亞硝酸鹽替代物對肉糜色澤的影響

楊慧娟，王復龍，彭毅，李建飛，譚蘆蘭，陳黎洪，肖朝耿，盧文靜，朱國軍，唐宏剛*

(1.浙江省農業科學院 食品研究所，浙江 杭州 310021； 2.義烏市蘇溪鎮農業服務中心，浙江 義烏 322000)

肉類加工中，亞硝酸鹽作為發色劑，賦予肉制品特有的顏色及風味，同時還能起到抗氧化、抑制肉毒梭狀芽孢桿菌生長、形成良好質構等作用[1-2]。但是亞硝酸鹽在特定條件下可轉化為亞硝胺，具有一定的致癌性[3]。已有研究發現，果蔬粉中的還原性物質可以在一定程度上消除亞硝酸鹽，而既可做蔬菜食用又含有豐富紅色素的紅葉甜菜不但能消除亞硝酸鹽，也可作為食用色素[4]。血液中血紅素制備的亞硝基血紅蛋白在肉制品加工中可使肉制品的色澤、口感、營養特性更好，也是一種安全的著色劑[5]。

本研究以甜菜粉與低濃度亞硝酸鈉復合、甜菜粉與糖基化酰基血紅蛋白復合，探究復合物對肉糜色澤品質影響，以期確定替代亞硝酸鈉的最適方法。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮豬肉購自杭州本地超市，甜菜粉、糖基化酰基血紅蛋白均為本實驗室自制，亞硝酸鈉購自四川金山制藥公司。

KQ-100E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；85-2型磁力攪拌器，金壇市江南儀器廠；DK-S26型電熱恒溫水浴鍋，上海精宏實驗設備有限公司；ALB-224型電子天平，塞多利斯科學儀器(北京)有限公司；3nh型色差儀，深圳市三恩馳科技有限公司；FE-20型pH計，梅特勒-托利多儀器有限公司；Themo Scientific型冷凍離心機，美國賽默飛公司；UV-6100型紫外可見分光光度計，上海元析儀器有限公司；TA.XT Plus型質構儀，英國Stable Micro Systems公司；BJ-150型高速多功能剪切機，上海拜杰公司。

1.2 處理設計

取新鮮豬肉1 000 g(肥瘦比1∶4)，絞肉機攪碎后平均分為3份，進行不同處理：A組添加100 mg·kg-1亞硝酸鈉，B組添加0.5%甜菜粉和50 mg·kg-1亞硝酸鈉，C組添加0.1%甜菜粉和0.06%糖基化酰基血紅蛋白，混勻后置于4 ℃冰箱腌制24 h[6]。

1.3 指標檢測

1.3.1 pH測定

稱取肉樣10 g，分別加入90 mL蒸餾水，勻漿機勻漿30 s后用漏斗過濾，測定pH。

1.3.2 色差值測定

采用3nh色差儀測定樣品b*值(黃度值，正數代表黃色，負數代表藍色)，a*值(紅度值，反映肉色的紅色程度，正數代表紅素，負數代表綠色)，L*值(亮度值，反映色澤的亮度)[7]。每組樣品測定3次。

1.3.3 肌紅蛋白含量測定

取肉樣5 g，加入25 mL濃度為0.04 mol·L-1、pH 6.8的磷酸鈉緩沖溶液，20 ℃、10 000 r·min-1勻漿20 s，勻漿液于4 ℃冰箱冰浴1 h，10 000 r·min-1離心30 min，取上清液，用濾紙過濾，同種緩沖溶液補足至25 mL，0.25 μm微孔濾紙過濾，濾液用分光光度計分別在525、545、565和572 nm處測定吸光度，根據公式分別計算肌紅蛋白、脫氧肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白、高鐵肌紅蛋白含量[8]。

1.4 數據分析

數據采用Excel進行初步整理，SPSS 20.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 對肉糜pH的影響

各處理組肉糜pH無顯著差異，其中對照組為5.83±0.30，處理組分別為5.73±0.40和5.72±0.30。pH會影響天然色素的反應，較高的pH使肉中肌紅蛋白變性困難，促進天然色素與配體反應。如果肉的pH>6.3，有助于促進來自肉中組氨酸、賴氨酸、蛋氨酸和煙酰胺配體與血紅素結合，形成粉紅色[9]。

2.2 對肉糜色澤的影響

如圖1所示，各處理對肉糜亮度、紅度和黃度都有顯著影響。亮度、紅度和黃度值均是處理組顯著大于對照組，其中，亮度值最大值出現在甜菜粉和亞硝酸鈉處理組中，紅度值的最大值出現在甜菜粉和糖基化酰基血紅蛋白處理組中。本研究中采用的替代物是豬的血紅蛋白與糖美拉德反應產物，類似這種替代物國外有研究報道，其具有一定的抗氧化性，在腌肉過程中可以取代亞硝酸鹽的抗氧化作用[10]。血液中的血紅蛋白是由四分子血紅素和一分子有四條膚鏈的球蛋白構成，分子結構與肌紅蛋白分子結構相似[11]。血紅蛋白和肌紅蛋白對亞硝基均具有較強的結合力，將制得的亞硝基血紅蛋白作為一種著色劑加人到肉制品中，從而使肉制品呈現鮮亮的玫瑰紅色，有效地降低肉制品中亞硝基殘留量[12-13]。甜菜紅色素是紅甜菜中有色化合物的總稱，由紅色的甜菜色苷和黃色的甜菜黃素兩類化合物組成，甜菜紅色素抗氧化能力相對較強，對色澤的保護有一定作用[24]。因此，甜菜紅和糖基化酰基血紅蛋白均為天然且安全的優良著色劑。

同色澤指標柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著。圖1 不同亞硝酸鹽替代物對肉糜色澤的影響

2.3 對肉糜肌紅蛋白存在狀態的影響

不同亞硝酸鹽替代物對肌紅蛋白存在狀態的影響見圖2。如圖所示，不同處理對3種肌紅蛋白都有顯著影響，其中脫氧肌紅蛋白含量A組>C組>B組，氧合肌紅蛋白含量C組>B組>A組，高鐵肌紅蛋白含量B組>C組>A組。

同蛋白柱上無相同小寫字母表示組間差異顯著。圖2 不同亞硝酸鹽替代物對肌紅蛋白 存在狀態的影響

3 討論

肉色是用來評價肉制品新鮮程度、決定消費者購買行為的重要指標。如果不經過任何處理，肉在貯藏過程中會由鮮紅色轉變為棕褐色，降低其商品價值，這種顏色的轉變是由肉中的氧合肌紅蛋白不斷被氧化為高鐵肌紅蛋白導致的，肌肉中3種形態的肌紅蛋白(脫氧肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白、高鐵肌紅蛋白)之間的相互轉化是決定肉色變化的主要因素[15-16]。鮮肉中的肌紅蛋白為還原型，呈暗紫色，很不穩定，易被氧化變色。還原型肌紅蛋白分子中的二價鐵離子上的結合水被分子狀態的氧置換，形成氧合肌紅蛋白，色澤鮮紅[17]。當氧合肌紅蛋白在氧或氧化劑的存在下進一步將二價鐵氧化成三價鐵時，則生成褐色的高鐵肌紅蛋白。而腌肉糜制品的色澤主要取決于肌肉組織中肌紅蛋白的狀態以及肌紅蛋白的濃度轉化為亞硝基色素的程度，而亞硝酸鹽的最低添加量決定腌制肉的最佳色澤[18]。

亞硝酸很不穩定，即使在常溫下也可分解產生亞硝基，所生成的亞硝基很快與肌紅蛋白反應生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基肌紅蛋白[19]。此外，肉經亞硝酸鹽腌制后也會產生紅色的一氧化氮肌紅蛋白，一氧化氮肌紅蛋白在鹽和加熱的作用下會因珠蛋白變性而轉變成比較穩定的色素，這種亞硝基肌紅蛋白或亞硝基血紅蛋白，也稱腌肉色素，呈粉紅色[20]。

肌紅蛋白是復合蛋白質，由一條多肽鏈的珠蛋白和一個帶氧的血紅素基組成。血紅素鐵構成了氧合肌紅蛋白的主要鐵元素，其含量可直接反應氧合肌紅蛋白的變化[21]，脫氧肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白是決定肉樣色澤的主要蛋白，其中脫氧肌紅蛋白呈暗紅色，氧合肌紅蛋白呈鮮紅色，高鐵肌紅蛋白呈灰棕色，氧合肌紅蛋白含量越高，肉樣色澤則越鮮艷[22]。Connolly等[23]報道，亞硝酸鹽會使氧合肌紅蛋白變得不穩定。亞硝酸鹽的富集會提高氧化作用，促進色素氧化所需的亞硝酸鹽的量比促進脂質氧化的少。Madhavi等[24]和Kim等[25]報道，高鐵肌紅蛋白在高鐵肌紅蛋白還原酶的作用下可還原為氧合肌紅蛋白，使肉樣呈現較好色澤，同時，氧合肌紅蛋白會被空氣中的氧氣氧化為高鐵肌紅蛋白，使肉樣呈現較差色澤，這兩個過程是同時進行的。本研究中，添加0.1%甜菜紅和0.06%糖基化酰基血紅蛋白能減緩氧合肌紅蛋白氧化為高鐵肌紅蛋白，從而增加氧合肌紅蛋白的含量，使肉樣呈現較好的色澤。

4 小結

本研究中，對豬肉糜進行3種發色處理，添加0.1%甜菜粉和0.06%糖基化酰基血紅蛋白的肉糜品質最好。