是以液體為介質，對食品施以100～1000MPa壓力，以達到殺菌、滅酶和改善食品特性的目的，還可以實現快速凍結、低溫解凍和低溫不凍貯藏的目的[45-47]。

傳統凝膠類肉制品需要添加大量的食鹽和磷酸鹽，以促進溶解肌原纖維蛋白，從而獲得良好的質構特性。超高壓能夠促進肌原纖維的斷裂和蛋白的溶解，改變蛋白質的空間構象，并促進蛋白分子發生交聯，超高壓處理后的產品具有與熱誘導凝膠產品相同或相近的品質，因而可以替代部分的食鹽和磷酸鹽[48]。傳統西式香腸一般添加2%食鹽，如果采用高壓200MPa（2min）處理，1%食鹽含量的牛肉糜在持水性和蒸煮損失等指標上優于2%食鹽含量的產品[49]。同樣，對于早餐腸，O’Flynn等研究發現通過150MPa（5min）處理，可以將磷酸鹽添加量從0.5%降低到0.25%[46]。

超高壓也存在一定的弊端，主要問題是影響色澤和促進氧化，特別是在較高壓力（大于400MPa）下，這種變化更加明顯[47]。為減少高壓的負面作用，應盡量采用較低的高壓強度進行加工。另外，對于色澤發白，還可以通過添加硝酸鹽或亞硝酸鹽來解決，因為硝酸鹽能促進形成對高壓穩定的NO肌紅蛋白；對于脂肪和蛋白氧化，則可以添加抗氧化劑或者金屬螯合劑等來抑制氧化[50]。

2.5.2超聲波技術超聲波是指頻率大于20kHz，高于人耳聽覺頻率范圍的聲波。當超聲波在液體介質中傳播時，超聲波、液體介質和液體中的氣體會產生激化效應即空化效應[51]。這種空化效應使溶劑對細胞膜產生更大的滲透力，并強化細胞內外的質量傳輸。對肉進行超聲波處理，可以起到嫩化肉質的作用，也有利于腌制液向肉中進行滲透[51-52]。蔡華珍等研究發現在咸肉腌制過程中，采用28kHz、93W，處理3h，可以提高腌制效果，有利于降低咸肉含鹽量[52]。

2.5.3攪打技術傳統凝膠類產品通常采用斬切的方式，破壞肌肉組織和細胞，釋放出肌肉中的蛋白。由于斬拌機的斬切速度（＞1000r/min）很高，刀具與肌肉之間的高速摩擦很容易導致肉溫上升，導致蛋白發生變性而影響其凝膠性能。采用轉速（200r/min）較低的帶保溫套筒的打漿機，持續同向攪打肉糜，由于轉速低且外筒中有冰塊降溫，因此蛋白不會因溫度過高而發生變性，這種技術生產的貢丸含鹽量可以減少到1%，且品質優于傳統2%食鹽含量的貢丸[53]。

2.6其他

除上述低鈉鹽技術之外，還存在不少其他低鈉鹽技術。如通過優化肉制品的配方來增強咸味，因為肉制品中的組分（蛋白、脂肪、淀粉等）會影響制品的咸味。Ruusune等研究發現，在同等食鹽添加量的條件下，當脂肪含量增多、蛋白含量減少時，咸味則增強，反之咸味則減弱[54]。還可以通過調整肉制品的質構來增強咸味，質構變化會影響味覺，即質構和味覺之間存在交互效應（texture-taste interaction），類似于氣味和味覺交互效應（odour-taste interaction）[55]。

3　存在的問題與發展趨勢

3.1存在的問題

目前的肉制品低鈉鹽技術尚存在一些不足。

首先是低鈉鹽技術的功能較為單一。如前所述，食鹽是一種多功能的肉制品配料，具有調味、防腐和改善質構三大功能。除了氯化鉀等少數鹽類與氯化鈉相似，具有咸味、能抑制微生物和改善質構等特性外，其他加工技術只能實現其中一兩種功能。如添加風味增強劑主要是改善風味，添加品質改良劑和采用特殊工藝主要是改善質構。這些低鈉鹽技術本身的局限性，決定了這些技術只能在一定條件下使用。

其次，低鈉鹽技術的應用成本較高。食鹽按來源分主要有四種：海鹽、湖鹽、井鹽和礦鹽。平常肉制品加工所使用的食鹽主要為海鹽，價格僅為肉價的十分之一左右，且市場供應充足，價格穩定。替代鹽、食品膠和風味增強劑價格均高于食鹽，因此采用這些配料替代食鹽會導致低鈉肉制品成本上升，從而影響價格敏感型消費者的購買欲望。超高壓技術不僅設備成本高，而且加工生產能力有限，還難以滿足較大規模的生產。超聲波技術在低鈉鹽肉制品方面則還缺乏應用研究，也缺乏應用于食品加工的裝備。

第三，低鈉鹽肉制品的微生物安全風險增大。食鹽能抑制微生物的生長，延長肉制品的保質期。降低食鹽含量不僅會影響風味和質構等感官特性，更重要的是降低了肉制品的生物安全性[56-57]。目前在低鈉鹽食品的微生物安全性方面缺乏深入研究，間接影響了技術的實際應用。采用低鈉鹽技術還必須結合其他技術來控制微生物的生長，確保低鈉肉制品的微生物安全。比如發酵火腿的生產，將高壓的殺菌作用和快速干燥技術的抑菌作用相結合，生產的發酵火腿即使不含食鹽，也很安全[58]。

3.2發展趨勢

3.2.1政策法規導向日益明確目前許多國家特別是發達國家正在采取積極的措施來降低鈉的攝入量，其中非常重要的措施是鼓勵和督促食品加工企業積極生產低鈉鹽的食品[7，59]。英國和法國等國在2006～2011年期間采取了多種措施來控制食品的食鹽含量，最終使食品的含鹽量降低了7%，居民的食鹽攝入量也隨之降低了15%，高血壓和中風等疾病也大幅下降[60]。2014年3月，英國營養科學咨詢委員會（Scientific Advisory Committee on Nutrition，SACN）發布了2017年食品的減鹽目標，這是SACN自2006年起第3次發布減鹽目標，其最終目標是使英國居民的食鹽攝入水平從起初的9.5g/d減少到6g/d以內[61-62]。2012年5月8日，我國衛生部等15個部門以衛疾控發〔2012〕34號印發《中國慢性病防治工作規劃（2012-2015年）》，該規劃指出要將我國人均食鹽攝入量降低到9g/d以下[63]。我國大部分地區開始積極推廣低鈉鹽，消費者對于高鹽飲食的危害認識逐步提高，食品的食鹽含量將成為消費者購買和市場準入的重要依據。因此，生產低鈉鹽食品不僅僅是為了降低鈉的攝入量，而且也是食品企業占領技術優勢的必然選擇。

3.2.2低鈉鹽技術仍有待完善從技術成熟度而言，采用配方調整（如降低鹽含量、采用替代鹽、添加風味增強劑及品質改良劑）的方法加工低鈉肉制品較為可行，技術難度較低，已經有相應的產品上市。2009年以來，我國各地開始大力推廣低鈉鹽[60%～80%氯化鈉，20%～30%氯化鉀或8%～12%硫酸鎂（或氯化鎂）]，對肉制品加工企業而言，低鈉鹽的推出有利于企業降低生產低鈉肉制品的成本。超高壓技術和超聲波加工技術等研究還不夠透徹，裝備制造水平有待進一步提高，因此離實際應用還有相當距離。攪打技術相對比較成熟，在國內應用較多，主要用于肉丸等產品，能否擴大其應用范圍，需要研究和實踐論證。

對于低鈉鹽技術本身，還需要進行深入細致的研究。單獨依靠某一種技術應用面狹小，實現低鹽難度較大，主要問題在于單一技術功能片面，較為可行的方式是采用協同技術，將具有不同優勢的多種技術聯合起來，彼此取長補短[1]。全面考慮低鈉鹽肉制品的色澤、風味、質構、保質期等因素，提出全面可行的解決方案，才能最終為生產企業所采納。肉制品的種類繁多，不同產品的生產加工特點不同，因此還需要針對性地根據不同的產品進行研究分析，提供不同類型產品的低鈉加工方案。總之，肉制品低鈉鹽加工技術的研究還有待進一步深入和完善，積極開發新的低鈉鹽加工技術，同時對已有技術進行綜合優化。

相信隨著研究的深入，肉制品低鈉鹽加工技術會不斷發展成熟，最終實現低鹽健康肉制品的生產應用和成功上市，造福廣大消費者。

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Research progress in technology solutions for sodium reduction in meat products

ZHENG Hai-bo1，2，XU Xing-lian1，3，*，ZHOU Guang-hong1
（1.Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control，Ministry of Education，College of Food Science and Technology，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China；2.School of Food and Drug，Anhui Science and Technology University，Fengyang 233100，China；3.Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition，College of Food Science and Technology，Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China）

Meat products comprise one of the major sources of sodium，in the form of sodium chloride（salt）but excessive intake of sodium had been linked to hypertension，consequently increased risk of cardiovascular diseases thus it’s necessary to produce low sodium meat products to meet the consumers and governments demand for healthy meat products.This article provides an overview of the following five major approaches commonly practiced to reducing the sodium content of meat products：by adding salt in low quantity or optimizing the physical form of salt，applications of salt substitutes（such as potassium chloride）to replace the part of salt，employ flavor enhancers and masking agents，utilization of quality improvers（such as transglutaminase and food gums），and by introducing new processing technologies（such as pressure processing），synergistic technologies and effective formulations.Since sodium chloride affects the flavor，texture and shelf life of meat products，such properties should be given due care while developing low sodium meat products and accordingly different approaches had been proposed to processing of such products. Because there were no panaceas in terms of a single technology that could be used to reduce sodium in meat products，a range of functional ingredient combinations and processing technologies must be developed and/ or optimised.In future，it was anticipated that these challenges would be overcome to provide well acceptable and cost-effective healthier meat products to the consumer.

meat product；salt；salt reduction；sodium chloride；processing

TS251.5

A

1002-0306（2015）04-0370-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.04.072

2014－06－09

鄭海波（1982-），男，博士研究生，講師，研究方向：肉品加工與質量控制。

徐幸蓮（1962-），女，博士，教授，研究方向：肉品加工與質量控制。

國家肉雞現代產業技術體系（CARS-42）；國家自然科學基金項目（31171707）。