風(fēng)鴨加工過程中二乙基亞硝胺與亞硝酸鹽含量的變化

欒亞 丁占生 郇延軍 徐為民

摘 要：研究風(fēng)鴨加工過程中，亞硝酸鈉（NaNO2）添加量和風(fēng)干時間對產(chǎn)品中殘留的NaNO2和生成的二乙基亞硝胺（NDEA）含量的影響，并探討NaNO2含量和NDEA含量隨著加工工藝點的變化規(guī)律。結(jié)果表明：原料肉中沒有或含量極微的NDEA，NDEA主要在腌制階段生成并積累；在風(fēng)干階段，NaNO2含量和NDEA含量都呈下降趨勢。NaNO2殘留量和NDEA含量都隨著NaNO2添加量的增大而明顯增大。

關(guān)鍵詞：風(fēng)鴨；氣相色譜法-質(zhì)譜法；二乙基亞硝胺；亞硝酸鹽

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

中圖分類號：TS251 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）03-0022-04

風(fēng)鴨是我國一種傳統(tǒng)的腌臘肉制品，風(fēng)味獨特，在江浙地區(qū)較常見。風(fēng)鴨加工過程中常會添加亞硝酸鹽，亞硝酸鹽可以抑制肉毒梭狀芽胞桿菌的生長和產(chǎn)生毒素，有助于風(fēng)鴨特殊風(fēng)味的形成，生成喜人的紅色，并能增強抗氧化效果。但是，由亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化生成的亞硝化試劑與蛋白質(zhì)降解產(chǎn)物次級胺類物質(zhì)在一定的條件下反應(yīng)生成具有強致癌作用的亞硝胺。由于亞硝胺導(dǎo)致的安全問題，世界各國都對食品中NaNO2的使用量以及亞硝胺含量有嚴格限制，我國規(guī)定腌臘肉制品中NaNO2最大使用量為150mg/kg，產(chǎn)品殘留量不大于30mg/kg（以NaNO2計）[1]，而肉制品中二乙基亞硝胺（NDEA）的含量不得超過5μg/kg[2]。

研究[3-6]表明，影響肉制品中亞硝胺形成的因素主要包括工藝流程、肉制品種類、功能性添加物和微生物的參與。部分學(xué)者[7-8]在對肉制品中亞硝胺進行研究時發(fā)現(xiàn)經(jīng)過加工的腌臘肉制品存在一定量的NDEA。本實驗通過添加不同量的NaNO2，研究了NaNO2添加量和風(fēng)干時間對產(chǎn)品中殘留的NaNO2和生成的NDEA含量的影響，并探討了NaNO2含量和NDEA含量隨著加工工藝點的變化規(guī)律。從肉制品安全的角度出發(fā)，為風(fēng)鴨的基礎(chǔ)研究提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

取90日齡、體質(zhì)量2kg左右白鴨為原料，分為A、B、C三組，A組NaNO2添加量為150mg/kg，B組NaNO2添加量為100mg/kg，C組NaNO2添加量為50mg/kg。

工藝過程相同，如下：原料鴨→清洗修整→濕腌（0～4℃，48h）→瀝水→風(fēng)干（17～19℃，6d，風(fēng)速6m/s，相對濕度68%）→成品。

腌制液鹽質(zhì)量分數(shù)14%。原輔料混合均勻后，置于0～4℃冰箱中腌制并計時，每12h翻一次。

分別取原料、腌制后、風(fēng)干第2天、風(fēng)干第4天、風(fēng)干第5天、風(fēng)干第6天（即成品）6個工藝點的鴨胸、鴨腿肉質(zhì)量比1：1混合粉碎，樣品密封包裝編號后于4℃保藏以備各項指標(biāo)的測定。

二乙基亞硝胺（NDEA）、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺 美國Sigma公司；二氯甲烷（全玻璃儀器重蒸）；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 英國菲尼根質(zhì)譜公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國IKA公司；微量注射器（50μL）；電子調(diào)溫電熱套 江蘇常州市金壇榮華儀器制造有限公司；721型分光光度計 上海第三分析儀器廠；BS223S型電子天平 上海電子天平廠；發(fā)酵室 杭州艾博科技工程有限公司。

1.3 NaNO2含量的測定

按照GB/T 5009.33—2010《食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定》中的分光光度法進行測定。

1.4 NDEA含量的測定

根據(jù)GB/T 5009.26—2003《食品中N-亞硝胺類的測定》中氣相色譜-質(zhì)譜儀法。取200g試樣水蒸氣蒸餾，餾出液經(jīng)萃取純化后濃縮至1mL備用。

色譜條件：汽化室溫度190℃，色譜柱溫度145℃ （NDEA），色譜柱內(nèi)徑1.8～3.0mm、長2m玻璃柱、內(nèi)裝涂以15% PEG20固定液和KOH溶液（10g/L）的80～100目Chromosorb WAW～DMCS，載氣氦氣，流速40mL/min。

質(zhì)譜條件：分辨率≥7000，離子化電壓70V，離子化電流300μA，離子源溫度180℃，離子源真空度1.33×10-4Pa，界面溫度180℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 加工過程鴨肉中NaNO2含量的變化

圖1顯示，原料鴨肉中NaNO2含量很少，腌制時NaNO2隨著食鹽的滲透由腌制液向鴨肉中擴散滲透，腌制結(jié)束后鴨肉中NaNO2含量增大，并達到整個加工過程中的最大值。實驗中測得腌制結(jié)束時3個組的鴨肉中NaNO2含量與NaNO2添加量相比有約50%～60%的降幅。造成這種現(xiàn)象的原因為：一是腌制液暴露在空氣中使得NaNO2的慢慢氧化損失，二是一部分NaNO2留在腌制液中而沒有滲透到鴨肉中。

從腌制結(jié)束到風(fēng)干第6天，隨著風(fēng)干時間的延長，3組鴨肉中NaNO2含量都呈下降趨勢。風(fēng)干期間，在鴨肉的微酸環(huán)境中，NaNO2轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛幔瑏喯跛針O易分解并釋放出亞硝基（NO），NO再與肌紅蛋白結(jié)合生成呈鮮紅的亞硝基肌紅蛋白，使鴨肉呈現(xiàn)腌肉紅色。除了發(fā)色化學(xué)反應(yīng)能消耗亞硝酸鹽外，陳婉珠等[9]認為風(fēng)味物質(zhì)的形成可能跟亞硝酸鹽的消耗有關(guān)。

圖1顯示，3組中，腌制結(jié)束到風(fēng)干第4天NaNO2含量急劇減少，變化差異顯著（P<0.05）。第5～6天，NaNO2含量仍然在減少，但下降趨勢明顯變緩，變化差異不顯著（P>0.05）。同時在實驗中觀察到，在風(fēng)干前4d風(fēng)鴨的色澤發(fā)生明顯變化，形成鮮紅色，第4天之后色澤逐漸穩(wěn)定。腌臘肉制品的發(fā)色反應(yīng)是一個緩慢而復(fù)雜的過程，包括一系列的微生物、酶、化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)受許多因素影響，如肉的pH值、色素含量、氧化還原潛力、腌制劑的擴散、溫度、水分等[10]。

2.2 NaNO2添加量對加工過程鴨肉中NaNO2含量的影響

實驗測得腌制結(jié)束時3組鴨肉中NaNO2含量依次為49.39、30.88mg/kg和22.46mg/kg，含量依次減小且差異顯著（P<0.05）。NaNO2初始添加量越大，腌制后鴨肉中NaNO2含量越大，說明NaNO2初始添加量對腌制后鴨肉中NaNO2含量起決定作用。宋永等[11]通過對肉糜制品和干腌肉塊NaNO2含量預(yù)測模型的建立的研究中發(fā)現(xiàn)，成品中NaNO2含量與NaNO2添加量呈正相關(guān)。從整個加工過程來看，同一工藝點NaNO2的含量C組

目前國內(nèi)對腌臘肉制品中添加的NaNO2含量限制在150mg/kg，本實驗NaNO2添加量分別為150、100mg/kg和50mg/kg，實驗最終得到的風(fēng)鴨成品中NaNO2含量分別為20.03、14.87mg/kg和8.40mg/kg，都未超過食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的30mg/kg。但是唐愛明等[12]發(fā)現(xiàn)在實際生產(chǎn)中，即使在原材料里投放的NaNO2低于國家規(guī)定的最大使用量150mg/kg，成品中的NaNO2殘留量仍會出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。他認為原材料的肥瘦比例、新鮮程度、腌制時間和溫度、加工程序以及肉湯的反復(fù)使用是造成超標(biāo)的主要原因。因此，實際生產(chǎn)中即使亞硝酸鹽的添加量在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍之內(nèi)，也不能表明產(chǎn)品的絕對安全性。而在添加量允許范圍內(nèi)，同時保證亞硝酸鹽殘留量不超標(biāo)，以確保食品的安全性，有待于進一步的研究。

2.3 加工過程中風(fēng)鴨中NDEA含量的變化

圖2顯示，原料鴨中NDEA含量為0，NDEA在腌制階段生成。國外研究[4]表明，高溫時亞硝胺比較容易生成，但仍有報道表明在一些沒有經(jīng)過高溫的傳統(tǒng)腌臘肉制品也存在亞硝胺。首先，肉制品中亞硝胺的含量是受到原料（包括種類、年齡、環(huán)境、微生物和儲藏等影響）和肉制品的加工過程影響，因此各種肉制品的亞硝胺含量也會有明顯的不同[13]。再次，NDEA的生成量與肉制品蛋白質(zhì)和脂肪的含量比例有很大關(guān)系，而鴨肉和豬肉、牛肉等的蛋白質(zhì)和脂肪含量比例差異很大。此外，腌制液中不可避免的攜帶有各種微生物，根據(jù)Ayanaba等[14]研究表明，微生物的生長繁殖能促進亞硝胺的生成；鴨子宰殺和處理方法與豬肉和牛肉又不同，這些都可能導(dǎo)致腌制期間NDEA的大量生成。馬儷珍等[7]發(fā)現(xiàn)鹽水火腿在腌制階段即有亞硝胺的生成，這與本研究結(jié)果一致。

腌制后，鴨肉中NDEA含量達到整個加工期間的最大值，之后的風(fēng)干期間，3組鴨肉中NDEA含量都呈現(xiàn)下降趨勢。Theiler等[15]認為在實際生產(chǎn)中NDEA的生成和損失是同時存在的，而最終NDEA含量是生成速率和損失速率共同作用的結(jié)果。本實驗風(fēng)干在發(fā)酵室中進行，人工控溫控濕：風(fēng)速6m/s，溫度18℃，濕度66%。在這種風(fēng)干條件下，雖然經(jīng)過一段時間后微生物能夠為亞硝基化反應(yīng)創(chuàng)造較好的pH值和酶環(huán)境，但是風(fēng)干期間鴨肉中NaNO2含量不斷降低，風(fēng)干第5天時，NaNO2添加量最大的A組NaNO2含量下降為20mg/kg左右，這可能導(dǎo)致亞硝基化反應(yīng)前體物質(zhì)不足，使NDEA生成變緩。同時由于水分減少鹽含量升高，而亞硝化反應(yīng)需在水溶液中進行，使得NDEA生成反應(yīng)進行更加不易，導(dǎo)致NDEA生成變緩甚至完全停止。此外，微生物活動導(dǎo)致的NDEA分解反應(yīng)，以及一些抑制劑如抗壞血酸鈉的抑制作用，同時NDEA自身的揮發(fā)損失，使得NDEA的損失速率高于其生成速率，最終導(dǎo)致NDEA含量不斷降低。Yurchenko等[16]對油煎羊肉和豬肉罐頭的保藏試驗中也發(fā)現(xiàn)在風(fēng)干成熟時，二甲基亞硝胺（NDMA）含量有下降趨勢。雖然NDEA和NDMA是2種不同的亞硝胺，但從理化性質(zhì)上看，2種亞硝胺具有相似之處，本實驗中發(fā)現(xiàn)的風(fēng)干期間NDEA的變化趨勢與Yurchenko等[16]研究的NDMA的變化趨勢相似。

2.4 NaNO2添加量對加工過程鴨肉中NDEA含量的影響

從整個加工過程來看，3組鴨肉同一工藝點NDEA的含量C組

2.5 加工過程鴨肉中NDEA含量與NaNO2含量的相關(guān)性

圖1、2顯示，NaNO2初始添加量越大，腌制后和風(fēng)干期間的NaNO2的含量和NDEA的含量也越大，同時整個加工過程風(fēng)鴨中NDEA含量與NaNO2含量都是下降的，變化趨勢基本相同。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含量的降低較NaNO2含量的降低有明顯的滯后性。這可能是因為風(fēng)干前2d水分迅速減少，NaNO2濃度和胺類物質(zhì)濃度相對增大，亞硝基化反應(yīng)的前體物質(zhì)濃度增大，促進了NDEA的生成。使得NDEA的生成量一度和損失量相抗衡，沒有出現(xiàn)大幅度的降低。風(fēng)干第4天后水分繼續(xù)減少，鴨肉中環(huán)境對亞硝化反應(yīng)不再起促進作用，同時NaNO2含量降低使得亞硝基化反應(yīng)的前體物質(zhì)減少，使NDEA生成量減少甚至停止，導(dǎo)致第4天之后NDEA含量大量降低。

為進一步研究風(fēng)鴨加工過程中NaNO2含量與NDEA含量的關(guān)系，對兩者進行相關(guān)性分析，見表1。從表1可以看出：3組風(fēng)鴨在加工過程中，NaNO2含量與NDEA含量的相關(guān)性系數(shù)都比較大（都在0.9左右），顯著正相關(guān)。這說明在加工過程中NaNO2含量是影響NDEA含量的關(guān)鍵因素，即控制亞硝酸鹽的含量可以有效控制風(fēng)鴨中NDEA的生成。Sen等[17]研究了培根（bacon）中亞硝胺生成量的變化規(guī)律，結(jié)果表明，NaNO2含量的變化與NDEA的生成具有顯著相關(guān)性，這與本研究結(jié)果一致。

肉制品中NDEA的形成是一個復(fù)雜的過程，依賴于多種因素如亞硝基化的前體物質(zhì)含量、催化劑或抑制劑的存在、微生物的參與以及NDEA自身損失，還與生產(chǎn)過程中的外界條件密切相關(guān)，對于明確NDEA的生成機理有待于進一步的研究。

3 結(jié) 論

3.1 鴨肉中NaNO2含量與NaNO2初始添加量和加工時間有關(guān)。NaNO2初始添加量越大，加工過程中NaNO2含量越大。風(fēng)干期間，隨著風(fēng)干時間的延長，NaNO2含量呈下降趨勢。

3.2 原料肉中沒有或含量極微的NDEA，NDEA主要在腌制階段生成并積累。在風(fēng)干階段，NDEA含量呈下降趨勢。NDEA含量隨著NaNO2添加量的增大而顯著增大。

3.3 相關(guān)性分析表明，風(fēng)鴨加工過程中NDEA含量與NaNO2含量呈正相關(guān)性，即風(fēng)鴨加工過程中NaNO2含量是影響NDEA含量的重要因素，控制亞硝酸鹽的含量可以有效控制風(fēng)鴨中NDEA的生成。

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