使用KCl或MgCl2部分替代NaCl對肌原纖維蛋白凝膠特性、口腔加工及體外胃消化特性的影響

導(dǎo)  讀

2025年4月，國際食品權(quán)威期刊《Food Chemistry》（農(nóng)林科學(xué)一區(qū)TOP，IF: 8.5）發(fā)表了華南理工大學(xué)孫為正教授團隊關(guān)于低鈉蛋白的研究性論文“Effects of NaCl partially substituted with KCl or MgCl2 on the properties, oral mastication, in vitro gastric digestion, and pepsin diffusion of myofibrillar protein gel”。在讀博士生時海波為本文第一作者，通訊作者孫為正教授。

如何合理降低加工肉制品中鈉含量的同時保持質(zhì)量是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。在多種減鈉策略中，使用非鈉氯化鹽作為NaCl替代物簡單有效、易于商業(yè)化。此外，食物的消化是一個多尺度的過程，基質(zhì)的組成、多尺度結(jié)構(gòu)和表面特征均會影響胃液向基質(zhì)的擴散與酶對底物的可及性。這些因素可以改變組分在胃中的分解速率和消化產(chǎn)物的特性，干預(yù)后續(xù)腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。先前的代鈉研究表明（Food Science and Human Wellness, 2024），在特定高替代水平與不同氧化程度情況下，MP凝膠的消化特性很大程度上取決于其原始結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。然而，對于即食制備的肉制品，鮮有文獻關(guān)注不同替代水平的非鈉氯化鹽對減鈉MP凝膠性質(zhì)（質(zhì)地和微結(jié)構(gòu)）、模擬口腔咀嚼、體外胃消化與胃蛋白酶擴散特性的影響。因此，作為先前研究的補充，本研究可以為有無氧化情況下合理選擇用于肉制品代鈉的非鈉氯化鹽替代度與替代方式提供更多的見解。

該論文研究了KCl、MgCl2、KCl/MgCl2以不同水平（10%、20%與30%，基于相同0.6 M離子強度）部分替代NaCl對肌原纖維蛋白凝膠特性、模擬口腔咀嚼、體外胃消化和胃蛋白酶擴散的影響。其中，模擬口腔咀嚼和胃蛋白酶擴散分別由配備有MEC裝置的質(zhì)構(gòu)分析儀和光漂白熒光恢復(fù)FRAP技術(shù)測定。結(jié)果表明，使用非鈉氯化鹽部分替代NaCl不會引起蛋白亞基變化及減鈉MP共價交聯(lián)的發(fā)生。KCl或MgCl2在低替代水平（10%）下均可提高凝膠強度和持水性，適用于制備多汁性凝膠產(chǎn)品。MgCl2對提高減鈉MP表面疏水性起主要作用，而KCl/MgCl2混合替代有效地形成了限制水分流動的均勻凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。MgCl2的存在可以使actin/myosin達到理想的比例以形成質(zhì)量更好的熱誘導(dǎo)凝膠。在高替代水平（30%）下，由于凝膠結(jié)構(gòu)相對松散，減鈉凝膠在模擬口腔咀嚼過程中的結(jié)構(gòu)破壞速度加快。使用MgCl2替代NaCl提高了減鈉蛋白凝膠的水解程度，小分子肽段（< 3 kDa）比例增加。與含KCl的減鈉凝膠相比，MgCl2替代的凝膠具有較低的粘度和相對疏松的結(jié)構(gòu)，有利于胃蛋白酶在凝膠基質(zhì)中的擴散。綜上所述，30%替代水平下，使用KCl、MgCl2和KCl/MgCl2混合物部分替代NaCl均可以實現(xiàn)MP凝膠降鈉且無明顯質(zhì)量下降，其中，MgCl2代鈉的凝膠具有更高的胃蛋白酶擴散速率和更多的短肽釋放，利于消化吸收。

研究亮點
·  KCl或MgCl2代鈉未引起MP發(fā)生共價交聯(lián)或亞基變化；
·  MgCl2的存在優(yōu)化了actin/myosin比例，從而形成均勻網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的熱誘導(dǎo)凝膠，限制水分滲出；
·  高替代水平（30%）下，KCl或MgCl2替代的凝膠出現(xiàn)輕微的不均勻結(jié)構(gòu)；
·  具備較低粘度且相對松散的凝膠結(jié)構(gòu)利于胃消化過程中胃蛋白酶的有效擴散。