护色剂在食品加工中的应用

前言我国是全世界生产与消费大国，随着肉制品工业的迅速发展，食品添加剂在肉品中的作用越来越重要，运用也越来越广泛。因此，食品工业不能没有食品添加剂。据行业协会统计，2011年全国含有食品添加剂的食品产量96万吨左右，同比增长约11%，产品销售额约1058亿元，同比增长12.5%,出口创汇约58亿美元。常用的护色剂1定义：本身不具有颜色，能使食品产生颜色或使食品的色泽得到改善、加强或保护的食品添加剂叫食品护色剂，也叫发色剂或呈色剂。护色剂主要用于肉制品,在腌制肉制品生产中使用的护色剂有：亚硝酸钠、亚硝酸钾、硝酸钠、硝酸钾等四种。2色剂的种类:可分为护色剂和护色助剂。食品护色剂可分为护色剂和护色助剂。护色剂助剂是指可提高护色剂效果的一类食品添加剂，般为具有还护色剂助剂是指可提高护色剂效果的一类食品添加剂，作用的有机酸，抗血酸D一异抗坏酸、烟酰胺等。对于护色助剂，据成本和需求确定投放量，一般不做限量规定。常用的护色剂可分为：亚硝酸钠、硝酸钠，以亚硝酸盐为主。3亚硝酸钠简介：（民间称：亚硝酸盐）是亚硝酸根离子与钠离子化和生成的无机盐。分子式：NaNO2；相对分子质量：69.00；分子量：CNS:09.002；商品制剂为白色的粉未，外观和滋味似食盐（比之食盐淡）。1护色剂价值与机理1.1护色剂的价值护色剂作为食品添加剂之一，与其他添加剂共同作用，在改善和提高食品色、香、味及口感，持和提高食品的营养价值方面发挥着重要作用。它的应用方便了食品的加工操作，延长食品的保质期，利于食品保藏和运输；增加了食品的花色品种，满足不同人群的需要；提高经济效益和社会效益。1.2护色剂的护色机理肉在贮存、加工过程中，肌红蛋白中的2价铁离子被氧化，变成高铁肌红蛋白（褐色），肉的颜色就要变褐，若再氧化则卟琳结构就要被氧化为氧化卟琳，肉的颜色呈绿色或黄色。如果在肉制品中加入硝酸盐它会，与肌红蛋白反应，生成鲜艳的，亮红色的亚硝基肌红蛋白（MbNO），使肉类制品呈鲜红色。NaNO2+CH3CHOHCOOH—HNO2+CH3CHOHCOONaMb+NO一MbNO，是因为硝酸盐在细菌的作用下还原成亚硝酸盐，因肉中的乳酸作用，亚硝酸盐再生成亚硝酸，亚硝酸在常温下不稳定，分解出的亚硝基（NO）与肌红蛋白反应，生成亚硝基肌红蛋白。2护色剂的作用2.1硝酸钠、亚硝酸钠在肉制品中除了护色作用外，还具有增强肉制品风味和抑菌作用，特别对肉毒梭菌抑菌效果更好。有些国家在没有使用亚硝酸盐之前，肉毒梭菌中毒率很高，使用护色剂后肉毒梭菌中毒得到控制。2.2肉品腌制加工中不仅添加亚硝酸盐，而添加食糖则可掩盖食盐的涩口感。为了获得与众不同的风味，通常要添加香料和其他风味物质。大部分的腌制肉还会进行熏制，以便具有很好的烟熏风味。在肉品腌制加工中，最常使用的是亚硝酸钠，而不是硝酸钠（不过在某些产品中，如乡村火腿，也会添加硝酸钠，主要是因为此类产品的成熟期较长）。在加工过程中，亚硝酸盐经过一系列的化学反应转变为一氧化氮，氧化氮可以与使新鲜肉保持自然红色的肌红蛋白结合，形成亚硝酰肌红蛋白，从而变成类似未煮过的十香肠一样的深红色，而在经过熏制加工中的加热处理后，又会转变为腌制肉和熏制肉（如维也纳香肠和火腿）所特有的亮粉红色。3护色剂的分类3.1一般与护色助剂共同使用护色助剂一般是L-抗坏血酸或烟酰胺等。在使用硝酸盐与亚硝酸盐的同时，加入L-抗坏血酸盐等还原性物质，来防止肌红蛋白的氧化，同时它们还可以把褐色高铁肌红蛋白还原为红色的肌红蛋白以助护色。抗坏血酸不仅能改善护色，并且能使产品的切面不易退色。一般的肉制品中，血酸一般添加0.2g/kg。烟酰胺也有促进护色的作用，肌红蛋白与烟酰胺能结合生成稳定的烟酰胺肌红蛋白，难于被氧化。果在肉类腌制过程中同时添加使用L-抗坏血酸和烟酰胺，则护色效果更好，并能长期不退色。3.2护色剂的种类3.2.1制品护色剂：主要适用于馒头，水饺，面条等对白度，亮度，防复色等要求较高的面制品中，是一种新型绿然安全的生物增白护色剂。3.2.2米制品护色剂：品原料即使在干燥很白的情况下遇水或高温也会发生褐变或复色，本产品作用就是解决增加河粉米线的白度，起到增白增亮防复色，不会导致硫超标，符合国家卫生标准。主要适合：河粉、米粉、米皮、米线等米制品系列中。3.2.3淀粉制品护色剂：淀粉类原料即使在干燥很白的情况下遇水或高温也会发生褐变或复色，淀粉护色剂的作用就是让粉丝粉条增白增亮防复色，它包括玉米淀粉、土豆淀粉增、小麦淀粉、类淀粉做的粉丝、粉条、凉粉等产品中的白度，根据实际生产需要情况，增白剂分为亮白型和乳白型，价位相同。3.2.4豆制品护色剂：用于豆制品（腐竹、腐皮、腐乳、豆十、千张，大豆蛋白肉等）类的无违禁成分增白剂，以抑制豆制品在高温条件下发生褐变，特别是能保持腐竹天然的金黄色；对豆腐，才是嫩白色，是一种新型食品复合添加剂。3.2.5海产品护色剂：本产品能促使水产品中的色素分解，如水垢色素，水藻色素，及水产品本身血色等色素由可见光区变为紫外光区，从而达到脱色增白作用，同时还能起到消毒、杀菌以及降低微生物指标的作用；用于鱼丸肉丸等肉制品当中，增加其白度，光泽度，鲜艳度，增加食欲和购买欲，增加水产品的商品属性。添加量：1-3/千。3.2.6肉制品护色剂：主要用于家禽类肉制品的增白护色，如猪蹄，鸡爪，等黑色素比较多且难以打理的地方，及上述肉制品在加工过程中颜色的褐变，如火腿，凤爪等，安全放心，不含任何违禁物品。3.2.7果蔬护色剂：它包括食用菌增白剂和根茎类制品增白剂。3.2.8食用菌增白剂：经过本品增白处理后的食用菌色泽洁白、漂白速度快、晒干或烘干不退色、不还原，保鲜时间长、不变质。适用范围：灰平菇、姬菇、滑子菇、鸡腿菇、双孢菇、金针菇、猴头菇、平菇等各种保鲜食用菌及罐头食品漂白、脱色、护色。3.2.9根茎类增白剂：保持其天然的色泽和风味，延长货架期。适用于：莲藕，萝卜，豆芽等根茎类产品的漂泊增白。添加量：0.1-0.3%。4护色剂的应用4.1护色剂在肉制品中的应用4.1.1肉品加工过程中，适当添加非色素性的化学物质，使其呈现良好的色泽，这些物质称为发色剂或护色剂、呈色剂。在使用发色剂的同时，还常常加入一些能促进发色的还原性物质，这些物质称为发色助剂。常用的发色剂有硝酸钾、亚硝酸钾、硝酸钠、亚硝酸钠；常用的发色助剂有L一抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺等。4.1.2为使肉制品呈鲜艳的红色，添加硝酸盐与亚硝酸盐。硝酸盐在细菌（亚硝酸菌）的作用下还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在酸性条件下生成亚硝酸。一般宰后成熟的肉因含乳酸，pH值在5.6〜5.8的范围，所以不需外加酸即可生成亚硝酸[3]4.2护色剂在果蔬中应用4.2.1护色剂在果蔬加工中除抑制果蔬的褐变外，还可起到抑菌杀菌、提高维生C的存量、延长贮存期等作用。大部分蔬菜是禁止在生产过程中使用护色剂的，但对于一些易褐变的蔬菜允许使用无毒害的护色剂，如碳酸氢钠、柠檬酸、硫酸亚铁等。这些物质一般不单独使用。4.2.2亚硫酸盐溶液浸泡：利用亚硫酸的强还原作用，破坏果实组织内氧化酶系统的活性，可防止氧化变色。目前，熏硫或亚硫酸盐处理依然是世界上荔枝主要生产国广泛采用的果实采后商业处理技术，如马达加斯加、南非、以色列、巴西、毛里求斯、澳大利亚等国。这种处理除抑制多酚氧化酶（PPO）的活性外，二氧化硫还可以与花色素苷形成花色素苷形成SO3稳定的复合物，提高花色素苷的稳定性，抑制其降解。另据报道，一定量的二氧化硫还可以抑制青霉菌、霉菌、霜疫菌及酸腐病等病原微生物的发生与扩展。4.2.3柠檬酸是一种多含于柠檬等酸性柑橘类食品中的有机酸。自古以来，日本人喜吃的乌梅中含量有位丰富，燥的梅肉中，柠檬算含量约占整体19%，而咸梅的酸味，其实是柠檬酸含量多而造成的。葡萄护色时用1.0g氯化钠加0.1g柠檬酸溶液中浸泡4〜5min。4.2.4做速冻红薯茎尖时，为了保持嫩尖的颜色鲜绿，采用碳酸氢钠溶液护色。5护色剂的毒副性5.1亚硝酸盐的毒性是食品添加剂中的一个有很大争议的问题。5.2在肉制品加工中应严格控制硝酸盐类的使用量，使之降低到最低水平，以保障人民的身体健康。5.3值得注意的是L-抗坏血酸有破坏多余的亚硝酸盐和在人体内阻断亚硝胺生成的作用go6护色剂的安全使用亚硝酸盐是添加剂中急性毒性较强的物质之一，是一种剧毒药，可使正常的血红蛋白变成高铁血红蛋白，去携带氧的能力，致组织缺氧。其次亚硝酸盐为亚硝基化合物的前体物，其致癌性引起了国际性的注意，因此各方面要求把硝酸盐和亚硝酸盐的添加量，在保证发色含食品添加剂的饮料的情况下，限制在最低水平。虽然硝酸盐和亚硝酸盐的使用受到了很大限制，但至今国内外仍在继续使用，其原因是亚硝酸盐对保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用。迄今未发现理想的替代物质，更重要的原因是亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌的抑制作用，但对使用的食品及其使用量和残留量有严格要求［8］。6.1降低硝酸盐类的使用量6.2必要的使用条件实行严格的审批制度，必须要有三个条件：必要性、安全性、合法性、除了这些科学验证之外，且必须要得到相关的组织认定，和至少有两个以上的国家认可，这样才可以放心使用。6.3严格的质检相关的质检部门要对生产肉制品的厂商进行多次的检查，对那些不合理的生产商及作坊，责令其立即整改，对那些多次触犯的企业及个人予以取缔，对严重的个人施以法律制裁。6.4加强宣传力度很多消费者对添加剂存在着错误认识，因此，在加强添加剂安全使用管理的同时，亦应该加大食品添加剂安全使用的宣传力度。另外，亦应组织相关食品企业人员进行食品添加剂管理使用等食品生产加工卫生知识的培训。6.5加快建立我国的食品安全预警机制我国检验检疫部门应该充分运用世贸组织保障措施，建立我国的食品安全快速预警网络机制，置我国农产品进入市场的保障措施，当食品添加剂在市场内占到一定份额或发现不安全产品，即通报全国，拒绝其进入市场，努力构建我国的食品添加剂安全技术壁垒。6.6研究新的复合护色剂护色时加入氨基酸，氨基酸呈中性和酸性，则完全可以护色时加入氨基酸。氨基酸呈中性和酸性，阻止二甲基亚硝酸胺的生成并有良好的护色效果。据报道：阻止二甲基亚硝酸胺的生成并有良好的护色效果。0.5〜1%赖氨酸盐和精氨酸等量混合物与10mg/kg的亚硝酸钠，用于灌肠制品，产品色调很好。氨基酸类物质有可能大用于灌肠制品，产品色调很好。幅度降低亚硝酸钠的用量，从而大大降低亚硝酸盐的危险性，并有助于护色。7替代品的研究进展7.1日本及湖南农大1996-2003期间，研究畜禽血液血红蛋白期间，取得一定进展，其原理如下：Hb和Mb对亚硝基NO-均具有较强的结合力，Mb大于Hb。采用NaNO2在一定条件下先同血液中的Hb相结合，生成亚硝酸基相结合，硝基血红蛋白(HbNO),HbN0与肉中的肌红蛋白与肉中的肌红蛋白(Mb)接触，硝基血红蛋白(HbNO)，HbNO与肉中的肌红蛋白(Mb)接触，HbNO中的HbNO中的NO-立即被Mb“争抢”过来，形成稳定的MbNO，从而使肉制品呈现鲜亮的玫瑰红色，制品优点：直接使用亚硝酸钠相比，有效地降低了肉制品中NO残留量，且保持肉制品所具有的色泽、风味、防腐抗菌等特性4。7.2维生素C与枸橼酸或其钠盐混合使用维生素C枸橼酸是良好的金属离子螯合剂，枸橼酸是良好的金属离子螯合剂，可以使维生素C作用增强。7.3其他发色助剂：硫酸亚铁、顺丁烯二酸等，都在研究和试验中。8护色剂市场前景和意义随着人们生活水平的提高，人们对食品添加剂提出了更高的要求。未来我国食品添加剂应积极倡导天然、营养。多功能食品添加剂，与国际提倡“回归大自然、天然、营养、低热能、低脂肪”的趋向相一致。我国地域辽阔，资源丰富，有几千年药食同源的传统，发展天然、营养、多功能食品添加剂具有独特的优势，相信食品添加剂会沿着正确的轨道蓬勃发展，推动肉制品事业日益昌盛［9］。9结论硝酸盐的使用由于其安全性而受到了很大限制，国际上各方面都在要求把硝酸盐的加入量在保证护色的条件下，限制在最低水平。有的国家禁止使用，但今国内外仍在继续使用，原因就是硝酸盐类对肉类制品的色香味有特殊作用，虽然机理尚不清楚，但对香肠制品进行试验，结果证明：使用硝酸盐类的香肠比不使用的风味明显增强。更重要的是，硝酸盐有抑菌作用，尤其是对肉毒梭状芽孢杆菌。国外曾发生过几起由于不使用亚硝酸盐而发生肉类食品中毒事故。就亚硝酸盐的上述特性，迄今尚未发现理想的替代物。所以，在修订使用卫生标准时，要在致癌、肉毒中毒和风味之间权衡，统筹兼顾。随着现代食品工业的崛起，护色剂如同其它食品添加剂一样，地位会日益突出。他们的使用水平将成为一个国家现代化程度的重要标志。只要我们严格控制用量，将它们的毒害作用降到最低，就能使它们在现代食品工业中更好的发挥作用。参考文献［1］ 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