硝盐在肉制品中的作用及其替代物应用

关键词：硝盐；替代物；发色；抑菌；抗氧化；增味

1 硝盐的作用及其可能存在的安全隐患

硝盐(硝酸钠、硝酸钾、亚硝酸钠)是肉制品中应用历史最久、范围最广的添加剂之一，具有发色、增香、防腐、抑菌、抗氧等功能，不仅仅是作为腌肉的发色剂使产品具有美观鲜艳的色泽，还对肉毒杆菌及其它腐败菌和致病菌有良好的抑制作用，此外还具有抑制脂肪氧化和增强腌制品风味的作用，可显著降低肉品安全风险，延长肉制品保质期。

硝盐发色作用的机制为在酸性条件下，亚硝酸盐还原生成游离状态的亚硝酸，亚硝酸会解离生成NO，NO又会与肌红蛋白、血红蛋白结合生成亚硝基肌红蛋白、亚硝基血红蛋白，最后使肉制品呈现一种稳定的亮红色。抑菌主要机理是亚硝酸盐与肌红蛋白中的铁进行结合，生成鳌合作用强的铁，导致铁的催化作用失效，不能作为铁源发挥作用，从而使得细菌不能形成含铁细胞。其抗氧化的机制包括多个方面，例如与肉中的成分反应生成亚硝基和亚硝酰基化合物，具有抗氧化的作用。对肉制品风味的增强机理，是由于其抗氧化性大大削弱了肉制品中脂肪自动氧化的过程，使其产生独特的腌肉风味。

在肉制品中硝酸盐或亚硝酸盐的使用上，各国家和地区均相当严格谨慎，从安全角度对其添加量和范围进行了持续不断的研究，而且从法律法规上对其使用量、使用范围和产品中的残留予以了强制性规定。例如在添加量上，国际食品法典委员会标准(2014)是0.08g/kg，澳新根据不同产品在0.05～0.5g/kg，日本≤0.07g/kg，韩国≤0.07g/kg，美国和加拿大只规定了残留量是≤200mg/kg和(我国是≤30mg/kg)。德国是在食盐中添加0.4%～0.5%的亚硝酸钠，配置为商业化亚硝腌制盐供企业使用，实际添加量比我国略高。在未来相当长的阶段预计硝酸盐和亚硝酸盐仍然是肉制品中最为重要的添加剂，取消其使用带来的安全风险实在太大，公认的原则是按需求使用，尽可能少用，可发挥其功效即可。

硝酸盐或亚硝酸盐在肉品中的高效性和安全性已经通过长期研究与应用得到公认，总体是功大于过，只要按照安全标准添加，并从加工工艺、产品储藏和饮食结构方式上尽可能减少亚硝胺产生的可能，添加硝酸盐或亚硝酸盐加工的腌制肉制品肯定是安全的，可能存在的对健康的安全隐患也绝不比添加其它防腐剂的食品高。美国科学家的研究也证实，人们从肉制品摄入体内的亚硝酸盐只占到摄入总量的5%，其余95%源于其他动植物产品、水果和饮品。

硝盐可能存在的安全隐患，源于其不当添加导致在产品中的大量残留，硝盐进入人体血液中而导致的缺氧性“肠源性青紫病”。而近代对肉制品中残留的硝盐可以和产品中的仲胺反应生成具有强致癌性的亚硝胺的研究结论，加大了消费者对其安全性的质疑。加之食品安全监管不严或有漏洞导致硝盐等添加剂的超量或不当使用现象的存在，加深了消费者对添加硝酸盐和亚硝酸盐的肉制品的恐惧。为此世界各国相关科研机构和企业都在积极寻找更为安全可靠、经济适用，能替代硝盐在肉制品中多种功能的添加剂，但至今尚未找到如此高效而廉价的替代品。

2 硝盐替代物的研究及应用进展

2.1 发色替代物研究进展

应用到肉制品中替代硝盐发色作用的多为天然色素，主要的如红曲红、焦糖色素、亚硝基血红蛋白色素、番茄红素等，而能否作为替代的关键为其色度和稳定性。

天然红曲红色素是最为常用的替代物之一，是红曲霉以大米为原料经深层发酵获得，主要用于香肠、火腿、叉烧肉、肉禽罐头等肉制品加工。研究表明添加红曲红色素的腊肉红色稳定、上色泽效果，此外红曲红还具有一定的抑菌和抗氧化作用，从而对延长产品保存期有利。与红曲红作用类似的还有番茄红素等，富含番茄红素的的番茄酱、番茄汁、番茄粉及番茄皮渣等番茄制品比纯的番茄红素稳定，用番茄粉可部分代替亚硝酸盐于西式低温肠等肉制品的加工，不仅具有上色功能，且能够延迟脂肪氧化。

焦糖色素是以淀粉糖浆、蔗糖、木糖母液等为原料制得的一种具有甜香味及焦苦味的粉状或液体胶状物，主要用于罐装肉和炖肉、以植物蛋白为原料的模拟肉。除了上色以外，由于麦芽中含有麦芽酚类和吡嗪类等典型的增香化合物，以及焦糖色素是发生美拉德反应的产物，这种产物中含有具有抗氧化作用的还原酮类，使得焦糖色素具有了掩盖异味和抗氧化的作用。

亚硝基血红白蛋色素是以鲜血为原料制成，用于肌红蛋白含量低的肉制品的着色，如鸡肉、猪肉等。研究表明将其添加到香肠中，产品呈色效果良好、风味独特、稳定持久、亚硝酸根的残留量仅为1.75mg/kg。将其添加到香肠、鸡肉火腿中，呈色效果还优于红曲红色素，产品中亚硝酸根残留量均为痕量水平。

2.2 抑菌防腐替代物研究进展

应用到肉制品中替代硝盐抑菌防腐，延长产品保质期包括乳酸链球菌素(Nisin)、天然植物提取物和化学防腐剂山梨酸钾等。

乳酸链球菌素(Nisin)是由乳酸链球菌合成的一种多肽抗菌素，能有效抑制革兰氏阳性菌，还可有效阻止肉毒梭菌芽孢萌发，是国际上公认的天然防腐剂，主要用于是罐装、海产和低温肉制品中。研究表明在不影响色泽和防腐的情况下，加人一定量的Nisin，可使亚硝酸盐的含量大大降低，并发挥极为有效的抑菌功能。乳酸链球菌应用到肉制品中

植物提取物的抗菌性受到特别关注，许多植物、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%芹菜汁粉末于火鸡肉中，可发挥极为出色的抗菌特性。迷迭香提取物不仅抑菌效果好，且菌范围较大，比苯甲酸抑菌效果更好，也更为安全。香辛料姜、辣椒、花椒等对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌也显示一定的抑制能力。

山梨酸钾是是一种不饱和脂肪酸，可以在体内参与新陈代谢,最终被分解成二氧化碳和水,毒性几乎没有，因此成为肉制品中最常使用的防腐剂之一，可在肉、鱼、蛋、禽类制品中使用，用于抑制霉菌、酵母菌及需氧菌，但对革兰氏厌氧性芽孢菌几乎没有抑制作用。而将山梨酸钾与双乙酸钠和Nisin等配伍使用则可以发挥更佳的抑菌效果。

2.3 抗氧化替代物研究进展

应用到肉制品中发挥抗氧化作用的硝盐替代物包括茶多酚、生育酚类，以及葡萄籽提取物和其他天然植物提取物。

茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，具有良好的抗氧化性。将茶多酚添加到腊肉中，添加0.1%的量即可阻止腊肉中酸价和氧化值的升高，而抑制香肠哈败效能的添加量为0.05%。对于乳化肠类产品，添加量在0.03%时的抗氧化活性较好，同时还具有促进发色的作用。与茶多酚具备类似功能的是生育酚，也称维生素E(VE)，能够延长火腿等肉制品中油脂的诱导时间，从而呈现较好的抗氧化性。

葡萄籽等天然植物中的提取物富含多酚类物质，其抗氧化效果是Vc和VE的30～50倍。将葡萄籽提取物作为抗氧化剂添加到牛肉、鸡肉、羊肉等肉制品中，无论是常温还是低温冻结贮藏，均可显著抑制硫代巴比妥酸反应物(TBARS)的上升，阻止储存期间产品脂肪的氧化。除了上述抗氧化物，松树皮、迷迭香、芦荟、竹叶提取物，以及肉桂、大蒜、姜汁等香辛料提取物都具有较好的抗氧化作用，有的还能抑菌或稳定肉制品的色泽。

2.4 增味替代品研究进展

硝盐的增味作用可通过添加增味剂部分替代，包括一些氨基酸、核苷酸、有机酸，以及动、植物水解蛋白、酵母抽提物等。此外麦芽酚和乙基麦芽酚等在也有应用。

谷氨酸钠等氨基酸类，也是目前世界上生产最多、用量最大的一类“味精”，能赋予肉制品鲜味，以及能增强腌制品风味。鸟苷酸和和肌苷酸等核苷酸类，通常与谷氨酸钠配合使用，能给鲜味以持久性、宽广性、产生丰润的感觉。琥珀酸二钠等有机酸类，则可用于水产制品、火腿等产品中、

动、植物水解蛋白和酵母提取物是国际流行的营养型多功能鲜味剂和风味增强剂。动、植物水解蛋白是通过肉类或含蛋白的植物类通过水解制得，主要用于生产高级调味品和营养强化食品的基料和肉类香精原料。酵母提取物(又称酵母抽提物或酵母浸出物)以面包酵母、啤酒酵母、原酵母等为原料制成，添加到肉品中不仅可增鲜，还可掩盖苦味和异味，获得更加温和丰满的口感。

麦芽酚和乙基麦芽酚作为增味剂，可以修饰苦味涩味，增加肉制品中的香甜气味，增强乳脂质的香滑口感，甚至还可以与铁离子反应变成紫红色，起到发色的作用。麦芽酚在酸性条件下增味效果较好，随着pH值升高，增味效果会慢慢减弱。乙基麦芽酚是麦芽酚的同系物，少量添加就可达到增味作用，效果是麦芽酚的4～6倍，是香豆素的20倍以上。

3 结语

硝盐是国内外肉制品中广为使用的食品添加剂，在肉制品中可以同时实现发色、抑菌、防腐、增香等作用，按食品添加剂卫生标准使用可确保其安全性，但过量或不当添加使其在产品中的残留量过高，会导致中毒甚至存在致癌隐患。对于一些小作坊式加工厂，因其缺乏应有的专业知识和必要的监控手段，难以确保硝盐可能带来的安全隐患的完全消除。

长期的关硝盐替代物的研究已涉及不同类型的添加物，以其特异的作用方式单独和复合替代硝盐的不同作用。这些用在肉制品中替代硝盐作用的添加物，可能其各自的来源和提取方式的不同而各有所异，发挥的效能也较单一，有的成本过高，有的又因未能完全证明其安全性或稳定性，因此至今还没能找到更为安全，而又能完全达到硝盐多功能和廉价性的替代物。未来的研究可能重点于绿色天然替代物的继续寻找，以及其安全性(如毒理性)、性质稳定性和交互效果的验证等，并在严格法规使用硝盐的同时，开发一些使用替代物替代硝盐的产品以满足不同层次消费者的需求。

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收稿日期：2018-06-03

（王 卫  成都大学肉类加工四川省重点实验室，四川 成都 610106)

作者简介：王卫(1958-)，男，教授，研究方向：农产品加工与贮藏。E-mail：[e-mail]。