降低肉制品中亞硝酸鹽殘留量的方法及研究進(jìn)展_

1、降低肉制品中亞硝酸鹽殘留量的方法及研究進(jìn)展 張 潔 于 穎 徐桂花 寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院 寧夏銀川 750021 摘 要 分析了肉制品中添加亞硝酸鹽的作用及其危害 , , 重點(diǎn)探討了 降低肉制品中亞硝酸鹽殘留量的途徑 。關(guān)鍵詞 肉制品 亞硝酸鹽 殘留量 影響因素 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 肉類制品中用的發(fā)色劑主要是亞硝酸鹽和硝酸 鹽 , 例如火腿 、 臘肉等肉類食品在亞硝酸鹽作用下能 使肉品保持鮮艷的亮紅色 , 具有獨(dú)特風(fēng)味 , 同時(shí)還具 有較強(qiáng)的抑菌作用 。 但亞硝酸鹽使用量超過一定標(biāo) 準(zhǔn) (>150mg/kg 會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生致癌和致畸作用 1

3、。 世界各國(guó)對(duì)食品中亞硝酸鹽使用量的要求日趨嚴(yán) 格 , 聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織分別規(guī)定每日 允許攝食量為硝酸鉀或鈉 015mg/kg 體重 、 亞硝酸 鉀或鈉 012mg/kg 體重 。我國(guó)對(duì)亞硝酸鹽的添加 量也有嚴(yán)格的規(guī)定 , 規(guī)定肉制品中的亞硝酸含量 30mg/kg 2。 但是 , 經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查和化學(xué)檢驗(yàn) , 在肉制 品加工過程中亞硝酸鈉添加過量 , 產(chǎn)品不合格現(xiàn)象 也普遍存在 , 超過國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況比較嚴(yán)重 , 尤 其是一些小型肉食品企業(yè)和私人作坊的肉制品 , 極 大地?fù)p害了消費(fèi)者的健康 3, 所以降低亞硝酸鹽在 肉制品中的殘留量亟待解決 。1 亞硝酸鹽在肉制品中的作用111 發(fā)

4、色作用豬屠宰后在無氧條件下肌糖原發(fā)生酵解產(chǎn)生乳 酸 , ATP 轉(zhuǎn)變成 ADP, 釋放磷酸 , 使肉的 pH 值下降至 514516, 成為酸性環(huán)境 , 亞硝酸鈉在酸性條件下還 原成亞硝酸 。Na NO 2+CH3CHOHC OOH HNO 2+CH3CHOHC OONa (1 亞硝酸鈉 乳酸 亞硝酸 乳酸鈉2HNO 2 NO 2+NO +H 2O (2 NO 和肌肉中的肌紅蛋白 (Mb 、 血紅蛋白 (Hb 作用 , 分別生成亞硝酸肌紅蛋白 (Mb -NO 和亞硝酸 血紅蛋白 (Hb -NO 。Mb (Hb +2NO Mb -NO (Hb -NO (3 由反應(yīng) (3 可知 , NO 的量越多

5、 , 則呈紅色的物質(zhì) 越多 , 肉色則越紅 , 加熱時(shí)更明顯 , 猶如新鮮瘦肉的 顏色 , 可以明顯提高肉制品的感官質(zhì)量 。增加消費(fèi) 者的購(gòu)買欲 , 提高肉制品的商品性 。112 抑菌作用肉品生產(chǎn)過程中容易被肉毒梭菌污染 。肉毒梭 菌在生長(zhǎng)繁殖過程中可以產(chǎn)生毒性極強(qiáng)的肉毒毒 素 , 對(duì)人的致死量為 10-9mg/kg,其毒力比氰化鉀強(qiáng) 1萬倍 。 亞硝酸鹽是良好的抑菌劑 , 它在 pH 值為 415610的范圍對(duì)金黃色葡萄球菌和肉毒梭菌的生 長(zhǎng)起到抑制作用 , 其主要作用機(jī)理在于 NO -2與蛋白 質(zhì)生成一種復(fù)合物 (鐵 -H I T ROY 復(fù)合物 , 從而阻 止丙酮降解生成 ATP, 抑制

6、了細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖 , 而且硝酸鹽及亞硝酸鹽在肉制品中形成 HNO2后 , 分解產(chǎn)生 NO2, 再繼續(xù)分解成 NO 和 O 2, 氧可抑制深層肉中 嚴(yán)格厭氧的肉毒梭菌的繁殖 , 從而防止肉毒梭菌產(chǎn) 生肉毒毒素而引起的食物中毒 , 起到了抑菌防腐的 作用 。113 螯合和穩(wěn)定作用在肉制品腌制過程中 , 亞硝酸鹽能使泡脹的膠2010年第 2期 總第 346 期 MEAT I N DUSTRY 綜 述 49 50原蛋白的數(shù)量增多 , 從而增加肉的粘度和彈性 , 是良 好的螯合劑4。另外 , 亞硝酸鹽能提高肉品的穩(wěn)定性 , 防止脂肪氧化而產(chǎn)生的不良風(fēng)味 。2 亞硝酸鹽的毒性211 急性危害Na NO 2

7、對(duì)人的中毒劑量為 013015g, 致死量為 23g 。 當(dāng)機(jī)體吸收過量 Na NO 2后 , 由于 Na NO 2具有還原能力 , 造成機(jī)體組織缺氧 , 引起呼吸困難 、 皮膚 發(fā)紺 、 血壓下降等癥狀 , 嚴(yán)重者昏迷驚厥 、 而死亡 。 212 慢性危害Na NO 2可以生成 2, HNO 2的 NO 可與肉中蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物胺類反應(yīng)形成一種強(qiáng)致癌物亞硝胺 。 人類的鼻咽癌 、 食道癌 、 胃癌 、 肝癌等都與亞硝胺有 關(guān) 。 據(jù)有關(guān)資料報(bào)道日本患胃癌比例高 , 與常食用 咸魚和腌菜有關(guān) 。因在海魚中含有較多胺類 , 腌菜 中含有較多的亞硝酸鹽 , 二者合成亞硝基胺類物質(zhì) 而使人體致癌 。3

8、 影響亞硝酸鹽殘留量的幾種因素在生產(chǎn)過程中 , 亞硝酸鈉的投放量是成品中的 亞硝酸鈉殘留量的決定性因素 , 但是 , 在工作中我們 發(fā)現(xiàn) , 即使在原材料里投放的亞硝酸鈉低于國(guó)家規(guī) 定的最大使用量 0115g/kg, 成品中的亞硝酸鈉殘留 量仍會(huì)出現(xiàn)超標(biāo)的現(xiàn)象 。 其因素主要如下 。 311 原材料的肥瘦比例在一級(jí)臘腸 (豬肉的肥瘦比例為 37 和特級(jí) 臘腸 (豬肉的肥瘦比例為 28 的原材料中 , 分別加 入等量 (011g/kg 的亞硝酸鈉 , 生產(chǎn)出來的成品經(jīng)檢 驗(yàn) , 亞硝酸鈉的殘留量均值為 :1812mg /kg、 1615mg/kg, 可見含瘦肉多的特級(jí)腸的亞硝酸鈉殘留量較少 。這

9、是因?yàn)閬喯跛徕c可以與肌肉中的乳酸發(fā)生反應(yīng) , 產(chǎn)生出游離的亞硝酸 , 亞硝酸不穩(wěn)定 , 會(huì)分解產(chǎn)生出 NO, NO 與肌紅蛋白結(jié)合 , 形成對(duì)熱穩(wěn)定的亞硝基肌紅蛋白 (呈玫瑰紅色 , 從而起到發(fā)色的作用 。當(dāng)原 材料的瘦肉比例較大時(shí) , 不但能產(chǎn)生大量的乳酸 , 而 且能提供足夠的肌紅蛋白與 NO 發(fā)生反應(yīng) , 也就是 說這一種原材料可以更加充分地與亞硝酸鈉產(chǎn)生發(fā)色反應(yīng) , 那么相應(yīng)地 , 成品 (特級(jí)腸 中的亞硝酸鈉的 殘留量也就減少 。 312 原材料的新鮮程度原材料新鮮 , 則肉制品中亞硝酸鈉的殘留量就 低 , 原材料不新鮮 , 則成品中的亞硝酸鈉的殘留量就 高 。 實(shí)驗(yàn)證明 :分別用新

10、鮮的豬肉和冷凍超過 1年 以上的豬肉制成臘腸 (一級(jí) , 在生產(chǎn)過程中亞硝酸 鈉的添加量為 011g/kg , , 成品中的亞硝酸 kg 和 3014mg/kg, , 后者超標(biāo) 。 , 因而亞硝酸鈉無法與豬肉充分完成發(fā)色過程 , 導(dǎo)致亞硝酸鈉的殘留量超標(biāo) 。另外 , 不新鮮肉中含 有大量微生物 , 它們的還原作用也是導(dǎo)致亞硝酸鈉 殘留量超標(biāo)的原因之一 。 313 腌制時(shí)間和溫度原材料的腌制時(shí)間和腌制溫度不合理 , 也可導(dǎo) 致亞硝酸鈉殘留量的超標(biāo) 。 在常見溫度 1030 范 圍內(nèi) , 在亞硝酸鈉添加量和原材料新鮮的條件下 , 腌 制的溫度越高 , 時(shí)間 (030h 越長(zhǎng) , 原料中亞硝酸鈉 的

11、殘留量越低 。 314 加工程序在加工過程中 , 原材料攪拌不均勻 , 也會(huì)造成同 批產(chǎn)品不同檢樣中亞硝酸鈉的殘留量的不同 , 在熟 肉制品加工中 , 不同的加工程序 , 成品中亞硝酸鈉的 殘留量也不相同 。舉例 (在亞硝酸鈉投放劑量相同 的情況下 。A 工序 :生肉 +(鹵水 +Na NO 2 腌制 沖洗生肉 加工煮熟 。B 工序 :(鹵水 +NaNO 2 +生肉 +水 煮熟 。經(jīng)檢驗(yàn)證明 , A 工序的熟肉制品的亞硝酸鈉的 殘留量明顯低于 B 工序生產(chǎn)出來的熟肉 , B 工序生 產(chǎn)出來的熟肉很容易超標(biāo) 。另外 , 肉湯的反復(fù)使用 也會(huì)造成亞硝酸鈉殘留量超標(biāo) 。 315 包裝條件同溫度下 ,

12、 密封貯藏下的肉制品亞硝酸鹽含量 比不密封的低 。這可能與密封貯藏下 , 肉制品中水 分含量高 , 而亞硝酸鹽遇到還原性物質(zhì)的分解及亞 硝酸鹽與含巰基的物質(zhì)的反應(yīng)均需一定量的水作介 質(zhì)有關(guān) 。MEAT I N DUSTRY2010年第 2期總第 346期綜 述 4降低肉制品中亞硝酸鹽殘留量的研究以上闡述了亞硝酸鹽在肉制品生產(chǎn)的作用之多 及對(duì)人體危害之大 , 找到一種亞硝酸鹽的替代物已 成為一項(xiàng)迫在眉睫的任務(wù) 。但至今還未找到一種理 想的 、 能夠完全替代亞硝酸鹽的物質(zhì) 。鑒于以上原 因 , 世界各國(guó)都在致力于研究減少肉制品中亞硝酸 鹽殘留量的措施 , 并降低亞硝胺生成的可能性 。 411 化學(xué)

13、方法41111 添加發(fā)色劑降低亞稍酸鹽殘留量(1 紅曲色素 :曲色素 ,。為了有 效抑菌和抗氧化 ,為 0114g/kg, 亞硝酸鈉使用量為 0104g/kg 時(shí)即可滿 足消費(fèi)者感官要求 , 還可增加肉制品中氨基酸的含 量 , 風(fēng)味獨(dú)特 1。(2 亞硝基血紅蛋白 :亞硝基血紅蛋白是以新鮮 豬血為原料制備而成 , 可用于肉制品的著色 。亞硝 基血紅蛋白代替亞硝酸鈉作為肉品著色劑 , 可降低 肉品中亞硝酸根的殘留 , 避免因其引起的形成致癌 物質(zhì)的可能 。 亞硝基血紅蛋白色調(diào)與亞硝基肌紅蛋 白一致 , 能滿足人們對(duì)肉色的要求 , 感官狀態(tài)完全接 近亞硝酸鈉發(fā)色效果 。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析 , 亞硝基血紅

14、蛋白適用于肌紅蛋白含量低的肉制品 , 如雞肉 、 豬肉 等 ; 加工過程適宜使用真空處理 , 以防止脂肪和色素 氧化 ; 著色效果良好穩(wěn)定持久 , 風(fēng)味獨(dú)特 , 可實(shí)現(xiàn)肉 品的低硝化 , 且來源豐富價(jià)格便宜 , 是肉制品中比 較理想的著色劑 5。(3 氨基酸與肽 :唐愛明 6報(bào)道 , 為了降低亞硝 酸根的殘留 , 減少形成亞硝胺的可能性 , 在亞硝酸和 三甲胺的混合物水溶液中加入堿性氨基酸 , 在氨基 酸呈中性和酸性時(shí) , 則完全可以阻止二甲基亞硝胺 的生成 , 并有良好的護(hù)色效果 。如 015%1%的賴 氨酸和精氨酸等混合物 , 并同時(shí)使用 10mg/kg 亞硝 酸鈉可使灌腸制品的色調(diào)相當(dāng)好

15、 。 楊錫洪等 7采用 組氨酸與血紅蛋白形成配位復(fù)合物 , 替代亞硝酸鈉 的發(fā)色作用 。灌腸實(shí)驗(yàn)表明 , 制備的無硝色素可以 賦予肉制品理想的紅色 , 且色澤穩(wěn)定 。(4 抗壞血酸及其衍生物 :薛麗等研究發(fā)現(xiàn) , 在 亞硝酸鈉添加量相同條件下 , 添加 0105%VC可以明 顯降低香腸中亞硝酸鈉殘留量 , 成品中亞硝酸鈉殘 留量可以降低 86178%8。煙酰胺和 VC配合使用 有使 肉 發(fā) 色 和 防 止 褪 色 的 作 用 , 用 量 一 般 為 0103%0105%。 在肉品腌制時(shí)加入葡萄糖后經(jīng)細(xì) 菌作用 , 能使肌肉中的天然 (或加入的 亞硝酸鹽迅 速轉(zhuǎn)換成 NO 與 Mb 和 Hb 結(jié)

16、合 , 而生成 MbNO 和 Hb NO, 可以促進(jìn)亞硝酸鹽的分解 , 增強(qiáng)顏色的穩(wěn)定 性 。 葡萄糖有很好的發(fā)色作用 , 但食用時(shí)產(chǎn)品經(jīng)蒸 煮顏色又變暗 9。41112(1 2600mg/kg 對(duì)肉 亞硝酸鹽的效 , 亞硝酸鹽 40mg/kg 。(2 延胡索酸酯類 :延胡索酸甲酯和延胡索酸乙 酯以 12502500mg/kg 的量使用時(shí) , 對(duì)肉毒梭菌的 抑制作用和使用 120mg/kg 的亞硝酸鹽一樣 , 但是延 胡索酸酯類對(duì)產(chǎn)品的感官可接受性還沒有被深入地 研究 。41113 添加天然物質(zhì)降低亞硝酸鹽殘留量(1 姜蒜汁 、 大蔥液 :張平等報(bào)道 10姜汁提取液 對(duì)亞硝酸鹽有清除作用 。

17、可以阻斷致癌物質(zhì)亞硝胺 的化學(xué)合成 , 從而有很好的防癌作用 。趙玉斌等對(duì) 大蔥清除亞硝酸鹽的作用進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究 發(fā)現(xiàn) :大蔥液對(duì)亞硝酸鹽有較高的清除率 , 80 每 30m in 內(nèi)大蔥液對(duì) 10g 亞硝酸鹽的清除率最高為 9818%。 研究表明 , 大蔥所含有機(jī)硫化物可以有效 清除亞硝酸鹽 , 反應(yīng)機(jī)理為巰基與亞硝酸鹽形成亞 硝酸酯 11。(2 蘆薈 :秦衛(wèi)東報(bào)道 , 蘆薈對(duì)亞硝酸鹽的清除 率與添加量之間存在良好的線性關(guān)系 。該清除作用 受 pH 值和作用時(shí)間的影響 。在 pH 值為 4, 反應(yīng)時(shí) 間達(dá)到 60m in 時(shí) , 清除率達(dá)到最大 。將蘆薈以 15%添加到肉制品中的結(jié)果

18、表明 :蘆薈復(fù)合肉制品中亞 硝酸鈉殘余量為 16186mg/kg, 降低了 35126%12。 (3 茶 :據(jù)吳永寧報(bào)道 , 茶葉有抑制亞硝酸鹽致 突變的作用 , 各種茶葉均有阻斷 N -亞硝基化合物 合成的作用 , 平均阻斷率為 65%, 綠茶優(yōu)于紅茶 , 凡 TP 含量高的茶葉 , 阻斷效果較好 。412 生物方法41211 乳酸鏈球菌素研究表明 , 在不影響肉制品色澤和防腐效果的 情況下 , 加入一定量的乳酸鏈球菌素 (N isin , 可使亞 硝酸鹽的含量由原來的 150mg/kg 降到 40mg/kg, 又2010年第 2期 總第 346 期 MEAT I N DUSTRY 綜 述

19、5152能有效地延長(zhǎng)香腸的貨架期 。若添加 012g/kg N isin, 亞硝酸鹽的添加量減少到 0104g/kg, 香腸中的菌落 總數(shù)可降低到 3200個(gè) /g, 抑菌效果明顯 。 41212 乳酸菌發(fā)酵 在肉制品中加入產(chǎn)乳酸的細(xì)菌如乳桿菌屬的嗜 酸乳桿乳酸菌等微生物菌 、 保加利亞乳桿菌 、 鏈球菌 屬中的乳酸鏈球菌等 , 使其產(chǎn)生乳酸 , 降低 pH 值 , 產(chǎn) 生出游離亞硝酸 , 接著分解生成 NO , NO 與肌紅蛋白 結(jié)合 , 形成對(duì)熱穩(wěn)定的亞硝基肌紅蛋白 (呈玫瑰色 ,有利于降低 NO 的殘留 、 高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性 13。 2002年 5月 , 湖南農(nóng)大何煜波等利用乳桿菌屬中

20、的 清酒乳桿菌 、 雙發(fā)酵乳桿菌 、 用于香腸發(fā)酵 , 7為 36 , , pH 值很快降低 , , 且產(chǎn)生乳酸菌特 有的發(fā)酵香味 , 產(chǎn)品中亞硝酸鹽的殘留量和揮發(fā)性 鹽基氮的含量均比對(duì)照組有所降低 。 41213 酶法處理 亞硝酸鹽還原酶大多數(shù)是胞內(nèi)酶 , 這些胞內(nèi)酶 在細(xì)胞內(nèi)能有效地發(fā)揮作用 , 但在細(xì)胞外效果較差 。 通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對(duì)亞硝酸還原酶編碼基因進(jìn)行改 造 , 使其在細(xì)菌中的表達(dá)強(qiáng)度增大 , 從而增加亞硝酸還原酶的活性 , 為其在食品中應(yīng)用奠定基礎(chǔ) 14。5 研究展望亞硝酸鹽作為重要的食品添加劑 , 在肉制品加 工中發(fā)揮著多方面的作用 。由于其安全性問題 , 如 何測(cè)定和降低亞硝

21、酸鹽在肉制品中的殘留量一直備 受人們的關(guān)注 。雖然科學(xué)工作者已經(jīng)做了很多工 作 , 但在這方面我們還有一段路要走 , 今后的研究方 向可集中在以下三個(gè)方面 。(1 菌種選育 。 發(fā)揮微生物的潛在能力 , 對(duì)微生 物進(jìn)行選種和育種改良 , 通過調(diào)節(jié)培養(yǎng)條件 , 或改 變基因 , 即利用突變體 , 從技術(shù)上對(duì)菌種加以改良 。 目前降解亞硝酸鹽的菌種多為乳酸菌 , 因此 , 可從 乳酸菌中選取不同的菌種 , 進(jìn)行定向誘導(dǎo) , 從而選育 出降解亞硝酸鹽效果理想 , 并能穩(wěn)定遺傳的菌種 。(2 多菌種發(fā)酵。 利用不同菌種間性能互補(bǔ)的特 點(diǎn) , 可選用毛霉、 乳酸菌、 酵母菌等混合菌種 , 對(duì)肉制 品發(fā)酵

22、 , 通過試驗(yàn)辦法 , 借助對(duì)比試驗(yàn)、 隨機(jī)試驗(yàn)、 回 歸正交試驗(yàn) , 對(duì)混合菌種發(fā)酵結(jié)果與肉制品質(zhì)量特性 進(jìn)行亞硝酸鹽降解率的定量分析 , 以便尋求到符合設(shè) 計(jì)目標(biāo)值并且穩(wěn)定性高的最佳參數(shù)組合。(3 固定化酶和固定化微生物 。即從具有亞硝酸鹽還原酶的微生物細(xì)胞中 , 提出酶再進(jìn)行固定化 , 此為固定化酶法 。 將具有亞硝酸鹽還原酶活性的微 生物 , 直接固定化 , 此為固定化微生物方法 。兩法均 可用于肉制品生產(chǎn)中 , 從而降低肉制品中亞硝酸鹽 的殘留量 15。(4 工藝條件優(yōu)化 。 在接種有益微生物前 , 采用 殺菌處理工序 , 最大限度減少雜菌污染 , 減少內(nèi)源性 亞硝酸鹽的產(chǎn)生 , ,

23、 , 從而減少亞硝 , 。參 考 文 獻(xiàn)1王東 , 李開雄等 . 新型肉制品著色劑亞硝基血紅蛋白色素 的研究 J .食品科技 , 2006, (8 :1781812 周家華 , 楊輝榮等 . 食品添加劑 M.北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , 2001:1163. 3 丁旭光 , 張捷莉等 . 幾種肉制品中硝酸鹽含量的測(cè)定 J .食品科學(xué) , 2004, 25(10 :2762794 杜慶 . 肉制品中亞硝酸鹽的檢測(cè)和控制 J .肉類研究 ,2008, (3 :55585 鄭立紅 , 陳尚武 , 任發(fā)政 . 豬血亞硝基血紅蛋白在肉品中的應(yīng)用研究 J .食品科學(xué) , 2005, 26(12 :2572606 唐愛明 . 乳酸菌降解肉制品中亞硝