亚硝酸盐替代物对肉糜色泽的影响

2020-03-25杨慧娟王复龙彭毅李建飞谭芦兰陈黎洪肖朝耿卢文静朱国军唐宏刚

浙江农业科学 2020年2期

杨慧娟，王复龙，彭毅，李建飞，谭芦兰，陈黎洪，肖朝耿，卢文静，朱国军，唐宏刚*

(1.浙江省农业科学院食品研究所，浙江杭州 310021； 2.义乌市苏溪镇农业服务中心，浙江义乌 322000)

肉类加工中，亚硝酸盐作为发色剂，赋予肉制品特有的颜色及风味，同时还能起到抗氧化、抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长、形成良好质构等作用[1-2]。但是亚硝酸盐在特定条件下可转化为亚硝胺，具有一定的致癌性[3]。已有研究发现，果蔬粉中的还原性物质可以在一定程度上消除亚硝酸盐，而既可做蔬菜食用又含有丰富红色素的红叶甜菜不但能消除亚硝酸盐，也可作为食用色素[4]。血液中血红素制备的亚硝基血红蛋白在肉制品加工中可使肉制品的色泽、口感、营养特性更好，也是一种安全的着色剂[5]。

本研究以甜菜粉与低浓度亚硝酸钠复合、甜菜粉与糖基化酰基血红蛋白复合，探究复合物对肉糜色泽品质影响，以期确定替代亚硝酸钠的最适方法。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜猪肉购自杭州本地超市，甜菜粉、糖基化酰基血红蛋白均为本实验室自制，亚硝酸钠购自四川金山制药公司。

KQ-100E型超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；85-2型磁力搅拌器，金坛市江南仪器厂；DK-S26型电热恒温水浴锅，上海精宏实验设备有限公司；ALB-224型电子天平，塞多利斯科学仪器(北京)有限公司；3nh型色差仪，深圳市三恩驰科技有限公司；FE-20型pH计，梅特勒-托利多仪器有限公司；Themo Scientific型冷冻离心机，美国赛默飞公司；UV-6100型紫外可见分光光度计，上海元析仪器有限公司；TA.XT Plus型质构仪，英国Stable Micro Systems公司；BJ-150型高速多功能剪切机，上海拜杰公司。

1.2 处理设计

取新鲜猪肉1 000 g(肥瘦比1∶4)，绞肉机搅碎后平均分为3份，进行不同处理：A组添加100 mg·kg-1亚硝酸钠，B组添加0.5%甜菜粉和50 mg·kg-1亚硝酸钠，C组添加0.1%甜菜粉和0.06%糖基化酰基血红蛋白，混匀后置于4 ℃冰箱腌制24 h[6]。

1.3 指标检测

1.3.1 pH测定

称取肉样10 g，分别加入90 mL蒸馏水，匀浆机匀浆30 s后用漏斗过滤，测定pH。

1.3.2 色差值测定

采用3nh色差仪测定样品b*值(黄度值，正数代表黄色，负数代表蓝色)，a*值(红度值，反映肉色的红色程度，正数代表红素，负数代表绿色)，L*值(亮度值，反映色泽的亮度)[7]。每组样品测定3次。

1.3.3 肌红蛋白含量测定

取肉样5 g，加入25 mL浓度为0.04 mol·L-1、pH 6.8的磷酸钠缓冲溶液，20 ℃、10 000 r·min-1匀浆20 s，匀浆液于4 ℃冰箱冰浴1 h，10 000 r·min-1离心30 min，取上清液，用滤纸过滤，同种缓冲溶液补足至25 mL，0.25 μm微孔滤纸过滤，滤液用分光光度计分别在525、545、565和572 nm处测定吸光度，根据公式分别计算肌红蛋白、脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白含量[8]。

1.4 数据分析

数据采用Excel进行初步整理，SPSS 20.0软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 对肉糜pH的影响

各处理组肉糜pH无显著差异，其中对照组为5.83±0.30，处理组分别为5.73±0.40和5.72±0.30。pH会影响天然色素的反应，较高的pH使肉中肌红蛋白变性困难，促进天然色素与配体反应。如果肉的pH>6.3，有助于促进来自肉中组氨酸、赖氨酸、蛋氨酸和烟酰胺配体与血红素结合，形成粉红色[9]。

2.2 对肉糜色泽的影响

如图1所示，各处理对肉糜亮度、红度和黄度都有显著影响。亮度、红度和黄度值均是处理组显著大于对照组，其中，亮度值最大值出现在甜菜粉和亚硝酸钠处理组中，红度值的最大值出现在甜菜粉和糖基化酰基血红蛋白处理组中。本研究中采用的替代物是猪的血红蛋白与糖美拉德反应产物，类似这种替代物国外有研究报道，其具有一定的抗氧化性，在腌肉过程中可以取代亚硝酸盐的抗氧化作用[10]。血液中的血红蛋白是由四分子血红素和一分子有四条肤链的球蛋白构成，分子结构与肌红蛋白分子结构相似[11]。血红蛋白和肌红蛋白对亚硝基均具有较强的结合力，将制得的亚硝基血红蛋白作为一种着色剂加人到肉制品中，从而使肉制品呈现鲜亮的玫瑰红色，有效地降低肉制品中亚硝基残留量[12-13]。甜菜红色素是红甜菜中有色化合物的总称，由红色的甜菜色苷和黄色的甜菜黄素两类化合物组成，甜菜红色素抗氧化能力相对较强，对色泽的保护有一定作用[24]。因此，甜菜红和糖基化酰基血红蛋白均为天然且安全的优良着色剂。

同色泽指标柱上无相同小写字母表示组间差异显著。图1 不同亚硝酸盐替代物对肉糜色泽的影响

2.3 对肉糜肌红蛋白存在状态的影响

不同亚硝酸盐替代物对肌红蛋白存在状态的影响见图2。如图所示，不同处理对3种肌红蛋白都有显著影响，其中脱氧肌红蛋白含量A组>C组>B组，氧合肌红蛋白含量C组>B组>A组，高铁肌红蛋白含量B组>C组>A组。

同蛋白柱上无相同小写字母表示组间差异显著。图2 不同亚硝酸盐替代物对肌红蛋白存在状态的影响

3 讨论

肉色是用来评价肉制品新鲜程度、决定消费者购买行为的重要指标。如果不经过任何处理，肉在贮藏过程中会由鲜红色转变为棕褐色，降低其商品价值，这种颜色的转变是由肉中的氧合肌红蛋白不断被氧化为高铁肌红蛋白导致的，肌肉中3种形态的肌红蛋白(脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白)之间的相互转化是决定肉色变化的主要因素[15-16]。鲜肉中的肌红蛋白为还原型，呈暗紫色，很不稳定，易被氧化变色。还原型肌红蛋白分子中的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，色泽鲜红[17]。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，则生成褐色的高铁肌红蛋白。而腌肉糜制品的色泽主要取决于肌肉组织中肌红蛋白的状态以及肌红蛋白的浓度转化为亚硝基色素的程度，而亚硝酸盐的最低添加量决定腌制肉的最佳色泽[18]。

亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可分解产生亚硝基，所生成的亚硝基很快与肌红蛋白反应生成鲜艳的、亮红色的亚硝基肌红蛋白[19]。此外，肉经亚硝酸盐腌制后也会产生红色的一氧化氮肌红蛋白，一氧化氮肌红蛋白在盐和加热的作用下会因珠蛋白变性而转变成比较稳定的色素，这种亚硝基肌红蛋白或亚硝基血红蛋白，也称腌肉色素，呈粉红色[20]。

肌红蛋白是复合蛋白质，由一条多肽链的珠蛋白和一个带氧的血红素基组成。血红素铁构成了氧合肌红蛋白的主要铁元素，其含量可直接反应氧合肌红蛋白的变化[21]，脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白是决定肉样色泽的主要蛋白，其中脱氧肌红蛋白呈暗红色，氧合肌红蛋白呈鲜红色，高铁肌红蛋白呈灰棕色，氧合肌红蛋白含量越高，肉样色泽则越鲜艳[22]。Connolly等[23]报道，亚硝酸盐会使氧合肌红蛋白变得不稳定。亚硝酸盐的富集会提高氧化作用，促进色素氧化所需的亚硝酸盐的量比促进脂质氧化的少。Madhavi等[24]和Kim等[25]报道，高铁肌红蛋白在高铁肌红蛋白还原酶的作用下可还原为氧合肌红蛋白，使肉样呈现较好色泽，同时，氧合肌红蛋白会被空气中的氧气氧化为高铁肌红蛋白，使肉样呈现较差色泽，这两个过程是同时进行的。本研究中，添加0.1%甜菜红和0.06%糖基化酰基血红蛋白能减缓氧合肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白，从而增加氧合肌红蛋白的含量，使肉样呈现较好的色泽。