降低肉制品中亚硝酸盐残留量的方法及研究进展

1、降低肉制品中亚硝酸盐残留量的方法及研究进展 张 洁 于 颖 徐桂花 宁夏大学农学院 宁夏银川 750021 摘 要 分析了肉制品中添加亚硝酸盐的作用及其危害 , , 重点探讨了 降低肉制品中亚硝酸盐残留量的途径 。关键词 肉制品 亚硝酸盐 残留量 影响因素 替代物M ethods and due i n m ea t productsAbstract n and har m s of adding nitrite t o the meat p r oducts were ana 2 lyzed, and ors of nitrite residue were revie wed, es pec

2、ially the methods of reducing the nitrite residue food were als o been discussed .Key words meat p r oducts; nitrite; residual level; influential fact ors; substitute 肉类制品中用的发色剂主要是亚硝酸盐和硝酸 盐 , 例如火腿 、 腊肉等肉类食品在亚硝酸盐作用下能 使肉品保持鲜艳的亮红色 , 具有独特风味 , 同时还具 有较强的抑菌作用 。 但亚硝酸盐使用量超过一定标 准 (>150mg/kg 会对人体产生致癌和致畸作用 1

3、。 世界各国对食品中亚硝酸盐使用量的要求日趋严 格 , 联合国粮农组织和世界卫生组织分别规定每日 允许摄食量为硝酸钾或钠 015mg/kg 体重 、 亚硝酸 钾或钠 012mg/kg 体重 。我国对亚硝酸盐的添加 量也有严格的规定 , 规定肉制品中的亚硝酸含量 30mg/kg 2。 但是 , 经市场调查和化学检验 , 在肉制 品加工过程中亚硝酸钠添加过量 , 产品不合格现象 也普遍存在 , 超过国家卫生标准的情况比较严重 , 尤 其是一些小型肉食品企业和私人作坊的肉制品 , 极 大地损害了消费者的健康 3, 所以降低亚硝酸盐在 肉制品中的残留量亟待解决 。1 亚硝酸盐在肉制品中的作用111 发

4、色作用猪屠宰后在无氧条件下肌糖原发生酵解产生乳 酸 , ATP 转变成 ADP, 释放磷酸 , 使肉的 pH 值下降至 514516, 成为酸性环境 , 亚硝酸钠在酸性条件下还 原成亚硝酸 。Na NO 2+CH3CHOHC OOH HNO 2+CH3CHOHC OONa (1 亚硝酸钠 乳酸 亚硝酸 乳酸钠2HNO 2 NO 2+NO +H 2O (2 NO 和肌肉中的肌红蛋白 (Mb 、 血红蛋白 (Hb 作用 , 分别生成亚硝酸肌红蛋白 (Mb -NO 和亚硝酸 血红蛋白 (Hb -NO 。Mb (Hb +2NO Mb -NO (Hb -NO (3 由反应 (3 可知 , NO 的量越多

5、 , 则呈红色的物质 越多 , 肉色则越红 , 加热时更明显 , 犹如新鲜瘦肉的 颜色 , 可以明显提高肉制品的感官质量 。增加消费 者的购买欲 , 提高肉制品的商品性 。112 抑菌作用肉品生产过程中容易被肉毒梭菌污染 。肉毒梭 菌在生长繁殖过程中可以产生毒性极强的肉毒毒 素 , 对人的致死量为 10-9mg/kg,其毒力比氰化钾强 1万倍 。 亚硝酸盐是良好的抑菌剂 , 它在 pH 值为 415610的范围对金黄色葡萄球菌和肉毒梭菌的生 长起到抑制作用 , 其主要作用机理在于 NO -2与蛋白 质生成一种复合物 (铁 -H I T ROY 复合物 , 从而阻 止丙酮降解生成 ATP, 抑制

6、了细菌的生长繁殖 , 而且硝酸盐及亚硝酸盐在肉制品中形成 HNO2后 , 分解产生 NO2, 再继续分解成 NO 和 O 2, 氧可抑制深层肉中 严格厌氧的肉毒梭菌的繁殖 , 从而防止肉毒梭菌产 生肉毒毒素而引起的食物中毒 , 起到了抑菌防腐的 作用 。113 螯合和稳定作用在肉制品腌制过程中 , 亚硝酸盐能使泡胀的胶2010年第 2期 总第 346 期 MEAT I N DUSTRY 综 述 49 50原蛋白的数量增多 , 从而增加肉的粘度和弹性 , 是良 好的螯合剂4。另外 , 亚硝酸盐能提高肉品的稳定性 , 防止脂肪氧化而产生的不良风味 。2 亚硝酸盐的毒性211 急性危害Na NO 2

7、对人的中毒剂量为 013015g, 致死量为 23g 。 当机体吸收过量 Na NO 2后 , 由于 Na NO 2具有还原能力 , 造成机体组织缺氧 , 引起呼吸困难 、 皮肤 发绀 、 血压下降等症状 , 严重者昏迷惊厥 、 而死亡 。 212 慢性危害Na NO 2可以生成 2, HNO 2的 NO 可与肉中蛋白质分解产物胺类反应形成一种强致癌物亚硝胺 。 人类的鼻咽癌 、 食道癌 、 胃癌 、 肝癌等都与亚硝胺有 关 。 据有关资料报道日本患胃癌比例高 , 与常食用 咸鱼和腌菜有关 。因在海鱼中含有较多胺类 , 腌菜 中含有较多的亚硝酸盐 , 二者合成亚硝基胺类物质 而使人体致癌 。3

8、 影响亚硝酸盐残留量的几种因素在生产过程中 , 亚硝酸钠的投放量是成品中的 亚硝酸钠残留量的决定性因素 , 但是 , 在工作中我们 发现 , 即使在原材料里投放的亚硝酸钠低于国家规 定的最大使用量 0115g/kg, 成品中的亚硝酸钠残留 量仍会出现超标的现象 。 其因素主要如下 。 311 原材料的肥瘦比例在一级腊肠 (猪肉的肥瘦比例为 37 和特级 腊肠 (猪肉的肥瘦比例为 28 的原材料中 , 分别加 入等量 (011g/kg 的亚硝酸钠 , 生产出来的成品经检 验 , 亚硝酸钠的残留量均值为 :1812mg /kg、 1615mg/kg, 可见含瘦肉多的特级肠的亚硝酸钠残留量较少 。这

9、是因为亚硝酸钠可以与肌肉中的乳酸发生反应 , 产生出游离的亚硝酸 , 亚硝酸不稳定 , 会分解产生出 NO, NO 与肌红蛋白结合 , 形成对热稳定的亚硝基肌红蛋白 (呈玫瑰红色 , 从而起到发色的作用 。当原 材料的瘦肉比例较大时 , 不但能产生大量的乳酸 , 而 且能提供足够的肌红蛋白与 NO 发生反应 , 也就是 说这一种原材料可以更加充分地与亚硝酸钠产生发色反应 , 那么相应地 , 成品 (特级肠 中的亚硝酸钠的 残留量也就减少 。 312 原材料的新鲜程度原材料新鲜 , 则肉制品中亚硝酸钠的残留量就 低 , 原材料不新鲜 , 则成品中的亚硝酸钠的残留量就 高 。 实验证明 :分别用新

10、鲜的猪肉和冷冻超过 1年 以上的猪肉制成腊肠 (一级 , 在生产过程中亚硝酸 钠的添加量为 011g/kg , , 成品中的亚硝酸 kg 和 3014mg/kg, , 后者超标 。 , 因而亚硝酸钠无法与猪肉充分完成发色过程 , 导致亚硝酸钠的残留量超标 。另外 , 不新鲜肉中含 有大量微生物 , 它们的还原作用也是导致亚硝酸钠 残留量超标的原因之一 。 313 腌制时间和温度原材料的腌制时间和腌制温度不合理 , 也可导 致亚硝酸钠残留量的超标 。 在常见温度 1030 范 围内 , 在亚硝酸钠添加量和原材料新鲜的条件下 , 腌 制的温度越高 , 时间 (030h 越长 , 原料中亚硝酸钠 的

11、残留量越低 。 314 加工程序在加工过程中 , 原材料搅拌不均匀 , 也会造成同 批产品不同检样中亚硝酸钠的残留量的不同 , 在熟 肉制品加工中 , 不同的加工程序 , 成品中亚硝酸钠的 残留量也不相同 。举例 (在亚硝酸钠投放剂量相同 的情况下 。A 工序 :生肉 +(卤水 +Na NO 2 腌制 冲洗生肉 加工煮熟 。B 工序 :(卤水 +NaNO 2 +生肉 +水 煮熟 。经检验证明 , A 工序的熟肉制品的亚硝酸钠的 残留量明显低于 B 工序生产出来的熟肉 , B 工序生 产出来的熟肉很容易超标 。另外 , 肉汤的反复使用 也会造成亚硝酸钠残留量超标 。 315 包装条件同温度下 ,

12、 密封贮藏下的肉制品亚硝酸盐含量 比不密封的低 。这可能与密封贮藏下 , 肉制品中水 分含量高 , 而亚硝酸盐遇到还原性物质的分解及亚 硝酸盐与含巯基的物质的反应均需一定量的水作介 质有关 。MEAT I N DUSTRY2010年第 2期总第 346期综 述 4降低肉制品中亚硝酸盐残留量的研究以上阐述了亚硝酸盐在肉制品生产的作用之多 及对人体危害之大 , 找到一种亚硝酸盐的替代物已 成为一项迫在眉睫的任务 。但至今还未找到一种理 想的 、 能够完全替代亚硝酸盐的物质 。鉴于以上原 因 , 世界各国都在致力于研究减少肉制品中亚硝酸 盐残留量的措施 , 并降低亚硝胺生成的可能性 。 411 化学

13、方法41111 添加发色剂降低亚稍酸盐残留量(1 红曲色素 :曲色素 ,。为了有 效抑菌和抗氧化 ,为 0114g/kg, 亚硝酸钠使用量为 0104g/kg 时即可满 足消费者感官要求 , 还可增加肉制品中氨基酸的含 量 , 风味独特 1。(2 亚硝基血红蛋白 :亚硝基血红蛋白是以新鲜 猪血为原料制备而成 , 可用于肉制品的着色 。亚硝 基血红蛋白代替亚硝酸钠作为肉品着色剂 , 可降低 肉品中亚硝酸根的残留 , 避免因其引起的形成致癌 物质的可能 。 亚硝基血红蛋白色调与亚硝基肌红蛋 白一致 , 能满足人们对肉色的要求 , 感官状态完全接 近亚硝酸钠发色效果 。经过实验分析 , 亚硝基血红

14、蛋白适用于肌红蛋白含量低的肉制品 , 如鸡肉 、 猪肉 等 ; 加工过程适宜使用真空处理 , 以防止脂肪和色素 氧化 ; 着色效果良好稳定持久 , 风味独特 , 可实现肉 品的低硝化 , 且来源丰富价格便宜 , 是肉制品中比 较理想的着色剂 5。(3 氨基酸与肽 :唐爱明 6报道 , 为了降低亚硝 酸根的残留 , 减少形成亚硝胺的可能性 , 在亚硝酸和 三甲胺的混合物水溶液中加入碱性氨基酸 , 在氨基 酸呈中性和酸性时 , 则完全可以阻止二甲基亚硝胺 的生成 , 并有良好的护色效果 。如 015%1%的赖 氨酸和精氨酸等混合物 , 并同时使用 10mg/kg 亚硝 酸钠可使灌肠制品的色调相当好

15、 。 杨锡洪等 7采用 组氨酸与血红蛋白形成配位复合物 , 替代亚硝酸钠 的发色作用 。灌肠实验表明 , 制备的无硝色素可以 赋予肉制品理想的红色 , 且色泽稳定 。(4 抗坏血酸及其衍生物 :薛丽等研究发现 , 在 亚硝酸钠添加量相同条件下 , 添加 0105%VC可以明 显降低香肠中亚硝酸钠残留量 , 成品中亚硝酸钠残 留量可以降低 86178%8。烟酰胺和 VC配合使用 有使 肉 发 色 和 防 止 褪 色 的 作 用 , 用 量 一 般 为 0103%0105%。 在肉品腌制时加入葡萄糖后经细 菌作用 , 能使肌肉中的天然 (或加入的 亚硝酸盐迅 速转换成 NO 与 Mb 和 Hb 结

16、合 , 而生成 MbNO 和 Hb NO, 可以促进亚硝酸盐的分解 , 增强颜色的稳定 性 。 葡萄糖有很好的发色作用 , 但食用时产品经蒸 煮颜色又变暗 9。41112(1 2600mg/kg 对肉 亚硝酸盐的效 , 亚硝酸盐 40mg/kg 。(2 延胡索酸酯类 :延胡索酸甲酯和延胡索酸乙 酯以 12502500mg/kg 的量使用时 , 对肉毒梭菌的 抑制作用和使用 120mg/kg 的亚硝酸盐一样 , 但是延 胡索酸酯类对产品的感官可接受性还没有被深入地 研究 。41113 添加天然物质降低亚硝酸盐残留量(1 姜蒜汁 、 大葱液 :张平等报道 10姜汁提取液 对亚硝酸盐有清除作用 。

17、可以阻断致癌物质亚硝胺 的化学合成 , 从而有很好的防癌作用 。赵玉斌等对 大葱清除亚硝酸盐的作用进行了一系列的实验研究 发现 :大葱液对亚硝酸盐有较高的清除率 , 80 每 30m in 内大葱液对 10g 亚硝酸盐的清除率最高为 9818%。 研究表明 , 大葱所含有机硫化物可以有效 清除亚硝酸盐 , 反应机理为巯基与亚硝酸盐形成亚 硝酸酯 11。(2 芦荟 :秦卫东报道 , 芦荟对亚硝酸盐的清除 率与添加量之间存在良好的线性关系 。该清除作用 受 pH 值和作用时间的影响 。在 pH 值为 4, 反应时 间达到 60m in 时 , 清除率达到最大 。将芦荟以 15%添加到肉制品中的结果

18、表明 :芦荟复合肉制品中亚 硝酸钠残余量为 16186mg/kg, 降低了 35126%12。 (3 茶 :据吴永宁报道 , 茶叶有抑制亚硝酸盐致 突变的作用 , 各种茶叶均有阻断 N -亚硝基化合物 合成的作用 , 平均阻断率为 65%, 绿茶优于红茶 , 凡 TP 含量高的茶叶 , 阻断效果较好 。412 生物方法41211 乳酸链球菌素研究表明 , 在不影响肉制品色泽和防腐效果的 情况下 , 加入一定量的乳酸链球菌素 (N isin , 可使亚 硝酸盐的含量由原来的 150mg/kg 降到 40mg/kg, 又2010年第 2期 总第 346 期 MEAT I N DUSTRY 综 述

19、5152能有效地延长香肠的货架期 。若添加 012g/kg N isin, 亚硝酸盐的添加量减少到 0104g/kg, 香肠中的菌落 总数可降低到 3200个 /g, 抑菌效果明显 。 41212 乳酸菌发酵 在肉制品中加入产乳酸的细菌如乳杆菌属的嗜 酸乳杆乳酸菌等微生物菌 、 保加利亚乳杆菌 、 链球菌 属中的乳酸链球菌等 , 使其产生乳酸 , 降低 pH 值 , 产 生出游离亚硝酸 , 接着分解生成 NO , NO 与肌红蛋白 结合 , 形成对热稳定的亚硝基肌红蛋白 (呈玫瑰色 ,有利于降低 NO 的残留 、 高产品质量和安全性 13。 2002年 5月 , 湖南农大何煜波等利用乳杆菌属中

20、的 清酒乳杆菌 、 双发酵乳杆菌 、 用于香肠发酵 , 7为 36 , , pH 值很快降低 , , 且产生乳酸菌特 有的发酵香味 , 产品中亚硝酸盐的残留量和挥发性 盐基氮的含量均比对照组有所降低 。 41213 酶法处理 亚硝酸盐还原酶大多数是胞内酶 , 这些胞内酶 在细胞内能有效地发挥作用 , 但在细胞外效果较差 。 通过转基因技术对亚硝酸还原酶编码基因进行改 造 , 使其在细菌中的表达强度增大 , 从而增加亚硝酸还原酶的活性 , 为其在食品中应用奠定基础 14。5 研究展望亚硝酸盐作为重要的食品添加剂 , 在肉制品加 工中发挥着多方面的作用 。由于其安全性问题 , 如 何测定和降低亚硝

21、酸盐在肉制品中的残留量一直备 受人们的关注 。虽然科学工作者已经做了很多工 作 , 但在这方面我们还有一段路要走 , 今后的研究方 向可集中在以下三个方面 。(1 菌种选育 。 发挥微生物的潜在能力 , 对微生 物进行选种和育种改良 , 通过调节培养条件 , 或改 变基因 , 即利用突变体 , 从技术上对菌种加以改良 。 目前降解亚硝酸盐的菌种多为乳酸菌 , 因此 , 可从 乳酸菌中选取不同的菌种 , 进行定向诱导 , 从而选育 出降解亚硝酸盐效果理想 , 并能稳定遗传的菌种 。(2 多菌种发酵。 利用不同菌种间性能互补的特 点 , 可选用毛霉、 乳酸菌、 酵母菌等混合菌种 , 对肉制 品发酵

22、 , 通过试验办法 , 借助对比试验、 随机试验、 回 归正交试验 , 对混合菌种发酵结果与肉制品质量特性 进行亚硝酸盐降解率的定量分析 , 以便寻求到符合设 计目标值并且稳定性高的最佳参数组合。(3 固定化酶和固定化微生物 。即从具有亚硝酸盐还原酶的微生物细胞中 , 提出酶再进行固定化 , 此为固定化酶法 。 将具有亚硝酸盐还原酶活性的微 生物 , 直接固定化 , 此为固定化微生物方法 。两法均 可用于肉制品生产中 , 从而降低肉制品中亚硝酸盐 的残留量 15。(4 工艺条件优化 。 在接种有益微生物前 , 采用 杀菌处理工序 , 最大限度减少杂菌污染 , 减少内源性 亚硝酸盐的产生 , ,

23、 , 从而减少亚硝 , 。参 考 文 献1王东 , 李开雄等 . 新型肉制品着色剂亚硝基血红蛋白色素 的研究 J .食品科技 , 2006, (8 :1781812 周家华 , 杨辉荣等 . 食品添加剂 M.北京 :化学工业出版社 , 2001:1163. 3 丁旭光 , 张捷莉等 . 几种肉制品中硝酸盐含量的测定 J .食品科学 , 2004, 25(10 :2762794 杜庆 . 肉制品中亚硝酸盐的检测和控制 J .肉类研究 ,2008, (3 :55585 郑立红 , 陈尚武 , 任发政 . 猪血亚硝基血红蛋白在肉品中的应用研究 J .食品科学 , 2005, 26(12 :2572606 唐爱明 . 乳酸菌降解肉制品中亚硝