亚硝酸盐安全性研究现状

姚骏，陈闯，佟永薇

（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

亚硝酸盐安全性研究现状

姚骏，陈闯*，佟永薇

（天津市食品研究所有限公司，天津301609）

从亚硝酸盐的安全性入手，对亚硝酸盐替代物研究现状和抑制N-亚硝胺生成研究现状进行综述，为亚硝酸盐在腌肉制品领域更安全使用提供参考。

亚硝酸盐；安全性；替代物；N-亚硝胺

腌肉（或称咸肉、腊肉、Bacon或Cured Meat）是用食盐或以食盐为主，并添加亚硝酸钠、蔗糖等腌制材料处理肉类的过程[1]，腌制作为一种加工手法有悠久历史，最早人们发现利用食盐处理肉类会延缓肉类的腐败变质[2-3]之后研究发现，亚硝酸盐能使腌肉制品呈现稳定的红色[4]，并具有独特的风味[5]和抗氧化作用[6-7]，亚硝酸盐还具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌（Clostridium botulinum，简写C.Botulinum）生长繁殖的作用，从而防止肉毒毒素产生，降低安全风险[8-11]。另有研究证实硝酸盐在微生物的作用下转化为亚硝酸盐也可产生上述同样作用[12-14]。因此，亚硝酸盐被作为不可替代的添加剂应用在腌肉制品领域[15]。

但是，亚硝酸盐亦可与肉制品中的次级胺，如仲胺、叔胺、氨基酸等发生反应，形成致癌物质N-亚硝胺化合物，如N-亚硝胺二甲基（N-dimethylnitrosamine，NDMA）、N-亚硝胺二乙基（N-diethylnitrosamine，DENA）、N-亚硝基吡咯烷（N-nitrosopyrrolidine，NPYR）、N-亚硝基哌啶（N-nitrosopiperidine，NPIP）、N-亚硝基二丁基（N-nitrosodi-n-butylamine，NDBA）等，诱发消化系统癌变，目前已成为食品安全关注的焦点之一[10，16-18]。鉴于此，消费者们不希望食品中添加亚硝酸盐，学者们也开始寻找解决途径，主要包括亚硝酸盐替代物的研究和抑制N-亚硝胺生成的研究研究。

1 亚硝酸盐替代物研究

1.1 抑菌替代物的研究

王柏琴研究了红曲色素、乳酸链球菌素和山梨酸钾对肉毒梭状芽孢杆菌的抑制作用，证明山梨酸钾使用量在2 000mg/kg时可以达到亚硝酸钠150mg/kg的抑菌水平，而红曲色素要想达到同等水平，使用量至少大于4000mg/kg，乳酸链球菌素的使用量在400mg/kg时可以达到亚硝酸钠200mg/kg的水平[19]。

Huhtanen and Feinberg通过观察肉罐头贮藏中发生胀罐现象的时间，发现添加了0.4%山梨酸的罐头可延长胀罐时间，证明了山梨酸具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长繁殖的作用，并且作用效果相当于135mg/kg的亚硝酸钠[20]。但是Bauermann的研究表明，利用山梨酸代替亚硝酸钠制作的法兰克福香肠，其风味较难接受[21]。

Miller阐述了在不加亚硝酸钠的火鸡制品中，丙酸盐、柠檬酸盐、醋酸盐、乳酸盐和丙酮酸盐都具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长的作用，虽然抑制程度不一，但是都可以作为抑制肉制品中肉毒梭状芽孢杆菌生长繁殖的化学防腐剂[22]。

Huhtanen等研究了将链烯酸和酯类代替亚硝酸盐加入接种过肉毒梭状芽孢杆菌的培根中，结果表明这些物质均具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长繁殖的作用，并且作用效果同120mg/kg亚硝酸钠，但是作者同时也表达了产品的感官性质和理化性质需要进一步去改进[23-24]。Huhtanen and Feinberg报道了山梨酸盐可以很好的抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长，但是产品的抗氧化性和感官却不能接受[20]。

1.2 发色替代物的研究

檀胜江利用碳氧血红蛋白部分替代亚硝酸钠制作猪肉肠，通过测定色泽、pH、脂肪氧化值、挥发性盐基氮及菌落总数，证明试验组与亚硝酸钠组比较，可以提高猪肉肠的感官品质和理化品质，并且通过小鼠急性毒试验、Ames试验和喂养试验，进一步表明碳氧血红蛋白作为一种潜在的肉制品色素是安全的[25]。

王也研究了在腊肠加工过程中用注射红曲红色素替代亚硝酸盐的发色作用，分别设计了9种不同的红曲红色素添加量，通过测定色差、水分和剪切力，结果表明处理组从色泽角度均能达到亚硝酸钠组的水平，并且最佳红曲红色素添加量为0.001%[26]。

徐海洋使用异抗坏血酸钠部分替代亚硝酸盐制作腊肠，试验设计5种异VC钠添加浓度，并设计添加90mg/kg亚硝酸钠的对照组，分别在10 d～60 d测定腊肠红度、酸价、过氧化值、pH以及亚硝酸盐残留，结果表明用肉质量0.065%的异抗坏血酸钠替代0.005%的亚硝酸钠制作的腊肠，在品质方面与添加90mg/kg亚硝酸钠的腊肠接近[27]。

杨锡洪阐述了目前利用血红蛋白与亚硝酸钠或者一氧化氮反应生成亚硝基血红蛋白，不仅可以赋予产品理想的色泽，而且降低了产品中亚硝酸盐残留，从色泽考虑，亚硝基血红蛋白是比较理想亚硝酸盐替代物，作者还通过研究pH对组氨酸与血红蛋白反应的影响，计算配位反应平衡常数和标准熵，最终制得组氨酸-血红蛋白色素[28]。O’Boyle报道了二亚硝基亚铁血色原作为一种替代发色剂，能够使腌肉产生令人喜悦的粉红色[29]。Shahidi报道了利用血红素和一氧化氮制作的蒸煮腌肉色素可以替代亚硝酸钠产生鲜艳的红色，而且与添加亚硝酸盐的肉制品相比，亮度、黄度和红度值都不存在显著差异[30-31]。Wood利用多种还原剂和抑菌剂复配亚硝基二铁血色原使用，其中包括抗坏血酸盐、三聚磷酸盐、叔丁基对二苯酚和次磷酸盐，结果表明处理效果相当于150mg/kg亚硝酸钠的处理效果[32]。

亚硝酸盐的替代物研究已经有许多成果，但是现有替代物只能起到亚硝酸盐的部分作用，比如起发色作用的替代物抑制肉毒梭状芽孢杆菌的作用还不明确，而抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长的替代物却引起感官和风味方面的问题。到目前为止，所有学者研究出来的替代物均不可能完全兼备亚硝酸盐的四个方面作用。鉴于此，亚硝酸盐在腌肉制品领域还是不可取代的，其有益作用远大于其有害作用，所以，如何进一步降低其产生的危害作用成为学者们新的研究方向，即如何更大程度降低N-亚硝胺的生成。

2 抑制亚硝胺的生成的研究

2.1 肉类原料来源对N-亚硝胺生成的影响

Ryszard Rywotycki以8种野生动物作为对象，每种动物还做公母之分，用5年时间研究了每种动物生肉中的N-亚硝胺含量[33]，结果表明：母性动物的N-亚硝胺含量普遍要比公性动物低，麋鹿的N-亚硝胺含量最低，野猪的N-亚硝胺含量最高，并且同一物种不同样本间的差异较大，也同时证明N-亚硝胺与野生动物的栖息地环境和食物营养结构有关。作者的研究为人们如何从肉品源头降低N-亚硝胺含量指明了方向，可以通过调整性别比例，减少养殖环境中N-亚硝胺的污染并且适当改变动物饲料结构来控制原料肉中的N-亚硝胺含量。

Ryszard Rywotycki也同时指出人们经常食用的肉类品种中N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的大小关系为：公牛＞公猪＞母猪＞阉牛＞阉猪＞小母猪＞小母牛＞奶牛＞阉马＞母马＞公羊＞阉羊＞母羊＞小牛犊＞山羊[34]。

Ryszard Rywotycki还研究了季节和饲养条件对于不同种食用动物体内N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺含量的影响，结果表明：所研究不同种样本体内N-亚硝胺夏秋两季含量最多，冬季含量最少，非生态养殖动物体内N-亚硝胺含量要比生态养殖的多2倍～4倍[35]。

2.2 食品添加剂、加工过程和包装方式对N-亚硝胺形成的影响研究

Ryszard Rywotycki研究了生产过程中常用的氯化钠、抗坏血酸钠、多聚磷酸钠、亚硝酸钠以及巴氏杀菌方式对N-二甲基亚硝胺和N-二乙基亚硝胺生成的影响，研究结果表明，氯化钠和抗坏血酸钠对N-亚硝胺具有明显的抑制作用，而加入多聚磷酸盐会增加N-亚硝胺含量，N-亚硝胺的形成主要在于多聚磷酸盐和亚硝酸钠的使用，只要肉中加入亚硝酸钠，即使再加入氯化钠和抗坏血酸钠，抑制作用也不明显，通过对所有样品做巴氏杀菌处理的对照，进一步表明巴氏杀菌法可以有效的降低N-亚硝胺的含量。作者的研究给生产肉制品提供了指导，在达到产品理化性质要求的前提下，尽量减少亚硝酸钠和多聚磷酸钠的使用，可以适当提高氯化钠和抗坏血酸钠的使用，并进行巴氏杀菌[36]。

Ryszard Rywotycki研究了焙烤肉类品种和添加剂种类对N-亚硝胺形成的影响，作者选取了15个人们经常食用的肉类品种，再结合氯化钠和抗坏血酸钠的添加，结果表明，单独使用氯化钠和抗坏血酸钠都对N-亚硝胺起到抑制作用，一起使用抑制效果更明显，同时证明焙烤处理增加了食物中N-亚硝胺的含量[34]。

Myung-Woo Byun发现发酵香肠经过辐照之后，N-二甲基亚硝胺和N-亚硝基吡咯烷的含量均比没有辐照的对照组明显下降，并且在冷藏条件下放置4周，N-亚硝胺含量依旧比对照组低[37]。结果表明大于10kGy的辐照对于发酵香肠在生产和保藏期间抑制N-亚硝胺的形成是有效的。Hyun-Joo Ahn也同样发现经过辐照的香肠在真空包装条件下冷藏贮存过程中，N-亚硝基吡咯烷的含量始终要比没有经过辐照的对照组低[38]。

Fashan We研究了经过5 kGy伽马射线辐照的中国如皋火腿中N-二甲基亚硝胺、N-二乙基亚硝胺和N-亚硝基吡咯烷的含量，发现以上三种N-亚硝胺含量在成熟和后熟过程中都要比对照组低，再次证明了辐照对于N-亚硝胺的清除作用[39]。

Hyun-Joo Ahn也证明了用至少为5 kGy伽马射线辐照的凤尾鱼沙拉，其中N-二甲基亚硝胺和N-亚硝基吡咯烷的含量均出现明显降低，且在贮藏过程中，始终低于非辐照组[40]。

Myung-Woo Byun发现使用真空包装的发酵香肠中N-二甲基亚硝胺和N-亚硝基吡咯烷的含量均比有氧包装的低，证明食品经过真空包装可以降低N-亚硝胺的含量[37]。而C.Jo则报道了猪肉香肠采用有氧包装，相对比真空包装和二氧化碳气调包装（100%）要好，在使用亚硝酸钠的前提下，生成的N-亚硝胺更少[41]。

2.3 香辛料阻断亚硝胺生成的研究

马俪珍等将桂皮、柚皮、八角和花椒四种提取液进行最优复配后，在体外对N-二甲基亚硝胺的阻断率达到87.23%，比使用单一提取液的最佳效果提高了1.75%[42]。

王浩田、马俪珍等采用超声-微波辅助溶剂萃取法，通过正交选取八角的最佳提取条件（料液比为1∶25，60℃浸提20min）和丁香花蕾的最佳提取条件（料液比为1∶25，60℃浸提30min），并且在此条件下对N-二甲基亚硝胺的阻断率分别达到80.32%和79.45%[43]。

张建斌、马俪珍等研究八角、丁香、洋葱、小茴香、大蒜、香菜6种香辛料体外阻断N-二甲基亚硝胺效果，发现丁香和八角的抑制效果与加入量成正相关，可达到90%以上，洋葱随着加入量增加抑制效果下降，大蒜抑制效果先增加后稳定在25%左右，香菜和小茴香阻断效果先增加后下降最后稳定在50%左右[44]。

李晓雁、马俪珍等将桂皮、洋葱和茶多酚复配制作猪肉香肠，发现当6%桂皮液添加5.4%，茶多酚添加0.029%，洋葱添加3.5%时，对香肠中N-亚硝胺阻断效果最好，且此时N-亚硝胺含量仅为6.8μg/kg[45]。

时艳玲也报道了体外模拟胃液条件下，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断N-亚硝胺生成，其中小茴香、芫荽、姜和韭菜的阻断作用均高于同等剂量的抗坏血酸[46]。

2.4 其他天然成分阻断N-亚硝胺研究

阚建全研究了豆豉非透析类黑精对二甲基亚硝胺的阻断作用，发现豆豉非透析黑精对N-二甲基亚硝胺合成具有明显的阻断作用，且pH在3.0、4.0和5.0时抑制作用依旧明显[47]。张庆乐阐述了黄酮类物质对N-亚硝胺的阻断作用，指出玉米黄酮、竹叶黄酮、杜仲黄酮、荞麦黄酮、柚皮黄酮和马齿苋黄酮均对N-亚硝胺起抑制作用[48]。展锐发现火绒草的水提取物和醇提取物都具有抑制N-亚硝胺的能力，当质量浓度为10mg/mL时，阻断率分别达到50%和90%[49]。陈忻研究了壳聚糖及其4种衍生物的N-亚硝胺合成阻断率，结果表明脱乙酰度为90%的壳聚糖添加量为6 g/L时，壳聚糖阻断率最高（73.2%），衍生物均具有抑制N-亚硝胺合成的能力，且水溶性壳聚糖阻断率最高，达到62.2%[50]。荔枝核提取液、刘寄奴提取液和山楂提取液也被证明具有较强的N-亚硝胺阻断作用，阻断率都高达80%～90%[51-53]。

3 展望

目前，亚硝酸盐替代物的研究和抑制N-亚硝胺的研究已经取得很多成果，但是还存在许多不足，比如，如何让这些替代物同时兼备亚硝酸盐更多的优点，如何从养殖环境和营养结构控制N-亚硝胺，如何发现更好的N-亚硝胺阻断剂和加工包装方式并将其应用在实际生产中，这些新的议题都将成为研究热点。

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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

姚骏（1988—），女（汉），助理工程师，本科，研究方向：生物工程。

*通信作者