L-賴氨酸、L-組氨酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響

張建華，夏楊毅,2*，張維悅，梅甜恬，唐棋

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400715) 2(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400715)

食鹽作為肉品腌制過程中重要的腌制劑成分，不僅能夠賦予產(chǎn)品良好的口感及風(fēng)味，同時(shí)高濃度的食鹽還可以抑制微生物的生長(zhǎng)[1]，提高產(chǎn)品的貯藏期及安全性。然而，高鹽食品的攝入會(huì)導(dǎo)致鈉攝入過量，進(jìn)而增加易感鹽個(gè)體的血壓[2]，從而提高了心血管疾病[3]及腎臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)[4]，因此低鈉食品已經(jīng)引起了學(xué)者及企業(yè)的廣泛關(guān)注。目前國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)嘗試不同的方法來降低肉制品中的鈉含量，主要是通過用其他氯化物鹽如KCl、MgCl2、CaCl2來替代NaCl[5]，或是將k-乳酸鹽，L-賴氨酸單鹽酸鹽，肌苷酸二鈉，鳥苷酸二鈉和?；撬嵊米黥~糜和發(fā)酵香腸中的鹽替代物[6-7]，也可以使用草藥和香料來替代[8]。王偉等[9]通過響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得出，當(dāng)NaCl濃度為0.5 mol/L(即3%的食鹽添加量)時(shí)，鴨肉鹽溶蛋白的提取率最高，對(duì)應(yīng)的鴨肉的組織特性及保水性等最好。GUO等[10]指出30%的KCl替代NaCl對(duì)肉的感官品質(zhì)影響較小，當(dāng)大于30%時(shí)產(chǎn)品有輕微的苦澀。

不同氨基酸具有不同的味道，相同固定濃度(0.3%)的丙氨酸和亮氨酸分別是甜味和苦味，賴氨酸，組氨酸和精氨酸呈咸味，同時(shí)有點(diǎn)酸或苦[11]。ZHANG等[12]提出L-賴氨酸(L-lys)，L-組氨酸(L-his)和L-精氨酸(L-arg)可能通過組分之間的相互作用促成NaCl的咸味。L-賴氨酸能夠?qū)⒁恍┎伙柡椭舅徂D(zhuǎn)化為能量，并起到降低血液中膽固醇的作用[13]，人體缺乏L-賴氨酸可導(dǎo)致腎結(jié)石的發(fā)生[14]。在我國L-賴氨酸已被批準(zhǔn)用作食品調(diào)味精華和香料，同時(shí)L-賴氨酸具有抗氧化活性[15]，并有助于調(diào)節(jié)肉和肉制品的pH值[16]，改善肉制品的質(zhì)地和顏色[16]，并增加肉制品的出品率[17]。L-組氨酸是含咪唑基的堿性氨基酸，屬于半必需氨基酸，它參與人體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，對(duì)生長(zhǎng)、組織修復(fù)、治療潰瘍、胃酸過多等具有重要作用[18]。GUO等[10]研究發(fā)現(xiàn)，L-lys和L-his在二級(jí)結(jié)構(gòu)中引起轉(zhuǎn)化并增加豬肌球蛋白的溶解度，同時(shí)ZHU等[17]研究表明，0.6%的L-lys和L-Arg顯著提高了雞肉香腸的硬度，彈性，黏結(jié)性和咀嚼性。然而作為鹽替代成分的氨基酸多以豬肉、兔肉為材料，產(chǎn)品也多為香腸、臘肉等干腌肉制品[16-17,19]，而傳統(tǒng)的板鴨、鹽水鴨、鹵鴨等也屬于高鹽食品，且鴨肉的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富、風(fēng)味醇厚、質(zhì)地細(xì)膩，同時(shí)具有易消化吸收、滋補(bǔ)食療等特性[20]。因此，低鹽與品質(zhì)俱佳的鴨肉制品已然成為禽肉制品消費(fèi)的必然趨勢(shì)。本研究通過對(duì)腌制后鴨肉的Na+、K+含量、pH值、含水量、色澤、質(zhì)構(gòu)、剪切力及蒸煮損失率等指標(biāo)的測(cè)定，比較經(jīng)NaCl和含有不同濃度的L-his和L-lys的腌制液腌制后對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響，進(jìn)而為氨基酸在禽肉制品腌制方面的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

原料：新鮮鴨肉(90日齡)，同一批次的重慶本地鴨，購于重慶市北碚區(qū)畜禽場(chǎng)，將活鴨宰殺后進(jìn)行清洗，并置于附冰袋的塑料箱內(nèi)，回實(shí)驗(yàn)室后先將鴨肉放于4 ℃的冰箱內(nèi)冷藏48h后再進(jìn)行腌制(避免肉在尸僵期對(duì)腌制后肉的品質(zhì)造成影響)。

試劑：NaCl(99.5%)、KCl(99.19%)，美國Two Poles Metallic Compound Co.,Ltd公司；L-賴氨酸(99.2%)、L-組氨酸(99%)，美國Double Speed Amino Acid Corporation公司；以上試劑都為食品級(jí)，

1.2 儀器與設(shè)備

物性測(cè)定儀(TA.XT.Plus),英國stable micro system公司；測(cè)色儀(UltraScan PRO)，美國HunterLab公司；原子吸收光譜(AA800)，美國PerkinE公司； 遠(yuǎn)紅外干燥箱(HY系列)，天津市通利信達(dá)儀器廠；數(shù)顯恒溫水浴鍋(HH-S)，常州普天儀器制造有限公司；萬用電爐(DL-1)，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；酸度計(jì)(PHS-4C+)，成都世紀(jì)方舟科技有限公司；高速電動(dòng)勻漿器(FSH-Ⅱ)，江蘇金壇市環(huán)宇科學(xué)儀器廠。

1.3 原料處理

1.3.1 樣品制備

將經(jīng)歷過尸僵和成熟后的鴨肉從4 ℃的冰箱中取出，將鴨肉分割出來，切成約2 cm×2 cm×2 cm的鴨肉塊，并編號(hào)、稱質(zhì)量(50 g左右)，每組設(shè)置3個(gè)平行樣，將鴨肉塊與配制好的腌制液按照1∶3(g∶mL)的肉水比于4 ℃條件下腌制24 h，真空包裝冷藏于4 ℃，待用。

1.3.2 腌制液配制

腌制液中的總用鹽量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%，具體的添加比例如表1所示。

表1 腌制組分配方組成Table 1 Marinade component formula composition table

注：上述添加比例是以食鹽的添加量為基準(zhǔn)來表示的，若上述添加比例以肉的量為基準(zhǔn)，則氨基酸的添加比例為:0、0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%[15]。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 pH值測(cè)定

參照GB 5009.237—2016進(jìn)行測(cè)定。

1.4.2 含水量測(cè)定

參照GB 5009.3—2016的直接干燥法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.3 鈉和鉀離子測(cè)定

參照GB 5009.91—2017的火焰原子發(fā)射光譜法測(cè)定。

1.4.4 色澤測(cè)定

參考BREWER等的方法[21]，略作修改。采用測(cè)色儀的去除鏡面模式，采用CIE 1976L*a*b*表色系統(tǒng)測(cè)定樣品的L*值、a*值和b*值。每組設(shè)置3個(gè)平行，每個(gè)樣品測(cè)定3次，取9次平均值。

1.4.5 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參考MA等的方法[22]，略作修改，將不同腌制組的鴨肉沿垂直于肌纖維方向切取2 cm×2 cm×1 cm的肉塊，采用物性測(cè)定儀的TPA模式進(jìn)行測(cè)定，選取硬度、彈性、咀嚼性、內(nèi)聚性和回復(fù)性5個(gè)指標(biāo)來反映不同腌制組鴨肉的物性指標(biāo)變化。每組設(shè)置3個(gè)平行，取其平均值。測(cè)定模式與參數(shù)設(shè)置：P/36R探頭；測(cè)前速度2.0 mm/s、測(cè)試速度、測(cè)后速度均為1.0 mm/s；測(cè)試時(shí)間間隔為5 s；觸發(fā)力為10 g；數(shù)據(jù)采集速率為200 PPs；應(yīng)變量為75%。

1.4.6 剪切力測(cè)定

用Warner-Bratzler法[23]測(cè)定肉的剪切力，將肉塊順肌纖維方向切成3塊2 cm×2 cm×1 cm的肉塊，置于蒸煮袋中，放入80 ℃的水浴鍋中加熱，至其中心溫度達(dá)到75 ℃時(shí)，保持20 min后取出,冷卻至其中心溫度為室溫，再用紙吸干肉樣表面的水分，用TA·XT·Plus質(zhì)構(gòu)儀，用A/MORS探頭沿著垂直于肌原纖維方向測(cè)定剪切值。測(cè)定參數(shù)：測(cè)前速度:2.0 mm/s、測(cè)中速度:1.0 mm/s、測(cè)后速度:2.0 mm/s、應(yīng)變量為100%。

1.4.7 蒸煮損失率測(cè)定

參考SCHONFELDT等[24]的方法并稍作修改，將肉塊用吸水紙吸干表面水分后稱質(zhì)量(W1)，并密封于蒸煮袋中，將溫度計(jì)插入肉的中心位置，扎緊袋口，然后將肉塊放入80 ℃水浴中加熱，至肉塊中心溫度達(dá)70 ℃時(shí)取出，用吸水紙吸干表面水分，自然冷卻至中心溫度為室溫，用吸水紙吸干表面水分后再次稱質(zhì)量(W2)，蒸煮損失率(cooking loss，CL)計(jì)算公式如下：

(1)

式中：W1,肌肉蒸煮前樣品質(zhì)量，g；W2,肌肉蒸煮后樣品質(zhì)量，g。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算，SPSS 19.0進(jìn)行方差分析(Duncan法)和顯著性檢驗(yàn)，采用Originpro 8.1進(jìn)行圖像處理。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式。

2 結(jié)果與分析

2.1 氨基酸(L-lys和L-his，下同)部分替代NaCl對(duì)鴨肉pH值的影響

pH值不僅能夠反映肉品的新鮮程度，而且對(duì)肉及肉制品的顏色、彈性、黏度、保水性、蒸煮后的風(fēng)味等均有影響[25]。由圖1可知，KCl部分替代NaCl后對(duì)鴨肉的pH值無顯著影響(P>0.05)，而氨基酸腌制組可顯著提高鴨肉的pH值(P<0.05)，且隨著氨基酸替代比的增加，鴨肉的pH值呈顯著上升趨勢(shì)(P<0.05)，這是由于L-組氨酸和L-賴氨酸本身為堿性氨基酸，其側(cè)鏈的堿性基團(tuán)會(huì)和肉中水的氫離子結(jié)合，使得氫氧根負(fù)離子的含量增多[26]，導(dǎo)致鴨肉的pH值升高。這與ZHOU等[16]在研究L-賴氨酸對(duì)豬肉香腸理化性質(zhì)的影響得出的結(jié)論一致。

圖1 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉pH值的影響Fig.1 Effect of partial replacement of NaCl by KCl and amino acid on the pH of duck breast meat不同字母表示差異顯著(P<0.05)

2.2 氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉含水量的影響

含水量是影響肉品組織結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品出品率的重要因素[27]。由圖2可知，KCl部分替代NaCl后會(huì)降低鴨肉的含水量，但差異不顯著(P>0.05)，而氨基酸腌制組中鴨肉的含水量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，且整體高于NaCl腌制組和KCl腌制組，當(dāng)氨基酸替代比達(dá)6%時(shí)肉品的含水量最高(P<0.05)，這與ZHOU等[16]的結(jié)論一致，說明氨基酸替代能提高肉制品的含水量，增加產(chǎn)品出品率，這可能與氨基酸替代組pH值的升高有關(guān)，因?yàn)閜H值升高能夠引起肌肉中細(xì)絲之間的排斥力，進(jìn)而引起蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化，而這一變化會(huì)增加肌肉的膨脹能力和水的空間[28-29]，含水量之后又下降是因?yàn)殡S著NaCl含量降低，肉中鹽溶蛋白的溶解度也會(huì)降低，進(jìn)而降低其含水量[30]。

圖2 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉含水量的影響Fig.2 Effect of KCl and partial amino acid substitution of NaCl on water content of duck breast

2.3 氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉中Na+、K+含量的影響

Na+主要起提供咸味的作用[31]，而K+含量較高時(shí)會(huì)有苦澀味[32]。由圖3可知，KCl腌制組和氨基酸腌制組的Na+含量顯著低于NaCl腌制組的Na+含量(P<0.05)，而K+含量顯著高于NaCl腌制組的K+含量(P<0.05)，且在氨基酸腌制組之間K+的含量差異不顯著(P>0.05)。除12%氨基酸腌制組的Na+含量低于KCl腌制組的Na+含量外，其余氨基酸腌制組的Na+和K+含量在數(shù)值上都高于KCl腌制組的Na+和K+含量，這是由于氨基酸替代可以增加肉的含水量[33]，進(jìn)而使得肉細(xì)胞中的離子濃度減小，而腌制液中的Na+和K+濃度較大，因此在濃度差的推動(dòng)作用下，使得離子更易滲透到肉中[34]。這與2.2的結(jié)論一致。

圖3 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉中Na+、K+含量的影響Fig.3 Effect of KCl and partial amino acid substitution of NaCl on Na+ and K+ contents in duck breast meat

2.4 氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉色澤的影響

色澤是評(píng)價(jià)肉品新鮮程度的重要指標(biāo)，同時(shí)也是影響消費(fèi)者購買產(chǎn)品的重要因素之一[35]。由表2可知，KCl腌制組和NaCl腌制組的鴨肉的肉色無顯著差異(P>0.05)，這與ARMENTEROS等[36]的結(jié)論一致。L*值反映肉的亮度變化，和NaCl腌制組相比，3%的氨基酸替代比顯著降低鴨肉的L*值(P<0.05)，而隨著氨基酸替代比的增加，鴨肉的L*值逐漸上升，并與對(duì)照組無顯著差異(P>0.05)，說明減少NaCl的含量會(huì)顯著降低鴨肉的L*值，但氨基酸替代比的增加可以減緩這種趨勢(shì)[14]。a*值和b*值分別反映肉的紅度變化和黃度變化，和NaCl腌制組及KCl腌制組相比，氨基酸腌制組鴨肉的a*值無顯著變化(P>0.05)，而b*值則顯著降低(P<0.05)。和對(duì)照組相比，氨基酸替代組的樣品顏色較暗，較淡黃色，這與ZHOU等[16]的結(jié)論一致，說明氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉的b*值有較大的影響[16]。

表2 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉色澤的影響Table 2 Effect of KCl and partial amino acid substitutionof NaCl on the color of duck meat

2.5 氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉質(zhì)構(gòu)的影響

質(zhì)構(gòu)主要描述的是食品結(jié)構(gòu)的物理特性以及人們對(duì)于食品口感的物性表達(dá)。而物性測(cè)定儀主要是通過模擬人體口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)，將樣品進(jìn)行壓縮，通過微機(jī)連接把人們對(duì)食品的感覺轉(zhuǎn)化為質(zhì)構(gòu)曲線，從而能分析特定的質(zhì)構(gòu)參數(shù)，用以表達(dá)人們對(duì)食品的口感[37]。由表3可知，KCl腌制組可顯著提高鴨肉的硬度和咀嚼性(P<0.05)，而對(duì)彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性無顯著影響(P>0.05)，這是由于KCl腌制組的含水量低于NaCl腌制組的含水量，進(jìn)而增大了肉的硬度和咀嚼性，這與2.2的結(jié)論一致。

氨基酸替代組對(duì)鴨肉的硬度和咀嚼性影響呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，即隨著氨基酸替代比的增加，呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，這與ZHU等[17]的結(jié)論一致，這是由于L-賴氨酸可以與內(nèi)源金屬離子形成復(fù)合物金屬離子[38]，導(dǎo)致肌動(dòng)球蛋白在肉類蛋白質(zhì)中的解離，從而增強(qiáng)鴨肉的硬度[39]；之后硬度下降是因?yàn)榻档褪雏}含量會(huì)使得乳化凝膠網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度下降[40]，進(jìn)而降低鴨肉的硬度，而此時(shí)因氨基酸增加導(dǎo)致硬度增加的程度小于因食鹽含量下降導(dǎo)致硬度減小的程度。其中9%的氨基酸替代比可顯著提高鴨肉的硬度和咀嚼性(P<0.05)，其余氨基酸替代組和NaCl腌制組差異不顯著(P>0.05)。而鴨肉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性均隨著氨基酸替代比的增加呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，但都低于NaCl腌制組和KCl腌制組(12%氨基酸替代比的彈性除外)，其中3%的氨基酸替代比顯著降低了鴨肉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性(P<0.05)，而6%的氨基酸替代比的鴨肉的彈性、內(nèi)聚性及回復(fù)性和NaCl腌制組差異不顯著(P>0.05)。

表3 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉質(zhì)構(gòu)的影響Table 3 Effect of KCl and partial amino acid substitution of NaCl on the texture of duck meat

2.6 氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉剪切力的影響

剪切力是反映肉嫩度的重要指標(biāo)，剪切力越小，肉的嫩度越好。由圖4可知，KCl腌制組和NaCl腌制組的剪切力差異不顯著(P>0.05)，而在氨基酸腌制組中，鴨肉的剪切力并未隨著氨基酸替代比的增大呈現(xiàn)規(guī)律性的變化，其中6%的氨基酸替代比腌制的鴨肉的剪切力最小，與NaCl腌制組的數(shù)值最接近，而其余處理組鴨肉的剪切力在數(shù)值上都高于NaCl腌制組和KCl腌制組，說明此時(shí)通過6%的氨基酸替代比的添加量可以恰好抵消因減少NaCl含量對(duì)肉的剪切力的影響，而其余氨基酸替代比則不能抵消這種影響，具體的原因還需進(jìn)一步研究。

圖4 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉剪切力的影響Fig.4 Effect of KCl and partial amino acid substitution of NaCl on shearing force of duck meat

2.7 氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉蒸煮損失率的影響

蒸煮損失率反映了肉品在成熟過程中的保水性，是評(píng)價(jià)肉品品質(zhì)的重要指標(biāo)。由圖5可知，和NaCl腌制組相比，其余腌制組的蒸煮損失率都顯著提高(P<0.05)，但是之間差異不顯著(P>0.05)，說明減少NaCl的含量會(huì)顯著提高鴨肉的蒸煮損失率，這與CHEN等[19]的結(jié)論一致，這是由于降低NaCl含量會(huì)提高蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，導(dǎo)致肉在最終pH值時(shí)蛋白質(zhì)纖維之間的靜電排斥力減弱，使得其分子作用力增強(qiáng)，而蛋白質(zhì)和水之間的相互作用力減弱，進(jìn)而導(dǎo)致肉的蒸煮損失率增強(qiáng)[41]。

圖5 KCl、氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉蒸煮損失率的影響Fig.5 Effect of partial replacement of NaCl by KCl and amino acid on the cooking loss rate of duck meat

3 結(jié)論與討論

為研究氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響，分別設(shè)置6組不同的腌制組，通過對(duì)腌制鴨肉的Na+、K+含量、pH值、含水量、色澤、質(zhì)構(gòu)、剪切力及蒸煮損失率等指標(biāo)的測(cè)定，得出以下結(jié)論:

(1)KCl腌制組和氨基酸腌制組的Na+含量顯著低于NaCl腌制組的Na+含量(P<0.05)，K+含量顯著高于NaCl腌制組的K+含量(P<0.05)，且氨基酸腌制組間K+含量差異不顯著(P>0.05)。由于L-賴氨酸和L-組氨酸是堿性氨基酸，因此隨著氨基酸替代比的增加，鴨肉的pH值逐漸上升，而這一變化引起了鴨肉含水量的增大，當(dāng)氨基酸替代比為6%時(shí)，其含水量最大(P<0.05)。和NaCl腌制組及KCl腌制組相比，氨基酸腌制組鴨肉的a*值無顯著差異(P>0.05)，而b*值顯著降低(P<0.05)，這與ZHOU[16]的結(jié)論一致。

(2)咀嚼性是硬度、彈性和內(nèi)聚性三者的乘積[15]，因彈性和內(nèi)聚性的變化范圍較小，所以咀嚼性主要受硬度的影響，隨著氨基酸替代比的增加，鴨肉的硬度和咀嚼性呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，其中9%的氨基酸替代組顯著提高了鴨肉的硬度和咀嚼性(P<0.05)，使得口感變差，其余氨基酸替代組和對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。降低食鹽含量會(huì)使鴨肉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性降低，而隨氨基酸替代比的增加，鴨肉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性呈上升趨勢(shì)，當(dāng)氨基酸替代比為6%時(shí)，與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。

(3)剪切力是反映肉品嫩度的重要指標(biāo)，降低食鹽含量會(huì)降低肉的保水性，導(dǎo)致肉的嫩度變差，而氨基酸可以提高肉的含水量，當(dāng)氨基酸替代比為6%時(shí)恰好可以達(dá)到平衡的效果，此時(shí)鴨肉嫩度最好，同時(shí)其蒸煮損失率也最低。

綜上所述，當(dāng)氨基酸替代比為6%時(shí)，鴨肉的整體品質(zhì)較好。由于本實(shí)驗(yàn)只研究了氨基酸部分替代NaCl對(duì)鴨肉食用品質(zhì)的影響，所以對(duì)其理化特性、凝膠特性及抗氧化特性等方面的研究還需繼續(xù)深入。