亞硝酸鹽安全性研究現狀

姚駿，陳闖，佟永薇

（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

亞硝酸鹽安全性研究現狀

姚駿，陳闖*，佟永薇

（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

從亞硝酸鹽的安全性入手，對亞硝酸鹽替代物研究現狀和抑制N-亞硝胺生成研究現狀進行綜述，為亞硝酸鹽在腌肉制品領域更安全使用提供參考。

亞硝酸鹽；安全性；替代物；N-亞硝胺

腌肉（或稱咸肉、臘肉、Bacon或Cured Meat）是用食鹽或以食鹽為主，并添加亞硝酸鈉、蔗糖等腌制材料處理肉類的過程[1]，腌制作為一種加工手法有悠久歷史，最早人們發現利用食鹽處理肉類會延緩肉類的腐敗變質[2-3]之后研究發現，亞硝酸鹽能使腌肉制品呈現穩定的紅色[4]，并具有獨特的風味[5]和抗氧化作用[6-7]，亞硝酸鹽還具有抑制肉毒梭狀芽孢桿菌（Clostridium botulinum，簡寫C.Botulinum）生長繁殖的作用，從而防止肉毒毒素產生，降低安全風險[8-11]。另有研究證實硝酸鹽在微生物的作用下轉化為亞硝酸鹽也可產生上述同樣作用[12-14]。因此，亞硝酸鹽被作為不可替代的添加劑應用在腌肉制品領域[15]。

但是，亞硝酸鹽亦可與肉制品中的次級胺，如仲胺、叔胺、氨基酸等發生反應，形成致癌物質N-亞硝胺化合物，如N-亞硝胺二甲基（N-dimethylnitrosamine，NDMA）、N-亞硝胺二乙基（N-diethylnitrosamine，DENA）、N-亞硝基吡咯烷（N-nitrosopyrrolidine，NPYR）、N-亞硝基哌啶（N-nitrosopiperidine，NPIP）、N-亞硝基二丁基（N-nitrosodi-n-butylamine，NDBA）等，誘發消化系統癌變，目前已成為食品安全關注的焦點之一[10，16-18]。鑒于此，消費者們不希望食品中添加亞硝酸鹽，學者們也開始尋找解決途徑，主要包括亞硝酸鹽替代物的研究和抑制N-亞硝胺生成的研究研究。

1 亞硝酸鹽替代物研究

1.1 抑菌替代物的研究

王柏琴研究了紅曲色素、乳酸鏈球菌素和山梨酸鉀對肉毒梭狀芽孢桿菌的抑制作用，證明山梨酸鉀使用量在2 000mg/kg時可以達到亞硝酸鈉150mg/kg的抑菌水平，而紅曲色素要想達到同等水平，使用量至少大于4000mg/kg，乳酸鏈球菌素的使用量在400mg/kg時可以達到亞硝酸鈉200mg/kg的水平[19]。

Huhtanen and Feinberg通過觀察肉罐頭貯藏中發生脹罐現象的時間，發現添加了0.4%山梨酸的罐頭可延長脹罐時間，證明了山梨酸具有抑制肉毒梭狀芽孢桿菌生長繁殖的作用，并且作用效果相當于135mg/kg的亞硝酸鈉[20]。但是Bauermann的研究表明，利用山梨酸代替亞硝酸鈉制作的法蘭克福香腸，其風味較難接受[21]。

Miller闡述了在不加亞硝酸鈉的火雞制品中，丙酸鹽、檸檬酸鹽、醋酸鹽、乳酸鹽和丙酮酸鹽都具有抑制肉毒梭狀芽孢桿菌生長的作用，雖然抑制程度不一，但是都可以作為抑制肉制品中肉毒梭狀芽孢桿菌生長繁殖的化學防腐劑[22]。

Huhtanen等研究了將鏈烯酸和酯類代替亞硝酸鹽加入接種過肉毒梭狀芽孢桿菌的培根中，結果表明這些物質均具有抑制肉毒梭狀芽孢桿菌生長繁殖的作用，并且作用效果同120mg/kg亞硝酸鈉，但是作者同時也表達了產品的感官性質和理化性質需要進一步去改進[23-24]。Huhtanen and Feinberg報道了山梨酸鹽可以很好的抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的生長，但是產品的抗氧化性和感官卻不能接受[20]。

1.2 發色替代物的研究

檀勝江利用碳氧血紅蛋白部分替代亞硝酸鈉制作豬肉腸，通過測定色澤、pH、脂肪氧化值、揮發性鹽基氮及菌落總數，證明試驗組與亞硝酸鈉組比較，可以提高豬肉腸的感官品質和理化品質，并且通過小鼠急性毒試驗、Ames試驗和喂養試驗，進一步表明碳氧血紅蛋白作為一種潛在的肉制品色素是安全的[25]。

王也研究了在臘腸加工過程中用注射紅曲紅色素替代亞硝酸鹽的發色作用，分別設計了9種不同的紅曲紅色素添加量，通過測定色差、水分和剪切力，結果表明處理組從色澤角度均能達到亞硝酸鈉組的水平，并且最佳紅曲紅色素添加量為0.001%[26]。

徐海洋使用異抗壞血酸鈉部分替代亞硝酸鹽制作臘腸，試驗設計5種異VC鈉添加濃度，并設計添加90mg/kg亞硝酸鈉的對照組，分別在10 d～60 d測定臘腸紅度、酸價、過氧化值、pH以及亞硝酸鹽殘留，結果表明用肉質量0.065%的異抗壞血酸鈉替代0.005%的亞硝酸鈉制作的臘腸，在品質方面與添加90mg/kg亞硝酸鈉的臘腸接近[27]。

楊錫洪闡述了目前利用血紅蛋白與亞硝酸鈉或者一氧化氮反應生成亞硝基血紅蛋白，不僅可以賦予產品理想的色澤，而且降低了產品中亞硝酸鹽殘留，從色澤考慮，亞硝基血紅蛋白是比較理想亞硝酸鹽替代物，作者還通過研究pH對組氨酸與血紅蛋白反應的影響，計算配位反應平衡常數和標準熵，最終制得組氨酸-血紅蛋白色素[28]。O’Boyle報道了二亞硝基亞鐵血色原作為一種替代發色劑，能夠使腌肉產生令人喜悅的粉紅色[29]。Shahidi報道了利用血紅素和一氧化氮制作的蒸煮腌肉色素可以替代亞硝酸鈉產生鮮艷的紅色，而且與添加亞硝酸鹽的肉制品相比，亮度、黃度和紅度值都不存在顯著差異[30-31]。Wood利用多種還原劑和抑菌劑復配亞硝基二鐵血色原使用，其中包括抗壞血酸鹽、三聚磷酸鹽、叔丁基對二苯酚和次磷酸鹽，結果表明處理效果相當于150mg/kg亞硝酸鈉的處理效果[32]。

亞硝酸鹽的替代物研究已經有許多成果，但是現有替代物只能起到亞硝酸鹽的部分作用，比如起發色作用的替代物抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的作用還不明確，而抑制肉毒梭狀芽孢桿菌生長的替代物卻引起感官和風味方面的問題。到目前為止，所有學者研究出來的替代物均不可能完全兼備亞硝酸鹽的四個方面作用。鑒于此，亞硝酸鹽在腌肉制品領域還是不可取代的，其有益作用遠大于其有害作用，所以，如何進一步降低其產生的危害作用成為學者們新的研究方向，即如何更大程度降低N-亞硝胺的生成。

2 抑制亞硝胺的生成的研究

2.1 肉類原料來源對N-亞硝胺生成的影響

Ryszard Rywotycki以8種野生動物作為對象，每種動物還做公母之分，用5年時間研究了每種動物生肉中的N-亞硝胺含量[33]，結果表明：母性動物的N-亞硝胺含量普遍要比公性動物低，麋鹿的N-亞硝胺含量最低，野豬的N-亞硝胺含量最高，并且同一物種不同樣本間的差異較大，也同時證明N-亞硝胺與野生動物的棲息地環境和食物營養結構有關。作者的研究為人們如何從肉品源頭降低N-亞硝胺含量指明了方向，可以通過調整性別比例，減少養殖環境中N-亞硝胺的污染并且適當改變動物飼料結構來控制原料肉中的N-亞硝胺含量。

Ryszard Rywotycki也同時指出人們經常食用的肉類品種中N-二甲基亞硝胺和N-二乙基亞硝胺含量的大小關系為：公牛＞公豬＞母豬＞閹牛＞閹豬＞小母豬＞小母牛＞奶牛＞閹馬＞母馬＞公羊＞閹羊＞母羊＞小牛犢＞山羊[34]。

Ryszard Rywotycki還研究了季節和飼養條件對于不同種食用動物體內N-二甲基亞硝胺和N-二乙基亞硝胺含量的影響，結果表明：所研究不同種樣本體內N-亞硝胺夏秋兩季含量最多，冬季含量最少，非生態養殖動物體內N-亞硝胺含量要比生態養殖的多2倍～4倍[35]。

2.2 食品添加劑、加工過程和包裝方式對N-亞硝胺形成的影響研究

Ryszard Rywotycki研究了生產過程中常用的氯化鈉、抗壞血酸鈉、多聚磷酸鈉、亞硝酸鈉以及巴氏殺菌方式對N-二甲基亞硝胺和N-二乙基亞硝胺生成的影響，研究結果表明，氯化鈉和抗壞血酸鈉對N-亞硝胺具有明顯的抑制作用，而加入多聚磷酸鹽會增加N-亞硝胺含量，N-亞硝胺的形成主要在于多聚磷酸鹽和亞硝酸鈉的使用，只要肉中加入亞硝酸鈉，即使再加入氯化鈉和抗壞血酸鈉，抑制作用也不明顯，通過對所有樣品做巴氏殺菌處理的對照，進一步表明巴氏殺菌法可以有效的降低N-亞硝胺的含量。作者的研究給生產肉制品提供了指導，在達到產品理化性質要求的前提下，盡量減少亞硝酸鈉和多聚磷酸鈉的使用，可以適當提高氯化鈉和抗壞血酸鈉的使用，并進行巴氏殺菌[36]。

Ryszard Rywotycki研究了焙烤肉類品種和添加劑種類對N-亞硝胺形成的影響，作者選取了15個人們經常食用的肉類品種，再結合氯化鈉和抗壞血酸鈉的添加，結果表明，單獨使用氯化鈉和抗壞血酸鈉都對N-亞硝胺起到抑制作用，一起使用抑制效果更明顯，同時證明焙烤處理增加了食物中N-亞硝胺的含量[34]。

Myung-Woo Byun發現發酵香腸經過輻照之后，N-二甲基亞硝胺和N-亞硝基吡咯烷的含量均比沒有輻照的對照組明顯下降，并且在冷藏條件下放置4周，N-亞硝胺含量依舊比對照組低[37]。結果表明大于10kGy的輻照對于發酵香腸在生產和保藏期間抑制N-亞硝胺的形成是有效的。Hyun-Joo Ahn也同樣發現經過輻照的香腸在真空包裝條件下冷藏貯存過程中，N-亞硝基吡咯烷的含量始終要比沒有經過輻照的對照組低[38]。

Fashan We研究了經過5 kGy伽馬射線輻照的中國如皋火腿中N-二甲基亞硝胺、N-二乙基亞硝胺和N-亞硝基吡咯烷的含量，發現以上三種N-亞硝胺含量在成熟和后熟過程中都要比對照組低，再次證明了輻照對于N-亞硝胺的清除作用[39]。

Hyun-Joo Ahn也證明了用至少為5 kGy伽馬射線輻照的鳳尾魚沙拉，其中N-二甲基亞硝胺和N-亞硝基吡咯烷的含量均出現明顯降低，且在貯藏過程中，始終低于非輻照組[40]。

Myung-Woo Byun發現使用真空包裝的發酵香腸中N-二甲基亞硝胺和N-亞硝基吡咯烷的含量均比有氧包裝的低，證明食品經過真空包裝可以降低N-亞硝胺的含量[37]。而C.Jo則報道了豬肉香腸采用有氧包裝，相對比真空包裝和二氧化碳氣調包裝（100%）要好，在使用亞硝酸鈉的前提下，生成的N-亞硝胺更少[41]。

2.3 香辛料阻斷亞硝胺生成的研究

馬儷珍等將桂皮、柚皮、八角和花椒四種提取液進行最優復配后，在體外對N-二甲基亞硝胺的阻斷率達到87.23%，比使用單一提取液的最佳效果提高了1.75%[42]。

王浩田、馬儷珍等采用超聲-微波輔助溶劑萃取法，通過正交選取八角的最佳提取條件（料液比為1∶25，60℃浸提20min）和丁香花蕾的最佳提取條件（料液比為1∶25，60℃浸提30min），并且在此條件下對N-二甲基亞硝胺的阻斷率分別達到80.32%和79.45%[43]。

張建斌、馬儷珍等研究八角、丁香、洋蔥、小茴香、大蒜、香菜6種香辛料體外阻斷N-二甲基亞硝胺效果，發現丁香和八角的抑制效果與加入量成正相關，可達到90%以上，洋蔥隨著加入量增加抑制效果下降，大蒜抑制效果先增加后穩定在25%左右，香菜和小茴香阻斷效果先增加后下降最后穩定在50%左右[44]。

李曉雁、馬儷珍等將桂皮、洋蔥和茶多酚復配制作豬肉香腸，發現當6%桂皮液添加5.4%，茶多酚添加0.029%，洋蔥添加3.5%時，對香腸中N-亞硝胺阻斷效果最好，且此時N-亞硝胺含量僅為6.8μg/kg[45]。

時艷玲也報道了體外模擬胃液條件下，除丁香外，姜、芹菜、芫荽、小茴香、草果、八角和韭菜均能不同程度阻斷N-亞硝胺生成，其中小茴香、芫荽、姜和韭菜的阻斷作用均高于同等劑量的抗壞血酸[46]。

2.4 其他天然成分阻斷N-亞硝胺研究

闞建全研究了豆豉非透析類黑精對二甲基亞硝胺的阻斷作用，發現豆豉非透析黑精對N-二甲基亞硝胺合成具有明顯的阻斷作用，且pH在3.0、4.0和5.0時抑制作用依舊明顯[47]。張慶樂闡述了黃酮類物質對N-亞硝胺的阻斷作用，指出玉米黃酮、竹葉黃酮、杜仲黃酮、蕎麥黃酮、柚皮黃酮和馬齒莧黃酮均對N-亞硝胺起抑制作用[48]。展銳發現火絨草的水提取物和醇提取物都具有抑制N-亞硝胺的能力，當質量濃度為10mg/mL時，阻斷率分別達到50%和90%[49]。陳忻研究了殼聚糖及其4種衍生物的N-亞硝胺合成阻斷率，結果表明脫乙酰度為90%的殼聚糖添加量為6 g/L時，殼聚糖阻斷率最高（73.2%），衍生物均具有抑制N-亞硝胺合成的能力，且水溶性殼聚糖阻斷率最高，達到62.2%[50]。荔枝核提取液、劉寄奴提取液和山楂提取液也被證明具有較強的N-亞硝胺阻斷作用，阻斷率都高達80%～90%[51-53]。

3 展望

目前，亞硝酸鹽替代物的研究和抑制N-亞硝胺的研究已經取得很多成果，但是還存在許多不足，比如，如何讓這些替代物同時兼備亞硝酸鹽更多的優點，如何從養殖環境和營養結構控制N-亞硝胺，如何發現更好的N-亞硝胺阻斷劑和加工包裝方式并將其應用在實際生產中，這些新的議題都將成為研究熱點。

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The Research Status of Nitrite Safety

YAO Jun，CHENChuang*，TONGYong-wei
（Tianjin Food Research InstituteCo.，Ltd.，Tianjin 301609，China）

This paper focused on the safety of nitrite.The research status of nitrite alternatives and the inhibition of N-nitrosamine were reviewed，which would provide a reference of the nitrite safer using in curedmeat.

nitrite；safety；alternative；N-natrosamine

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.07.036

2015-03-07

姚駿（1988—），女（漢），助理工程師，本科，研究方向：生物工程。

*通信作者