肌原纤维蛋白-阿拉伯胶复合物通过双重增强质地与咸味感知实现低钠鸭肉火腿重构

《Food Chemistry: X》：Dual strengthen of texture and salty perception for reconstructed duck ham via myofibrillar protein-gum Arabic complex

本研究针对低钠重构鸭肉火腿在减盐同时难以维持质地与风味的行业难题，创新性地开发了基于肌原纤维蛋白(MP)-阿拉伯胶(GA)复合物的冻干乳液策略。研究发现，MP与GA以3:1比例复合时(M3G1)能显著促进蛋白质展开，使持水性提升8.02%、凝胶强度增强143.3%，并通过钠离子异质分布将咸味感知评分从5.4提升至8.2。该研究为低钠肉制品开发提供了兼具质构改良与风味增强功能的双效解决方案，具有重要产业化价值。

　　

在健康饮食理念日益普及的今天，降低加工肉制品中的钠含量已成为食品工业的重要课题。传统鸭肉火腿的加工需要添加4%-6%的氯化钠，不仅为了调味，更关键的是促进肌原纤维蛋白溶解、展开和分子间交联，从而形成稳定的凝胶网络结构。然而，单纯减少钠盐用量会导致产品质地松散、风味不足，如何在不影响品质的前提下实现有效减盐，一直是困扰科研人员和生产厂家的技术瓶颈。

近期研究表明，通过调控盐分在食品基质中的空间分布，可以实现在降低总钠含量的同时增强咸味感知。其中，生物高分子（如蛋白质和多糖）的复合使用被认为是一种有效策略，但传统多糖类添加剂的引入往往会干扰蛋白质网络的形成，反而影响肉制品的质构均匀性。特别是对于需要重构成型的鸭肉火腿类产品，既要保证切片性和咀嚼感，又要实现减盐目标，这对配方设计提出了更高要求。

在此背景下，宁波大学潘道东教授团队在《Food Chemistry: X》上发表了创新性研究成果，开发了一种基于肌原纤维蛋白(Myofibrillar Protein, MP)和阿拉伯胶(Gum Arabic, GA)复合物的冻干乳液技术，成功实现了鸭肉火腿的质构与咸味感知双重增强。该研究通过精确调控MP与GA的复合比例（4:0、3:1、2:2、1:3和0:4），系统探讨了不同配比对蛋白质构象、火腿质构特性及咸味感知的影响机制。

研究人员采用了一系列关键技术方法开展本研究：通过差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析MP-GA复合物的热变性行为和二级结构变化；利用扫描电子显微镜(SEM)观察火腿微观结构；采用低场核磁共振(LF-NMR)技术分析水分分布状态；通过感官评价结合电子舌系统量化咸味感知强度；运用钠荧光标记技术可视化钠离子空间分布；并建立了体外钠释放动力学模型和猪舌黏膜滞留实验来揭示咸味增强机制。

研究结果首先证实了MP-GA复合物的结构特性。光谱分析显示，GA的引入显著促进了MP的结构展开，特别是在3:1比例(M₃G₁)下实现了最均衡的蛋白/多糖比例，β-折叠/α-螺旋比例达到最优，表明蛋白质柔性增加，更利于后续凝胶网络形成。乳液稳定性测试表明，M₃G₁组表现出最佳的动力学稳定性，这为其在肉糜中的均匀分散奠定了基础。

在重构火腿的品质特性方面，M₃G₁组展现出了卓越的综合性能。与转谷氨酰胺酶(TGase)对照组相比，其凝胶强度提升了143.3%，持水性增加8.02%，硬度、弹性、咀嚼性等质构参数均显著改善。微观结构分析显示，M₃G₁组火腿具有最致密的蛋白网络结构，孔隙率最低，这直接解释了其优良的质构特性。分子间作用力测定表明，疏水相互作用和二硫键是维持凝胶稳定性的主要作用力。

最引人注目的是该研究在咸味增强方面的发现。感官评价结果显示，M₃₁组的咸味感知评分达到8.2，显著高于其他处理组(7.4-7.8)和对照组(5.4)，尽管其钠含量实际降低了33.4%。电子舌主成分分析(PCA)进一步验证了这一结果，M₃G₁组在咸味维度上明显区别于其他样品。

为深入探究咸味增强机制，研究人员通过钠荧光标记技术直观展示了钠离子在火腿基质中的空间分布。结果显示，对照组钠分布均匀，而M₃G₁组则呈现出明显的异质性分布特征，形成了钠富集区域与贫钠区域交替的"马赛克"模式。这种不均匀分布被认为是增强咸味感知的关键因素，因为它能够持续刺激味蕾，产生更强的味觉信号。

钠释放动力学研究为此提供了进一步证据。M₃G₁组表现出更缓慢的钠释放曲线，表明MP-GA复合物形成了某种"钠库"效应，延长了钠离子与味觉受体的作用时间。猪舌黏膜滞留实验则直接证实，M₃G₁组在人工唾液冲洗后仍能保持较高的钠滞留量，这解释了其持久咸味感知的生理基础。

该研究的讨论部分深入分析了MP-GA复合物双重增强作用的协同机制。一方面，MP作为肉源蛋白，能与火腿基质中的肌原纤维蛋白发生同源结合，促进均匀凝胶网络形成；另一方面，GA通过其丰富的羟基和羧基与钠离子相互作用，创造异质分布模式。在3:1这一最佳比例下，两者实现了理想平衡：MP提供凝胶骨架，GA调控钠分布，既保证了质构强度，又优化了咸味释放。

这项研究的创新意义在于首次将蛋白质-多糖复合物技术应用于重构鸭肉火腿的低钠化改造，并系统阐明了其质构改良与风味增强的双重机制。与传统单一功能型添加剂相比，MP-GA复合物实现了"一剂双效"，为低钠肉制品开发提供了新思路。特别是在M₃G₁配比下，不仅将钠含量降低了三分之一，还同步提升了产品质构和风味接受度，突破了低钠肉制品开发中的技术瓶颈。

从产业化角度看，该研究所采用的冻干乳液技术具有良好的可扩展性，MP-GA复合物可以粉末形式直接应用于现有生产线，无需改变传统工艺设备。此外，研究建立的钠分布可视化技术和体外味觉评价体系，也为未来低钠食品的理性设计提供了重要方法论支持。

尽管该研究在机制阐释方面取得了重要进展，但作者也指出，咸味增强与质构改良之间的内在联系尚未完全阐明，特别是水分重分布与钠滞留之间的相互作用机制值得进一步探讨。未来研究可聚焦于MP-GA复合物在不同肉类基质中的普适性，以及其在口腔加工过程中的动态变化规律，为低钠肉制品的精准设计提供更全面的理论依据。

总的来说，这项研究不仅为解决低钠鸭肉火腿的技术难题提供了有效方案，更重要的是展示了一种通过分子组装策略实现食品多品质属性协同优化的新范式，对推动整个低钠食品产业的发展具有重要指导意义。