风鸭加工过程中二乙基亚硝胺与亚硝酸盐含量的变化

栾亚 丁占生 郇延军 徐为民

摘 要：研究风鸭加工过程中，亚硝酸钠（NaNO2）添加量和风干时间对产品中残留的NaNO2和生成的二乙基亚硝胺（NDEA）含量的影响，并探讨NaNO2含量和NDEA含量随着加工工艺点的变化规律。结果表明：原料肉中没有或含量极微的NDEA，NDEA主要在腌制阶段生成并积累；在风干阶段，NaNO2含量和NDEA含量都呈下降趋势。NaNO2残留量和NDEA含量都随着NaNO2添加量的增大而明显增大。

关键词：风鸭；气相色谱法-质谱法；二乙基亚硝胺；亚硝酸盐

Changes in Nitrite and Diethylnitrosamine during Dry-Cured Duck Production

LUAN Ya1，DING Zhan-sheng1，HUAN Yan-jun1，*，XU Wei-min2，*

（1. School of Food Science and Technology， Jiangnan University， Wuxi 214122， China；

2. Institute of Agricultural Products Processing， Jiangsu Academy of Agricultural Sciences， Nanjing 210014， China）

Abstract：This study focused on changes in nitrite and diethylnitrosamine （NDEA） in dry-cured at different stages of the production process and the effect of initial nitrite content and drying time on residual nitrite level and the formation of diethylnitrosamine. Diethylnitrosamine was undetectable or at a minute level in raw meat and formed and accumulated primarily at the curing stage. The contents of both nitrite and diethylnitrosamine showed a downtrend at the air-drying stage. Furthermore， adding more nitrite to duck meat led to a notable increase in its residual level and diethylnitrosamine formation.

Key words：dry-cured duck；GC-MS；NDEA；NaNO2

中图分类号：TS251 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）03-0022-04

风鸭是我国一种传统的腌腊肉制品，风味独特，在江浙地区较常见。风鸭加工过程中常会添加亚硝酸盐，亚硝酸盐可以抑制肉毒梭状芽胞杆菌的生长和产生毒素，有助于风鸭特殊风味的形成，生成喜人的红色，并能增强抗氧化效果。但是，由亚硝酸盐转化生成的亚硝化试剂与蛋白质降解产物次级胺类物质在一定的条件下反应生成具有强致癌作用的亚硝胺。由于亚硝胺导致的安全问题，世界各国都对食品中NaNO2的使用量以及亚硝胺含量有严格限制，我国规定腌腊肉制品中NaNO2最大使用量为150mg/kg，产品残留量不大于30mg/kg（以NaNO2计）[1]，而肉制品中二乙基亚硝胺（NDEA）的含量不得超过5μg/kg[2]。

研究[3-6]表明，影响肉制品中亚硝胺形成的因素主要包括工艺流程、肉制品种类、功能性添加物和微生物的参与。部分学者[7-8]在对肉制品中亚硝胺进行研究时发现经过加工的腌腊肉制品存在一定量的NDEA。本实验通过添加不同量的NaNO2，研究了NaNO2添加量和风干时间对产品中残留的NaNO2和生成的NDEA含量的影响，并探讨了NaNO2含量和NDEA含量随着加工工艺点的变化规律。从肉制品安全的角度出发，为风鸭的基础研究提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

取90日龄、体质量2kg左右白鸭为原料，分为A、B、C三组，A组NaNO2添加量为150mg/kg，B组NaNO2添加量为100mg/kg，C组NaNO2添加量为50mg/kg。

工艺过程相同，如下：原料鸭→清洗修整→湿腌（0～4℃，48h）→沥水→风干（17～19℃，6d，风速6m/s，相对湿度68%）→成品。

腌制液盐质量分数14%。原辅料混合均匀后，置于0～4℃冰箱中腌制并计时，每12h翻一次。

分别取原料、腌制后、风干第2天、风干第4天、风干第5天、风干第6天（即成品）6个工艺点的鸭胸、鸭腿肉质量比1：1混合粉碎，样品密封包装编号后于4℃保藏以备各项指标的测定。

二乙基亚硝胺（NDEA）、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺 美国Sigma公司；二氯甲烷（全玻璃仪器重蒸）；其余试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪 英国菲尼根质谱公司；旋转蒸发仪 德国IKA公司；微量注射器（50μL）；电子调温电热套 江苏常州市金坛荣华仪器制造有限公司；721型分光光度计 上海第三分析仪器厂；BS223S型电子天平 上海电子天平厂；发酵室 杭州艾博科技工程有限公司。

1.3 NaNO2含量的测定

按照GB/T 5009.33—2010《食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定》中的分光光度法进行测定。

1.4 NDEA含量的测定

根据GB/T 5009.26—2003《食品中N-亚硝胺类的测定》中气相色谱-质谱仪法。取200g试样水蒸气蒸馏，馏出液经萃取纯化后浓缩至1mL备用。

色谱条件：汽化室温度190℃，色谱柱温度145℃ （NDEA），色谱柱内径1.8～3.0mm、长2m玻璃柱、内装涂以15% PEG20固定液和KOH溶液（10g/L）的80～100目Chromosorb WAW～DMCS，载气氦气，流速40mL/min。

质谱条件：分辨率≥7000，离子化电压70V，离子化电流300μA，离子源温度180℃，离子源真空度1.33×10-4Pa，界面温度180℃。

2 结果与分析

2.1 加工过程鸭肉中NaNO2含量的变化

图1显示，原料鸭肉中NaNO2含量很少，腌制时NaNO2随着食盐的渗透由腌制液向鸭肉中扩散渗透，腌制结束后鸭肉中NaNO2含量增大，并达到整个加工过程中的最大值。实验中测得腌制结束时3个组的鸭肉中NaNO2含量与NaNO2添加量相比有约50%～60%的降幅。造成这种现象的原因为：一是腌制液暴露在空气中使得NaNO2的慢慢氧化损失，二是一部分NaNO2留在腌制液中而没有渗透到鸭肉中。

从腌制结束到风干第6天，随着风干时间的延长，3组鸭肉中NaNO2含量都呈下降趋势。风干期间，在鸭肉的微酸环境中，NaNO2转变为亚硝酸，亚硝酸极易分解并释放出亚硝基（NO），NO再与肌红蛋白结合生成呈鲜红的亚硝基肌红蛋白，使鸭肉呈现腌肉红色。除了发色化学反应能消耗亚硝酸盐外，陈婉珠等[9]认为风味物质的形成可能跟亚硝酸盐的消耗有关。

图1显示，3组中，腌制结束到风干第4天NaNO2含量急剧减少，变化差异显著（P<0.05）。第5～6天，NaNO2含量仍然在减少，但下降趋势明显变缓，变化差异不显著（P>0.05）。同时在实验中观察到，在风干前4d风鸭的色泽发生明显变化，形成鲜红色，第4天之后色泽逐渐稳定。腌腊肉制品的发色反应是一个缓慢而复杂的过程，包括一系列的微生物、酶、化学反应，这些反应受许多因素影响，如肉的pH值、色素含量、氧化还原潜力、腌制剂的扩散、温度、水分等[10]。

2.2 NaNO2添加量对加工过程鸭肉中NaNO2含量的影响

实验测得腌制结束时3组鸭肉中NaNO2含量依次为49.39、30.88mg/kg和22.46mg/kg，含量依次减小且差异显著（P<0.05）。NaNO2初始添加量越大，腌制后鸭肉中NaNO2含量越大，说明NaNO2初始添加量对腌制后鸭肉中NaNO2含量起决定作用。宋永等[11]通过对肉糜制品和干腌肉块NaNO2含量预测模型的建立的研究中发现，成品中NaNO2含量与NaNO2添加量呈正相关。从整个加工过程来看，同一工艺点NaNO2的含量C组

目前国内对腌腊肉制品中添加的NaNO2含量限制在150mg/kg，本实验NaNO2添加量分别为150、100mg/kg和50mg/kg，实验最终得到的风鸭成品中NaNO2含量分别为20.03、14.87mg/kg和8.40mg/kg，都未超过食品安全国家标准规定的30mg/kg。但是唐爱明等[12]发现在实际生产中，即使在原材料里投放的NaNO2低于国家规定的最大使用量150mg/kg，成品中的NaNO2残留量仍会出现超标现象。他认为原材料的肥瘦比例、新鲜程度、腌制时间和温度、加工程序以及肉汤的反复使用是造成超标的主要原因。因此，实际生产中即使亚硝酸盐的添加量在国家标准规定的范围之内，也不能表明产品的绝对安全性。而在添加量允许范围内，同时保证亚硝酸盐残留量不超标，以确保食品的安全性，有待于进一步的研究。

2.3 加工过程中风鸭中NDEA含量的变化

图2显示，原料鸭中NDEA含量为0，NDEA在腌制阶段生成。国外研究[4]表明，高温时亚硝胺比较容易生成，但仍有报道表明在一些没有经过高温的传统腌腊肉制品也存在亚硝胺。首先，肉制品中亚硝胺的含量是受到原料（包括种类、年龄、环境、微生物和储藏等影响）和肉制品的加工过程影响，因此各种肉制品的亚硝胺含量也会有明显的不同[13]。再次，NDEA的生成量与肉制品蛋白质和脂肪的含量比例有很大关系，而鸭肉和猪肉、牛肉等的蛋白质和脂肪含量比例差异很大。此外，腌制液中不可避免的携带有各种微生物，根据Ayanaba等[14]研究表明，微生物的生长繁殖能促进亚硝胺的生成；鸭子宰杀和处理方法与猪肉和牛肉又不同，这些都可能导致腌制期间NDEA的大量生成。马俪珍等[7]发现盐水火腿在腌制阶段即有亚硝胺的生成，这与本研究结果一致。

腌制后，鸭肉中NDEA含量达到整个加工期间的最大值，之后的风干期间，3组鸭肉中NDEA含量都呈现下降趋势。Theiler等[15]认为在实际生产中NDEA的生成和损失是同时存在的，而最终NDEA含量是生成速率和损失速率共同作用的结果。本实验风干在发酵室中进行，人工控温控湿：风速6m/s，温度18℃，湿度66%。在这种风干条件下，虽然经过一段时间后微生物能够为亚硝基化反应创造较好的pH值和酶环境，但是风干期间鸭肉中NaNO2含量不断降低，风干第5天时，NaNO2添加量最大的A组NaNO2含量下降为20mg/kg左右，这可能导致亚硝基化反应前体物质不足，使NDEA生成变缓。同时由于水分减少盐含量升高，而亚硝化反应需在水溶液中进行，使得NDEA生成反应进行更加不易，导致NDEA生成变缓甚至完全停止。此外，微生物活动导致的NDEA分解反应，以及一些抑制剂如抗坏血酸钠的抑制作用，同时NDEA自身的挥发损失，使得NDEA的损失速率高于其生成速率，最终导致NDEA含量不断降低。Yurchenko等[16]对油煎羊肉和猪肉罐头的保藏试验中也发现在风干成熟时，二甲基亚硝胺（NDMA）含量有下降趋势。虽然NDEA和NDMA是2种不同的亚硝胺，但从理化性质上看，2种亚硝胺具有相似之处，本实验中发现的风干期间NDEA的变化趋势与Yurchenko等[16]研究的NDMA的变化趋势相似。

2.4 NaNO2添加量对加工过程鸭肉中NDEA含量的影响

从整个加工过程来看，3组鸭肉同一工艺点NDEA的含量C组

2.5 加工过程鸭肉中NDEA含量与NaNO2含量的相关性

图1、2显示，NaNO2初始添加量越大，腌制后和风干期间的NaNO2的含量和NDEA的含量也越大，同时整个加工过程风鸭中NDEA含量与NaNO2含量都是下降的，变化趋势基本相同。NaNO2含量在第0～2天降低的速率最大，而NDEA含量在第2～4天降低速率最大，NDEA含量的降低较NaNO2含量的降低有明显的滞后性。这可能是因为风干前2d水分迅速减少，NaNO2浓度和胺类物质浓度相对增大，亚硝基化反应的前体物质浓度增大，促进了NDEA的生成。使得NDEA的生成量一度和损失量相抗衡，没有出现大幅度的降低。风干第4天后水分继续减少，鸭肉中环境对亚硝化反应不再起促进作用，同时NaNO2含量降低使得亚硝基化反应的前体物质减少，使NDEA生成量减少甚至停止，导致第4天之后NDEA含量大量降低。

为进一步研究风鸭加工过程中NaNO2含量与NDEA含量的关系，对两者进行相关性分析，见表1。从表1可以看出：3组风鸭在加工过程中，NaNO2含量与NDEA含量的相关性系数都比较大（都在0.9左右），显著正相关。这说明在加工过程中NaNO2含量是影响NDEA含量的关键因素，即控制亚硝酸盐的含量可以有效控制风鸭中NDEA的生成。Sen等[17]研究了培根（bacon）中亚硝胺生成量的变化规律，结果表明，NaNO2含量的变化与NDEA的生成具有显著相关性，这与本研究结果一致。

肉制品中NDEA的形成是一个复杂的过程，依赖于多种因素如亚硝基化的前体物质含量、催化剂或抑制剂的存在、微生物的参与以及NDEA自身损失，还与生产过程中的外界条件密切相关，对于明确NDEA的生成机理有待于进一步的研究。

3 结 论

3.1 鸭肉中NaNO2含量与NaNO2初始添加量和加工时间有关。NaNO2初始添加量越大，加工过程中NaNO2含量越大。风干期间，随着风干时间的延长，NaNO2含量呈下降趋势。

3.2 原料肉中没有或含量极微的NDEA，NDEA主要在腌制阶段生成并积累。在风干阶段，NDEA含量呈下降趋势。NDEA含量随着NaNO2添加量的增大而显著增大。

3.3 相关性分析表明，风鸭加工过程中NDEA含量与NaNO2含量呈正相关性，即风鸭加工过程中NaNO2含量是影响NDEA含量的重要因素，控制亚硝酸盐的含量可以有效控制风鸭中NDEA的生成。

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