褐藻多糖-氯化钾复合钠盐替代剂的制备及其在改善鸡肉糜品质中的应用研究

针对KCl作为钠替代剂存在的金属苦味问题，研究人员通过褐藻多糖(Fuc)的硫酸基团与K+结合机制，开发出能降低73%苦味、提升19%咸味感知的Fuc-KCl复合体系。该体系通过调控离子释放动力学和构建蛋白质-多糖网络，显著提升鸡肉糜的持水性(WHC)和质构特性，为低钠肉制品创新提供新策略。

　　

随着全球加工肉制品消费量持续增长，高盐摄入引发的健康问题日益凸显。世界卫生组织建议每日盐摄入量不超过5克，但实际摄入量高达9-12克，其中加工肉制品贡献了超过800毫克/100克的高钠负荷。过量钠摄入会导致血容量增加，显著提升高血压、动脉粥样硬化等心血管疾病风险，长期还可能损害肾功能和心脏功能。作为广受欢迎的肉制品原料，鸡肉糜虽具有高蛋白、低脂肪优势，但在热加工过程中易出现质地劣变、水分流失等问题。传统工艺依赖≥2.5%的氯化钠(NaCl)通过离子相互作用改善持水性(WHC提升15-30%)，却加剧了钠摄入过量的健康隐患。

金属氯化物因其与NaCl相似的离子特性成为低钠肉制品开发的关键策略，其中氯化钾(KCl)因K⁺与Na⁺的离子半径和电荷密度最为接近，既能高效替代钠又可补充膳食钾。然而K⁺会激活口腔苦味受体TAS2R4/TAS2R16，产生强度达NaCl 3.2倍的金属苦味，且80%以上的K⁺在5分钟内快速释放，严重影响消费者接受度。现有苦味掩蔽剂如甜味剂、鲜味增强剂可能改变产品原有风味特征，而天然多糖因其生物安全性和风味干扰小的特点成为理想替代选择。

宁波市重大科技专项支持的研究团队在《International Journal of Biological Macromolecules》发表论文，系统探究了褐藻多糖(Fucoidan, Fuc)对KCl苦味的掩蔽机制及其对鸡肉糜品质的改善作用。该研究通过感官评价、流变学分析和模拟K⁺释放实验，结合低场核磁共振(LF-NMR)、扫描电镜(SEM)等先进技术，发现1.5% Fuc可通过硫酸基团与K⁺的特异性结合，显著延缓离子释放并重构水分分布状态。分子对接揭示了Fuc与肌球蛋白关键残基(Thr277、Lys432)的相互作用机制，为开发兼具苦味掩蔽和质构改良功能的低钠肉制品提供了新思路。

关键技术方法包括：1) 采用电子舌和感官评价量化苦味强度；2) 通过流变仪测定溶液粘度变化；3) 透析法模拟口腔K⁺释放动力学；4) LF-NMR分析水分迁移状态；5) SEM观察凝胶微观结构；6) 分子对接解析Fuc-肌球蛋白相互作用位点。所有实验均使用市售新鲜鸡胸肉作为原料。

化学组成分析
Fuc含93.14%总糖和64.96 kDa高分子量，其21.36%的硫酸基含量是K⁺结合的关键结构基础。

苦味掩蔽机制
1.5% Fuc使KCl苦味降低73%，咸味感知提升19%。流变学证实Fuc通过增加溶液粘度延缓K⁺释放，5分钟内释放量减少55%。

鸡肉糜品质改良
Fuc-KCl复合物使凝胶持水性(WHC)提升27.3%，蒸煮损失降低19.8%。质构分析显示咀嚼性和弹性分别改善22.1%和18.7%。

微观结构表征
SEM显示Fuc促使形成更致密均匀的蛋白网络，孔径分布更窄。LF-NMR证实Fuc将自由水转化为不易流失的束缚水。

分子相互作用
对接分析发现Fuc硫酸基与肌球蛋白Thr277形成氢键，与Lys432产生静电作用，稳定凝胶基质。

该研究突破性地揭示了Fuc不同于传统增稠剂（如卡拉胶、黄原胶）的作用机制：其特有的硫酸基团不仅能调控离子释放动力学，还能直接参与蛋白质网络构建。这种"一箭双雕"的特性使其在降低钠含量（较传统配方减少60%以上）的同时，实现了感官品质和质构特性的协同提升。研究成果为开发新一代低钠健康肉制品提供了理论依据和技术支撑，对推动食品工业减盐战略实施具有重要意义。