FSHW | 钠替代对烟熏肉（pastırma）质量特性的影响

2023-07-28 20:24:28

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Introduction

NaCl是加工肉制品中使用的一种成分，因为它在技术、微生物和感官质量方面发挥着作用。NaCl通过对肉类脂质产生促氧化作用，有助于提高产品的风味，咸味的形成主要是由盐分子中带负电荷的氯离子引起的。此外，通过结合微生物可以使用的水，它可以阻碍不需要的微生物菌群的生长。NaCl与肌动蛋白和肌球蛋白侧链的相互作用也改善了产品的质地特性。尽管在干腌肉制品的生产中是一种重要的成分，但由于脱水现象，这些产品中的盐比例可能会达到很高的水平。因此，这些产品会导致消费者的总盐摄入量增加。

Pastırma是一种通过加工牛肉获得的土耳其传统的干腌肉，已在欧洲和中东地区的许多国家生产，其生产流程如图1所示。在pastırma的生产中，通常使用5%的NaCl，然而，8%～10%的高盐水平在传统的pastırma生产中也可以看到。此外，土耳其食品法典委员会《肉类和肉制品公报》中允许的含盐量为10%。

图1 Pastırma传统生产方法

干腌肉制品包括pastırma是NaCl的重要来源，较高水平的钠（Na⁺）摄入与包括高血压在内的心血管疾病有关，卫生当局建议NaCl的平均每日摄入量不超过6 g/d。为了降低干腌肉制品中的Na⁺含量，肉类行业采用了不同的方法，包括使用不同的氯化物盐、氨基酸（L-赖氨酸和L-组氨酸）。

众所周知，降低干腌肉类产品钠含量的策略会影响产品的蛋白水解和脂肪分解特性。事实上，与产品中脂降解现象相关的磷脂酶活性和自氧化值，以及与产品中蛋白水解现象相关的总游离氨基酸含量、蛋白水解指数和组织蛋白酶B+L酶都会受到腌制过程变化的显著影响。由于蛋白水解和脂肪水解特性的变化，改变腌制混合物以获得低钠干腌肉制品会强烈影响干腌肉产品的气味强度和风味特性。尽管脂降解和蛋白水解的变化在挥发性化合物的形成中很重要，但在为降低pastırma的钠含量而进行的研究中，它们没有检查产品的挥发性成分谱，也没有通过与其他技术参数相结合的综合方法来解决。因此，本研究的目的是研究NaCl、KCl、CaCl₂和MgCl₂对脂肪水解酶和蛋白水解酶、挥发性成分、微生物种群及其化学、物理化学和感官特性的影响。

Results and Discussion

如表1所示，微生物学实验表明使用不同的盐混合物（Control：100% NaCl；TreatmentⅠ：50% NaCl＋50% KCl；TreatmentⅡ：40% NaCl＋40% KCl＋20% CaCl₂；TreatmentⅢ：30% NaCl＋40% KCl＋20% CaCl₂＋10% MgCl₂，下同）对微生物的最终计数没有显著影响（P＞0.05）。此外，肠杆菌科细菌计数在pastırma所有组中都低于可检测水平，这可能是由于水活性降低（表2）。

表1 不同氯化物盐对pastırma微生物计数的总体影响

表2 不同氯化物盐对pastırma的水分活度、残留亚硝酸盐、TBARS、pH、L*、a*和b*值的总体影响

由表2可知，使用不同的盐混合物对样品的a_w值有轻微的显著差异（P＜0.05），且所有处理的水分活度均低于0.90，这是此类产品的特征值。考虑到pastırma较高的pH值，水分活度被认为是产品微生物安全的一个重要障碍因素。另一方面，不同的盐混合物对pastırma的残留亚硝酸盐水平没有统计学上的显著影响（P＞0.05）。结果与TSE 1071（土耳其标准协会的pastırma标准）一致，其中残留亚硝酸盐水平低于50 mg/kg。

本研究中检测到的所有处理的pH值均符合TSE 1071，其中pH限值≤6.0。使用不同的盐混合物对pastırma的pH值有非常显著的影响（P＜0.01）（表2）。除了单价盐之外，CaCl₂和/或MgCl₂的使用降低了样品的pH值。这一结果可能是由于二价盐与蛋白质负电荷的相对结合特性导致等电点下降。另外，用不同氯化物盐腌制的样品的TBARS值没有差异（P＞0.05）。

除了L*参数（P＞0.05）外，不同的盐混合物对a*和b*值有非常显著的影响（P＜0.01）（表2）。使用单价盐可获得最高的a*值，然而，使用二价盐可显示较低的a*值。类似于a*参数，在含有CaCl₂和/或MgCl₂的样品中测量到较低的b*值。

表3 不同氯化物盐对pastırma的水分、Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺和Fe²⁺含量的总体影响

除Fe²⁺外，其他元素（Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺）都有一定的增加（P<0.01），这取决于它们在腌制混合物中的比例（表3）。为降低腌制混合物中NaCl的比例，以获得低钠pastırma（（13494.33±4360.66）mg/kg），30% NaCl＋40% KCl＋20% CaCl₂＋10% MgCl₂的混合料效果最佳。然而，与上述混合料相比，在腌制混合物中使用100% NaCl导致Na⁺含量增加了两倍多（（36298.33±2344.06）mg/kg）。

表4 不同氯化物盐对pastırma的NPN-M、游离脂肪酸、蛋白水解酶和脂肪分解酶活性的总体影响

样品的NPN-M含量在3.66-4.45g/100g之间，发现在腌制中使用盐/盐混合物对NPN-M值有非常显著的影响（P＜0.01）。NPN-M的最高值（（4.27±0.16）g/100 g）是NaCl/KCl/CaCl₂的组合处理。用50% NaCl+50% KCl混合腌制的样品NPN-M最低（（3.93±0.24）g/100g）。总体来看，CaCl₂和/或MgCl₂存在的情况下，NPN-M值略有增加。

盐/盐混合物对组织蛋白酶B和B+L有非常显著的影响（P＜0.01）（表4）。在所有处理中，组织蛋白酶B+L的酶活性最高。组织蛋白酶B的活性低于组织蛋白酶B+L，高于组织蛋白酶H。组织蛋白酶H的活性仅在少数样本中观察到，没有统计学意义（P＞0.05）。在Control组和处理Ⅲ中分别检测到最高和最低的组织蛋白酶B活性。在处理II中检测到最高的组织蛋白酶B+L活性（（57.33±14.64）×10^-3 U/g），该组与Control组有统计学差异（P＞0.05）。处理I的组织蛋白酶B+L活性最低。

不同的盐混合物处理对pastırma的游离脂肪酸含量有统计学显著影响（P＜0.05）（表4），100% NaCl腌制的样品中检测到最高的游离脂肪酸量，50% NaCl+50% KCl的处理确定了最低量。

如表4，在pastırma生产过程中，脂肪分解酶的活性保持在一定水平，除了中性脂肪酶（P＞0.05）外，使用不同的盐混合物对酸性脂肪酶和磷脂酶都有非常显著的影响（P＜0.01）。在混合物中使用MgCl₂可以提高酸性脂肪酶的活性（（1.11±0.15）U/g）。这可能是由于与NaCl和KCl相比，MgCl₂对酸性脂肪酶的抑制作用较低。在分别用NaCl/KCl/CaCl₂/MgCl₂和NaCl/KCl腌制的样品中检测到磷脂酶活性的最高值。考虑到这些结果，在用NaCl/KCl/CaCl₂/MgCl₂腌制的样品中检测到酸性脂肪酶和磷脂酶的最高值。

表5 不同氯化物盐对pastırma感官特性的总体影响

如表5，不同的盐混合物对所有感官参数都有非常显著的影响（P＜0.01）。在用100% NaCl和50% NaCl+50% KCl处理的样品中，每个参数的得分最高。单独使用KCl不会对感觉评分产生负面影响。相反，用含有二价盐的混合物腌制的样品得分最低。另一方面，与仅含有CaCl₂作为二价盐的混合物相比，将MgCl₂添加到腌制混合物中改善了所有感官参数。

表6 不同氯化物盐对pastırma的挥发性特征的总体影响

如表6，pastırma中鉴定出属于9个化学组的45种挥发性化合物，测得的总挥发性化合物家族最高的是醛类。用其他氯化物盐替代NaCl增加了其中挥发性化合物的总量（图2）。

图2 每个处理中挥发性化合物的总色谱面积

不同氯化物盐的使用对2-己烯醛、反式-2-辛烯醛和壬醛有非常显著的影响（P＜0.01），对2-甲基-2-丁烯醛、苯甲醛和辛醛有显著影响（P＜0.05）。2-己烯醛在NaCl/KCl处理的样品中含量最大；反式-2-辛烯醛含量在Control组中最低；处理III中非醛含量最高，为5.44±1.18；NaCl/KCl/CaCl₂/MgCl₂的混合处理使pastırma中2-甲基-2-丁烯醛和辛醛的含量最大；NaCl/KCl/CaCl₂的处理时检测到最高的苯甲醛峰。

在6种酮化合物中，只有3-辛烯-2-酮、3,5-辛二烯-2-酮和6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮受到不同氯化物盐的显著影响（P＜0.05）。3-辛烯-2-酮在NaCl/KCl腌制的样品中含量最大；在含有MgCl₂的混合物腌制的样品中，3,5-辛二烯-2-酮和6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮最为丰富。

不同的氯化物盐对苯甲醇有显著影响（P＜0.05），对1-己醇有非常显著的影响（P＜0.01）。在用NaCl/KCl/CaCl₂/MgCl₂处理的样品中检测到1-己醇的最高平均值。然而，在NaCl/KCl/CaCl₂/MgCl₂和NaCl/KCl处理中发现苯甲醇的量几乎相等。

对于含硫化合物，只有甲基2-丙烯基二硫化物和二烯丙基二硫化物受到不同氯化物盐的显著影响（P＜0.01）。 NaCl/KCl/CaCl₂/MgCl₂处理的样品中检测到甲基2-丙烯基二硫化物和二烯丙基二硫化物的最高峰。二烯丙基二硫化物被称为大蒜特有的气味，可能来源于传统生产的pastırma中使用的大蒜。

丙酸、丁酯和己酸丙酯受到不同氯化物盐的显著影响，分别为P＜0.05和P＜0.01。NaCl替代品的使用降低了这些化合物的色谱面积。

2-戊基-呋喃是亚油酸的氧化产物，在样品中被检测为一种独特的呋喃化合物，不同的氯化物盐对该化合物有非常显著的影响（P＜0.01）。NaCl水平的降低导致2-戊基-呋喃的量增加，并且分别在处理III和II中观察到最高峰值。

在样品中仅检测到一种萜烯（D-柠檬烯）化合物，并且受到MgCl₂的显著影响（P＜0.01）。对于芳烃，1-甲基-2-（1-甲基乙基）-苯受到盐析过程的显著影响（P<0.01）。该化合物的最高峰值在处理III中确定。样品中鉴定的脂肪烃不受不同氯化物盐的影响（P＞0.05）。

Conclusion

食用含有高钠的干腌肉制品是心血管疾病患者的主要担忧。实验结果表明腌制时添加不同的氯化物盐对pastırma的理化、生化和感官特性有显著影响。另外，用50%水平的KCl代替NaCl不会对产品造成显著改变，尤其是在感官和挥发性方面。然而，在配方中使用CaCl₂和MgCl₂导致较低的感官评分。此外，考虑到本研究中用CaCl₂和MgCl₂腌制的组获得的结果，作为一项建议，未来应通过研究低钠干腌肉制品的挥发性和感官特征的演变来进行低钠干腌制肉制品的研究。

Effect of sodium replacement on the quality characteristics of pastırma (a dry-cured meat product)

Barış Yalınkılıç^a*, Güzin Kaban^b, Mükerrem Kaya^b

^a Department of Gastronomy and Culinary Arts, Faculty of Fine Arts and Architecture, İstanbul Gedik University, Kartal, Istanbul 34876, Turkey

^b Department of Food Engineering, Faculty of Agriculture, Atatürk University, Erzurum 25240, Turkey

*Corresponding author.

Abstract

This study aims to investigate the effect of sodium replacement on the quality characteristics of pastırma. For this purpose, pastırma production with four different salt mixtures (I. 100% NaCl; II. 50% NaCl + 50% KCl; III. 40% NaCl + 40% KCl + 20% CaCl₂; IV. 30% NaCl + 40% KCl + 20% CaCl₂ + 10% MgCl₂) were carried out using traditional method. The use of different salt mixtures for pastırma had no statistically significant effect on the microbial counts and residual nitrite of the final product. The a* and b* values were affected by this treatment. The salt mixture containing CaCl₂ or CaCl₂ + MgCl₂ significantly decreased the pH values and sensory scores. The eighteen volatile compounds were affected by the salt mixtures. Na⁺, K⁺, Ca²⁺, and Mg²⁺ had a certain increase depending on their ratio in the salt mixtures. The highest Cathepsin activity in all pastırma samples was observed in Cathepsin B + L. The salt mixture with NaCl + KCl + CaCl₂ + MgCl₂ increased acid lipase activity. However, this mixture had no significant effect on neutral lipase activity.

Reference:

YALINKILIÇ B, KABAN G, KAYA M. Effect of sodium replacement on the quality characteristics of pastırma (a dry-cured meat product)[J]. Food Science and Human Wellness, 2023, 12(1): 266-274. DOI:10.1016/j.fshw.2022.07.007.

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