芹菜在肉制品中的應用研究進展

胡洋，毛濛蘭，唐善虎，李思寧

（西南民族大學生命科學與技術學院，四川成都610041）

芹菜在肉制品中的應用研究進展

胡洋，毛濛蘭，唐善虎*，李思寧

（西南民族大學生命科學與技術學院，四川成都610041）

對芹菜的化學成分，芹菜汁/粉的制作工藝進行綜述，并分析總結其在肉制品中的應用研究進展、存在的問題及發(fā)展前景。

芹菜；化學組成；亞硝酸鹽；肉制品

《中國居民膳食指南2013》[1]第二條“多吃蔬菜水果和薯類”與第四條“常吃適量的魚、禽、蛋和瘦肉”明確指出植物類和動物類食物在平衡膳食中的重要性。動植物食品的相互結合能完善食品的營養(yǎng)、風味，目前用于肉制品研究的蔬菜類主要有胡蘿卜、芹菜、西紅柿、香菇、洋蔥等。懷麗華[2]等研制了莧菜、西紅柿、胡蘿卜、洋蔥4種蔬菜泥香腸，綜合彈性指標和感官評價，各蔬菜泥的添加量均以8%為佳，得到的產品感官品質佳且理化指標和微生物指標均符合標準。同時植物中的某些色素、多酚類物質等十分有利于動物類食品加工的發(fā)色、抗氧化、抑菌等。Esen[3]等的研究表明在香腸中添加2 g/100 g的西紅柿粉可以降低氧化水平，并且可以增加香腸內外的顏色，提高香腸的可接受性。馬慶一等[4]用70%乙醇從蘋果汁生產廢渣中提取蘋果多酚（AP），與BHT復配（1∶1）后，按0.02%的比例加入到臘肉涂膜液中，結果表明，加入復配物的臘肉抗氧化性是對照的2倍，且風味明顯改善。

2015年世界衛(wèi)生組織（WHO）將加工肉制品列為一級致癌物，其中的亞硝酸鹽是致癌的重要因素之一。亞硝酸鹽進入人體后，能與人體中的次級胺類物質反應產生N-亞硝胺類化合物。直接添加亞硝酸鹽會導致其在食品中的殘留量增大，從而對人體健康產生不良影響[5]。且天然肉制品[6]中，不允許添加化學合成的成分。目前，國內外已經有部分學者開始研究以蔬菜粉/汁及其復配物來代替直接添加亞硝酸鹽，與化學合成的亞硝酸鹽相比，蔬菜中還含有的VC、VE、多酚物質、花色苷等成分，可與亞硝酸鹽發(fā)生反應，降低亞硝酸鹽殘留。芹菜中含有豐富的天然硝酸鹽，可被轉化為亞硝酸鹽來替代肉制品加工中使用的化學合成的亞硝酸鹽。國外已經有較成熟的研究，如美國佛羅里達食品公司（Florida Food Products INC.）已經開始商業(yè)化生產發(fā)酵芹菜粉，并且被證實應用效果較好[7-8]。近幾年來在國內也有部分學者開始研究，其研究結果均表明芹菜可有效替代亞硝酸鹽在肉制品中的作用，以下就芹菜及其化學組成、芹菜粉/汁制作及其在肉制品加工中應用進行綜述。

1 芹菜的化學組成

1.1 芹菜

芹菜，屬于傘形花科一年或多年生草本植物[9]。我國芹菜生產應用的品種有本芹、西芹、以及二者的雜交品種三大類[10]，主要產于河北、山東、河南及內蒙古等地區(qū)。芹菜作為常食用的蔬菜之一，具有極高的營養(yǎng)價值。據測定，每100 g芹菜中含有2.2 g的蛋白質，比一般瓜果蔬菜高1倍[11]。李愛民[12]等采用高效液相色譜法對芹菜中的氨基酸進行測定分析，從中分離確定了16種氨基酸，包括天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、甘氨酸、組氨酸、精氨酸、蘇氨酸、丙氨酸、脯氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸，其中含有7種人體所必需的氨基酸。同時，其還含有豐富的B族維生素、維生素C以及礦物質K、Ca、Na、Mg、P等。另外，芹菜含有豐富的膳食纖維，能有效促進人體腸道蠕動，幫助消化并清除體內金屬異物。芹菜中還含有豐富的黃酮類化合物，如芹菜素及其糖苷、槲皮素、芹菜甲素、水蓼素、7-甲基水蓼素、山奈酚、木犀草素、蘆丁等[13]，具有降血脂、降血壓、抗癌和保護肝臟的作用[14]，也可作為天然抗氧化劑，清除活性氧抗衰老，防止脂肪氧化維持食品品質。

1.2 芹菜中的硝酸鹽

芹菜在栽種過程中，通過土壤、水體及空氣，吸收和富集了大量的硝酸鹽，使其葉片中的硝酸鹽含量高達2 100mg/kg[15]。沈明珠[16]等人曾對34種常食用蔬菜的可食部分進行硝酸鹽和亞硝酸鹽的含量檢測，同時對其中12種蔬菜的不同部位進行檢測和7種蔬菜不同品種間的檢測，結果表明：不同部位間硝酸鹽累積量是根＞莖＞葉（葉柄＞葉片）＞果實，且新鮮蔬菜中亞硝酸鹽含量極少，一般在1.0mg/kg以下，而硝酸鹽的含量卻相對高很多。芹菜的主要食用部分——莖和葉柄中含有大量的薄壁細胞，是硝酸鹽的主要儲存場所，其葉片上還可提取出大量的硝酸還原酶（NR）[17]，可還原從芹菜中提取出的硝酸鹽，從而得到一種天然的亞硝酸鹽。

2 芹菜粉/汁的制作工藝

2.1 普通芹菜汁/粉的制作

芹菜汁是將新鮮的芹菜經過預處理，破碎、打漿，再經過脫氧、滅菌、澄清或其他的操作制得的。芹菜粉是芹菜汁經過濃縮、干燥粉碎等操作得到的粉狀制品。芹菜由于其營養(yǎng)豐富，香味柔和，經常被應用于肉制品中研發(fā)新產品。將芹菜在肉制品中應用通常先將其制成汁液或粉狀，為了避免對色澤產生不利影響，還通常對其進行脫色處理。

2.2 發(fā)酵芹菜汁/粉的制作

目前，天然腌制的方式有兩種，一種是后發(fā)酵法，是將蔬菜粉和發(fā)酵劑同時添加在肉中，在熱處理之前給予一定的發(fā)酵時間，讓蔬菜粉中的硝酸鹽充分轉化為亞硝酸鹽；另一種是先發(fā)酵法，將菌種和蔬菜粉在一定的條件下先發(fā)酵，制作成已知天然亞硝酸鹽含量的發(fā)酵蔬菜粉，然后直接用于腌制[18]。無論哪種方式，都要綜合考慮硝酸鹽還原菌的種類及添加比例、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間和蔬菜添加量等因素的影響。采用后發(fā)酵法的缺點是發(fā)酵過程中難以把握亞硝酸鹽含量的變化。

發(fā)酵芹菜粉的制作，是以芹菜為原料，接種適宜的發(fā)酵菌株，在一定的溫度下，發(fā)酵一段時間，得到發(fā)酵芹菜液，經過干燥處理制作成已知天然亞硝酸鹽含量的發(fā)酵芹菜粉。具有良好硝酸鹽還原性的發(fā)酵菌株是制作發(fā)酵芹菜粉的先決條件。董競[19]等從侗族酸肉中分離到216個菌株，通過試驗篩選出具有硝酸鹽還原能力的9株菌株，并證實了兩株活性最高的菌株均為肉葡萄球菌。肉制品發(fā)酵中使用的一些微球菌、木葡萄球菌和肉葡萄球菌具有硝酸鹽還原酶活性，能夠還原硝酸鹽[20]。溫度影響硝酸鹽還原菌的代謝，從而影響硝酸鹽的還原。一般硝酸鹽還原菌的推薦溫度為38℃～42℃。

孫冬梅[21]研究2%的芹菜粉溶液中硝酸鹽的轉化條件，結果表明：發(fā)酵pH值范圍為7.0～7.2，發(fā)酵溫度為37℃，發(fā)酵時間為10 h，且在發(fā)酵的第5個小時加入等量的第二批微生物，硝酸鹽的轉化率最高。李沛然[8]選用薩克VBL-97和薩克VBL-45菌株作為芹菜液發(fā)酵菌種，研究了菌株接種量、發(fā)酵時間，對芹菜發(fā)酵液中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量變化的影響；發(fā)現(xiàn)VBL-45菌株更適合于發(fā)酵芹菜液的制作，接種量為1.42×106CFU/g，發(fā)酵時間為24 h時，亞硝酸鹽含量最大，可達到1 013mg/kg。同時還研究了高亞硝酸鹽含量發(fā)酵芹菜粉的制備工藝，選用新鮮芹菜和漂燙過的芹菜為原料、通過改變發(fā)酵劑添加量、調節(jié)發(fā)酵過程中pH值以及是否添加氮源，研究亞硝酸鹽含量的變化，制備高亞硝酸鹽含量的發(fā)酵芹菜粉，研究發(fā)現(xiàn)：對于新鮮芹菜發(fā)酵液和漂燙芹菜發(fā)酵液，調節(jié)pH值可以顯著增加亞硝酸鹽含量；添加氮源對增加亞硝酸鹽含量沒有作用。

目前，我國市場上還沒有發(fā)酵芹菜粉的銷售，且對于發(fā)酵芹菜粉的研究還較少。選擇合適的發(fā)酵菌種、發(fā)酵菌種間的復配、適宜的發(fā)酵溫度和時間以及其他的一些添加物都是研制發(fā)酵芹菜粉亟待解決的問題。發(fā)酵芹菜粉的應用有重要意義，應加強對亞硝酸鹽含量高，品質優(yōu)良的發(fā)酵芹菜粉的研制。

3 芹菜粉/汁應用于肉制品的研究現(xiàn)狀

芹菜是日常生活中常食用的蔬菜之一，也被制成汁或粉后用于肉制品加工。芹菜清新柔和的風味，豐富了人們對加工肉制品的感官體驗；較高的蛋白質、礦物質、維生素、膳食纖維含量，與肉制品的合理搭配提高了食品的營養(yǎng)價值；豐富的天然硝酸鹽，能夠在肉制品加工中替代亞硝酸鹽作為肉制品發(fā)色劑；含有VC和黃酮等物質，起到天然抗氧化劑的作用，且能夠降低亞硝酸鹽殘留。

3.1 芹菜中硝酸鹽發(fā)色機理

在肉制品加工中添加芹菜粉或汁，通過微生物可以將硝酸鹽轉化為亞硝酸鹽，可以使肉制品呈鮮紅色。其發(fā)色機理[22]是：

亞硝酸鹽在酸性條件下生成亞硝酸，由于成熟的肉含有乳酸，可直接將亞硝酸鹽變成亞硝酸：

而亞硝酸極不穩(wěn)定，即使在常溫下也能分解，產生亞硝基（NO）：

亞硝基很快與肌紅蛋白反應生成鮮紅色的亞硝基肌紅蛋白（MbNO）：

亞硝基肌紅蛋白遇熱后放出巰基（-SH），生成較穩(wěn)定的具有鮮紅色的亞硝基血色原。

3.2 芹菜汁

將新鮮的芹菜切丁榨汁后所得的芹菜汁，常被用于制作各種復合飲料。近年來，部分學者開始將其應用于肉中。司開學[23]等人制作了芹菜肉丸并對其進行感官模糊綜合評判，得出在脂肪20%、淀粉20%、芹菜汁60%、卡拉膠1.5%的配比下，肉丸感官評定為4.79分，評分在3.5～5分等級為Ⅰ級，肉丸感官品質優(yōu)，屬于Ⅰ級。武俊瑞[24]等人在芹菜花色香腸的研制過程中得出在添加10%芹菜濃縮汁時，香腸具有良好的彈性和口感，但隨著添加量的增加，產品的凝膠強度、凝集性、彈性逐漸降低且顏色會慢慢變綠，并出現(xiàn)芹菜的苦味；同時發(fā)現(xiàn)，添加芹菜汁的各組產品細菌總數都小于對照組，這可能與芹菜中硝酸鹽含量較高有關。另外，李君珂[25]等人曾以韭菜汁、芹菜汁、胡蘿卜汁三者對豬肉脯品質的影響相對比，結果發(fā)現(xiàn)濃縮后的芹菜汁硝酸鹽含量最高，且添加了芹菜汁的豬肉脯，TBARS值最小，色澤口感都較好，可以代替豬肉脯中的硝酸鹽或亞硝酸鹽。

3.3 芹菜粉

芹菜粉則是在芹菜汁的基礎上經濃縮、干燥粉碎后所得。任小青[26]等人研究了發(fā)酵芹菜粉對風干腸冷藏過程中理化特性的影響，結果表明發(fā)酵芹菜粉（FCP）可以替代化學合成亞硝酸鹽作為天然食品腌制劑應用于肉制品中。李沛然[27]等人研究了發(fā)酵芹菜粉對灌腸品質的影響，與直接添加亞硝酸鹽相比，其在亞硝酸鹽殘留量和抗氧化性方面表現(xiàn)良好。另外，郇延軍[28]等人通過對芹菜粉發(fā)酵香腸工藝優(yōu)化，得出在發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時間30 h，發(fā)酵菌株接種量為107cfu/g，木糖葡萄球菌∶肉糖葡萄球菌=1∶2時，與直接添加150mg/kg的亞硝酸鹽相比，亞硝酸鹽殘留量明顯降低。Krause[29]用肉葡萄球菌發(fā)酵芹菜汁，干燥后得到發(fā)酵芹菜粉，發(fā)現(xiàn)加入發(fā)酵芹菜粉的灌腸與加入亞硝酸鈉的灌腸在在色澤、抗氧化性等方面差異不顯著（P＞0.05），而加入亞硝酸鈉的灌腸在一個星期內的亞硝酸鹽殘留量卻顯著高于加入發(fā)酵芹菜粉組（P＜0.05）。

3.4 芹菜及其復配物

另外，還有一些研究者通過芹菜粉/汁與其它成分的復配，從而增強其抗氧化、護色、降低亞硝酸鹽殘留等方面的作用。Núria Magrinyà[30]以芹菜和胡蘿卜濃縮粉復配作為亞硝酸鹽的天然替代物來制作香腸，與添加亞硝酸鹽的香腸對比，經過180 d冷藏香腸的亞硝酸鹽殘留量顯著低于歐盟標準，其它品質皆與對照組相近，且發(fā)酵時間越久消費者越喜歡。石亞中[31]等人對芹菜粉、竹葉黃酮和茶多酚復配，結果表明：添加芹菜粉0.3%，茶多酚400mg/kg，竹葉黃酮200mg/kg時，腌肉中亞硝酸鹽殘留量為2.87mg/kg，且在腌制30 d后，腌肉中的硫代巴比妥酸值（TBARS）與揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）含量明顯低于對照組。由此可得出：該復配劑具有一定的抗氧化效果，提高了腌肉的品質。同時，石亞中還與另外一批學者[32]研究了以芹菜粉、石榴皮多酚和維生素C制備復合腌制劑，對腌肉的亞硝酸鹽殘留量進行研究，得出影響因素的先后順序為：石榴皮多酚＞芹菜粉＞維生素C，優(yōu)化組合為芹菜粉0.20%，石榴皮多酚200mg/kg，維生素C 300mg/kg，該條件下，腌制4周時，腌肉中亞硝酸鹽殘留量僅為3.15mg/kg，遠低于國家規(guī)定的亞硝酸鹽殘留含量標準（30mg/kg）。采用復合腌制劑腌肉使腌肉外觀色澤更鮮紅、飽滿，腌制4周后，腌肉有色度值為0.36，明顯低于對照組；TBARS值、TVB-N含量分別為0.44mg/kg、10.11 mg/ 100 g，低于對照組。這也證明了復合腌制劑具有一定抗氧化效果，能有效提高腌肉制品品質。

4 展望

芹菜具有豐富的營養(yǎng)價值且能替代亞硝酸鹽的發(fā)色、抑菌和抗氧化作用，在肉制品加工中應用有著廣闊的市場前景。目前的研究多集中在芹菜的應用對肉制品風味、色澤、抗氧化性及亞硝酸鹽殘留量上，對它的應用的安全性研究還不夠，應該加強添加芹菜產品對N-亞硝胺生成是否具有促進或抑制作用，以及在應用中是否具有對肉毒梭狀芽孢桿菌的抑制作用的研究。有機食品的生產不允許添加任何化學合成添加劑，但僅用芹菜粉替代亞硝酸鹽還是可能會出現(xiàn)亞硝酸鹽殘留超標的情況。實際生產中添加亞硝酸鹽常配合抗壞血酸、煙酰胺等使用，能夠降低亞硝酸鹽的殘留。在未來的研究中，可以加強對它和其他天然成分復配效果的研究，降低亞硝酸鹽的殘留，提高肉制品的安全性。自制發(fā)酵蔬菜粉的研發(fā)也是一個研究方向，目前國內對于自制發(fā)酵蔬菜粉的研究僅有芹菜，且對發(fā)酵芹菜粉的發(fā)酵條件研究也不夠成熟，得到的發(fā)酵芹菜粉亞硝酸鹽含量較低，應用效果不夠好。還有很多常食用的蔬菜中硝酸鹽含量豐富，可以用于研究開發(fā)更多天然亞硝酸鹽替代品。

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Research Progress in Applications of Celery in Meat Products

HU Yang，MAO Meng-lan，TANG Shan-hu*，LI Si-ning
（College of Life Science and Technology，Southwest University for Nationalities，Chengdu 610041，Sichuan，China）

The paper reviewed the celery's chemical composition，processing technology of its juice/powder. The research progress of applications，problems and potential uses of celery in meat processing were summarized.

celery；chemical composition；nitrite；meat products

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.04.043

2016-05-17

“十二五”國家科技支撐計劃項目（2015BAD29B02）

胡洋（1995—），女（回），本科，研究方向：食品科學。

*通信作者：唐善虎（1964—），男，教授，博士，研究方向：食品科學和食品安全。