減鹽相關產品研究進展及開發現狀

劉賀，章啟鵬，徐婧婷，郭順堂*

(1.昆明學院 農學院，昆明 650214；2.天津頂育咨詢有限公司食品安全中心檢驗科學部，天津 300457；3.中國農業大學 食品科學與營養工程學院,北京 100083)

1 食鹽(氯化鈉)攝入的主要來源及在食品加工中的作用

減鹽相關產品研究進展及開發現狀

劉賀1，章啟鵬2，徐婧婷3，郭順堂3*

(1.昆明學院 農學院，昆明 650214；2.天津頂育咨詢有限公司食品安全中心檢驗科學部，天津 300457；3.中國農業大學 食品科學與營養工程學院,北京 100083)

隨著社會經濟的發展，人們開始注重飲食健康，越來越多的人開始關注高鈉鹽攝入問題，因為高鈉鹽攝入會導致各種疾病發生。綜述了食鹽通過食品攝入的主要途徑、食品工業主要減鹽手段、目前減鹽技術研究及市面上減鹽產品種類，并對減鹽產品的進一步開發方向進行了展望，以期讓人們更多地了解目前減鹽市場及發展趨勢，并為今后研究提供參考。

減鹽；鈉鹽；調味料

食鹽是人們生活中最普遍的調味劑，一般來說，每天攝入0.25 g食鹽即可滿足人體需求[1]。然而由于飲食習慣及食品加工業的影響，食鹽的攝入量遠高于需求值，全球食鹽平均攝入量約為9～12 g/天，許多亞洲國家更高于12 g/天，我國北方人群的食鹽攝入量甚至達到12～18 g/天，是世界衛生組織建議值的2倍以上[2]。隨著社會經濟的發展，人們開始注重飲食健康，越來越多的人開始關注高鈉鹽攝入問題。動物實驗及流行病學研究表明：高鈉鹽的攝入與高血壓(BP)及心血管疾病相關。此外，食鹽攝入過多還會對中風、左心室肥大、腎病發生及蛋白尿等疾病有直接作用[3]。還有證據表明食鹽攝入可通過軟飲料消費間接導致肥胖[4]，與腎結石及骨質疏松癥的風險增加、哮喘加重相關[5]，并且有可能是胃癌的一個主要誘因[6]。因此，全面降低食鹽攝入量刻不容緩。本文綜述了食鹽通過食品攝入的主要途徑、食品工業主要減鹽手段、目前減鹽技術研究及市面上減鹽產品種類，并對減鹽產品的進一步開發方向進行了展望，以期讓人們更多地了解目前減鹽市場及發展趨勢，并為今后研究提供參考。

1 食鹽(氯化鈉)攝入的主要來源及在食品加工中的作用

在工業化國家中，75%的鈉鹽來源于加工的食品或食物，而10%～12%是在食品中天然存在，剩下的10%～15%則來自于家庭烹飪或餐桌上對食鹽的無限制使用[7]。消費者通常意識不到加工食品中的鈉鹽含量。因此在消費者未知的情況下有可能攝入過量鈉鹽，在發達國家中，日常消費食品如面包及谷物制品為膳食中鈉鹽的主要來源[8]。英國的國家調查中發現其他對鈉鹽攝入起重要作用的是肉及肉制品、湯、腌制蔬菜、調味料及烘豆等。在亞洲及許多非洲國家中，鈉鹽的來源80%以上是調味料以及烹飪中加入的食鹽[9]。

氯化鈉在解離成離子形式時會產生咸味?，F在已經廣為接受的理論是：產生咸味主要是鈉離子(Na+)，而氯離子(Cl-)主要起到調節作用。例如，當帶負電的離子(陰離子)半徑增加(如從氯離子變為醋酸根或葡萄糖酸根)，咸味會減弱。許多鈉鹽不僅呈現咸味，還具有苦味；當與某些陰離子結合時，苦味會占據主導地位而咸味完全消失[10]。

食鹽所起的作用不只是賦予食物整體咸味。Gillette在研究眾多食品(湯、米飯、雞蛋及薯片)后發現，食鹽可提高對產品厚重感的感知、增加甜味、掩蓋金屬或化學不良味道，并使得整體風味豐滿，從而提升風味強度[11]。當食品中食鹽濃度突然降低時，消費者對這些食品的接受程度也相應降低。

除提供咸味并提升風味外，食鹽在食品加工中還有另外兩項重要功能：食品保存及加工性方面功能。以食鹽作為保存劑是歷史上的經典用法。食鹽的加入提高滲透壓使微生物細胞失水從而引起細胞死亡或延緩生長。還有報道稱，對于某些微生物來說，食鹽可降低氧溶解度，干擾細胞內酶系活動或強迫細胞耗費能量將鈉離子從細胞內排出，這些均會降低生長率。因此，食鹽在冷凍食品、肉及魚產品、奶酪、腌制蔬菜、調味料及烘焙制品中均起到非常重要的作用[12]。

食鹽在不同的食品類別中也具有特殊的加工功能。如：在烘焙制品中，食鹽可提高面筋伸展性并調節發酵。在肉制品加工中，食鹽可增加蛋白質的水合能力。而在奶酪中，食鹽會影響熟化過程中所需微生物及酶活性。因此，如何在降低鈉鹽的同時仍保持微生物穩定性及結構是目前降鈉鹽方面研究的重要方面。

2 各國食品工業減鹽行動及進展

由于食品加工過程中用鹽對食鹽攝入量影響較大，國際及國內食品工業已經開始了加工食品的減鹽行動，在英國、法國以及澳大利亞、新西蘭，對許多食品包括面包、早餐麥片、脂肪涂抹物、湯、調味料及甜、可口零食等進行了減鹽配方調整，鈉鹽使用量降低10%～30%，部分甚至降低了60%[13]。

芬蘭是第一個開始系統減鹽行動的國家，從1980年起，一些公司開始將降低了鈉離子含量的(鉀鹽及鎂鹽含量增加)礦物質鹽Pansalt代替普通食鹽，有效地降低了鈉鹽攝入量，從1979年的12 g/天降低到了2002年的9 g/天。英國所采取的措施是讓食品加工公司逐步小量降低食品中食鹽含量，即每1～2年降低10%～20%的食鹽使用量，而這個降低量通常無法被人類咸味受體所感知。英國的減鹽政策開始于2003年，到2008年止食鹽攝入量已經從9.5 g/天降低到了8.6 g/天。

2003年聯合利華開始了營養增強工程(nutrition enhancement programme)，借以評價及提高其產品的質量，他們將鈉鹽與飽和脂肪酸、反式脂肪酸及糖類等選擇為需要重視的營養素，該工程顯著提高了聯合利華的產品組合。他們對其中16000多種產品配方進行了篩選，重點調整了配方中鈉鹽與飽和脂肪酸、反式脂肪酸及糖類等，其中2005～2006年間產品配方變化使得聯合利華產品使用鈉鹽量減少了3000多噸。這些食品及降鹽比例如下：意大利面及拌菜醬，澳大利亞40%及美國10%；干湯，歐洲10%；湯，拉丁美洲7%；鍋燒面，英國及愛爾蘭33%～50%。由于不同地域產品的初始鈉鹽含量水平、當地消費者口味偏好性等差異，降鹽比例也有所不同[14]。

我國也發布了《中國慢性病防治工作規劃(2012～2015年)》，計劃到2015年食鹽攝入量降低到9 g/天。根據該規劃，中國鹽業啟動了“科學用鹽促進健康行動”，加快低鈉鹽系列產品的開發，并大力推廣其營養美味的新型低鈉菇鹽，以實現低鈉鹽在調味品、方便食品、醬油釀造等食品加工企事業單位食堂、社會餐飲業的廣泛應用。

綜上所述，食品行業在食品減鹽方面做了很多努力，并朝著降低鈉鹽攝入的方向發展。

3 減鹽產品研究現狀

鈉鹽降低在食品工業上是一個年代久遠的問題，針對此問題科研人員進行了廣泛研究，并發布了許多據稱能夠部分取代或增強食品中氯化鈉功能的化合物或組分。減鹽產品研發主要從三個方面進行：低鈉鹽(salt substitutes，其他礦物鹽)、風味增強劑(salt enhancers，氨基酸、肽、有機酸及芳香族化合物)及咸味肽，通?；旌掀饋磉M行使用。

既然產生咸味的主要是鈉離子，那么降低鈉含量是很容易想到的一種思路。按2003年《制鹽工業術語》 國家標準定義，低鈉鹽是“以氯化鈉為載體，添加一定量的鎂鹽、鉀鹽的食用鹽”。低鈉鹽是多品種食鹽中的一種。根據2005年《低鈉鹽》行業標準QB 2019-2005，低鈉鹽的成分包括食用鹽(NaCl)、食用氯化鉀(KCl)、食用硫酸鎂(MgSO4·7H2O)或食用氯化鎂(MgCl2·6H2O)。自1994年首次建立行業標準以來，國內江蘇、天津、湖南、青海、浙江、湖北、上海、四川等地都有類似產品，以突出低鈉為目的，適應市場需要，并且建立了各自的企業標準，如青海省的標準以加氯化鎂取代硫酸鎂，四川、湖南、湖北的產品偏重低鎂(NaCl 80.85%，MgSO4·7H2O 2%～4%)，上海的產品不加鎂鹽(NaCl 70%，KCl 30%)等。關于國外低鈉鹽情況，據報道，芬蘭從1978年就開始生產低鈉鹽，美國從1982年開始提高低鈉鹽和低鈉食品，日本研究了許多低鈉鹽的配方比例。為了彌補低鈉鹽中加入氯化鉀、硫酸鎂后口感不好，提出添加檸檬酸鉀、谷氨酸、淀粉、酒石酸、蔗糖等，以改善食用口感?？偨Y目前常見代鹽物質及特性見表1。此外，氯化膽堿也被文獻報道過并曾被申報專利以用于替代食鹽[15]。

表1 常見代鹽物質及特性

許多氨基酸和小肽被認為具有咸味增強作用，在諸多氨基酸中，精氨酸被認為對咸味貢獻最大，一些研究指出可將4.5 g/L NaCl的咸味增倍，而有些報道則稱其作用較小，且具苦味。精氨酸與天冬氨酸共同使用被認為在咸味增強方面起到很大作用[16]。賴氨酸是主要的堿性氨基酸，據稱具有咸味增強作用而不具有不良味道。蛋白質水解物的增咸味作用也被認為是其中堿性氨基酸在起作用[17]。谷氨酸也具有咸味刺激增強作用，谷氨酸對咸味的影響被認為是咸味與鮮味的普遍互相增強作用，因此可用其他鮮味替代劑[18]。核糖核苷酸等也具有咸味增強作用。

酸味也具有咸味感知增強作用，這種效果與滴定酸度相關。除了酸類的這種普遍現象外，特定酸類也可具有咸味增強作用。乳酸，通常以鉀鹽形式加入，被認為有咸味增強作用，二元酸如琥珀酸、蘋果酸、酒石酸及己二酸都在劑量較低時可增加咸味[19]。Hofmann及其同事從牛肉湯中分離出來的Alapyridaine以及丙氨酸與葡萄糖的美拉德反應產物為多體系味道增強劑，該增強劑在味覺模型混合物及重建清湯中對咸味起到非常重要的影響；有趣的是同一組研究發現精氨酸衍生的不同Alapyridaine 則為咸味的單一特定增強劑[20]。Alkyldienamide也被認為是一種多體系增強劑，由Inrandan Flavors and Fragrancesinc(簡稱IFF)開發，在濃度較低時(1～100 mg/m3)可增強鮮味及咸味[21]。其他風味增強劑包括核糖核苷酸等，上述咸味增強物質總結見表2。

表2 一些常用咸味增強物質及特性

有關咸味肽的報道始于1984年，Tada等在對酪蛋白水解物BPIa(H-Arg-Gly-Pro-Pro-Phe-Ile-Val-OH)的N端類似物合成過程中偶然發現了能夠呈咸味的肽[22]。為研究咸味肽的特點，研究者們進一步替換了其中的氨基酸制成類似物并進行感官評定，又發現了幾種呈咸味的二肽。在這些類似物中，他們測定出鳥氨酸-β-丙氨酸(Orn-β-Ala·HCl)和鳥氨酸-β-?；撬?Orn-Tau·HCl)有著與NaCl相同甚至比NaCl咸味還強的味道，且這些肽分子中不包含Na+，有望作為NaCl的替代品。

但Huynh-Ba等于1987年對L-Orn-Tau·HCl能夠呈現咸味的原因提出了不同的看法，認為Tada等合成的L-Orn-Tau·HCl之所以能夠有咸味是由于在合成的過程中有NaCl的存在，純的L-Orn-Tau·HCl是沒有咸味的[23]。對此質疑，Tamura等堅持認為L-Orn-Tau·HCl呈現咸味與NaCl的存在并無關系[24]。

Kawasaki等于1988年又發現一種結構相對簡單的咸味化合物甘氨酸乙酯·HCl(Gly-OEt·HCl)。Seki等于1990年做進一步研究認為多肽溶液的pH 值與其呈咸味的特性有很大關系，HCl加入量稍多會增強Orn-β-Ala及Gly-OEt的咸味呈現，其中Orn-β-Ala·1.3 HCl的咸味最強，咸度為同等摩爾質量的NaCl的1.4倍，而Gly-OEt·1.3 HCl的咸味與同摩爾質量的NaCl咸味等同，Orn-β-Ala·1.3 HCl與Gly-OEt·1.3 HCl的添加能夠使鈉離子的使用量分別減低75%及50%，且當這兩種肽與NaCl混合時，HCl所產生的酸味降低，口感更佳[25]。

隨后Nakamura等在1996年報道了一種新的合成方法合成的L-Orn-Tau·HCl 具有咸味，該合成過程中并無Na+存在且較一般的合成方法更為簡便，從而否定了Huynh-Ba等的質疑，該法合成的Orn-Tau·1.2 HCl與同等摩爾質量NaCl的咸度相當，且具有增加NaCl咸味的作用，它的使用可將模型體系中或食品體系(醬油)中Na+使用量分別降低95%及50%[26]。

此外，Tamura等發現Lys·HCl 及Orn·HCl 雖本身不具有咸味，卻可增加NaCl的咸味，從而使NaCl的使用量下降25%，而另外一種O-氨酰糖(O-aminoacyl sugar)，即氨基酸與糖的復合物，可顯著增加NaCl的咸度，使Na+的使用量下降90%[27]。

除上述研究人員在咸味肽方面的研究外， Pure Culture Products, Inc.研制出一種能顯著減少方便食品和肉制品含鹽量的發酵調味品——Zyest-SL，該調味品盡管有咸的滋味，但含鹽量卻很低(0.08%)，可用來減少諸如肉類、谷物食品、面包、調味品、人造黃油、調味汁等的含鹽量?？墒瓜隳c餡餅中鈉含量降低60%，此外還可降低鈉在其他成分中的含量，在調味汁中減少鈉含量為50%，奶酪中為50%，面包屑中為30%。Lee從13種草本及香辛料的水相抽提物中選出3種(藜科岡羊棲菜屬植物、海帶及枸杞子)具有咸味及鮮味的水相抽提物噴霧干燥后進行混合，作為植物的鹽替代物(PSS)，PSS對NaCl的相對咸度為0.65。當PSS與NaCl的咸度相當時，PSS中的Na+含量比NaCl低43%[28]。張順亮等從牛骨酶解產物中分離得到兩種極性較強的咸味肽組分，兩種組分中均含有相對分子質量為849.38的多肽，且在0.1%～0.5%范圍內，兩種咸味肽組分比同質量濃度的食鹽咸味程度強[29]。韓國劉美拉研究組在經過4年發酵的傳統醬油中發現了咸味肽，可在維持食品同樣的咸味條件下使食鹽使用量減少一半。 而在咸味肽的食品中應用方面，趙穎穎等在研究咸味肽(Orn-Tau)添加量對低鈉肉糜熱凝膠特性影響時發現，在2.5%的離子強度和50%的咸味肽替代比例下，pH的變化(6.0～7.2)對使用咸味肽的肉糜熱凝膠的質構有顯著不利影響，對保水性影響不顯著[30]。

目前咸味肽的提取或合成費用十分昂貴，不適合大規模生產。日本已將Orn-Tau投入生產，價格為食鹽的50倍。

4 減鹽產品開發現狀

目前形成產品的食鹽替代物產品主要分為三類：鈉基調味料(sodium-based seasonings)、無鈉鹽調味料(no-sodium salts)和復合調味料(herbal blends)，表3列出了一些食鹽替代物的營養成分(數據來源于各公司網址)。

表3 食鹽、食鹽替代物及復合調味料的營養成分 mg/mL

鈉基調味料方面，不含鉀鹽產品主要有：Salt Sense公司應用專利加工技術降低了鈉鹽晶體的密度，從而使產品中鈉鹽含量降低了33%；Alberto-Culver公司生產的無鉀低鈉鹽Papa Dash的味道與食鹽相似，但其中鈉鹽含量降低了50%。此外，Sterling Lo-Salt Mixture,Morton Salt Balance和Morton Lite Salt是以鈉鹽與鉀鹽配制的混合調味品。其中Sterling Lo-Salt Mixture中的鈉鹽及鉀鹽分別為115，150 mg/mL，低于另外兩種產品。IC食品公司的LoNa Salt在不損耗咸味的前提下把鈉的含量降低了40%，在產品中可1∶1代替食鹽。

無鈉鹽調味料方面，替代品中鉀鹽的含量范圍較廣。主要產品包括：Also Salt，Morton Salt Substitute，No-Salt以及Nu-Salt。Also Salt中鉀鹽含量要低于另外幾個品牌，大概低43%，而Nu-Salt中鉀鹽最高，達到646 mg/mL。國內上市的低鹽產品主要也為鉀鹽替代品，主要品牌為中國鹽業總公司的低鈉鹽、加碘低鈉鹽以及低鈉海藻碘鹽。

復合調味料的出現主要是為了滿足消費者對口味的不同需求，目前所上市的產品中鈉鹽及鉀鹽含量均較低。Mrs. Dash具有12種不含鹽的復合調味料，McCormick有10種不含鹽調味料，Durkee有9種。

還有一些已上市的低鈉產品，但KCl/NaCl含量未知，一些咸味增強劑的品牌及特性總結見表4。

表4 其他商品化可用作減鹽產品或咸味增強劑的品牌及特性

5 結語

目前已有充分證據證明高鈉鹽攝入與高血壓及動脈疾病間具有相關性。國內外食品行業和學者正如火如荼地開展各種減鹽活動或研究，其中包括科普活動及標簽標示等。食品工業也在向減鹽方向發展。然而，食鹽用量的降低必將影響消費者對食品的喜好程度及產品的感官特性，因此必須加強有關食鹽含量降低情況下保持產品可被感知咸味程度方面的研究，開發各種各樣代鹽產品(低鈉鹽、咸味增強劑等)。但是，使用代鹽產品也會受到一定限制，除了價格原因外，越來越多的消費者對“天然食物”更加感興趣，對含有額外“添加劑”的產品具有一定的排斥心理。此外，食鹽在食品中的作用不僅僅是呈現咸味，還可在保存、質構等方面起到非常重要的作用，這點需在減鹽產品開發過程中引起注意。目前的減鹽產品及技術只能將鈉鹽含量在不影響消費者感受程度的基礎上降低20%～30%。若想進一步降低鈉鹽含量需開發新的減鹽技術。目前味道感知生理學及咸味受體方面研究是與減鹽緊密相關的研究領域，有望通過這些方面研究將鈉鹽含量進一步降低。

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ResearchProgressandDevelopmentStatusofLow-saltProducts

LIU He1, ZHANG Qi-peng2, XU Jing-ting3, GUO Shun-tang3*

(1.College of Agriculture, Kunming University, Kunming 650214, China;2.Inspection Science Department,Food Safety Center,Tianjin Dingyu Consulting Co.,Ltd., Tianjin 300457,China;3.College of Food Science & Nutritional Engineering,China Agricultural University, Beijing 100083,China)

With the development of social economy, people begin to pay attention to their diet health, more and more people turn attention to the high salt intake problem, because high-salt intake can induce various diseases.In this paper, the main sources of salt intake, major food industry salt-reduction methods and current salt-reduction technologies as well as the low-salt products' categories in markets are summarized. Further development direction is prospected in order to let people know more about the current market and development trend, and provide reference for future research.

salt reduction；sodium salt；seasoning

TS364

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.11.039

1000-9973(2017)11-0175-06

2017-05-01 *通訊作者

昆明學院引進人才科研項目(YJL16004)

劉賀(1986-)，女，河北安平人，講師，博士，研究方向：植物蛋白加工與利用。