肉脯中亞硝酸鹽發(fā)色作用替代品的研究

張婷婷，陳麗琴，張賓樂，廖素蘭，于立志

(1.武夷學(xué)院 茶與食品學(xué)院，福建 武夷山 354300；2.江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122)

1 概述

亞硝酸鹽作為護(hù)色劑、發(fā)色劑被廣泛應(yīng)用于肉制品中[1]，它使肉制品保持鮮紅色，還能防止肉毒梭狀桿菌的生長(zhǎng)，并改善肉制品的組織和口感[2]，但亞硝酸鹽對(duì)人體具有公認(rèn)致癌性和致突變性[3]，因此國(guó)內(nèi)外學(xué)者們一直在探索其替代品。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)亞硝酸鹽對(duì)肉制品的發(fā)色作用，選取紅曲紅、辣椒紅、蛋黃粉三類天然發(fā)色劑進(jìn)行替代研究。紅曲紅為天然色素，安全，無致癌、致突變性[4]，且對(duì)心血管疾病、佝僂病、糖尿病有很好的功效[5]；蛋黃粉是以新鮮雞蛋經(jīng)過多道工序制成的粉質(zhì)，含有胡蘿卜素、葉黃素、玉米黃素等天然色素等[6]；辣椒紅是從辣椒中提取的天然色素，熱穩(wěn)定性好，且對(duì)人體具有抗癌、抗輻射等功能，有很好的發(fā)展前景[7]。因此本實(shí)驗(yàn)將上述三類發(fā)色劑分別應(yīng)用于肉脯制作中，以亞硝酸鈉為參考對(duì)照，通過色差計(jì)測(cè)定和比較添加不同發(fā)色劑的肉脯的紅度值差異，探索在肉制品中亞硝酸鹽發(fā)色作用的最佳替代品。

2 材料與方法

2.1 材料與設(shè)備

2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料

豬后腿肉:武夷山菜市場(chǎng)；紅曲紅：廣東科隆生物科技有限公司；辣椒紅：晨光生物科技集團(tuán)股份有限公司；蛋黃粉：鄭州安康食品化工有限公司；亞硝酸鈉：鄭州佳捷化工產(chǎn)品有限公司；山梨酸鉀：南通醋酸化工股份有限公司；食用鹽：福建省鹽業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司。

2.1.2 儀器與設(shè)備

WSC-S型測(cè)色色差計(jì) 上海精科儀器有限公司；BSA224S型電子分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；BCD-215KJN型冰箱 青島海爾股份有限公司；YXD-24B型高級(jí)電熱食品烤箱 廣州市豪寶廚具有限公司。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

2.2.1 肉脯制作工藝流程[8]

圖1肉脯制作的工藝流程圖
Fig.1 Process flow chart for making dried meat slice

2.2.2 操作要點(diǎn)

2.2.2.1 選料

選用新鮮的豬后腿肉，去除污血，將肉洗凈備用。

2.2.2.2 絞碎

將洗凈的豬肉絞碎成肉泥，挑出筋膜。

2.2.2.3 調(diào)配

將鹽、山梨酸鉀、亞硝酸鈉或其代替品按一定比例稱好后加到絞碎好的肉泥中，充分?jǐn)嚢?，腌制?/p>

2.2.2.4 腌制

室溫腌制1 h。

2.2.2.5 鋪片

腌制后的肉泥分別以單重為10 g平鋪在涂好油的烤盤中，壓薄。

2.2.2.6 烘烤

上下火溫度180 ℃，時(shí)間15 min。

2.2.3 測(cè)定指標(biāo)和方法

肉色的評(píng)價(jià)目前主要有感官評(píng)定法、儀器測(cè)定法、化學(xué)測(cè)定法和計(jì)算機(jī)視覺檢測(cè)方法[9,10]。本次實(shí)驗(yàn)采用儀器測(cè)定法——色差計(jì)測(cè)色法，以a*(紅度)值的差異來比較和評(píng)價(jià)亞硝酸鈉及其替代品對(duì)肉脯的發(fā)色效果。

由于同一塊肉脯的不同位置存在色澤差異。因此，測(cè)色前均將肉脯研磨成粉并混勻，使測(cè)量更加準(zhǔn)確。每組樣品測(cè)量3次，取其平均值。

2.2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)選用肉脯作為樣品，以紅曲紅、辣椒紅和蛋黃粉為亞硝酸鈉替代品，采用測(cè)色色差計(jì)測(cè)定樣品的紅度值a*。通過比較其紅度值差異，來尋找肉脯制作中亞硝酸鹽發(fā)色作用的最佳替代品。

紅曲紅、辣椒紅均屬于安全、無毒、天然提取的食用類色素，因此GB 2760-2014《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》未限定其在肉脯中的添加量，“按生產(chǎn)需要適量使用”即可[11]；而蛋黃粉則屬于食品原料，對(duì)使用量更無需限定。

2.2.4.1 不同發(fā)色劑對(duì)生鮮肉泥紅度值的影響

將肉泥分為5份，每份10 g，各添加0.03 g食鹽和0.005 g山梨酸鉀，再向每份肉泥中分別加入一種不同的發(fā)色劑，濃度均為0.006%。在常溫下腌制48 h，在腌制過程中測(cè)定紅度值的變化情況。

2.2.4.2 不同發(fā)色劑對(duì)肉脯紅度值的影響

a.加熱對(duì)發(fā)色劑的發(fā)色效果影響

將2.2.4.1中腌制的生鮮肉泥壓制成型后入箱烘烤，烘烤溫度180 ℃，烘烤時(shí)間15 min。通過測(cè)定和計(jì)算烘烤前后肉脯紅度值的差值，判斷不同發(fā)色劑的熱穩(wěn)定性。計(jì)算公式為△a=a1-a2，式中：a1為烤前紅度值，a2為烤后紅度值。

b.不同濃度發(fā)色劑對(duì)發(fā)色效果的影響

將肉泥分為4組，每組5份，每份10 g，每份添加0.03 g食鹽和0.005 g山梨酸鉀，每組肉泥添加一類發(fā)色劑，濃度分別為0.002%，0.004%，0.006%，0.008%，0.010%。烘烤溫度180 ℃，時(shí)間15 min。采用色差計(jì)測(cè)定成品肉脯的紅度值a*。

c.不同比例發(fā)色劑兩兩復(fù)配對(duì)發(fā)色效果的影響

將肉泥分為16份，每份10 g，每份添加0.03 g食鹽和0.005 g山梨酸鉀，再各添加總量為0.012%的發(fā)色劑，分別為蛋黃粉、紅曲紅、辣椒紅以1∶1，1∶2，1∶3，2∶1，3∶1的比例兩兩復(fù)配，參考對(duì)照組添加等量的亞硝酸鈉。烘烤溫度180 ℃，時(shí)間15 min。采用色差計(jì)測(cè)定成品肉脯的紅度值a*。

d.光照對(duì)發(fā)色劑發(fā)色效果的影響

通過以上實(shí)驗(yàn)得出發(fā)色效果最好的單種發(fā)色劑及發(fā)色劑復(fù)配組合，進(jìn)行光穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，向4份同樣含有0.03 g食鹽、0.005 g山梨酸鉀的10 g肉泥中，其中2份添加等量的最優(yōu)發(fā)色劑或發(fā)色劑復(fù)配組合，1份添加等量亞硝酸鈉做參考對(duì)照，1份做空白對(duì)照，烘烤溫度180 ℃，時(shí)間15 min。制作好的肉脯置于室內(nèi)靠窗處，暴露于空氣中，連續(xù)11天每隔1 天測(cè)定1次紅度值，繪制曲線圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 對(duì)生鮮肉泥紅度值的影響

圖2 腌制時(shí)間對(duì)生鮮肉泥紅度值的影響Fig.2 Effects of curing time on the redness values of fresh meat mud

由圖2可知，經(jīng)過對(duì)生鮮肉泥腌制48 h過程中的觀察與測(cè)定，紅度值最高的為紅曲紅，其次為蛋黃粉和亞硝酸鹽，辣椒紅的紅度值略低，有添加發(fā)色劑的紅度值均高于空白組。

由圖2可知，鮮肉泥的紅度值隨腌制時(shí)間的延長(zhǎng)而下降，因此，選取腌制3 h時(shí)紅度值較高的生鮮肉泥用于制作肉脯。

3.2 不同發(fā)色劑對(duì)肉脯紅度值的影響

3.2.1 加熱對(duì)發(fā)色劑穩(wěn)定性的影響

圖3 烘烤前后肉脯紅度值的變化Fig.3 Changes of redness values of dried meat slice before and after baking

由圖3可知，烘烤前后肉脯的紅度值差值△a，空白組為5.05，亞硝酸鹽為6.72，紅曲紅為8.21，蛋黃粉為6.19，辣椒紅為4.28。差值越大時(shí)，說明發(fā)色劑的熱穩(wěn)定性越差。因此，熱穩(wěn)定性按從高到低依次為：辣椒紅>空白>蛋黃粉>亞硝酸鹽>紅曲紅，因此辣椒紅的熱穩(wěn)定性最好。紅曲紅在烘烤前與烘烤后，紅度值均為最高的，其次是蛋黃粉和亞硝酸鹽。

3.2.2 不同濃度發(fā)色劑對(duì)肉脯紅度值的影響

圖4 添加不同濃度發(fā)色劑對(duì)肉脯紅度值的影響Fig.4 Effects of adding different concentration of chromogenic reagent on the redness values of dried meat slice

由圖4可知，添加紅曲紅肉脯的紅度值明顯最好，在任意濃度下均高于其他三類發(fā)色劑。隨著紅曲紅濃度的提高，紅度值逐漸升高，當(dāng)濃度為0.008%時(shí)，紅度值最高，為14.64，與濃度為0.01%時(shí)基本持平，因此從成本考慮，紅曲紅最佳添加濃度為0.008%。亞硝酸鹽的發(fā)色性能基本與蛋黃粉持平，略有偏高，而辣椒紅的發(fā)色性能則最低。

3.2.3 不同復(fù)配比的發(fā)色劑對(duì)肉脯紅度值的影響

圖5 不同復(fù)配比對(duì)肉脯紅度值的影響Fig.5 Effects of different blending ratios on the redness values of dried meat slice

添加等量亞硝酸鹽的參考對(duì)照組的肉脯紅度值a*=12.33，由圖5可知，紅曲紅與蛋黃粉復(fù)配時(shí)，紅度值最高。當(dāng)復(fù)配比為1∶2時(shí)，紅度值a*最高，為15.31，高于其他任意組合，也明顯高于亞硝酸鹽對(duì)照組。由于蛋黃粉具有乳化性，因此對(duì)色素有穩(wěn)定作用。因此，紅曲紅與蛋黃粉以1∶2復(fù)配時(shí)，發(fā)色效果最好。

3.2.4 光照對(duì)發(fā)色劑穩(wěn)定性的影響

圖6 肉脯放置不同天數(shù)時(shí)的紅度值變化Fig.6 Changes of redness values of dried meat slice during different days

由上述實(shí)驗(yàn)得出，亞硝酸鹽替代效果最好的發(fā)色劑為紅曲紅，最優(yōu)的發(fā)色劑復(fù)配組合為紅曲紅與蛋黃粉以1∶2復(fù)配，因此選取最優(yōu)的這2組替代品，添加量均為0.008%，進(jìn)行光穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。由圖6可知，將肉脯暴露在光照條件下11天，紅曲紅組的肉脯紅度值遠(yuǎn)高于其他組，說明紅曲紅的發(fā)色性及光穩(wěn)定性均優(yōu)于其他組。紅曲紅與蛋黃粉復(fù)配組的紅度值在4天之前高于亞硝酸鹽，但在6天之后的紅度值則低于或接近亞硝酸鹽，因此，紅曲紅與蛋黃粉以1∶2復(fù)配的穩(wěn)定性低于亞硝酸鹽。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

亞硝酸鹽護(hù)色作用的最佳替代品為紅曲紅，最適添加量為0.008%，制作出的肉脯紅度值為14.64，遠(yuǎn)高于添加等量亞硝酸鹽或其他替代品的肉脯紅度值，且紅曲紅在光照條件下穩(wěn)定性也最好；其次是蛋黃粉，發(fā)色性能與亞硝酸鹽相當(dāng)，亦可作為替代品；辣椒紅的發(fā)色性能最差，低于亞硝酸鹽，但其熱穩(wěn)定性最好，若需長(zhǎng)時(shí)間高溫加工的肉制品，可適當(dāng)添加辣椒紅。最優(yōu)的復(fù)配組合為紅曲紅與蛋黃粉以1∶2復(fù)配，紅度值明顯高于亞硝酸鹽對(duì)照組，當(dāng)添加總濃度為0.012%時(shí)，復(fù)配組的肉脯紅度值為15.31，而亞硝酸鹽對(duì)照組僅為12.33。

4.2 討論

王柏琴等[12]曾用紅曲紅色素作為發(fā)酵香腸的發(fā)色劑進(jìn)行呈色研究，實(shí)驗(yàn)證明紅曲色素可以有效地作為發(fā)酵香腸的發(fā)色劑及部分亞硝酸鈉的替代品。李杉杉等[13]研究了紅曲紅代替亞硝酸鹽在川式香腸中的應(yīng)用，結(jié)果表明在避光包裝條件下，紅曲紅色素添加量為0.12 g/kg時(shí)，或在透明包裝條件下，紅曲紅色素添加量為0.12 g/kg，異抗壞血酸鈉添加量為0.45 g/kg時(shí)，兩者在貯藏27天后均能達(dá)到亞硝酸鈉添加量為0.12 g/kg的添加水平。近年來，有許多學(xué)者紛紛研究和探討了紅曲紅色素在香腸、臘肉、火腿等各類肉制品中替代亞硝酸鹽的發(fā)色效果，結(jié)果均表明紅曲紅色素應(yīng)用于各類肉制品中呈色是可行的，這與本實(shí)驗(yàn)得出的“紅曲紅對(duì)替代亞硝酸鹽在肉制品中的發(fā)色作用有很好的效果”結(jié)論一致。但紅曲紅色素也存在一些問題[14]，如曾檢出一種對(duì)人畜有害的真菌毒素——橘霉素，以及生產(chǎn)成本高等。關(guān)于蛋黃粉應(yīng)用于肉制品中替代亞硝酸鹽發(fā)色作用的研究并不多見，本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明蛋黃粉單獨(dú)使用時(shí)，發(fā)色性能與亞硝酸鹽相當(dāng)；且紅曲紅與蛋黃粉以1∶2復(fù)配時(shí)，發(fā)色性能甚至優(yōu)于亞硝酸鹽。

近年來還有學(xué)者研究了其他物質(zhì)對(duì)肉制品的護(hù)色作用，也有較好的替代功效。例如：在風(fēng)干牛肉干制作中，按照牛肉重量的0.2%接種乳酸菌，并添加0.1%維生素C，其色澤與添加了50 mg/kg亞硝酸鈉的風(fēng)干牛肉干的色澤接近[15]。在對(duì)組氨酸的發(fā)色研究中，表明它可以賦予肉制品理想的紅色，且色澤穩(wěn)定[16]。還有關(guān)于芹菜粉、姜黃、番茄紅素和胭脂樹紅等的研究[17]，眾多實(shí)驗(yàn)證明還存在許多能代替亞硝酸鹽在肉制品中護(hù)色作用的安全、健康的替代品。同時(shí)，我們還能采用降低亞硝酸鹽在肉制品中添加量的方式以降低其毒性，薛麗等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在亞硝酸鈉添加量相同的條件下，添加0.05%維生素C可使香腸中亞硝酸鈉殘留量降低86.78%。

但是，亞硝酸鹽添加在肉制品中除了發(fā)色，還有防腐及增加風(fēng)味的作用，因此要完全取替亞硝酸鹽在肉制品中的地位，還需要進(jìn)一步研究探索，例如選用天然安全的發(fā)色劑與防腐劑、增味劑等復(fù)配，經(jīng)過系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)比較，探討最優(yōu)的替代組合品；或是對(duì)食品資源的綜合利用等。近日，羅馬尼亞專家研發(fā)出可替代亞硝酸鹽的天然食品添加劑——沙棘粉，系從沙棘中提取植物精油后的副產(chǎn)品，富含蛋白質(zhì)與纖維，并具有抗氧化、抗菌特性，香腸加入沙棘粉后呈沙棘果的黃色，口感、保質(zhì)期與傳統(tǒng)香腸相差不大，但更為健康[19]。這在探索亞硝酸鹽替代品的道路上又進(jìn)了一大步，相信在不久的未來，我們一定能找到完全天然、安全、健康且并低廉的替代品，并廣泛應(yīng)用于全世界范圍的肉制品加工中，完全替代亞硝酸鹽在肉制品中的地位。