宋文敏,匡 威,王海滨,*,周晓荣*,徐 军,胥 伟,陈季旺,王宏勋,陈功明,任广才
(1.武汉轻工大学食品科学与工程学院,湖北 武汉 430023;2.武汉轻工大学化学与环境工程学院,湖北 武汉 430023;3.湖北省功明长鑫食品有限公司,湖北 潜江 433121)
鸭肉营养价值高、味道鲜美,近年来深受消费者喜爱。我国是世界上最大的鸭肉生产大国,鸭肉制品及鸭肉类副产品种类丰富[1],如酱卤鸭、盐水鸭、烤鸭、香酥鸭、鸭肉松、鸭肉干及鸭肉脯等。卤鸭制品易于加工、风味独特,是传统加工肉制品之一。传统加工肉制品的含盐量普遍过高,NaCl在卤鸭制品的腌制与卤制过程中是不可缺少的调味料之一,其具有多种功能[2],对卤鸭制品的滋味、货架期等都具有重要影响。《中国居民膳食指南(2016)》[3]中明确指出,成人日均摄盐量不超过6 g,每人每餐的摄盐量不超过2.4 g,并且提倡少吃高盐(钠)食品。“健康中国2030”也发布了到2030年我国人均每日食盐摄入量降低20%的目标。过量摄入食盐会诱发多种疾病,包括心血管病、高血压和糖尿病等,对人体健康有严重影响[4-5]。降低钠盐摄入量可以降低血压和成人患中风和冠心病的风险[6-7],且对降低黑人高血压患者的尿蛋白排泄有影响[8-9]。长期的高盐高钠饮食不但会使血压升高[10-11],而且还会影响药物的降血压效果,增加药物用量。因此有必要减少卤鸭肉制品中的钠盐含量,降低消费者食盐摄入量或以合适的物质替代食盐中的NaCl,以满足消费者和管理部门对卤鸭制品的健康要求。KCl与NaCl由同族金属元素和同一非金属元素组成,离子价态相同,因此在物理和化学性质上十分相似,K+对人体的健康同样发挥着重要作用,且不会引起高血压和心血管疾病,可作为替代物加入卤鸭制品减盐配方的设计[12-13]。
目前,我国对于低盐鸭肉制品加工的研究有文献报道但总体较少。陈琛等[14]在应用复合食盐保持风鸭风味、降低钠盐用量的研究中发现,使用复合盐替代氯化钠应用于风鸭加工与单独使用NaCl没有区别,对加工过程也没有特殊要求。金晓丽[15]在钠盐替代对鸭肉脂肪氧化和风味的影响研究中发现,随着KCl替代比例的增加,鸭肉的过氧化值不断下降。陈琛[16]在低钠复合盐对风鸭食用品质的影响研究中发现,KCl对风鸭的水分含量、色泽和质构均无显著影响,在感官品质中仅对苦味值有显著影响。国内外有关减盐卤鸭制品加工配方优化的研究尚未见报道,本研究以不同比例的KCl部分替代NaCl,用于卤鸭的腌制和卤制工艺中,研究不同KCl和NaCl组成的减盐配方对低盐卤鸭制品(鸭腿)品质特性的影响,为减盐卤鸭制品的加工提供参考。
原料为肉鸭腿和老鸭(麻鸭)腿,肉鸭腿购于武汉市武商量贩超市,老鸭腿由湖北小胡鸭食品有限责任公司提供。肉鸭与老鸭在营养价值方面具有相似的特点,但肉鸭肉质鲜嫩美味,老鸭具有体型小、产蛋多、成熟早、耗材少等特点。
砂仁、干姜、香叶、肉蔻、八角、草果、陈皮、肉桂等香辛料 武汉德仁堂中药店;食盐、白砂糖、味精、料酒等调味料 武商量贩超市。
无水硫酸铜(分析纯) 天津市致远化学试剂有限公司;硫酸钾、无水乙醚(均为分析纯) 天津市天力化学试剂有限公司;硫酸(优级纯)、硼酸、氢氧化钠(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;盐酸(分析纯) 中国平煤神马集团开封东大化工有限公司。
AL204电子分析天平 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;C-LM3B肌肉嫩度剪切仪 东北农业大学;AquaLab Pawkit便携式水分活度仪 美国Decagon公司;STARTER 3100 pH计 美国Ohaus公司;XHF-DY高速分散器 宁波新芝生物科技股份有限公司;KDN-103F自动定氮仪 上海纤检仪器有限公司;SZF-06C脂肪测定仪 浙江托普仪器有限公司。
1.3.1 减盐卤鸭制品的卤制工艺
减盐卤鸭制品的卤制工艺流程如图1所示。
图1 减盐卤鸭制品的卤制工艺Fig. 1 Flowchart for the production of reduced-salt stewed duck legs
1.3.2 实验设计
对于冷藏的新鲜鸭腿肉(肉鸭腿、老鸭腿),采用KCl部分替代NaCl的比例分别为:1)A1:NaCl∶KCl=80∶20;2)A2:NaCl∶KCl=75∶25;3)A3:NaCl∶KCl=70∶30;4)A4:NaCl∶KCl=65∶35;5)A5:NaCl∶KCl=60∶40,进行真空滚揉腌制,并采用不同减盐配方卤汤进行卤制,研究KCl部分替代NaCl对不同减盐配方卤鸭制品感官评分、电子舌分析、蒸煮损失率、剪切力(嫩度)、水分含量、水分活度、pH值、蛋白质含量、脂肪含量及灰分含量等品质特性指标的影响。
卤鸭制品的腌制配料表和卤水配料表如表1~2所示。
表 1 卤鸭制品腌制配料表Table 1 List of marinade ingredients g/100 g
表 2 卤鸭制品卤水配料表Table 2 List of brine ingredients g/100 g
1.3.3 指标测定
1.3.3.1 感官评价
分别邀请10 名食品专业的研究生组成评定小组,男女各半,作为感官评定员,分3 次对同一样品进行评定,感官评定之前明确本研究的目的、意义及感官评定的指标和需要注意的事项。参照GB/T 22210—2008《肉与肉制品感官评定规范》的要求,在室温15~20 ℃条件下,分别对气味、滋味、感官嫩度、总体接受性和多汁性进行评分。感官评分采用9 分制,每次评定由每个感官评定人员单独进行,相互之间不交流,样品评定之前用清水漱口。
1.3.3.2 电子舌分析
卤鸭腿肉经搅碎充分混匀后,准确称取5 g,放入锥形瓶,加入100 mL蒸馏水,搅拌均匀并用保鲜膜封口,超声波处理20 min。取出,过滤。取滤液进行电子舌分析。
1.3.3.3 蒸煮损失率测定
鸭腿流水解冻后,静置5 min;卤制前用滤纸擦干鸭腿表面的水分并称样品质量(m1,g),鸭腿在90~100 ℃卤制,肉鸭腿卤制60 min,老鸭腿卤制90 min,取出卤制好的鸭腿,去除黏附的香辛料并用滤纸擦干表面汤汁,再准确称取卤制好的鸭腿质量(m2,g)。按照下式计算蒸煮损失率。
1.3.3.4 剪切力(嫩度)测定
将卤制好的鸭腿肉去除黏附的香辛料并用滤纸擦干表面汤汁,用水果刀去除鸭腿肉的鸭皮,取鸭腿肉(2 cm×1 cm×1 cm),每次均取相同部位。置于嫩度剪切仪,测定鸭腿肉的剪切力,每组样品重复测定3 次,求平均值。
1.3.3.5 水分含量测定
参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》。
1.3.3.6 水分活度测定
参照GB 5009.238—2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》。
1.3.3.7 pH值测定
参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》。
1.3.3.8 蛋白质含量测定
参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》。
1.3.3.9 脂肪含量测定
参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》。
1.3.3.10 灰分含量测定
参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》。
实验数据使用Microsoft Excel软件进行记录,并对数据进行基本分析;用SPSS 19.0统计软件对测定结果进行单因素方差分析,P<0.05为有显著性差异。
表 3 不同减盐配方对卤鸭制品感官品质的影响(肉鸭腿)(n=10)Table 3 Effect of partial NaCl substitution on sensory quality of stewed meat duck legs (n = 10)
表 4 不同减盐配方对卤鸭制品感官品质的影响(老鸭腿)(n=10)Table 4 Effect of partial NaCl substitution on sensory quality of stewed sheldrake duck legs (n = 10)
由表3~4可知,与只添加NaCl组相比,KCl替代NaCl的比例为40%时(A5组),卤鸭制品的滋味和总体可接受性具有显著性差异(P<0.05)。这可能是由于此时卤鸭制品产生可察觉的苦涩味,使总体可接受性下降,与Aaslyng等[17]研究减盐对热狗、熏肉、火腿和腊肠的感官品质和微生物增长影响的结果相似。
通过感官评定筛选,不同减盐配方卤鸭制品中KCl的替代比为20%~35%时,卤鸭制品的口感与纯食盐组相比无明显差别。因此分别选取肉鸭制品和老鸭制品的A、A3、A4组样品,进行电子舌分析。
图2 不同减盐配方组卤鸭制品的味觉雷达图Fig. 2 Taste radar diagram of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
由图2可知:KCl的替代比例为35%时,肉鸭制品的咸味略低于老鸭制品,与普通食盐组卤鸭制品相比没有明显变化;KCl的替代比例为35%时,对卤鸭制品的鲜味、回味和丰富性没有明显影响,且此时老鸭制品的苦味比肉鸭制品的苦味小,酸味增大。因此,KCl替代NaCl的比例不超过35%时,对卤鸭制品的风味品质基本没有影响。
蒸煮损失是肉制品加工中的一个重要的加工特性。蒸煮损失越小,肉的持水力越强。由图3可知,不同减盐配方卤鸭制品的蒸煮损失变化趋于平缓,不同比例KCl部分替代NaCl对减盐肉鸭制品与老鸭制品的蒸煮损失均没有显著影响(P>0.05)。肉鸭腿的蒸煮损失变化小于老鸭腿的蒸煮损失变化,说明肉鸭腿的持水力高于老鸭腿,这可能是由肉鸭腿与老鸭腿组织结构不同带来的差异。
图3 不同减盐配方组卤鸭制品的蒸煮损失率Fig. 3 Comparison of cooking loss rate of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
图4 不同减盐配方组卤鸭制品的剪切力Fig. 4 Comparison of shear force of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
作为重要的感官特征,嫩度也是决定肉制品食用品质的重要因素。通过剪切力的大小来反映肉制品的嫩度。由图4可知,不同减盐配方组卤鸭制品的剪切力呈略微上升趋势,这可能是由于随着KCl替代比例的增加,卤鸭制品的水分含量降低,卤鸭制品的硬度略微上升,因而剪切力逐渐增大。与杨应笑等[18]研究KCl作为腊肉腌制剂中NaCl替代物时的结果相似。不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品间的剪切力均没有显著性差异(P>0.05);不同减盐配方组卤鸭制品的剪切力与普通食盐组相比略微上升,但没有显著性差异(P>0.05)。
水分是影响卤鸭制品品质的重要因素[19],食品中的水分含量与产品品质、多汁性和货架期有关。由图5可知,卤鸭制品的水分含量总体呈略微下降趋势,这可能是由于随着KCl替代比例的升高,卤鸭制品中K+的浓度也逐渐升高,K+的电荷密度高于Na+,因此K+的扩散速率高于Na+,且阻碍Na+和Cl-的渗透[20]。不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品的水分含量没有显著性差异(P>0.05);不同减盐配方组的卤鸭制品与普通食盐组相比也无显著性差异(P>0.05)。这与徐雯雅[21]在西式盐水火腿低钠腌制剂研究中的结果相似。当KCl的替代比例为40%时,卤鸭制品的水分含量没有显著变化,因此40%的KCl添加量对卤鸭制品的多汁性和货架期没有显著影响。
图5 不同减盐配方组卤鸭制品的水分含量Fig. 5 Comparison of moisture content of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
图6 不同减盐配方组卤鸭制品的水分活度Fig. 6 Comparison of water activity of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
水分活度主要通过影响卤鸭制品贮藏期间微生物的生长和繁殖来影响产品的货架期[22]。NaCl具有防腐保鲜的作用,通过脱水和渗透压作用,NaCl可以显著降低肉制品的水分活度,从而抑制微生物的生长,延长产品的保存期[23]。由图6可知:随着KCl替代比例的增加,卤鸭制品的水分活度总体呈缓慢上升趋势;同一KCl替代比例时,不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品间均没有显著性差异(P>0.05);不同减盐配方组肉鸭制品的水分活度具有显著性差异(P<0.05);老鸭腿制品的水分活度与普通食盐组相比上升不显著(P>0.05),这可能是由于K+的离子半径大于Na+,因而K+降低水分活度的能力比Na+弱[24]。与Alio等[25]研究用KCl、CaCl2和MgCl2部分替代经传统工艺加工的火腿中的NaCl时的结果相似。
由图7可知:随着KCl替代比例的增加,不同减盐配方组卤鸭制品的pH值呈先上升后下降趋势;同一KCl替代比例时,不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品间均没有显著性差异(P>0.05);肉鸭制品的pH值整体没有显著性差异(P>0.05);KCl替代比例为40%时,与普通食盐组相比,老鸭制品的pH值具有显著性差异(P<0.05)。pH值对肉制品的品质有重要影响,它会直接影响肉制品的许多加工特性,如蒸煮损失、贮藏性等[26]。与Gelabert等[27]在腌制香肠中使用KCl替代NaCl和Ibañez等[28]在干腌香肠中使用KCl替代NaCl的结果相似。
图7 不同减盐配方组卤鸭制品的pH值Fig. 7 Comparison of pH values of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
图8 不同减盐配方组卤鸭制品的蛋白质含量Fig. 8 Comparison of protein contents of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
肉制品中的所有含氮物,包括非蛋白氮、氨基态氮及挥发性盐基氮等,都是由总氮通过理化反应转化而来的。由图8可知,随着KCl替代比例的增加,不同减盐配方组卤鸭制品的蛋白质含量均呈略下降趋势;不同减盐配方组卤鸭制品的蛋白质含量均没有显著性差异(P>0.05);同一KCl替代比例时,不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品间也没有显著性差异(P>0.05)。这可能是由于K+和Na+在肉制品加工过程中对内源蛋白酶具有相似作用,与吴海舟等[29]研究KCl部分替代NaCl腌制对干腌肉制品蛋白质水解和感官品质影响时的结果相似。
由图9可知:同一KCl替代比例时,不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品之间的脂肪含量没有显著性差异(P>0.05);随着KCl替代比例的增加,不同减盐配方组卤鸭制品的脂肪含量整体略微上升,但均没有显著性差异(P>0.05),与Hernández[30]、唐静[31]等的研究结果相似。
图9 不同减盐配方组卤鸭制品的脂肪含量Fig. 9 Comparison of fat contents of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
图10 不同减盐配方组卤鸭制品的灰分含量Fig. 10 Comparison of ash contents of stewed duck products with different levels of partial NaCl substitution
由图10可知:同一KCl替代比例时,不同减盐配方组肉鸭制品与老鸭制品各组之间的灰分含量没有显著性差异(P>0.05);KCl替代比例的增加对不同减盐配方组卤鸭制品中灰分含量的整体变化没有显著性差异(P>0.05)。
本研究以鸭腿(肉鸭腿、老鸭腿)为研究对象,研究KCl的替代比为20%、25%、30%、35%、40%时,KCl部分替代NaCl对不同减盐配方组卤鸭制品的感官评价、电子舌分析、蒸煮损失、嫩度、水分含量、水分活度、pH值、蛋白质含量、脂肪含量等品质特性和指标的影响。结果表明:KCl的替代比例不超过40%时,对不同减盐配方组(包括普通食盐组)卤鸭制品的感官评价、电子舌分析指标、剪切力、蒸煮损失、水分含量、pH值、蛋白质含量、脂肪含量以及灰分含量均没有显著影响;KCl的替代比例达到35%及以上时,对卤鸭制品的水分活度有显著影响。综合考虑品质特性、理化指标及感官评价,在不影响感官评分的情况下,尽量选择NaCl替代比例较大的配方组,以达到较好的NaCl替代效果,最终得到优化减盐配方比为NaCl∶KCl=65∶35。