亚硝酸盐在腊肉加工中的作用及其替代物的研究进展
安以轩最新图片陈瑶;刘成国;罗扬;王冬冬
【摘 要】传统腊肉制品加工中,添加到肉制品中的亚硝酸盐因具有形成特征泽和抑制肉毒梭状芽胞杆菌的生长、抗氧化、增强风味等重要作用而成为不可完全替代的多功能添加剂.但是硝酸盐添加过量,可使人体血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+失去携氧能力并且所分解产生的亚硝基可与肉蛋白质分解的胺结合生成具有致癌性的亚硝胺.因此,在腊肉制品加工中必须严格控制亚硝酸盐的添加量,并积极地寻亚硝酸盐替代物.
【期刊名称】《肉类研究》
【年(卷),期】2010(000)005
【总页数】5页(P32-36)
【关键词】腊肉;亚硝酸盐;亚硝胺;替代物
【作 者】陈瑶;刘成国;罗扬;王冬冬
【作者单位】湖南农业大学,食品科学技术学院,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,食品科学技术学院,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,食品科学技术学院,湖南,长沙,410128;湖南农业大学,食品科学技术学院,湖南,长沙,410128
【正文语种】中 文周陆啦
【中图分类】TS205.2
腊肉是最有代表性的中国传统肉制品之一。它是将原料肉用食盐、亚硝酸盐、糖以及香料腌制后,再经烘烤、烟熏、晾晒等工艺加工而成的生肉类制品。腊肉具有泽美观、香味浓郁、耐储藏等特点,由于其加工制作多在腊月间,因此称为腊肉。腊肉因其颜、香气、味道独特而著称于世,是中国也是世界珍贵饮食文化的重要组成特点[1]。
我国具有悠久的腌腊肉制品加工历史和精湛的加工技术,也有众多的传统腊肉品种。腊肉因其颜、香气、味道独特及其耐储藏的特点,有着广泛的民众基础,蕴藏巨大生命力,在我国肉制品产品的消费量非常巨大。
但是,通过市场调查和化学检测发现,在腊肉制品加工时亚硝酸盐添加过量,其含量超过
国家卫生标准的情况比较严重[2]。过量的硝酸盐在肉制品中热处理加工时易形成亚硝基二甲胺和亚硝基吡咯烷等致癌、致突变、致畸物质,从而对人们的生命健康带来严重威胁[3]。因此,在腊肉制品加工中必须严格控制亚硝酸盐的添加量,并积极地寻亚硝酸盐替代物。
腊肉在加工时要经过原料肉腌渍这一道工序,肉品在腌渍时食盐会加速肉中的肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)的氧化,形成高铁肌红蛋白(MetMb)和高铁血红蛋白(MetHb),使肉失去原有的天然泽,而变成灰红、灰棕,易使人对腊肉制品产生腐败的感觉,从而影响其感官品质,也影响人们的食欲。因此在腌渍过程中常使用亚硝酸盐作为发剂。江铠同个人资料
添加亚硝酸盐可以在肉中产生独特、稳定的腌制泽。鲜肉中肌红蛋白为还原型,呈暗紫,很不稳定,易被氧化变。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,泽鲜红。此时铁仍为二价,因此这种结合不是氧化而是氧合。当氧合肌红蛋白在氧或氧化剂的存在下进一步将二价铁氧化成三价铁时,生成褐的高铁肌红蛋白。呈反应主要是[4]:亚硝酸盐在微酸性条件下形成亚硝酸。其次,亚硝
桃花作文三年级300字李晟的男朋友酸非常不稳定,在腌制过程中被还原性物质作用形成一氧化氮(NO)。NO的形成速度与介质的酸度、温度以及还原性物质的存在有关。最后,NO与还原状态的Mb反应结合生成亚硝基肌红蛋白,亚硝基肌红蛋白遇热后放出巯基生成稳定的具有鲜红的亚硝基血原,赋予肉特殊的腌制红。抗坏血酸的存在可以阻止NOMb被空气的进一步氧化,使其形成的泽更加稳定。亚硝酸盐的发作用可明显提高腊肉制品的感官品质。
亚硝酸盐在肉中具有抑菌作用,抑菌效果的大小与使用量有关,亚硝酸盐的使用量在10~40mg/kg时,就能使腌肉产生良好的泽和风味,这样低的使用量,亚硝酸盐能全部与肉的基质结合。在腌肉中只有游离的亚硝酸盐具有抑菌效果[5]。亚硝酸钠通过以下4种方式达到抑菌作用[6,7]:亚硝酸钠结合细菌细胞壁上的巯基;阻断蓝绿假单胞菌的氧传输及氧化磷酸化;一氧化氮与发芽细胞中的含铁化合物如铁氧化还原蛋白反应;亚硝酸钠抵制某些代谢反应的酶。
肉毒梭状芽孢杆菌是一种腐物寄生专性厌氧菌,分布很广,在土壤、畜禽粪便、霉干草中均有此菌。它是革兰氏阳性产芽孢细菌,能产生肉毒梭菌毒素,菌体产芽孢后耐热,一般煮沸1h~6h才能被杀死。由于肉毒杆菌分布广、肉品腌渍加工时易被污染。香肠、香肚、
腊肉深层为厌氧环境,肉毒梭菌很容易繁殖,同时产生肉毒素。传统腌渍肉存放的时间较长,更有利于肉毒梭菌的繁殖[8]。硝酸盐和亚硝酸盐与食盐并用可使协同抑菌效果得到明显的增强,尤其对肉毒梭状芽孢杆菌有特殊致死作用。
亚硝酸钠能够预防腊肉产品“过热味”的产生,因为它具有抗氧化能力,它能够抑制肉制品中的脂肪颗粒的自动氧化过程。肉制品中添加亚硝酸钠后,由于脂肪自动氧化而生成的羰基化合物的浓度有明显的降低,从而不会有脂肪氧化味的产生。另一方面亚硝酸钠产生典型的腌肉风味。研究表明,腌肉风味是由许多化合物累加效果产生的复合感觉。
脂质氧化是肉及肉制品腐败变质的主要原因之一,它是指脂类物质在肉及肉制品加工和贮藏期间,由于热、光、氧气、微生物、酶类、金属离子等作用,产生不良风味,降低食用品质,甚至生成有毒物质的过程[9]。这就是俗称的“过煮味”(Warmed-Over-Flavor,WOF),添加亚硝酸钠可以防止WOF[10,11]。亚硝酸钠在肉中的抗氧化作用被广泛认为是4种机理:亚硝酸钠通过与碳-碳双键反应使肉中的脂肪部分稳定;与血红素蛋白中的铁形成稳定的复合物,防止血红素蛋白催化降解过氧化氢;与某些微量元素进行螯合反应,这些微量元素可能是脂肪过氧化反应的氧化前体;与肉中的成分反应生成亚硝基和亚硝酰基化合物,具有抗氧化活性[12]。
郑钧前妻食物中的硝酸盐类既有自然存在的也有直接或间接加入的。美国国家科学院(NAS)认定39%的亚硝酸盐摄入来自腌肉[13],德国科学家也曾对此做过调查,认为平均每人每天的亚硝酸钠的含量为1.5mg,其中大部分来自腌制的肉类食品[14]。
亚硝酸盐摄入过多时对人体健康产生危害。体内过量的亚硝酸盐积累,可将血液中二价铁离子氧化为三价铁离子,使正常血红蛋白转变为高铁血红蛋白,失去携氧的能力,出现头晕、恶心、呕吐、全身无力、皮肤发紫,严重者会因而死等等亚硝酸盐中毒症状。此外,亚硝酸盐还有松驰平滑肌作用,可使血管扩张,血压下降;还可干扰碘的代谢,造成甲状腺肿大。
亚硝酸盐又是强致癌物N-亚硝基化合物的前体物,人体内和食物中的亚硝酸盐只要与胺类或酰胺类同时存在,就有可能形成强致癌性的亚硝基化合物。N-亚硝基化合物(NOC)按其化学结构可分为两类:N-亚硝胺;N-亚硝酰胺,动物实验表明N-亚硝胺和N-亚硝酰胺都是主要的致癌物。亚硝胺是目前国际上公认的一种强致癌物。许多国家和地区的流行病学调查资料表明,一些癌症的发生率与腌腊肉制品的消费量有一定的相关关系,爱吃腌肉、腌菜的地区人们患食道癌、胃癌和肝癌概率都比较高。人类的鼻咽癌、食道癌、胃
癌、肝癌、膀胱癌等都可能与接触亚硝胺化合物及其前体物有关。亚硝胺致癌机理目前认为,亚硝胺在体内经酶的激活在器官和组织内产生烷化剂-重氮烷,使核酸和蛋白质甲基化,尤其是RNA和DNA的鸟嘌吟的N7位发生甲基化,因而产生细胞癌变和突变。
对于人类,膳食亚硝酸盐的代谢途径是复杂的。膳食中亚硝酸盐的摄入是以唾液亚硝酸钠为主,并在肠道中被酸化,导致形成许多潜在的致癌亚硝胺化合物,如可导致胃癌或其他癌症的N-亚硝基甲脲。Tsutusmi M.等发现亚硝胺会造成对身体的伤害、增生、发育不良和黏液的过量分泌,这可能是引起癌症的前提条件,其他研究者也得出同样结论。NOC可在食道、肺、肠、胰腺、肾、膀肤、鼻腔、气管、脑、外围神经、皮肤和生血组织等引起肿瘤[15]。
为尽可能避免亚硝胺对人体的危害,应减少亚硝酸盐的摄入量。因此,解决问题的出路在于降低肉制品加工中,腌制时亚硝酸钠的使用量及研究亚硝酸钠的替代方法,以期望部分或全部替代亚硝酸钠的发作用。对于减少亚硝酸盐用量的研究主要是配制多种成分的替代物,这是由于亚硝酸盐的功能多样性不可能被某一单一的化合物所取代。已经研究的无亚硝酸盐腌制系统[16]有如下几种:
通常认为能使腌肉发的物质是在加热时形成的亚硝基亚铁血原,它不但能由肌红蛋白转变而成,也可由血红蛋白制备。这是由肌红蛋白和血红蛋白分子结构的相似性决定的,这也是人们通常说的腌肉素(CCMP,cooked cured-meat pigment)。所以,研究人员逐渐发现由动物血液中的血红素制得的腌肉素是一种良好的、安全的着剂。并且,用此腌肉素可使食品的泽、营养、口感等性能更好。
马美湖[17]等经研究表明,在最佳条件下合成制取亚硝基血红蛋白的方法是可行的,添加到香肠的感官评价效果较为理想,在香肠的呈效果、稳定性、持久性及产品的滋、气味、组织状态及保存性等方面均与对照组没有差别,同时,其亚硝酸钠的残留量极微,几乎接近无硝的状态。解万翠、陆晓滨[18]等人直接采用血红蛋白为原料,再与亚硝酸钠反应,制备安全发剂。王远明[19]将沉降的红细胞血浆移置反应器中,搅拌后加入乙醇和乙酸等作防腐脱腥处理,然后在一条件下加入烟酸和烟酰胺和抗坏血酸及葡萄糖等作发及抗氧处理,反应产物经均质后得到呈清香味深红粘稠状物的无硝血红蛋白着剂。孔保华[20]从猪血中提取血红素,将其与一定量的亚硝酸盐反应,经真空冷冻干燥后合成制得腌肉素(CCMP)。为了提高亚硝基血红蛋白类素的稳定性和分散性,杨锡洪,夏文水[21]研究了用猪血制备糖基化亚硝基蛋白,在日光、加热等条件下的泽变化和稳定
性,将其与抗氧化剂和防腐剂组成多元腌制系统并应用灌肠中,测定TBA值和各种醛类物质,取得了很好的效果。
国外在这一方面的研究较早且较深入,最早提出使用腌肉素概念的是前苏联学者,莫斯科肉乳工艺学院的Palmin等人[22]。L.J.Rubin和L.L.Diosady[23],采用牛血中的血红素来合成亚硝基亚铁血红素。先从血液中制备高铁血红素,用乙酸盐(glacial acetic acid salt)法和丙酮酸法,用SrCl2和CaCl2做反应助剂。然后用亚硝酸钠,在还原剂的存在下,与高铁血红素反应合成素。1976年,Fox[24]提出了添加由血红蛋白合成的亚硝基血原可使腌肉制品获得较稳定的粉红,并因此可减少亚硝酸盐的使用量。1990年起,Shahidi和Pegg等人[25]对动物血液制取亚硝基血原的方法及其化学结构和抗氧化能力等方面进行了一些研究,取得了较好的效果,他们用从牛血中提取的血红素与NO气体进行反应,成功地制得肉制品发剂。日本坂田亮一等人[26]以商业Hb粉配成溶液和亚硝酸钠与抗坏血酸钠制备Hb反应混合物,并将反应物用于猪肉香肠中获得显著效果。
我国是世界上最大畜牧业大国,肉类总产量自1993年以来一直处于世界第一的位置,每年产生180万吨动物血液,动物血血液资源未得到充分利用,规模化生产还属于空白[27]。利
用血液生产亚硝基血红蛋白不但可以代替亚硝酸盐作为腌肉素提高安全性,而且可以补充肉中铁的含量。
添加红曲素等赋予肉制品红以替代亚硝酸盐的发作用是更加直接的方法。红曲素是红曲霉的次级代谢物,郑立红[28]等通过加入发酵香肠中红曲素,获得了良好的感官品质,得到了红曲素和亚硝酸钠加入到发酵香肠中是可行性结论。为了有效抑菌和抗氧化,低硝腊肉中红曲红素的添加量0.14g/kg(亚硝酸钠使用量为0.04g/kg)时即可满足消费者感官要求,还可增加肉制品中氨基酸的含量, 风味独特。红曲素在日光的照射下,保存率较低,而很多肉制品的包装大多不具有避光性,使得肉制品的颜在很短的时间内褪去,影响了肉制品的外观质量。
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