硝鹽在肉制品中的作用及其替代物應(yīng)用

王 衛(wèi)

(成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610106)

1 硝鹽的作用及其可能存在的安全隱患

硝鹽(硝酸鈉、硝酸鉀、亞硝酸鈉)是肉制品中應(yīng)用歷史最久、范圍最廣的添加劑之一，具有發(fā)色、增香、防腐、抑菌、抗氧等功能，不僅僅是作為腌肉的發(fā)色劑使產(chǎn)品具有美觀鮮艷的色澤，還對(duì)肉毒桿菌及其它腐敗菌和致病菌有良好的抑制作用，此外還具有抑制脂肪氧化和增強(qiáng)腌制品風(fēng)味的作用，可顯著降低肉品安全風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)肉制品保質(zhì)期。

硝鹽發(fā)色作用的機(jī)制為在酸性條件下，亞硝酸鹽還原生成游離狀態(tài)的亞硝酸，亞硝酸會(huì)解離生成NO，NO又會(huì)與肌紅蛋白、血紅蛋白結(jié)合生成亞硝基肌紅蛋白、亞硝基血紅蛋白，最后使肉制品呈現(xiàn)一種穩(wěn)定的亮紅色。抑菌主要機(jī)理是亞硝酸鹽與肌紅蛋白中的鐵進(jìn)行結(jié)合，生成鰲合作用強(qiáng)的鐵，導(dǎo)致鐵的催化作用失效，不能作為鐵源發(fā)揮作用，從而使得細(xì)菌不能形成含鐵細(xì)胞。其抗氧化的機(jī)制包括多個(gè)方面，例如與肉中的成分反應(yīng)生成亞硝基和亞硝?；衔?，具有抗氧化的作用。對(duì)肉制品風(fēng)味的增強(qiáng)機(jī)理，是由于其抗氧化性大大削弱了肉制品中脂肪自動(dòng)氧化的過(guò)程，使其產(chǎn)生獨(dú)特的腌肉風(fēng)味。

在肉制品中硝酸鹽或亞硝酸鹽的使用上，各國(guó)家和地區(qū)均相當(dāng)嚴(yán)格謹(jǐn)慎，從安全角度對(duì)其添加量和范圍進(jìn)行了持續(xù)不斷的研究，而且從法律法規(guī)上對(duì)其使用量、使用范圍和產(chǎn)品中的殘留予以了強(qiáng)制性規(guī)定。例如在添加量上，國(guó)際食品法典委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)(2014)是0.08g/kg，澳新根據(jù)不同產(chǎn)品在0.05～0.5g/kg，日本≤0.07g/kg，韓國(guó)≤0.07g/kg，美國(guó)和加拿大只規(guī)定了殘留量是≤200mg/kg和(我國(guó)是≤30mg/kg)。德國(guó)是在食鹽中添加0.4%～0.5%的亞硝酸鈉，配置為商業(yè)化亞硝腌制鹽供企業(yè)使用，實(shí)際添加量比我國(guó)略高。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的階段預(yù)計(jì)硝酸鹽和亞硝酸鹽仍然是肉制品中最為重要的添加劑，取消其使用帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)實(shí)在太大，公認(rèn)的原則是按需求使用，盡可能少用，可發(fā)揮其功效即可。

硝酸鹽或亞硝酸鹽在肉品中的高效性和安全性已經(jīng)通過(guò)長(zhǎng)期研究與應(yīng)用得到公認(rèn)，總體是功大于過(guò)，只要按照安全標(biāo)準(zhǔn)添加，并從加工工藝、產(chǎn)品儲(chǔ)藏和飲食結(jié)構(gòu)方式上盡可能減少亞硝胺產(chǎn)生的可能，添加硝酸鹽或亞硝酸鹽加工的腌制肉制品肯定是安全的，可能存在的對(duì)健康的安全隱患也絕不比添加其它防腐劑的食品高。美國(guó)科學(xué)家的研究也證實(shí)，人們從肉制品攝入體內(nèi)的亞硝酸鹽只占到攝入總量的5%，其余95%源于其他動(dòng)植物產(chǎn)品、水果和飲品。

硝鹽可能存在的安全隱患，源于其不當(dāng)添加導(dǎo)致在產(chǎn)品中的大量殘留，硝鹽進(jìn)入人體血液中而導(dǎo)致的缺氧性“腸源性青紫病”。而近代對(duì)肉制品中殘留的硝鹽可以和產(chǎn)品中的仲胺反應(yīng)生成具有強(qiáng)致癌性的亞硝胺的研究結(jié)論，加大了消費(fèi)者對(duì)其安全性的質(zhì)疑。加之食品安全監(jiān)管不嚴(yán)或有漏洞導(dǎo)致硝鹽等添加劑的超量或不當(dāng)使用現(xiàn)象的存在，加深了消費(fèi)者對(duì)添加硝酸鹽和亞硝酸鹽的肉制品的恐懼。為此世界各國(guó)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在積極尋找更為安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用，能替代硝鹽在肉制品中多種功能的添加劑，但至今尚未找到如此高效而廉價(jià)的替代品。

2 硝鹽替代物的研究及應(yīng)用進(jìn)展

2.1 發(fā)色替代物研究進(jìn)展

應(yīng)用到肉制品中替代硝鹽發(fā)色作用的多為天然色素，主要的如紅曲紅、焦糖色素、亞硝基血紅蛋白色素、番茄紅素等，而能否作為替代的關(guān)鍵為其色度和穩(wěn)定性。

天然紅曲紅色素是最為常用的替代物之一，是紅曲霉以大米為原料經(jīng)深層發(fā)酵獲得，主要用于香腸、火腿、叉燒肉、肉禽罐頭等肉制品加工。研究表明添加紅曲紅色素的臘肉紅色穩(wěn)定、上色澤效果，此外紅曲紅還具有一定的抑菌和抗氧化作用，從而對(duì)延長(zhǎng)產(chǎn)品保存期有利。與紅曲紅作用類似的還有番茄紅素等，富含番茄紅素的的番茄醬、番茄汁、番茄粉及番茄皮渣等番茄制品比純的番茄紅素穩(wěn)定，用番茄粉可部分代替亞硝酸鹽于西式低溫腸等肉制品的加工，不僅具有上色功能，且能夠延遲脂肪氧化。

焦糖色素是以淀粉糖漿、蔗糖、木糖母液等為原料制得的一種具有甜香味及焦苦味的粉狀或液體膠狀物，主要用于罐裝肉和燉肉、以植物蛋白為原料的模擬肉。除了上色以外，由于麥芽中含有麥芽酚類和吡嗪類等典型的增香化合物，以及焦糖色素是發(fā)生美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，這種產(chǎn)物中含有具有抗氧化作用的還原酮類，使得焦糖色素具有了掩蓋異味和抗氧化的作用。

2.2 抑菌防腐替代物研究進(jìn)展

應(yīng)用到肉制品中替代硝鹽抑菌防腐，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期包括乳酸鏈球菌素(Nisin)、天然植物提取物和化學(xué)防腐劑山梨酸鉀等。

乳酸鏈球菌素(Nisin)是由乳酸鏈球菌合成的一種多肽抗菌素，能有效抑制革蘭氏陽(yáng)性菌，還可有效阻止肉毒梭菌芽孢萌發(fā)，是國(guó)際上公認(rèn)的天然防腐劑，主要用于是罐裝、海產(chǎn)和低溫肉制品中。研究表明在不影響色澤和防腐的情況下，加人一定量的Nisin，可使亞硝酸鹽的含量大大降低，并發(fā)揮極為有效的抑菌功能。乳酸鏈球菌應(yīng)用到肉制品中

植物提取物的抗菌性受到特別關(guān)注，許多植物、香辛料都含有可以抑菌成分，如生姜、辣椒、花椒、芹菜汁粉、迷迭香等。研究表明添加0.20%芹菜汁粉末于火雞肉中，可發(fā)揮極為出色的抗菌特性。迷迭香提取物不僅抑菌效果好，且菌范圍較大，比苯甲酸抑菌效果更好，也更為安全。香辛料姜、辣椒、花椒等對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌也顯示一定的抑制能力。

山梨酸鉀是是一種不飽和脂肪酸，可以在體內(nèi)參與新陳代謝,最終被分解成二氧化碳和水,毒性幾乎沒(méi)有，因此成為肉制品中最常使用的防腐劑之一，可在肉、魚、蛋、禽類制品中使用，用于抑制霉菌、酵母菌及需氧菌，但對(duì)革蘭氏厭氧性芽孢菌幾乎沒(méi)有抑制作用。而將山梨酸鉀與雙乙酸鈉和Nisin等配伍使用則可以發(fā)揮更佳的抑菌效果。

2.3 抗氧化替代物研究進(jìn)展

應(yīng)用到肉制品中發(fā)揮抗氧化作用的硝鹽替代物包括茶多酚、生育酚類，以及葡萄籽提取物和其他天然植物提取物。

茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，具有良好的抗氧化性。將茶多酚添加到臘肉中，添加0.1%的量即可阻止臘肉中酸價(jià)和氧化值的升高，而抑制香腸哈敗效能的添加量為0.05%。對(duì)于乳化腸類產(chǎn)品，添加量在0.03%時(shí)的抗氧化活性較好，同時(shí)還具有促進(jìn)發(fā)色的作用。與茶多酚具備類似功能的是生育酚，也稱維生素E(VE)，能夠延長(zhǎng)火腿等肉制品中油脂的誘導(dǎo)時(shí)間，從而呈現(xiàn)較好的抗氧化性。

葡萄籽等天然植物中的提取物富含多酚類物質(zhì)，其抗氧化效果是Vc和VE的30～50倍。將葡萄籽提取物作為抗氧化劑添加到牛肉、雞肉、羊肉等肉制品中，無(wú)論是常溫還是低溫凍結(jié)貯藏，均可顯著抑制硫代巴比妥酸反應(yīng)物(TBARS)的上升，阻止儲(chǔ)存期間產(chǎn)品脂肪的氧化。除了上述抗氧化物，松樹皮、迷迭香、蘆薈、竹葉提取物，以及肉桂、大蒜、姜汁等香辛料提取物都具有較好的抗氧化作用，有的還能抑菌或穩(wěn)定肉制品的色澤。

2.4 增味替代品研究進(jìn)展

硝鹽的增味作用可通過(guò)添加增味劑部分替代，包括一些氨基酸、核苷酸、有機(jī)酸，以及動(dòng)、植物水解蛋白、酵母抽提物等。此外麥芽酚和乙基麥芽酚等在也有應(yīng)用。

谷氨酸鈉等氨基酸類，也是目前世界上生產(chǎn)最多、用量最大的一類“味精”，能賦予肉制品鮮味，以及能增強(qiáng)腌制品風(fēng)味。鳥苷酸和和肌苷酸等核苷酸類，通常與谷氨酸鈉配合使用，能給鮮味以持久性、寬廣性、產(chǎn)生豐潤(rùn)的感覺(jué)。琥珀酸二鈉等有機(jī)酸類，則可用于水產(chǎn)制品、火腿等產(chǎn)品中、

動(dòng)、植物水解蛋白和酵母提取物是國(guó)際流行的營(yíng)養(yǎng)型多功能鮮味劑和風(fēng)味增強(qiáng)劑。動(dòng)、植物水解蛋白是通過(guò)肉類或含蛋白的植物類通過(guò)水解制得，主要用于生產(chǎn)高級(jí)調(diào)味品和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化食品的基料和肉類香精原料。酵母提取物(又稱酵母抽提物或酵母浸出物)以面包酵母、啤酒酵母、原酵母等為原料制成，添加到肉品中不僅可增鮮，還可掩蓋苦味和異味，獲得更加溫和豐滿的口感。

麥芽酚和乙基麥芽酚作為增味劑，可以修飾苦味澀味，增加肉制品中的香甜氣味，增強(qiáng)乳脂質(zhì)的香滑口感，甚至還可以與鐵離子反應(yīng)變成紫紅色，起到發(fā)色的作用。麥芽酚在酸性條件下增味效果較好，隨著pH值升高，增味效果會(huì)慢慢減弱。乙基麥芽酚是麥芽酚的同系物，少量添加就可達(dá)到增味作用，效果是麥芽酚的4～6倍，是香豆素的20倍以上。

3 結(jié)語(yǔ)

硝鹽是國(guó)內(nèi)外肉制品中廣為使用的食品添加劑，在肉制品中可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)色、抑菌、防腐、增香等作用，按食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)使用可確保其安全性，但過(guò)量或不當(dāng)添加使其在產(chǎn)品中的殘留量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致中毒甚至存在致癌隱患。對(duì)于一些小作坊式加工廠，因其缺乏應(yīng)有的專業(yè)知識(shí)和必要的監(jiān)控手段，難以確保硝鹽可能帶來(lái)的安全隱患的完全消除。

長(zhǎng)期的關(guān)硝鹽替代物的研究已涉及不同類型的添加物，以其特異的作用方式單獨(dú)和復(fù)合替代硝鹽的不同作用。這些用在肉制品中替代硝鹽作用的添加物，可能其各自的來(lái)源和提取方式的不同而各有所異，發(fā)揮的效能也較單一，有的成本過(guò)高，有的又因未能完全證明其安全性或穩(wěn)定性，因此至今還沒(méi)能找到更為安全，而又能完全達(dá)到硝鹽多功能和廉價(jià)性的替代物。未來(lái)的研究可能重點(diǎn)于綠色天然替代物的繼續(xù)尋找，以及其安全性(如毒理性)、性質(zhì)穩(wěn)定性和交互效果的驗(yàn)證等，并在嚴(yán)格法規(guī)使用硝鹽的同時(shí)，開發(fā)一些使用替代物替代硝鹽的產(chǎn)品以滿足不同層次消費(fèi)者的需求。