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咸味是如何被感知到的?“減鹽不減咸”有哪些技術(shù),應(yīng)用如何?本篇文章為您匯總整理
發(fā)布日期:2024-02-06
      咸味是除酸、甜、苦、鮮以外的5種基本味道之一,食鹽作為“百味之首”,可賦予食品豐富風(fēng)味,改善食物的品質(zhì)特性,在食品加工業(yè)中具有舉足輕重的地位。食鹽的主要成分為氯化鈉,其中的Na+和Cl-是人體必需的礦質(zhì)元素,可以維持正常的滲透壓,調(diào)節(jié)機體水鹽代謝,是機體不可缺少的物質(zhì)。但是長期攝入高含量的鈉鹽不僅會嚴(yán)重影響內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),對心臟、肝臟、腎臟等器官造成不同程度的損害,若直接減少食鹽添加量而不采取其他手段,會造成食品咸味感知降低、風(fēng)味欠缺、產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)差、保質(zhì)期縮短等品質(zhì)惡化。世界衛(wèi)生組織建議每日食鹽攝入量不超過5g,我國《中國居民膳食指南(2022)》中指出全國多數(shù)人每日食鹽的平均攝入量9~11g,只有20%左右的人每日鹽攝入量不超過世界衛(wèi)生組織的推薦量。為此,國務(wù)院發(fā)布的《國民營養(yǎng)計劃(2017—2030年)》提出2030年實現(xiàn)全國人均每日食鹽攝入量降低20%的目標(biāo)。隨著健康飲食意識的提升,人們逐步意識到食鹽過量攝入所衍生的健康問題?;谝陨犀F(xiàn)狀,尋求“減鹽不減咸”的方法受到了全世界的廣泛重視,開發(fā)鹽替代品已經(jīng)成為研究的熱點。
      0咸味感知
       味蕾是人體的味覺感受器,其超微結(jié)構(gòu)含有多種味覺細(xì)胞,負(fù)責(zé)感受甜、苦、咸、酸和鮮等風(fēng)味,在味覺感知的過程中起關(guān)鍵作用。味蕾的超微結(jié)構(gòu)如圖1A所示,苦、甜和鮮味刺激由II型細(xì)胞檢測,酸味刺激由III型細(xì)胞檢測,而檢測咸味刺激的味蕾細(xì)胞尚未明確,Chandrashekar等通過對嚙齒類動物味覺細(xì)胞的研究發(fā)現(xiàn),咸味的感知主要與I型類膠質(zhì)細(xì)胞有關(guān)。咸味的感知途徑為刺激物作用于味覺細(xì)胞的頂端致使細(xì)胞膜發(fā)生去極化,產(chǎn)生動作電位,從而釋放神經(jīng)遞質(zhì)并發(fā)生傳遞,最終傳入神經(jīng)反饋大腦。刺激物的不同,所引導(dǎo)的感知與傳遞不同。目前常見的咸味刺激物主要是以NaCl為主的金屬鹽類,但隨著研究的不斷深入,非金屬離子的咸味刺激物不斷涌現(xiàn)。非金屬離子類刺激物非金屬離子的咸味刺激物以氨基酸、核苷酸和小分子多肽為代表,其涉及受體和咸味傳導(dǎo)途徑復(fù)雜。
      0基于鈉鹽替代物的減鹽技術(shù)
      要達到“減鹽不減咸”的目的,可以基于以上咸味傳導(dǎo)途徑的特點,從多方面、多角度減少Na+過量攝入。如通過設(shè)計食物中Na+分布等,提高咀嚼過程中Na+在口腔中的釋放速率;或者使用非Na+的金屬鹽代替NaCl作為咸味調(diào)味品;除此之外,還可使用非離子型的風(fēng)味促進劑,如咸味香精、咸味肽等提高咸味的感知。目前常見的減鹽策略如圖2所示。
        01優(yōu)化食鹽結(jié)構(gòu)
        食鹽在食物中的不同存在形式使人們對咸味的感知產(chǎn)生影響。作為減鹽的有效手段之一,優(yōu)化食鹽的結(jié)構(gòu),如顆粒大小、形態(tài)和空間結(jié)構(gòu),可以提高食鹽在口腔中的溶解度和輸送速度,增加食鹽與味蕾的接觸面積,在不改變食品理化和感官特性的情況下降低NaCl的攝入量。有研究報道指出,較小尺寸或者高度聚集的食鹽晶體在食用時可以迅速溶解,能夠確保更快地產(chǎn)生咸味和更好的咸味效果。ChenXiaowei等通過簡單的噴霧干燥開發(fā)了一種以紫蘇皂苷為基礎(chǔ)的空心鹽顆粒,并將其作為固體載體,在減少Na+攝入量的同時提高感官特性。此外,還可以通過食鹽的空間分布來控制Na+的傳遞。與均勻分布引起的刺激相比,口腔中的對比效應(yīng)會增強來自高NaCl濃度層味覺感受器的整體反應(yīng),因此食鹽的不均勻分布可以較大程度地增強咸味感知。
        02 金屬氯化物
        降低Na+含量的主要策略之一是用其他氯化物代替NaCl,如今食品制造業(yè)中應(yīng)用較多的替代鹽包括KCl、CaCl2、MgCl2、NH4Cl等,其中KCl由于和NaCl具有相似的化學(xué)性質(zhì),被認(rèn)為是減少Na+攝入量和降低高鹽飲食健康風(fēng)險的最理想鹽替代物。大量學(xué)者對NaCl的替代作用進行了探究,Kamleh等研究發(fā)現(xiàn)使用30%的KCl部分代替NaCl對奶酪的感官特性和可接受性沒有顯著影響,說明該方法是減少Na+含量的有效方法。然而,過量添加KCl會導(dǎo)致不良風(fēng)味的引入(如苦味和金屬味),這使KCl的使用受到了限制。
        03 風(fēng)味促進劑
        國內(nèi)外的研究人員提出了不同的解決方案以減少食品中的NaCl含量,其中包括風(fēng)味促進劑的開發(fā),如氨基酸、核苷酸、乳酸、殼聚糖等。這些物質(zhì)會刺激人體口腔中的味蕾細(xì)胞,從而彌補因食鹽含量減少所產(chǎn)生的咸味降低的缺陷。以氨基酸為例,氨基酸的添加可掩蔽因添加鉀鹽、鎂鹽和鈣鹽所產(chǎn)生的苦味、酸味和金屬味等不愉快感,從而改善風(fēng)味。Silva等使用風(fēng)味促進劑調(diào)節(jié)奶酪的感官特性,在減少NaCl的同時添加1%的賴氨酸、酵母提取物以及牛至提取物,結(jié)果發(fā)現(xiàn)風(fēng)味促進劑對奶酪風(fēng)味有積極影響,并且能夠增強咸味。
       0新型腌制技術(shù)及其減鹽機制
       真空腌制、超高壓、超聲波和PEF等新型腌制技術(shù)可縮短肉制品、水產(chǎn)品等的腌制時間,改善低鹽產(chǎn)品加工的品質(zhì)。
      (1) 真空腌制技術(shù)
       真空浸漬可以有效縮短腌制時間并促進產(chǎn)品中鹽的均勻分布。真空浸漬過程中由于流體動力學(xué)機制即通過壓力梯度促進溶液吸收而加速了多孔食品中的鹽吸收。
    (2) 超高壓技術(shù)
       超高壓技術(shù)處理食品通常用于減少微生物并延長產(chǎn)品的保質(zhì)期,但研究表明,在干腌肉制品中,超高壓處理還可以在一定程度上增加咸味,并影響產(chǎn)品的品質(zhì)如促進蛋白水解、降低持水性以及產(chǎn)品的質(zhì)地、顏色、揮發(fā)性物質(zhì)組成等,且影響效果取決于壓力大小。
    (3)超聲波腌制技術(shù)
       超聲技術(shù)是基于聲波引起的壓力波動,聲波會通過升高溫度和壓力產(chǎn)生的空化現(xiàn)象而加速傳質(zhì)效率,有利于腌制過程。按施加強度,超聲波一般可分為低強度(頻率高于100kHz,強度低于1W/cm2)和高強度超聲(頻率18~100kHz,強度超過1W/cm2)。高強度超聲可以通過其在液體介質(zhì)中的空化作用來影響食品的物理、機械、化學(xué)和生化性質(zhì),不僅可以加速傳質(zhì),還會影響腌制品的結(jié)構(gòu)特性。研究表明,一定強度范圍內(nèi)的超聲波腌制能縮短腌制時間、提高腌制效率、減少鹽的用量并提高低鹽干腌肉制品品質(zhì),是一種非常有潛力的減鹽腌制技術(shù)。
    (4) 脈沖電場腌制技術(shù)
       PEF(脈沖電場腌制)技術(shù)是一種基于兩個電極之間的電流從而誘發(fā)電穿孔現(xiàn)象的新興應(yīng)用技術(shù),在保證食品營養(yǎng)和感官質(zhì)量以及延長產(chǎn)品保質(zhì)期方面有很好的應(yīng)用潛力。該技術(shù)基于短時間脈沖的施加,可以擴大細(xì)胞膜孔,甚至產(chǎn)生新的孔,除滅活微生物外,還可導(dǎo)致某些食物特性如質(zhì)構(gòu)特性和持水能力等的改變。
       0減鹽技術(shù)應(yīng)用
       隨著國家減鹽政策的實施和人們對健康飲食的追求,減鹽提質(zhì)是今后我國水產(chǎn)制品加工業(yè)的重要課題。在不影響產(chǎn)品風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)的前提下,科學(xué)有效地減鹽一直是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點。但在實際應(yīng)用中低鹽產(chǎn)品品質(zhì)仍存在一些問題。比如低鹽水產(chǎn)制品中存在問題:1)在使用NaCl替代物時,水產(chǎn)制品中產(chǎn)生異味或風(fēng)味降低等品質(zhì)問題;2)新型加工技術(shù)對不同成分和品質(zhì)影響機理仍不明確;3)NaCl替代物使用和減鹽技術(shù)的選擇與產(chǎn)品種類的關(guān)系不清晰,不合理使用可能導(dǎo)致水產(chǎn)制品的保質(zhì)期縮短;4)改變鹽晶體形態(tài)在開發(fā)技術(shù)上有很大難度且經(jīng)濟成本高,實際應(yīng)用有較大局限性;5)為保證低鹽水產(chǎn)制品品質(zhì),全程管理措施仍需完善。根據(jù)水產(chǎn)制品的原料特性,采用復(fù)合型NaCl替代物及多種技術(shù)聯(lián)合使用,是實現(xiàn)水產(chǎn)制品減鹽不減質(zhì)的重要舉措。另外,考慮到NaCl作為一種非常有效的腌制材料本身價格廉價,減鹽無疑會在一定程度上提高產(chǎn)品的價格,如何在保證低鹽產(chǎn)品品質(zhì)的同時,控制產(chǎn)品的價格在合理的范圍,也是研究中要關(guān)注的問題之一。
       來源:感官科學(xué)與評定,轉(zhuǎn)載請注明來源。
       參考文獻:1、汪少蕓, 黃心澄, 高婷婷, 陳旭, 黃建聯(lián), 蔡茜茜. 咸味感知與咸味肽的研究進展[J]. 食品科學(xué), 2023, 44(1): 1-13.
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                         3、王棟,張琦,陳玉峰,柯志剛,丁玉庭,周緒霞. 干腌肉制品低鹽加工技術(shù)及其減鹽機制研究進展[J]. 食品科學(xué), 2022, 43(7): 222-231.
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