KCl部分替代NaCl對臘肉脂肪氧化和脂肪酸變化的影響

張維悅，夏楊毅,2*，侯佰慧，何翠

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)2(重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶，400715)

NaCl，主要的咸味調味料之一。它不僅賦予肉制品典型的咸味，有效控制微生物的生長，還能抑制脂質和蛋白質降解氧化，從而調節質地、改善香氣和風味[1-2]。然而，研究表明，一些慢性疾病與NaCl的攝入量有關[3]，長期高鈉飲食不僅會導致血壓升高，增加了患心血管疾病及腎臟病的風險，也可能是導致胃癌的重要原因[4]。因此，降低肉制品中NaCl含量，又不影響其食用特性應當成為肉類產業的發展方向。

KCl與NaCl具有相似的化學性質，且不會造成高鈉食品而健康危害，成為鈉鹽替代研究熱點。CAMPAGNOL等[5]發現，當KCl替代50%NaCl后，對發酵蒸煮香腸的感官品質有不利影響；WU等[6]研究表明，40%以上的KCl替代會顯著影響揮發性風味物質的形成，導致產品香氣或風味的變化；FIEIRA等[7]以60%的KCl和20%KCl+20%CaCl2+20%MgCl2的復合鹽替代NaCl，發現兩者均會影響意大利香腸的硬度、咀嚼性、風味等感官特性；ZHANG等[8]研究表明，40%KCl部分替代NaCl會影響金華火腿揮發性化合物的形成，且替代組己醛和甲醛含量較高。

相關食鹽替代對肉制品食用品質影響的研究已充分說明NaCl替代物會對肉制品風味產生影響，而脂肪氧化分解是影響風味等感官特性的重要因素，因此，食鹽替代對脂肪變化的研究具有重要意義。目前唐靜[9]、金曉麗等[10]有研究說明食鹽替代對肉制品脂肪氧化穩定性存在影響，但這些研究仍是以風味研究為主，涉及食鹽替代對脂肪變化規律的部分研究稀少，且材料多為香腸、火腿，有關食鹽替代對臘肉脂肪酸變化的研究國內尚未報道。而臘肉亦屬于高鹽食品，含鹽量基本在6%以上，且在腌制烘烤加工過程中，脂肪發生水解和氧化，其產物醛、酮、低級脂肪酸等對臘肉的風味、質地和營養有重要影響。因此，研究食鹽替代物對臘肉脂肪酸變化的影響十分重要。本實驗利用KCl部分替代NaCl，分析臘肉脂肪氧化分解，為低鈉臘肉生產提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉，桂皮、八角、茴香、花椒，購于重慶市北碚區市場。

NaCl(≥99.5%，AR)(食品級)，重慶索特鹽化有限公司；KCl(食品級)，連云港科德化工有限公司；石油醚、HCl、過氧化氫、三氯乙酸、氯仿、丙酮、三氯甲烷、甲醇、硫氰酸鉀等試劑為分析純，成都市科龍化工試劑廠；硫代巴比妥酸，上海科豐化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

GC-MS，日本島津公司；FCD-3000，遠紅外鼓風干燥箱，天津市通利信達儀器；FSH-Ⅱ高速電動勻漿器，江蘇金壇市環宇科學儀器廠；4K15臺式高速離心機，美國Sigma公司；RE-52A旋轉蒸發器，上海亞榮生化儀器廠；SHZ-Ⅲ循環水式多用真空泵，河南省予華儀器有限公司；SHZ-B水浴恒溫振蕩器，上海龍躍儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 臘肉的制備

干腌肉塊加工工藝：新鮮豬后腿→食鹽涂抹→4℃腌制→烘烤成熟→成品

取冷凍豬后腿肉，清洗干凈，邊緣修整整齊，將其平均分為5組(每組各3塊)，每塊為質量0.6～0.8 kg、長20～25 cm、寬4～5 cm的肉條。以每組肉質量的5%計算腌制所使用NaCl的含量，將其均勻涂抹于肉表面，用保鮮膜封口后在冰箱冷藏(4 ℃)室腌制4 d，晾干半天，將樣品轉移到烘箱烘烤(55 ℃)2 d，室溫晾掛得成品。

1.3.2 KCl部分替代NaCl腌制配方

不同添加量KCl替代NaCl腌制配方如表1所示。

表1 KCl部分替代NaCl比例Table 1 The ratio of partial replacement of NaCl with KCl

1.3.3 取樣方法

分別取同一批次原料肉和烘烤結束的豬后腿肌肉和皮下組織(7∶3)，樣品密封包裝編號后于-20 ℃貯存，以備各項指標的測定。

1.3.4 測定方法

1.3.4.1 水分含量的測定

參照GB/T 5009.3—2010。

1.3.4.2 Na+、K+含量的測定

參照GB/T 5009.91—2003《食品中鉀、鈉的測定》。

1.3.4.3 過氧化值的測定

將攪碎混勻的肌肉和皮下脂肪置于250 mL具塞三角瓶，加入100～200 mL石油醚，振蕩搖勻，充分混合后靜置12 h，過濾，旋轉蒸發儀減壓蒸干石油醚，殘留物即為待測試樣。

1.3.4.4 硫代巴比妥酸(TBA)值的測定

參考黃鴻兵[11]的方法并略作修改：分別稱取肌肉和皮下脂肪各10 g于100 mL離心管中，加入25 mL 20%的三氯乙酸溶液、20 mL蒸餾水，10 000 r/min高速勻漿30 s，2 000 r/min離心10 min，再用濾紙過濾，得到上清液。準確取2 mL上清液于25 mL比色管，加入2mL 0.02 mol/L TBA 溶液，煮沸20 min，同時做空白(2 mL TCA-H2O(體積比1∶1)+2 mL TBA)，取出冷卻至室溫，于532 nm下測定樣品溶液吸光度，TBARS用標準曲線計算。

(1)

式中：X，試樣中丙二醛(MDA)含量，mg/kg；c，從標準系列曲線中得到的試樣溶液中丙二醛的質量濃度，μg/mL；V，試樣溶液體積， mL；m，最終試樣溶液所代表的試樣質量，g；1 000，換算系數。

1.3.4.5 脂肪含量測定

肌內脂肪的提取：將樣品絞碎并用氯仿-甲醇溶液(體積比2∶1) 提取后，在旋轉蒸發器中濃縮干燥得肌內脂肪并稱重，表示為g/100 g樣品[12]。

中性脂肪和磷脂的提取參考JUANEDA等[13]的方法稍作改動：準確稱取20.0 mg脂質并用1.0 mL氯仿溶解后，使用氨丙基固相萃取小柱吸附。先用1.0 mL氯仿活化小柱，然后分別用5倍體積的氯仿和3倍體積的甲醇洗脫，分別得到含中性脂肪和磷脂的溶液，旋蒸揮干后稱量，即得中性脂肪和磷脂的含量。

游離脂肪酸的分離參考GANDEMER等[14]的方法稍作修改：取約含有50 mg脂肪的氯仿溶液于具塞三角瓶中，用氮氣吹干后用15 mL丙酮-甲醇溶液(體積比2∶1)溶解，然后用200 mg左右的陰離子交換樹脂在120 r/min振搖條件下吸附30 min，靜置后棄去溶劑，再用上述丙酮-甲醇溶液洗脫樹脂5次(共15 mL，每次3 mL)，揮干后即可進行甲酯化。

甘油三酯的含量由中性脂肪的含量減去游離脂肪酸的含量得到。

1.3.4.6 脂肪酸組成分析

游離脂肪酸參考DIAS等[15]的方法進行甲酯化。GC條件：柱箱溫度160 ℃；進樣口溫度230 ℃；進樣模式為分流；分流比5∶1；壓力100.1 kPa；總流量9.2 mL/min；柱流量1.04 mL/min；線速率38.9 mL/min；次掃流量3 mL/min。MS條件：離子源溫度230 ℃；接口溫度230 ℃；電子能量70 eV；質譜掃描范圍m/z40～450。升溫程序：160 ℃保持3 min，以4 ℃/min升至175 ℃，保持2 min，再以4 ℃/min升至185 ℃，保持2 min，最后以4 ℃/min升至230 ℃保持3 min。

1.3.5 統計分析

每組實驗數據重復測定3次，采用SPSS 17.0和Origin 8.1軟件進行數據分析，以均數標準差表示，以p<0.01為極顯著檢驗標準。通過NIST 08和NIST 08s質譜圖庫，以保留指數確定化學成分；同時，利用峰面積歸一化法計算各主要脂肪酸的含量。

2 結果與分析

2.1 KCl部分替代NaCl對臘肉水分含量的影響

由圖1可知，20%～50%替代組的水分含量低于未替代組，但差異并不顯著(p>0.05)，說明KCl對臘肉加工過程中水分的散失無顯著影響，與趙芩[16]用KCl替代里脊肉中NaCl中觀察到的結果類似。原因可能在于KCl與NaCl具有相同的Cl-強度，而促進蛋白的水活性和結合水的能力的主要是Cl-，導致各組蛋白質溶解能力相似[17]。

Ⅰ-0% KCl替代；Ⅱ-20% KCl替代；Ⅲ-30% KCl替代；Ⅳ-40%KCl替代；Ⅴ-50% KCl替代，下同。圖1 KCl部分替代NaCl對臘肉水分含量的影響Fig.1 Influence of partial replacement of NaCl with KCl onwater content in bacon 注：不同小寫字母表示不同替代組間差異顯著(p<0.05)，不同大寫字母表示不同替代組間差異極顯著(p<0.01)，下同。

2.2 KCl部分替代NaCl對臘肉Na+、K+ 含量的影響

以不同替代量的KCl處理臘肉，NaCl與KCl滲透壓差異性會影響最終產品的Na+、K+含量。由圖2、圖3可知，20%～50%替代組的Na+含量隨替代比增加極顯著降低(p<0.01)，而K+含量相反，隨替代比增加呈極顯著增加(p<0.01)，替代比達50%時，Na+含量下降幅度最大、為48.8%。這與WU等[18]的研究相似，他們認為用KCl替代NaCl后干腌肉中的Na+含量顯著性降低。HORITA等[19]也認為用KCl和CaCl2混合替代發酵香腸中NaCl時，能顯著性降低鈉含量。

圖2 KCl部分替代NaCl對臘肉Na+離子的影響Fig.2 Influence of partial replacement of NaCl with KCl on Na+ content in bacon

圖3 KCl部分替代NaCl對臘肉K+離子的影響Fig.3 Influence of partial replacement of NaCl with KCl on K+ content in bacon

2.3 KCl部分替代NaCl對臘肉過氧化值的影響

由圖4可知，替代組臘肉的POV值低于未替代組(p<0.01)，與王路[20]的研究結果一致；原因是KCl比NaCl更能提高谷胱甘肽過氧化氫酶(GSH-Px)的活性，從而加快過氧化物分解[21]。當KCl替代NaCl的比例超過30%后，替代組間差異不顯著(p>0.05)，說明此時POV值不再受KCl替代比的影響。

圖4 KCl部分替代NaCl對臘肉過氧化值含量的影響Fig.4 Influence of partial replacement of NaCl with KCl on peroxide value in bacon

2.4 KCl部分替代NaCl對臘肉TBA值的影響

由圖5可知，替代組臘肉的TBA均低于未替代組(p<0.01)，說明KCl部分替代NaCl能抑制肌肉氧化終產物丙二醛的生成，降低臘肉的氧化程度，這主要是因為KCl比NaCl更能提高CAT和GSH-Px的活性[22-23]，WU等[23]研究也表明，40%以上KCl替代會顯著影響脂肪的氧化。隨著替代比例增加，臘肉的TBA值呈先增加后降低趨勢，原因可能是20%KCl替代組形成的丙二醛在成品期間與氨基酸等物質發生了結合[24]。

圖5 KCl部分替代NaCl對臘肉TBA值的影響Fig.5 Influence of partial replacement of NaCl with KCl on TBA values in bacon

2.5 KCl部分替代NaCl對臘肉脂肪酸組成的影響

臘肉肌內脂肪的含量及組成如表2所示，與未替代組比較，替代組臘肉的肌內總脂含量降低(p<0.01)，但替代組間差異不顯著(p>0.05)，說明KCl替代會顯著降低肌內總脂含量，但不受替代比的影響；與肌內總脂變化類似，替代組甘油三酯含量相比未替代組降低(p<0.01)，替代組間差異不顯著(p>0.05)，說明臘肉中肌內脂肪含量的差異主要是由甘油三酯造成，這與YANG等[25]的結論一致；30%～50%替代組的磷脂含量隨替代比的增加而降低，替代比為50%時，磷脂含量最低、為10.51%質量分數，說明較高替代比的KCl會影響磷脂降解，這可能是NaCl與KCl對脂肪水解酶活性[2,26]的影響存在差異，一定比例的KCl替代后，NaCl對脂肪水解酶的抑制作用減弱，脂肪水解作用增加；也可能是由于K+較Na+滲透快[27]，磷脂受到的破壞作用更大，導致KCl替代組磷脂水解作用更大；游離脂肪酸含量的增加基本上來自磷脂的釋放[28]，本實驗也間接說明了磷脂與游離脂肪酸含量變化存在相關性這一點，與磷脂含量變化相反，40%～50%替代組的游離脂肪酸含量高于未替代組(p<0.01)，且50%替代組的游離脂肪酸含量最高、為5.68%(質量分數)。這與RIPOLLéS[29]的研究相似，他發現添加KCl、CaCl2、MgCl2有利于干腌香腸的游離脂肪酸釋放，且在腌制第50天時，50%KCl替代組的游離脂肪酸含量最大；但這與LORENZO等[30]的研究存在差異性，他發現50%KCl替代NaCl處理組的干腌火腿的游離脂肪酸含量要低于100%NaCl處理組，猜測可能是原料種類、腌制烘烤工藝的不同導致的。

表2 KCl部分替代NaCl對臘肉肌內脂肪含量(質量分數)及組成的影響 單位：%

2.6 KCl部分替代NaCl對臘肉游離脂肪酸組成的影響

脂肪分解產生的游離脂肪酸容易被氧化釋放揮發性成分，是干腌肉制品形成獨特風味的重要前體物質。由表3可知，臘肉共檢測出6種脂肪酸，其中飽和脂肪酸(SFA) 3種、占45.77%(質量分數)，分別為豆蔻酸(C14∶0)、棕櫚酸(C16∶0)、硬脂酸(C18∶0) ；單不飽和脂肪酸( MUFA)2種、占42.84%(質量分數)，分別為棕櫚油酸(C16∶1)、油酸( C18∶1)；多不飽和脂肪酸(PUFA)1種、占11.39%(質量分數)，為亞油酸(C18∶2)。臘肉游離脂肪中主要脂肪酸包括: C16∶0、C18∶0、C18∶1、C18∶2，這與熊明民等[31]在豬通脊中檢測到的結果一致。

與未替代組相比，替代組的C16∶0、C16∶1含量增加(p<0.01)，且隨替代比增加而增加，50%替代組的C16∶0、C16∶1含量最高，分別為37.96%、5.82%(質量分數)，說明C16∶0、C16∶1含量均受替代比的影響，替代比例越高，含量越高；KCl替代顯著改變了C18∶0含量(p<0.01)，且30%～50%替代組的C18∶0含量隨替代比的增加逐漸降低(p<0.01)，說明較高替代比的KCl促進了C18∶0的降解；與C16∶0、C16∶1含量變化類似，C18∶1含量隨替代比的增加而增加，當替代比達50%時，C18∶1含量最高、為40.48%(質量分數)；替代組的C18∶2含量低于未替代組(p<0.01)，且其含量隨替代比增加呈降低趨勢，替代比為50%的處理組C18∶2含量最低、為5.56%(質量分數)，說明KCl可能促進亞油酸的降解形成風味成分。

與未替代組相比，替代組的SFA含量高于未替代組(p<0.01)，且其含量變化與C18∶0相似，30%～50%替代組的SFA含量隨替代比的增加逐漸降低，推測C18∶0與SFA的氧化降解相關性較大；替代組的MUFA含量高于未替代組(p<0.01)，且替代比達30%以上時，其含量隨替代比增加而增加(p<0.01)，當KCl替代比達50%時的MUFA含量最高、為46.30%(質量分數)，說明KCl替代會降低單不飽和脂肪酸的降解，這與ARMENTEROS的研究結論存在一定相似性，他發現70%以上KCl替代會顯著增加干腌豬腰的MUFA含量[32]；替代組的PUFA含量低于未替代組(p<0.01)，且其含量隨替代比的增加呈降低趨勢，當替代比達50%時候，PUFA含量最低、為5.56%，說明KCl替代會增大多不飽和脂肪酸的降解，且替代比例越大對臘肉風味造成的影響越大，這可能是由于NaCl具有一定的抗菌活性，KCl部分替換NaCl導致NaCl的抗菌活性降低、微生物活動增加，酶的活性提高，且加上多不飽和脂肪酸較飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸穩定性差，最終導致替代組PUFA降解程度增加[6]。

表3 KCl部分替代NaCl對臘肉游離脂肪酸組成的影響 單位：%

3 結論

KCl部分替代有利于降低臘肉的NaCl含量，改善臘肉的抗氧化特性，從而更利于產品貯藏；同時，KCl替代改變了脂肪酸含量及組成，且替代比達30%以上時，磷脂、游離脂、MUFA及PUFA含量變化與替代比間存在一定相關性。鑒于加工過程中脂肪含量、組成變化是臘肉形成風味的重要因素，因此，后續還需進一步研究不同替代比KCl帶來的脂肪酸組成變化與具體風味的相關性。