低鈉發(fā)酵肉制品理化特性及風(fēng)味分析

侯婷婷 劉 鑫 崔福順 金 清 鄭乾坤 李 敏 王 娟 李官浩

(1. 延邊大學(xué)食品研究中心，吉林 延吉 133002；2. 山東省得利斯集團有限公司，山東 濰坊 262200)

發(fā)酵肉制品是指自然或人工控制條件下，利用微生物發(fā)酵作用生產(chǎn)的具有特殊風(fēng)味、色澤和質(zhì)地，且可較長保存的肉制品[1]。食鹽是發(fā)酵火腿的主要原料之一，發(fā)酵肉制品在加工過程中普遍存在含鹽量超標(biāo)問題。

氯化物類復(fù)配鹽(氯化鉀、氯化鈣和氯化鎂)是目前研究中采用較多的食鹽替代物，替代部分氯化鈉是減少肉制品中鈉含量的最佳選擇[2]，氯化鉀與氯化鈉具有相同的理化特性，而鈣、鎂在人體生理過程中起著重要作用。Gelabert等[3]研究表明氯化鉀40%替代量的樣品水分含量降低，硬度和苦味略有增加；陳佳新等[4]在肉脯生產(chǎn)過程中分別以10%～40%的KCl部分替代NaCl，發(fā)現(xiàn)KCl的替代比例在20%～30%較為合適；當(dāng)KCl替代比例為40%時，肉脯品質(zhì)下降且出現(xiàn)金屬味和后苦味。故添加氯化鉀、氯化鈣以及氯化鎂等能降低肉制品中鈉含量，但添加量過多會產(chǎn)生苦味、異味、金屬和澀味等。而掩蓋異味的方法主要是使用風(fēng)味增強劑來增加肉制品的咸味，咸味肽中主要的呈味物質(zhì)為氨基酸，其本身具有咸味[5]。

試驗擬將鉀鹽復(fù)配鹽(63% NaCl、30% KCl、7%咸味肽)、鈣鹽復(fù)配鹽(63% NaCl、30% CaCl2、7%咸味肽)及鎂鹽復(fù)配鹽(63% NaCl、30% MgCl2、7%咸味肽)用于干腌肉制品的加工，通過測定不同階段的理化指標(biāo)及風(fēng)味指標(biāo)的變化，篩選出與鈉鹽試驗組理化性質(zhì)及風(fēng)味接近且鈉含量能夠降低的復(fù)配鹽，為低鈉火腿的研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉：山東省濰坊市得利斯同路食品有限公司；

氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣：食品級，河南祥瑞食品添加有限公司；

鈉、鉀、鈣、鎂標(biāo)準(zhǔn)品：國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

1.2 儀器與設(shè)備

分析天平：AL-204型，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；

色彩色差計：CR-410型，柯尼卡美能達(中國)投資有限公司；

水分活度儀：LabMaster-aw型，大昌華嘉商業(yè)(中國)有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9146A型，上海精宏實驗設(shè)備有限公司；

紫外—可見分光光度計：UV-6100型，上海元析儀器有限公司；

自動凱式定氮儀：K9840型，濟南海能儀器股份有限公司；

高速分散均質(zhì)機：FJ-200型，上海標(biāo)本模型廠；

臺式離心機：TDL-40B型，上海安亭科學(xué)儀器廠；

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：R-215型，瑞士Buchi公司；

原子吸收光譜儀contrAA700型，德國耶拿公司；

便攜式電子鼻系統(tǒng)：PEN3型，德國Airsense公司；

味覺分析系統(tǒng)：SA-402B型，日本Insent公司；

純水儀：FBZ1002-UP-P型，青島富勒姆有限公司。

1.3 方法

1.3.1 干腌肉塊加工 選擇新鮮豬后腿肉修整成大小厚度一致的肉塊，上鹽量為肉重的8%，0～4 ℃下腌制3 d，13～15 ℃下發(fā)酵24 d，于加工的第0，3，11，19，27天取樣。對照組和復(fù)配鹽添加比列如表1所示。

表1 復(fù)配鹽添加比例

1.3.2 顏色的測定 肉樣瘦肉部位隨機取3個點，用色差計測定3次取平均值。

1.3.3 水分含量的測定 按照GB/T 5009.3—2016中的直接干燥法進行測定。

1.3.4 水分活度的測定 用水分活度測定儀進行測定。

1.3.5 揮發(fā)性鹽基氮的測定 按照GB 5009.228—2016中硝酸銀滴定自動凱氏定氮儀法測定。

1.3.6 微量元素含量測定

(1) 鈉：按GB 5009.91—2017執(zhí)行。

(2) 鉀：按GB 5009.91—2017執(zhí)行。

(3) 鎂：按GB 5009.241—2017執(zhí)行。

(4) 鈣：按GB 5009.92—2016執(zhí)行。

1.3.7 電子鼻、電子舌分析 參照許美娜[6]的方法。

1.3.8 風(fēng)味分析 取5 g(精確到0.01 g)樣品直接置于20 mL頂空進樣瓶中，60 ℃孵育20 min后進樣進行檢測。GC-IMS條件：色譜分析時間25 min，柱溫40 ℃，IMS溫度45 ℃，色譜柱FS-SE-54-CB-1 15 m×0.53 mm，進樣體積500 μL，孵育時間20 min，孵育溫度60 ℃，進樣針溫度85 ℃，孵化轉(zhuǎn)速500 r/min，載氣為高純度氮氣。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Excel軟件整理，用OriginPro 2018軟件統(tǒng)計分析及繪圖。GC-IMS數(shù)據(jù)分析采用儀器配套的分析軟件包括LAV(Laboratory Analytical Viewer)和三款插件以及GC×IMS Library Search，從不同角度進行樣品分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對干腌肉塊顏色的影響

由圖1可知，隨著肉塊加工時間的延長，各試驗組的亮度(L*)值和紅度(a*)值逐漸下降，鎂鹽復(fù)配鹽的黃度(b*)值在發(fā)酵結(jié)束時顯著低于其他組的；鉀鹽復(fù)配鹽與對照組在發(fā)酵結(jié)束時肉塊色澤均具有干腌肉制品的鮮紅色，而鈣鹽復(fù)配鹽發(fā)酵后的肉塊顏色發(fā)白。

2.2 對干腌肉塊水分含量及水分活度的影響

由圖2可知，隨著肌肉組織中鹽的擴散，各試驗組水分含量均逐漸下降且存在差異，發(fā)酵結(jié)束時鉀鹽復(fù)配鹽與對照組水分含量更為接近。

由圖3可知，各試驗組的水分活度在肉塊加工過程中均迅速下降，發(fā)酵結(jié)束時鉀鹽復(fù)配鹽與對照組的水分活度較為接近且低于其他兩組。

2.3 對干腌肉塊揮發(fā)性鹽基氮的影響

由圖4可知，各試驗組肉塊的揮發(fā)性鹽基氮含量先上升后降低，第19天時達最大，其中以鉀鹽復(fù)配鹽揮發(fā)性鹽基氮含量值最大。發(fā)酵結(jié)束后，鉀鹽復(fù)配鹽與對照組的揮發(fā)性鹽基氮含量顯著高于其他兩組，且較為接近。

2.4 對干腌肉塊微量元素的影響

由圖5可知，各試驗組肉塊的鈉含量逐漸上升，是因為食鹽隨著加工時間的延長逐漸滲透到肉的中心部位；3種復(fù)配鹽均能顯著降低干腌肉塊中鈉含量，鈣鹽復(fù)配鹽的鈉含量相對最低；鉀、鈣、鎂含量除相對應(yīng)食鹽復(fù)配鹽在含量上有顯著增加外，其余各試驗組在發(fā)酵結(jié)束時含量均較接近。研究[7]表明，低鈉產(chǎn)品的長期攝入能夠降低動脈高血壓的風(fēng)險，有益于消費者的健康。

2.5 風(fēng)味分析

由圖6可知，原料豬肉樣品中揮發(fā)性有機物種類較少，加入鹽進行腌制3 d后，由于鹽析作用，豬肉中揮發(fā)性有機物種類增多，風(fēng)味成分更豐富。

由圖7可知，區(qū)域A中標(biāo)出的物質(zhì)如2-丙酮、己醛、2,3-丁二酮、1-丙醇等物質(zhì)在原料肉中含量最高，但腌制結(jié)束時該類物質(zhì)含量大幅下降；區(qū)域C中物質(zhì)如己烷-2-酮、2-丁酮、1,8-桉樹腦、2-己烯-1-醇等物質(zhì)在原料肉中含量最高，腌制后的該類物質(zhì)含量降低，發(fā)酵后含量繼續(xù)降低，可能是腌制及發(fā)酵過程中與其他化合物發(fā)生了反應(yīng)生成新的風(fēng)味物質(zhì)；區(qū)域B中標(biāo)出的物質(zhì)如2-庚酮、2-丙酮、己醛、1-戊醇、2-乙基-1-己醇、戊醛、2-甲基吡嗪等物質(zhì)在原料肉中含量較低，但腌制結(jié)束及發(fā)酵結(jié)束后該類物質(zhì)的含量均升高。酮類可能是由不飽和脂肪酸的熱氧化或降解產(chǎn)生的，主要呈現(xiàn)桉葉味、脂肪味和焦燃味，酮類香氣閾值總體低，且對肉中甜的花香及果香風(fēng)味有貢獻，并且隨著碳鏈的增長會呈現(xiàn)出更強的花香特征[8-10]；己醛具有清香的青草香，戊醛具有讓人愉悅的水果香，一般飽和的C6～C12醛類物質(zhì)具有草香、脂肪香的氣味[11-12]，有利于腌肉制品揮發(fā)性風(fēng)味化合物的產(chǎn)生；1-戊醇具有刺激氣味[13]；2-甲基吡嗪則具有堅果香、霉香、烤香。這些物質(zhì)可能是干腌肉塊制品風(fēng)味形成的主要化合物。

圖1 不同復(fù)配鹽干腌肉塊色澤的變化

圖2 不同復(fù)配鹽干腌肉塊水分含量的變化

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

圖3 不同復(fù)配鹽干腌肉塊水分活度的變化

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

圖4 不同復(fù)配鹽干腌肉塊揮發(fā)性鹽基氮含量的變化

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

2.6 電子鼻/舌分析

由圖8可知，主成分1(PC1)、主成分2(PC2)的方差貢獻率分別為69.71%，22.62%，累計解釋了92.33%的方差，說明主成分 1 和主成分 2 包含了樣品的大部分信息，能夠反映出不同試驗組干腌肉塊的整體氣味信息。電子鼻檢測能使不同加工階段的干腌肉塊制品得到區(qū)分，且不同復(fù)配鹽的肉塊在腌制階段氣味有差別，而在發(fā)酵結(jié)束時，對照組與鉀鹽復(fù)配鹽區(qū)域上有部分重疊，說明其組分相近。

圖5 不同復(fù)配鹽干腌肉塊微量元素含量的變化

YL-1. 原料肉 1-2-A. 對照組 2-1-A. 鉀鹽復(fù)配鹽 3-1-A. 鎂鹽復(fù)配鹽 4-1-B. 鈣鹽復(fù)配鹽

A～Q分別表示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。每組腌制方式均有3個樣品，編號分別為1-1、1-2、1-3，每個樣品做兩個平行樣，編號分別為1-1-A、1-1-B，對應(yīng)的發(fā)酵產(chǎn)品編號分別為1-1-C、1-1-D；從上到下依次是YL、鉀鹽復(fù)配鹽、鎂鹽復(fù)配鹽、對照組和鈣鹽復(fù)配鹽樣品

圖7 肉塊部分揮發(fā)性有機物指紋圖譜

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

P. 腌制結(jié)束 M. 發(fā)酵結(jié)束

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

由圖9可知，鈣鹽復(fù)配鹽咸味、酸味輸出值最高，對照組咸味、酸味輸出值最低；鉀鹽復(fù)配鹽和對照組樣品的滋味響應(yīng)強度基本相同，說明二者滋味物質(zhì)成分及含量較為接近。

圖9 不同復(fù)配鹽成熟干腌肉塊電子舌雷達圖

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

3 結(jié)論

試驗表明，發(fā)酵結(jié)束時鉀鹽復(fù)配鹽的肉塊在顏色、含水量、揮發(fā)性鹽基氮含量以及風(fēng)味上都與對照組更為接近；3種低鹽配方終產(chǎn)品的鈉含量較對照組明顯降低，其中鈣鹽復(fù)配鹽降低鈉含量效果最為顯著，但鈣鹽復(fù)配鹽干腌肉塊的色澤、風(fēng)味較差；為保證產(chǎn)品質(zhì)量，采用30% KCl和7%咸味肽用于干腌肉塊制品中替代鈉鹽的效果更佳。后續(xù)可考慮將鉀鹽與鈣鹽、鎂鹽等聯(lián)合使用替代鈉鹽來提升發(fā)酵肉制品品質(zhì)。