一种氨基酸低钠复配盐的初步开发研究

刘宏兰，何计国

(中国农业大学 食品科学与营养工程学院，北京 100083)

食盐(主要成分是NaCl)作为百味之祖，不仅可以赋予食品咸味，调节食品感官风味，并且对食品的质构、加工特性以及保质期都有重要影响[1-4]。此外，食盐对维持人体酸碱平衡、渗透压、神经系统的兴奋以及其他生理功能起着重要作用[5]。研究证实，摄入的钠盐过高会引起高血压、心脑血管疾病、肾结石以及骨质疏松等一系列的疾病[6，7]。由于饮食习惯及食品加工业的影响，食盐的摄入量远高于需求值，全球食盐平均摄入量约为9～12 g/d，我国北方人群的食盐摄入量甚至达12～18 g/d，是世界卫生组织建议值的2倍以上[8]。而氯化钠作为口感最佳、咸度最好的咸味剂，减少它的用量势必会影响消费者对食物的喜爱。因此，如何减少食盐中的钠离子而使其咸度不变成为各国争先研究的课题。低钠盐产品便是应此类需求而出现的，GB/T 19420-2003《制盐工业术语》中定义，低钠盐是一种以氯化钠为载体，添加一定量镁盐、钾盐的食用盐[9]。

但氯化钾及其他非钠盐替代物的咸度不及氯化钠，且有苦味、涩味、金属味及其他不良味道[10，11]。而氨基酸[12]、L-苹果酸、核苷酸等风味增强剂能增强咸味[13,14]，掩盖不良味道[15]。此外，氨基酸、L-苹果酸等能给人体新陈代谢带来好处[16]，目前，已有大量文献报道利用风味增强剂制成的低钠盐，如彭增起等利用L-精氨酸、L-组氨酸、L-赖氨酸发明的低钠复合盐，孔保华等利用L-丙氨酸研制的复配低钠盐等。咸度及口感的评定通常采用人体感官分析，感官评价方法主要采用量值评估法、直接评分法、感官剖面法等[17-19]。本实验采用直接评分法评价复配盐的咸度，用三点检验法检验精制盐及复配盐在粥中的感官差异分析，为研制低钠食盐提供了参考。

1 复配盐的初步配方设计与口感优化

1.1 材料和仪器

精制盐：中盐金坛盐化有限责任公司；氯化钾：连云港润普食品配料有限公司；纯净水：娃哈哈公司；L-Arginine、L-Aspartate、L-苹果酸：食品级，由Coolaber公司提供；烧杯、玻璃棒、容量瓶、去离子水：实验室提供；一次性杯子、一次性勺子、纸、笔。

精密电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 评估人员的筛选与培训

参与感官评估的人员年龄分布在22～36 岁，无味觉异常报告。在正式实验开始之前，采用基本味觉实验及排序实验初步筛选和培训评估人员[20]。实验开始之前，针对具体的评定流程、待评估产品感官特性描述词语、评价指标、感官品评环境及相关的注意事项对评估人员进行培训，同时进行产品的预品尝；所有的待品评样品均置于100 mL 透明的一次性品味杯中，温度控制在25 ℃。

1.2.2 最适浓度的确定

精制盐最适浓度的确定参考“恰好实验”[21]。准备0.2%、0.4%、0.8%、1.0%、1.5%、2.0%(W/W)的精制盐溶液，以平衡未知的方式呈送给评估员，按照-4～4(9 级) 评分标准进行打分，数字由低到高表示咸味由弱到强的变化，0分对应的浓度为适宜的浓度[22]，分值-4 与4分别对应两个极端的感受。在本实验中，-4 分代表咸味极其清淡甚至无咸味，而4 分代表特别咸。以精制盐为原料，以线性回归分析氯化钠适宜的浓度。

1.2.3 复配盐的感官评定

采用直接评分法,以精制盐最适浓度为标准参比液，时间定为10∶00～15∶00，每个样品在同一天上下午各评1次。在进行感官评定实验之前至少1 h之内，除纯净水外，感官评定人员不得进食其他食物和饮料。所有评定人员对溶液的咸度和口感进行评分。每次品尝量为5 mL，每次评定结束后用去离子水漱口，且两次评定之间间隔60 s。评价标准见表1。

表1 复配盐感官评价标准

1.2.4 复配盐配方的设计

本实验首先确定两种氨基酸的最佳添加比例，再以此最佳配方为基础确定L-苹果酸的添加量。

1.2.4.1 L-Aspartate和L-Arginine添加比例的确定

查阅文献发现，L-Aspartate和L-Arginine共同使用时，增咸效果明显[23]。将复配盐中的精制盐固定在65%，复配盐的配方见表2。

表2 L-Aspartate和L-Arginine添加比例的确定

1.2.4.2 L-苹果酸添加量的确定

研究表明L-苹果酸是最佳的有机酸增咸剂[24]。根据1.2.4.1中评分最高的复配盐配成1%的溶液作为基液,将L-苹果酸按照0%、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%(L-苹果酸用量为基液中L-苹果酸添加量占氯化钠与氯化钾质量之和的百分比)添加。

1.3 结果与分析

1.3.1 精制盐最适浓度的确定

通过基本味觉实验和排序法对0.1%～1.4%(分度值为0.1%，W/W)的精制盐溶液进行排序后，筛选出10名(3男7女)感官人员参与本实验的评估,精制盐的适宜浓度可以通过测定盐浓度和咸度的对应关系来决定，见图1。

图1 精制盐浓度与咸度曲线

根据此线性关系得出25 ℃下精制盐溶液的适宜浓度为1.05%(W/W，组分质量占水体积百分数，下同)；为了称量及计算方便，本实验中精制盐适宜的浓度选取1%(W/W)。

1.3.2 复配盐评分结果

通过感官评价得出7种复配盐的感官评分结果，见图2。

图2 7种复配盐的感官评分结果

注：图中数据的上标数字相同代表各水平间无显著差异，不同则代表有显著性差异(p<0.05),图3同。

7个样品的咸度及口感评分均低于3分，样品3的评分最高，咸度评分为2.95分，口感评分为2.9分。在咸度方面，样品3与其余6个样品之间有显著性差异(p<0.05)，样品1、样品2、样品5之间无显著性差异(p>0.05)，样品6、样品7之间也无显著性差异(p>0.05)。在口感方面，样品3与其他6个样品之间有显著性差异(p<0.05)，其余样品之间无显著性差异(p<0.05)。说明L-Aspartate和L-Arginine两种氨基酸按照相同比例使用时效果最好。

1.3.3 L-苹果酸对复配盐增咸效果

以样品3的复配盐配成1%的溶液作为基液,将L-苹果酸按照0%、0.8%、1.6%、2.4%、3.2%(L-苹果酸用量为基液中L-苹果酸添加量占氯化钠与氯化钾质量之和的百分比)，结果见图3。

图3 L-苹果酸添加量对复配盐咸度的影响

由图3可知，随着L-苹果酸量的增加，咸度评分略有上升。在咸度方面，1.6%添加量与其他4组添加量有显著性差异(p<0.05)，0%与0.8%添加量之间无显著性差异(p>0.05)。添加量为1.6%时达到最大值，咸度评分为3.15分，口感评分为2.95分。之后随着其添加量的增加，咸度下降，口感评分下降。说明L-苹果酸有增强低钠盐咸度的作用，且在1.6%添加量时最好，随着添加量的增加，咸度和口感评分下降，可能是由于酸味增强掩盖了咸味。

因此，最后得出复配盐的配方为：精制盐∶氯化钾∶L-Aspartate∶L-Arginine为65%∶25%∶5%∶5%，再添加1.6%(复配盐中L-苹果酸添加量占氯化钠与氯化钾质量之和的百分比)L-苹果酸。以此配方得出的复配盐中钠、钾比值约为1.9，符合人体正常的钠、钾需求。

2 三角检验测定两种盐在粥中的差异

三角检验法是通过感官鉴别两个样品间细微差别，适用于样品间显著性差异的判断[25]。综上，我们确定出了复配盐的配方，在此基础上验证复配盐在粥中的效果，更能为低钠盐在食物中的实际使用效果提供依据。

2.1 材料与仪器

米：购自超市；烧杯、玻璃棒、容量瓶、去离子水：实验室提供；一次性杯子、一次性勺子、纸、笔。

电磁炉 Chiuko公司；精密电子天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；电位滴定仪、pH计 Mettler Toledo公司；HD-3A型智能水分活度测量仪 无锡市华科仪器仪表有限公司。

2.2 方法

2.2.1 粥的制作

称取300 g米，加入3000 g纯净水，用电磁炉800 W煮制45 min，煮好后固定重量为3000 g。将煮制好的白粥按照1500 g称取两份，一份加入15 g精制盐，编号为A；另一份加入15 g复配盐，编号为B。按照每份10 g的量分装到一次性品尝杯中，并且在实验开始前10 min完成样品准备工作。粥的编码表见表3。

表3 粥的编码表

2.2.2 感官评价方案

实验定在上午10点，在室温恒定25 ℃条件下进行。根据 GB/T 12311—2012 《感官分析三点检验》中的要求[26]，选取24名品评员组成感官评价小组，按照三角检验法样品呈送顺序，见表6。提供给品评员3个粥样品，其中两个是相同的，要求品评员按照样品的顺序依次品尝，品尝完一个样品后用清水漱口，并间隔60 s再品尝下一个样品，最后选出有差异的样品。把结果写在三角检验法评价表中，见表4。收回统计实验结果，查三角检验法检查表(见表5)，进行结果分析。

表4 三角检验法评价表

表5 三角检验检查表

2.2.3 氯化钠测定

采用氯化钠自动滴定仪测定氯化钠的含量。称取样品10 g，精确至0.001 g，于100 mL的烧杯中，转移到容量瓶中，用去离子水定容至100 mL。再取制备好的溶液0.1 g，用自动电位滴定仪检测。

2.2.4 粥理化性质的测定

将粥制备好后密封，30 min后进行检测。

酸度的测定：pH计。

水分活度(Aw)的测定：水分活度测量仪。

2.3 结果与分析

2.3.1 感官结果分析

通过对24位感官评价人员评价结果的分析，统计24张感官评价表，结果见表6。共有10位正确选择出有差别样品，14位错误选出有差别样品。由表5可知，当n=24时，10<13(5%),说明两者没有显著性差异。其中做出正确选择的10人中，在觉察到的差别强度上选择“没有”的有0人，“很弱”的有3人，“弱的”有5人，“中等”的有1人，“强”的有1人，“很强”的有0人。因此，可以得出两种粥的味道无明显差异。

表6 三角检验结果记录表

表7 喜好结果统计

由表7可知，从10位正确选出粥样品的评价中，喜欢A样品的有6人，喜欢B样品的有4人，查三角检验检查表可得当n=10时，6=6(5%)，说明两种粥在喜好上有显著性差异。

2.3.2 氯化钠测定结果

精制盐中的氯化钠含量为99.7%，钠含量为39198.05 mg/100 g。则复配盐中按精制盐的比例可以得出其钠含量约为25478.73 mg/100 g。

2.3.3 粥理化测定结果

通过实验测得两种盐添加的粥中，pH和Aw没有显著性差异，结果见表8。说明用非钠盐及风味增强剂代替约35%钠盐后对粥的pH和Aw影响不大。

表8 两种粥的pH和Aw测定结果

3 结语

实验通过恰好实验确定了精制盐最适感官溶液的浓度为1%(W/W)，避免了由于咸味过弱或过强带来的感官误差。直接评分法可以有效评价样品的咸度和口感，实验得出L-Aspartate、L-Arginine和L-苹果酸有咸味增强的作用，且两种氨基酸比例为1∶1时效果最佳，复配盐的最佳比例精制盐∶氯化钾∶L-Aspartate∶L-Arginine为65%∶25%∶5%∶5%，再添加1.6%(复配盐中L-苹果酸添加量占氯化钠与氯化钾质量之和的百分比)的L-苹果酸时得到的复配盐咸度评分最高，咸度评分为3.15分，口感评分为2.95分，咸度比标准参比液稍强。按此配方计算精制盐减少约35%，钠含量下降约13719.32 mg/100 g。三点检验法和理化指标的测定表明，复配盐能够替代精制盐在粥中的感官效果，且对粥的pH和Aw影响不大。此外，还需要进一步研究风味增强物质对低钠盐咸味的影响和低钠盐的最佳配方，以及对粥保存过程中的影响。