微粒化盐与酵母抽提物协同增效:降低牛肉汉堡钠含量并保持感官接受度的创新策略

《Meat Science》:Micronized salt and yeast extract as strategies for sodium reduction in beef burgers

【字体: 时间:2026年02月10日 来源:Meat Science 6.1

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  本研究探讨了在牛肉汉堡中,结合使用微粒化盐(micronized salt)和酵母抽提物(yeast extract)作为钠含量减半(50% reduction)的协同策略。研究通过开发五种配方,系统评估了其对汉堡理化特性、烹饪属性、质地和感官接受度的影响。结果表明,该组合策略在将钠含量(sodium content)平均降低35.78%(例如,RM1组钠含量低至650.1?mg/100?g)的同时,未显著影响颜色、pH、脂肪含量、脂肪保留率(fat retention)及弹性(springiness)、内聚性(cohesiveness)等质地参数,且获得了与对照组(1.75%常规盐)相当的总体喜好度(overall liking)。该研究为开发更健康的肉制品提供了有效的钠减排技术方案,具有重要的公共卫生意义。

  
在追求美味与便捷的现代饮食中,汉堡等加工肉制品占据着重要地位,然而它们也往往是膳食中钠盐的“隐形大户”。过高的钠摄入量与心血管疾病、肾脏疾病风险增加密切相关,已成为全球公共卫生领域关注的焦点。世界卫生组织(WHO)为此设定了降低人群钠摄入量的全球目标。但是,减少肉制品中的盐分绝非易事。氯化钠(NaCl)在肉制品中扮演着多重角色:它不仅是咸味的主要来源,还能增强风味、掩盖苦味,更重要的是,它对于溶解肌原纤维蛋白、形成良好的质地结构、保持水分以及抑制微生物生长都至关重要。因此,简单粗暴地减盐往往会牺牲产品的口感、风味、多汁性和安全性,导致消费者接受度下降。
传统的减钠策略,如使用氯化钾(KCl)部分替代氯化钠,虽然能降低钠含量,但常常会引入令人不悦的金属味或苦味。为此,食品科学家们不断探索更精妙的解决方案。其中,两种策略显示出巨大潜力:一是使用微粒化盐,即通过减小盐的晶体尺寸来增加其比表面积,使其在口腔中溶解更快,从而增强咸味感知,实现在较低用量下达到相近的咸度效果;二是使用酵母抽提物,这是一种富含鲜味肽、氨基酸和核苷酸的天然风味增强剂,能够强化产品的整体风味轮廓,间接提升对咸味的感知。然而,在这项研究之前,尚未有研究系统评估将这两种策略联合应用于肉制品,特别是牛肉汉堡中,能产生怎样的协同效应。
为了回答这一科学问题,由Letícia Prado Santana、Eduardo Berto de Souza等人组成的研究团队在《Meat Science》期刊上发表了一项开创性研究。他们旨在探究微粒化盐与酵母抽提物联用,能否在实现大幅减钠(50%)的同时,依然守护住牛肉汉堡令人垂涎的感官品质和稳定的技术特性。
研究人员开展这项研究,主要运用了以下几项关键技术方法:首先,他们设计了五种牛肉汉堡配方进行对比,包括常规盐对照组(C,含1.75% NaCl),以及四个盐含量减半(0.875% NaCl)的实验组:常规盐减量组(RR)、微粒化盐组(RM)、微粒化盐+1%酵母抽提物组(RM1)、微粒化盐+2%酵母抽提物组(RM2)。研究采用随机完全区组设计,进行了两个独立批次的样品制备。在分析层面,他们系统测定了样品的近似组成(水分、灰分、蛋白质、脂肪)和钠含量、理化特性(仪器测色Lab*值、pH、水活度aw)、烹饪属性(烹饪损失cooking loss、直径缩减率、水分保留率moisture retention、脂肪保留率)、全质构分析(TPA,测定硬度、弹性、内聚性、咀嚼性)以及脂质氧化程度(通过硫代巴比妥酸反应物TBARS法评估)。最后,研究邀请了115名消费者进行了感官评价,采用“选择所有适用项”(CATA)问卷来描绘产品的感官特征,并使用9点享乐标度评估总体喜好度。
3.1. 近似组成和钠含量
通过化学分析发现,减盐50%的汉堡生样和熟样,其灰分和钠含量均显著低于对照组。其中,熟制汉堡的钠含量从对照组的1073.24 mg/100g降至实验组的650.1至706.2 mg/100g,平均降幅达35.78%,超过了世卫组织设定的30%减钠目标。减盐组熟制汉堡的水分含量较低,这与后续发现的较高烹饪损失相呼应。脂肪含量在各组间无差异。生样中,添加2%酵母抽提物的RM2组蛋白质含量较高,这源于酵母抽提物本身富含蛋白质。
3.2. 理化特性
仪器测色结果显示,无论是生汉堡还是熟汉堡,各组间的亮度L、红度a、黄度b*值均无显著差异,肉眼观察也未发现明显颜色区别,这保证了产品视觉吸引力不受影响。各处理组的pH值也无统计学差异。然而,水活度aw在减盐组(RM2生样除外)中显著升高,表明减盐降低了产品抑制微生物的潜力,但添加2%酵母抽提物的RM2组水活度有向对照组靠拢的趋势,提示酵母抽提物可能具有一定的吸湿或水分结合作用。
3.3. 烹饪特性质构分析
减盐对汉堡的烹饪保水性产生了负面影响。与对照组相比,减盐组(除RM外)表现出显著更高的烹饪损失和显著更低的水分保留率,这是因为盐分减少削弱了肌原纤维蛋白的溶出和凝胶网络形成,降低了持水能力。脂肪保留率在各组间无差异。直径缩减率仅RM组(仅用微粒化盐)显著高于对照。在质地方面,全质构分析显示,仅硬度参数在添加了酵母抽提物的RM1和RM2组中显著低于对照组,意味着产品变得更嫩。而弹性、内聚性和咀嚼性则在所有组间均无差异,表明核心质地特征得以保留。
3.4. 脂质氧化
通过测定TBARS值评估脂质氧化,生汉堡样品在各组间无差异。熟制后,所有样品的TBARS值均上升,但添加酵母抽提物的RM1和RM2组显著高于其他组,不过其绝对值(最高0.63 mg MDA/kg)仍远低于可能引发感官劣变的阈值(2 mg MDA/kg)。研究者分析,这可能与酵母抽提物中的某些成分在测定时产生颜色干扰有关,而非真实的氧化加剧。
3.5. 感官分析 – CATA问卷和总体喜好度
感官分析是检验减钠策略成功与否的最终关卡。CATA问卷的对应分析(CA)成功区分了不同配方的感官特征,对照组(C)被与“咸的”、“特征性风味/气味/颜色”等词汇关联。仅使用微粒化盐减盐的RM组则与“微咸”、“干”、“易碎”等略带负面评价的词汇靠近。而同时添加了2%酵母抽提物的RM2组,其感官图谱发生了关键转变,它与“盐度刚好”这个极具积极意义的词汇紧密关联,同时也与“特殊气味”和“特殊风味”相连。这表明酵母抽提物有效增强了咸味感知,补偿了减盐带来的风味损失,尽管也引入了一些非典型的风味 notes。最重要的发现来自总体喜好度评分,所有五种汉堡的得分均在7分左右(9分制),且彼此间无显著差异。这意味着,即使钠含量减半,并使用了创新配料,最受关注的RM2汉堡依然获得了与常规高盐汉堡同等的消费者喜爱。
研究结论与意义
该研究得出结论,微粒化盐与酵母抽提物(特别是2%添加量)的联合使用,是降低牛肉汉堡钠含量的一种有效策略。该组合能够在实现超过35%钠减排的同时,基本保持产品的外观颜色、核心质地参数(弹性、内聚性、咀嚼性)和脂肪保留率。虽然会导致烹饪损失增加、水分保留率下降以及熟制后硬度降低(变得更嫩),但这些变化并未损害产品的感官接受度。尤为关键的是,感官评价证实,采用该策略的汉堡能够被消费者感知为“盐度刚好”,并且总体喜好度与常规高盐产品持平。
这项研究的意义重大。首先,它提供了一套具体、可行且经过科学验证的技术方案,帮助肉类加工行业应对日益严峻的减盐压力和市场对健康产品的需求,无需以牺牲美味为代价。其次,它展示了“物理策略”(微粒化盐改变溶解动力学)与“风味增强策略”(酵母抽提物提供鲜味支撑)协同作用的威力,为开发其他低钠肉制品提供了新思路。最后,从公共卫生角度,这项研究表明,通过科学的食品配方设计,完全有可能在单品层面实现世卫组织倡导的大幅减钠目标,为从源头上降低人群钠摄入量、促进心血管健康做出了实实在在的贡献。当然,研究者也指出,未来研究需评估该配方产品的长期贮藏稳定性,以进一步支撑其工业化应用前景。
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