中国肉类食品综合研究中心、贵州大学酿酒与食品工程学院、贵州省农畜产品贮藏与加工重点实验室的Li Mingming等综述了加工过程中内源蛋白酶活性的变化以及减钠策略、内源蛋白酶活性与产品质量的关系，并提出钠替代与介导腌制相结合的减钠策略观点，旨在为干腌肉制品腌制技术的发展提供新视角，有助于干腌肉制品行业应对低钠的挑战。

 

Introduction

 

干腌肉制品以其独特的风味和丰富的营养，在许多国家和地区特别受欢迎，干腌火腿、干巴、鸭肉、羊肉干和牛肉干属于典型的干腌肉制品。干腌过程中需要大量的食盐以防止变质，同时提高产品的质量特性，导致终产品中较高的盐含量。目前，每日食盐摄入量估计为9~12 g，远超过世界卫生组织（WHO）建议每天5 d的摄入量。过量摄入食盐会增加健康风险，如高血压、心血管疾病和肾脏疾病。饮食与健康的关系越来越受到人们的关注。低钠干腌肉制品的研究和生产一直是研究和商业的热点。如何在保证产品质量安全的同时，降低腌肉制品中的钠含量，是干腌肉制品行业面临的重大挑战。

 

蛋白质水解是加工过程中重要的生化反应之一，对干腌肉制品的质构、风味和营养价值有重要影响。内源性蛋白酶是限制蛋白质水解的重要因素之一。因此，从内源蛋白酶的角度考虑减钠策略十分具有可行性。

 

图1  内源性蛋白酶级联对干腌肉制品质量的影响

 

减钠策略对内源性蛋白酶活性的影响

 

盐的组成和加工技术是加工过程中内源蛋白酶活性的主要影响因素。减钠策略意味着盐组成和加工技术的变化，将导致内源性蛋白酶活性的变化。目前，NaCl被氯化盐（KCl、CaCl₂、MgCl₂和ZnCl₂等）部分取代是主要的减钠策略。钠替代策略对内源性蛋白酶活性的影响已被逐步揭示。对猪肌肉蛋白酶的体外分析结果表明，CaCl₂、MgCl₂、NaCl和KCl抑制组织蛋白酶、二肽基肽酶（DPP）III、DPP IV和丙氨酸氨基肽酶（AAP）活性。少量的MgCl₂（< 0.2 mol/L）、NaCl和KCl可以激活精氨酸氨基肽酶（RAP），而CaCl2表现出较强的抑制作用。低含量的KCl、CaCl₂和MgCl₂可以促进DPP I活性。用KCl、CaCl₂、MgCl₂和ZnCl₂代替15% NaCl，发现MgCl₂、CaCl₂促进组织蛋白酶B活性，而ZnCl₂抑制组织蛋白酶H和L活性。除单盐替代外，多盐氯化物同时替代NaCl也逐渐得到研究和应用。比较不同的减盐配方（配方I，100% NaCl；配方II，50% NaCl＋50% KCl；配方III，55% NaCl＋25% KCl＋15% CaCl₂＋25% MgCl₂），配方II降低组织蛋白酶B活性、增加DPP-IV和亮氨酸氨基肽酶（LAP）活性的作用最显著。配方III则降低了DPP-II、AAP和MAP活性。此外，一些氨基酸（L-His、L-Lys和L-Arg）也被用作NaCl替代品。39.7% NaCl、51.3% KCl、7% L-Lys和2% L-His的低盐配方不仅抑制了组织蛋白酶B和L的活性，而且降低了组织酶B和L相对表达。

 

研究者提出了调节盐和水分在基质中迁移的渗透扩散途径的介导腌制策略。介导腌制策略包括：物理介导，如高压（HP）、超声波（US）和脉冲电场（PEF）；以及外源性物质介导，如糖和甘油。其中，与传统加工技术相比，物理介导的腌制技术被认为更环保、节能，还可以缩短加工时间。HP是干腌肉制品中应用最广泛的绿色加工技术，其可以通过改变盐和蛋白质之间的相互作用增强咸味感知，从而促进钠离子的释放。US引起的空化作用可以促进NaCl的扩散和均匀化。这主要是因为US可以通过破坏肌肉结构、改变肉基质，从而降低肉类腌制过程中的内外阻力，加速NaCl向肉类的渗透，增强传质。对于PEF，其通过破坏细胞组织和影响传质来促进NaCl扩散。PEF诱导的电穿孔已被证明可以增加肉制品中的肌原纤维间距，以促进质量转移，从而增加肌肉对NaCl的吸收。在300 MPa和400 MPa下，HP提高了DPP IV的活性，而DPP I、DPP II和DPP III的活性降低。同样，氨基肽酶的活性也因HP而减弱。当使用US辅助热处理改善缺陷干腌火腿的蛋白水解时，在1 000 W、50 °C下，组织蛋白酶B＋L和DPP I的活性分别降至24.71%和48.71%。在干腌肉制品加工过程中，介导技术与内源性蛋白酶的潜在关系尚未被完全揭示。介导腌制技术的应用显示出调节干腌肉制品中内源性蛋白酶活性的潜力，但其潜在的相互关系有待进一步阐明和证实。

 

减钠策略对干腌肉制品质量的影响

 

NaCl对干腌肉制品的质量形成具有突出贡献。NaCl不仅可以促进蛋白质的溶解，有利于蛋白质凝胶的形成，而且可以通过影响脂质氧化和蛋白质降解改善产品的质构和风味。因此，与传统产品相比，低钠干腌肉制品的质量发生变化。

 

Strecker醛是干腌肉制品中气味活度值较高的挥发性化合物，与消费者可接受性高度相关。钠替代策略可以增加干腌肉制品中Strecker醛（3-甲基丁醛和2-甲基丁醛）的含量。其他挥发性化合物，如醛类、酯类和醇类等，也受到钠替代策略的影响。使用70% KCl代替NaCl促进了干腌腊肉中挥发性化合物（总醛、总醇、总酯、乙酸等）的产生。己醛是最丰富的线性醛，与酸败气味有关。使用40% KCl和60% NaCl的腌制剂增加了己醛含量，而55% NaCl＋25% KCl＋15% CaCl₂＋5% MgCl₂的腌制剂不仅降低了己醛含量，还增加了醇含量，这可能是由于多种氯化物盐的同时替代有助于干腌肉制品风味的形成。同样，HP（600 MPa、0 °C）处理降低了己醛含量，并使香气变得更具青香和怡人。不仅如此，金华火腿中149 种鉴定的挥发性化合物中有147 种受到HP的影响。另一项研究表明，HP降低了直链醛（戊醛、己醛、庚醛和壬醛）的含量，对干腌火腿的风味产生积极影响。就滋味而言，钠替代策略会导致苦味和金属味，尤其是当NaCl替代率超过40%时。用KCl代替50% NaCl的干腌兔腿具有较低的滋味评分，而添加谷氨酸钠并没有改善这种评分。评价金属离子与味觉的潜在相关性发现，CaCl₂与苦味氨基酸和苦味后味呈正相关，而MgCl₂与苦味和陈味氨基酸呈正相关。此外，KCl还可显著改善异味氨基酸和苦味回味。如上所述，适当的氯化物替代比例不仅降低了钠含量，而且避免了令人愉快滋味的损失。不幸的是，钠替代策略可能会减弱咸味，这对干腌肉制品的滋味产生强烈的负面影响。物理介导的腌制技术有可能改善这种负面影响。HP引起肌原纤维的微观结构变化和蛋白质变性，释放出包覆的钠离子，从而增加咸味。

 

减钠策略对干腌肉制品的质构参数也有显著影响。比较不同的减盐配方（配方I，100% NaCl；配方II，50% NaCl＋50% KCl；配方III，45% NaCl＋25% KCl＋20%CaCl₂＋10% MgCl₂；配方IV，30% NaCl＋50% KCl＋15% CaCl₂＋5% MgCl₂），结果表明，配方II增加了干腌Lacón的剪切力，而其余的减盐配方没有显著差异；类似地，配方IV对干腌鹿肉的剪切力也没有显著影响。在其他干腌肉制品中，据报道，30% KCl和70% NaCl的低盐配方可以提高干腌里脊肉的硬度和咀嚼性。类似地，30% NaCl＋50% KCl＋15% CaCl₂＋5% MgCl₂的腌制剂也显著改变了干腌里脊的质构参数（内聚力除外）。50% KCl＋50% NaCl的腌制剂显著影响了干腌Cecina的弹性。HP会破坏肌肉的微观结构，从而影响干腌肉制品的质地。HP（500 MPa）处理干腌火腿后，股二头肌和半膜肌间隙减小，肌纤维束结合更紧密，导致硬度增加。HP（600 MPa）处理不仅增加了干腌火腿的硬度和黏性，而且降低了胶着性和糊口感。此外，在超声波辅助热处理的缺陷干腌火腿中观察到黏附性降低和硬度增加。

 

关于颜色，钠替代策略和100% NaCl之间没有显著差异。HP（350~400 MPa）处理使干腌肉的L*增加、a*降低，且与压力显著相关（r=0.95）。在600 MPa下处理6 min的干腌火腿中也观察到类似现象。

 

介导腌制可能改善钠替代的负面影响

 

苦味肽是干腌肉制品产生苦味的主要因素。DPPs和氨基肽酶是影响干腌肉制品中小肽和游离脂肪酸（FAAs）的关键内源性蛋白酶。体外实验表明，低水平的KCl、CaCl₂和MgCl₂可以提高DPP I活性，这可能导致苦味肽的积累。尽管高水平的氯盐可以部分抑制内源性蛋白酶的活性，但其引起的金属味会损失产品的滋味。介导腌制可能是改善这种负面影响的一种策略。HP可以抑制内源性蛋白酶活性；US具有提高氨基肽酶活性以加速肽降解的潜力。这些方法均可能对减少苦味肽的积累，具有潜在的调节作用。

 

US可使肌纤维断裂，对细胞膜造成损伤，并加速细胞中酶的释放。已有研究证明，US处理可以通过促进组织蛋白酶从溶酶体中排出增加组织蛋白酶的活性。因此，US有可能改善由氯盐代替NaCl引起的组织蛋白酶活性损失。同样，HP也可以促进肌肉细胞中酶的释放。这些技术均具有保持组织蛋白酶活性的潜力，从而促进FAAs和肽等滋味物质的释放，有利于提高干腌肉制品的风味。

 

总体而言，钠替代与介导腌制相结合生产高质量低钠干腌肉制品是可行的。然而，将这一策略应用于干腌肉制品还需要更多的探索。合理设计技术参数是该策略未来的挑战。

 

Future perspectives

 

钠替代是目前主要的减钠策略。然而，钠替代对干腌肉制品的负面影响（苦味、金属味、咸味损失和异味）仍然存在，这影响了消费者的接受度。目前，一些增味剂（谷氨酸钠、碱性氨基酸、酵母提取物等）也被考虑用于减盐，并取得了良好效果，然而其主要用于发酵香肠和鱼类产品。此外，二价金属离子的渗透和扩散速率比单价金属离子慢，导致a_w缓慢下降和加工时间延长。介导腌制技术有可能改善钠替代策略的负面影响。例如，US具有提高氨肽酶活性以加速肽降解的潜力，这有利于降低产品的苦味。基于甘油、山梨醇和木糖醇的介导腌制可降低肉基质中的a_w，这有可能加速由二价金属离子引起的a_w缓慢下降。选择合适的组合方案可以维持内源蛋白酶活性的平衡，使蛋白水解度稳定在合适的范围内。替代法与介导腌制相结合的策略，一方面降低了钠含量，另一方面可以防止过度或不充分的蛋白水解导致产品缺陷。这将有助于促进低钠干腌肉制品生产技术的发展。因此，探索钠替代与介导腌制相结合的方案值得进一步研究。这有利于降低干腌肉加工中的钠含量，提高产品质量。此外，该策略还改善了干腌肉制品的健康特性。这将促进绿色低钠腊肉制品的发展，有助于腊肉生产企业应对未来的挑战。

 

来源 | 动物园食品科学