第四节 添加剂
随着化学工业的发展，为食品工业提供了很多价廉物美的食品添加剂，包括人工合成的物质，从天然物质中提取的物质，仿制天然物质，或将天然物质用化学方法进行精制改性等。这些化学合成的食品添加剂，比传统使用的天然物质具有成本低、色泽鲜艳、留香持久，遇光、热稳定，使用方便等优点，对促进食品工业的发展，起到了积极作用。
下面将国家允许用于肉制品生产的添加剂分述如下。
发色剂和发色助剂
在肉制品加工中，肉类首先要经过一道腌制的工艺。腌制时需添加某种肉类发色剂和发色助剂，这些发色剂能起到使腌制的肉呈现良好色泽的作用，而发色助剂能起到促进颜色呈色的作用，肉制品加工中最常用的是硝酸盐及亚硝酸盐作为发色剂，L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠及烟酰胺作为发色助剂。
（一）硝酸盐和亚硝酸盐
1、硝酸盐和亚硝酸盐在肉制品中的作用
（1）具有良好的呈色和发色作用
原料肉的红色，是由肌红蛋白所呈现的一种感官性状。由于肉的部位不同与家畜品种的差异，其含量比例也不一样。一般地说，肌红蛋白约占70%~90%，血红蛋白占10%~30%。肌红蛋白是表现肉颜色的主要成分。
新鲜肉中还原型的肌红蛋白稍呈现暗的紫红色，还原型的肌红蛋白很不稳定，易被氧化。开始，还原型肌红蛋白分子中二价铁离子上的结合水，被分子状态的氧置换形成氧合肌红蛋白，此时配位铁未被氧化，仍为二价，呈鲜红色。若继续氧化，肌红蛋白中的铁离子由二价被氧化为三价，变成高铁肌红蛋白，色泽变褐。若仍继续氧化，则变成氧化卟啉，呈绿色或黄色。高铁肌红蛋白，在还原剂的作用下，也可被还原为还原型肌红蛋白。
为了使肉制品呈鲜艳的红色，在加工过程中多添加硝酸盐与亚硝酸盐。硝酸盐在细菌的作用下还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐在一定的酸性条件下会生成亚硝酸。亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可分解产生亚硝基，亚硝基会很快地与肌红蛋白反应生成鲜艳的、亮红色的亚硝基肌红蛋白，亚硝基肌红蛋白遇热后，放出巯基（-SH），而呈亚硝基血色原的鲜红色。
（2）抑制腐败菌的生长
亚硝酸盐在肉制品中，对抑制微生物的增殖有一定的作用，其效果受PH所影响。当PH6时，对细菌有一定的作用；当PH6.5时，作用降低；当PH7时，则完全不起作用。亚硝酸盐与食盐并用可使抑菌作用增强，另外一个非常重要的作用是亚硝酸盐可以防止肉毒杆菌的生长。肉毒杆菌只有在无氧的环境下才能生长，而一般肉制品都是真空包装的，正好是它们生长的温床，微量的亚硝酸盐就可以有效地抑制它们的增殖。因此要废除或减低亚硝酸盐的含量可能是很危险的，肉毒杆菌中毒是神经毒素，一般是会致死的。
（3）具有增强肉制品风味作用
亚硝酸盐对于肉制品的风味有两个方面的影响：
①产生特殊腌制风味，这是其他辅料所无法取代的。
②防止脂肪氧化酸败，以保持腌制肉制品独有的风味。
2、硝酸盐和亚硝酸盐的安全性问题
近年来，人们发现亚硝酸盐能与各种氨基化合物（主要来自蛋白质分解产物）反应，产生致癌的N-亚硝基化合物，如亚硝胺等。亚硝胺是上前国际上公认的一种强致癌物，动物试验结果表明：不仅长期小剂量作用有致癌作用，而且一次摄入足够的量，亦有致癌作用。因此，国际上对食品中添加硝酸盐和亚硝酸盐的量具有严格限制，FAO/WHO、联合国食品添加剂法规委员会（JECFA）建议在目前还没有理想的替代品之前，把用量限制在最低水平。
据研究，亚硝酸盐的添加量在0.024g/kg以下发色不好，在0.024~0.04g/kg可以发色，发色程度随添加量的增加而增加，发色较好的添加量约为0.13g/kg，其中亚硝酸盐的残留量为0.04g/kg，JECFA建议肉制品中亚硝酸盐的添加量为0.2g/kg。我国规定亚硝酸盐的加入量为0.15g/kg，此量在国际规定的限量以下。JECFA建议肉制品中亚硝酸盐的残留量为0.125g/kg，日本规定肉制品中最大残留量为0.07g/kg，我国规定的残留量为0.03~0.07g/kg，低于日本及国际上的规定的残留量。
3、关于硝酸盐和亚硝酸盐替代品问题
许多世纪以来，人们一直使用含有硝酸盐，可能还含有亚硝酸盐的腌制盐保存肉类，到19世纪末，才认识到硝酸盐能促进腌肉颜色的产生，直到20世纪40年代初期，亚硝酸盐的作用还仅仅限于上述的认识。后来，发现亚硝酸盐可抑制引起肉类变质的微生物生长，特别对引起肉毒中毒的肉毒梭状芽孢杆菌有很强的抑制作用。有些国家在没有使用硝酸盐之前，肉毒梭状芽孢杆菌中毒率很高，使用后，肉毒中毒真正得到了控制。亚硝酸盐除抗菌作用外，还有抗氧化及增强风味的作用。尽管如此，由于亚硝酸盐的安全性即致癌问题，使其应用愈来愈受到限制，全世界都在寻求理想的替代品。
目前，人们寻求使用的亚硝酸盐替代品有两类：一类是部分或完全取代亚硝酸盐的添加剂；另一类是在常规亚硝酸盐浓度下能阻断亚硝胺形成的添加剂。
亚硝酸盐的较好替代品为抗坏血酸盐，а-生育酚（维生素E）和亚硝酸盐的混合物。此外，亦有用山梨酸钾和低浓度的亚硝酸盐、次磷酸钠作为替代品，其中，除抗坏血酸盐与а-生育酚可阻断亚硝胺的形成以外，其他品种可部分代替亚硝酸盐的抗菌作用。
尽管有种种亚硝酸盐的替代品，但迄今还未发现有能完全取代亚硝酸盐的理想物质。目前，国内外仍在继续使用亚硝酸盐和硝酸盐发色，其原因是亚硝酸盐对防止肉毒中毒和保持腌肉制品的色、香、味有独特的作用。
4、亚硝酸盐的管理
肉制品中加入亚硝酸盐时应按照《中华人民共和国食品添加剂卫生管理办法》进行，要做到专人领用，专人保管，随领随用，用多少领多少。对领取后没有用完的添加剂要进行妥善处理，以防发生人身安全事故，对发色剂亚硝酸盐的使用更要特别谨慎。
5、亚硝酸盐在肉制品中应用时注意的问题
（1）亚硝酸盐的添加量要严格控制 国外亚硝酸盐的使用是一般趋于下降，按我国规定灌肠制品中亚硝酸盐的残留不超过30mg/kg，盐水火腿的成品率在130%时，腌制时添加量应控制在75~80 mg/kg为好。
（2）温度控制 不论是腌制时还是加工后的成品，温度控制在0~4℃最为适宜，因为这个温度既可抑制细菌（包括肉毒杆菌）生长繁殖，又不影响肉品腌制加工，也不破坏成品的组织结构和感官品质，还可以延长制品的保存期。
（3）PH的控制 发色与抑菌要求PH控制在6.0左右，而提高保水性能则要求PH接近中性，为了制品的安全与质量，还是以PH6.0左右为好。
（4）抗坏血酸盐助色剂的使用量要适当 一般应控制在200~300mg/kg之间，并且宜先加入肉中，然后再添加亚硝酸盐与食盐的混合盐水。
（5）加热温度 一般为提高制品嫩度和保水性能，制品的中心温度常控制在68℃，20-30min,但为破坏肉毒毒素最好中心温度达到72℃，18min,以保证制品的安全。
（6）保持原料肉的新鲜清洁 一般合格新鲜肉是比较安全的，但如用冻肉解冻以后加工方火腿或灌肠制品，应检查细菌数。一般细菌总数应限制在105个/g程度为良好，若达到106个/g 时，应用漂白粉水喷雾后水洗，腌制时可添加碳氧血红蛋白补充流失的血红素。
虽然肉毒中毒的几率很低，但发生以后无法挽救。所以，必须正确全面认识亚硝酸盐的作用，尤其是它对肉毒中毒的预防作用，可保证肉制品的安全。
品质改良剂
（一）磷酸盐
磷酸盐广泛应用于肉制品加工中，具有明显提高品质的作用。在肉制品中起乳化作用，控制金属离子，控制颜色，控制微生物，调节PH和缓冲作用。还能调整产品质地，改善风味，保持嫩度和提高成品率。
磷酸盐主要包括焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠。
我国规定：六偏磷酸钠的使用范围和最大使用量同三聚磷酸钠。我国GB2760-1996中规定，罐头中最大使用量：焦磷酸钠和六偏磷酸钠为1g/kg,三聚磷酸钠为2g/kg;盐水火腿中的用量问题，尚未有专项规定，目前一般是参照上述用量，或按生产厂家说明使用。
1、磷酸盐在肉制品中的作用
肉在冻结、冷藏、解冻、加热等加工过程中，会失去一定的水分，而使肉质变质，瘦肉干柴，肥膘发黄，在失水的同时，还会失去一些可溶性蛋白质等营养成分，降低肉原料的品质，因而加工后的肉制品质量也不高。
当在肉中加入磷酸盐时，则能提高肉的持水能力，使肉在加工过程中仍能保持水分，使肉的营养成分少损失，也保存了肉的柔嫩性等。
磷酸盐应用于肉制品的作用有以下几点。
（1）改变肉中的PH
磷酸盐是一种具有缓冲作用的碱性物质，加到肉中后，能使肉中的PH向碱性方向移至7.2-7.6，在这种情况下，肌肉中的肌球蛋 白和肌动蛋白在偏离等电点（PH5.4）而发生溶解，因而提高了肉的持水性。
（2）增大蛋白质的静电斥力
磷酸盐具有结合二价金属离子的性质，在加入肉中后，使原来与肌肉中肌原纤维结合的Ca2+、Mg2+被磷酸盐夺取，使肌原纤维蛋白在失去Ca2+、Mg2+后释放出羧基，由于蛋白质羧基带有同种电荷，在静电斥力作用下，肌肉蛋白质结构松弛，提高了持水能力。
（3）肌球蛋白溶解性增大
磷酸盐是具有多价阴离子的化合物，在较低的浓度下，就有较高的离子强度。肌球蛋白在一定离子强度范围内，溶解性增大，成为胶溶状态，从而提高了持水性。
（4）肌动球蛋白发生解离
焦磷酸盐和三聚磷酸盐具有解离肌肉中肌动球蛋白的特殊作用，能将肌动球蛋白解离成肌球蛋白和肌动蛋白，提取大量的盐溶性蛋白质（肌球蛋白），因而提高了持水性。另外，肉中脂肪的壕败，使肉和肉制品气味不好，但在肉中加入磷酸盐时，则可防止壕败。
以上所述，说明了磷酸盐能改变肌肉蛋白质的某些物理和化学性质，使肌肉蛋白质持水性增强，但由于盐溶性蛋白质（肌球蛋白）只能溶解在中性盐溶液中，要使肌肉蛋白质持水膨胀，还必须要有氯化钠的共同作用，因此磷酸盐常同氯化钠共同使用。磷酸盐用氯化钠的最佳配比，目前还没有确定，可根据加工条件摸索，通常磷酸盐的浓度多在0.125%～0.375%之间，氯化钠的浓度多在2.25%～3%之间。各种磷酸盐作用也不完全一样，试验证明焦磷酸盐比三聚磷酸盐好，三聚磷酸盐又比其他磷酸盐好。多种磷酸盐共用，当比例适当时，可以获得比较理想的嫩化效果，若在配制磷酸盐腌制液时，再辅助以乳化剂和发色剂，如葡萄糖酸-δ-内脂、维生素C及一定量的大豆蛋白粉，其嫩化效果、口味及色泽更加理想。
目前，生产上使用的磷酸盐多为焦磷酸盐、三聚磷酸盐和六偏磷酸盐的复合盐，作为化学合成品质改良剂，几种磷酸盐是经常组合起来使用的，效果较好，表9-1是几种组合盐配比，
供参考。
表9-1 几种磷酸盐组合配比 单位：%
编号 | 多聚磷酸盐 |
焦磷酸盐钠 | 三聚磷酸（盐）钠 | 六偏磷酸钠 |
1 2 3 4 5 | 40 50 50 5 10 | 40 25 20 25 25 | 20 25 30 70 65 |
2、磷酸盐的安全性问题
食品加工中使用磷酸盐并不是简单地加入，其有效性与很多条件有关。例如，对于肉制品与下列因素有关：磷酸盐的品种、加入量、加入方式、温度、腌肉时间、离子强度、PH、原料肉、加工工艺及与其他添加剂的协同作用等，而且磷酸钙与蛋白质等高分子电解质的作用机理还未弄清楚。因此，使用磷酸盐时一定要慎重。
3、磷酸盐在肉制品加工中的应用
在制作某些肉制品时，如果不使用磷酸盐，它的保水性和结着性不好，前者会使肉制品的嫩度降低，后都会使它的切片性不好，或形成间隙，成为低质量的肉制品，正确使用磷酸盐，可使肉制品的保水性、结着性变好，切片的组织状态无间隙，成为高质量的肉制品。
在少盐的肉制品中，磷酸盐是不可缺少的，加入磷酸盐后，即使加1%的盐，也能使肉馅溶解。磷酸盐在肉制品加工中，应当在加盐之前或与盐同时加入瘦肉中。各种磷酸盐的用量在0.4%~0.5%之间为最佳，美国的限量是最终产品磷酸盐的残留量为0.5%。
使用磷酸盐时，应注意使用的磷酸盐剂量大了，不仅不能提高肉制品的质量标准，反而使肉制品有一股不好闻的磷酸盐味和肥皂味，尤其是瘦肉比例较大的品种中形成橡胶化组织，影响其原有风味，使肉制品质量降低。
因为磷酸盐有天然腐蚀性，加工的用具应使用不锈钢或塑料制品。储存磷酸盐要使用塑料袋而不用金属器皿。
防腐剂
防腐剂能防止由微生物所引起的腐败变质，以延长肉品的保存期。它兼有防止微生物繁殖所引起食物中毒的作用，又称为抗微生物剂。从防腐剂的组成和来源上看，主要是指化学防腐剂。
防腐剂具有杀菌或抑制细菌繁殖的作用，它不同于一般消毒剂，必须具备下列条件：1、在肉品加工过程中本身能分解而形成无害的分解物；2、不损害肉品的色、香、味，不破坏肉品本身的营养成分；3、对人体健康无害。
（一）山梨酸和山梨酸盐
山梨酸盐是可以代谢的脂肪酸，国际公认它为无毒的食品保存剂，世界各国广泛地用它作各类食品防腐剂，世界卫生组织规定每日允许摄取量为25mg/kg体重。用小老鼠作的长期毒性试验结果表明，饮食量高达10%仍无致癌作用，美国食品和药物管理局批准山梨酸盐为公认的无毒产品。山梨酸盐的安全性再次得到确认。
研究证实，山梨酸盐可以延长各类制品、鲜禽和禽肉制品的贮存期，抑制包括肉毒杆菌在内的各类病原体滋生。研究表明，0.10%山梨酸大大抑制不需要的革兰氏阴性菌群滋生，而对有益的菌群（乳酸杆菌和细球菌属）实质上没有影响。在腌熏肉制品中加入山梨酸盐并减少亚硝酸钠用量，可以降低形成或致癌的亚硝酸胺的潜在危险，并有抑制肉毒杆菌毒素的效果。按照推荐量使用时，对制品的色泽和香味都无不利影响。用量过大则香味不足。山梨酸盐/亚硝酸钠加工对人体健康无害，累积实验数据也排除了在肉制品和其他各类食品中产生不利于人体反应的可能性。因此，山梨酸盐作为肉制品、禽肉制品、鲜肉和鲜禽等方面的防腐剂，是完全可以的。
使用山梨酸应注意的问题：
1、山梨酸对水的溶解度低，使用前要先将山梨酸溶解在乙醉、磷酸氢钠或碳酸钠的溶液中，随后再加入食品中，溶解时不要使用铜、铁容器。
2、为了防止山梨酸受热挥发，最好在加热过程的后期添加。
3、在生产中使用山梨酸一定要注意卫生。如果将山梨酸放入已污染了大量微生物的食品中，则不仅无效，而且山梨酸成了微生物的营养物质，会使制品更快地败坏。
4、山梨酸及山梨酸钾能刺激眼睛，如混入眼中，需赶快以水冲洗15min，然后就医。
（1）山梨酸1g相当于山梨酸钾1.33g,山梨酸钾1g相当于山梨酸0.746g。
（2）贮存时应置于遮光容器内，密封保存，贮存温度以低于38℃为宜。
（二）乳酸链球菌素
乳酸是一种天然食品防腐剂，人们在长期生活中中发现发酵食品，如发酵乳制品、发酵香肠、泡菜等有较长的保质期，最初认为是发酵过程中代谢产物，如有机酸、丁二酮、二氧化碳、过氧化氢，有一定的杀菌作用，并使PH下降而抑菌。后来，人们逐渐发现有些乳酸菌可以分泌一类具有很强抑菌活性的蛋白，称为乳酸菌素。早在1928年，Roger就发现乳酸链球菌所产生的某种物质对保加利亚杆菌具有抑制作用，其后各国的研究者围绕这一现象进行了深入细致的研究工作。1951年Hirsch首先提出了乳酸链球菌素在食品保藏中使用的潜力，20世纪50年代初，由英国阿普林和巴雷特公司率先生产出浓缩物Nisaplin，使之在很多国家得到广泛应用。众多的研究揭示各种乳酸菌产生的乳酸菌素活性具有一定特异性，它们在抑菌及食品保鲜方面取得了明显效果。
