肉制品防腐添加劑及其應(yīng)用

黃本婷，余靜，何丹，王衛(wèi)，王銳

(成都大學(xué) 肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106)

1 概述

食品添加劑是現(xiàn)代食品工業(yè)的靈魂，其應(yīng)用程度代表了一個(gè)國家的食品工業(yè)化水平。食品添加劑的應(yīng)用推進(jìn)了食品工業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，滿足了人們對(duì)優(yōu)質(zhì)、美味、安全食品越來越高的需求[1]。對(duì)于營養(yǎng)豐富的肉制品，含有大量的蛋白質(zhì)，極易發(fā)生不利微生物導(dǎo)致的腐敗變質(zhì)或食物中毒，應(yīng)用防腐劑來保障產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)安全就顯得特別重要。但防腐劑不當(dāng)添加甚至超量或?yàn)E用現(xiàn)象的存在，使得消費(fèi)者對(duì)其安全性產(chǎn)生擔(dān)憂。研究證實(shí)，長期食用過量添加防腐劑的食品，對(duì)人體的腎臟、肝臟和兒童發(fā)育都具有不良影響。例如使用最多的山梨酸，盡管其具有低毒性，過量也可能引起蕁麻疹和假過敏[2]。因此，各國對(duì)于食品防腐劑的使用相當(dāng)謹(jǐn)慎，均以充分的危險(xiǎn)性評(píng)估為依據(jù)，制定允許使用的范圍和使用量，并進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管。本文以分析防腐劑及其在肉制品中的應(yīng)用為基礎(chǔ)，對(duì)各國肉類防腐劑的使用標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)狀進(jìn)行了概要綜述。

2 肉制品防腐劑及其應(yīng)用

肉制品防腐劑是能阻止肉制品由微生物生長繁殖引起的腐敗或其他不良化學(xué)變化的天然或化學(xué)合成物質(zhì)，其機(jī)理因其種類而異，其最重要的機(jī)理是顯著抑制微生物細(xì)胞中酶反應(yīng)和酶合成，從而達(dá)到防止微生物大量生長繁殖、避免食物腐敗變質(zhì)的目的[3]。

按肉制品防腐劑的組分和來源可分為化學(xué)類和天然類?；瘜W(xué)類包括酸性、酯型、無機(jī)鹽型等，其中酸性使用最多，常見的如山梨酸、苯甲酸和丙酸。酯型防腐劑一般是對(duì)羥基苯甲酸酯類，無機(jī)鹽防腐劑包括硝酸鹽等。天然防腐劑是從天然材料中提取獲得，包括動(dòng)物源、植物源、微生物源等。動(dòng)物源如殼聚糖、溶菌酶和魚精蛋白；植物源主要為香辛料植物及其提取物和非香辛料植物提取物兩類；微生物源天然防腐劑常見的有乳酸鏈球菌素(Nisin)、納他霉素、溶菌酶、ε-聚賴氨酸等。

目前肉制品中使用最多的仍然是化學(xué)防腐劑，最常用的是山梨酸(鉀)和硝鹽(硝酸鈉、亞硝酸鈉)。山梨酸具有低毒和安全特性，不僅單獨(dú)使用可發(fā)揮較好的抑菌效能，而且可減少亞硝酸鹽的使用，從而降低亞硝胺含量[4,5]，常用于抑制肉品中霉菌、酵母菌和嗜冷腐敗菌的生長，延長產(chǎn)品的保質(zhì)期[6]。

硝鹽在肉制品中不僅可以抑制肉制品中肉毒梭菌等多種有害菌的生長，防止肉制品中毒，而且還具有發(fā)色、抗氧化、增香等功能，但不當(dāng)使用會(huì)與肉制品反應(yīng)生成致癌物質(zhì)N-亞硝胺化合物而帶來安全隱患，為此可通過與其他防腐劑和抗氧化劑復(fù)配降低風(fēng)險(xiǎn)。例如添加Nisin可降低香腸中75%的亞硝酸鹽用量，且抑菌效果比單一使用亞硝酸鹽高4倍[7]；添加0.05%抗壞血酸可顯著降低火腿腸及香腸中亞硝酸鈉殘留量[8]。

研究證實(shí)了天然植物提取物等天然防腐劑對(duì)食品中常見的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、漢遜氏酵母、沙門氏菌、肉毒梭菌等有較強(qiáng)的抑制作用[9,10]。杜仲葉和蘆薈提取物以及茶多酚、山蒼子油等除抑菌性外，對(duì)肉制品還具有抑制脂肪氧化作用[11-14]。例如Nisin，作為一種低毒性和熱穩(wěn)定性的多肽，可有效抑制低溫肉制品中肉毒梭菌等腐敗菌的生長[15,16]。Lee等[17]將Nisin涂抹在聚乙烯材料表面，顯示了對(duì)其中肉品的抑菌效果。Jin等[18]研究發(fā)現(xiàn)包含有Nisin的聚乳酸材料對(duì)包裝產(chǎn)品李斯特菌、大腸桿菌O-157和沙門氏菌有較強(qiáng)的抑制作用。ε-聚賴氨酸對(duì)酵母菌屬、革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌也呈現(xiàn)較好的抑制性能[19]；納他霉素對(duì)真菌的抗菌譜廣泛，能夠有效抑制真菌毒素的形成[20]，可用于臘腸、火腿等的防霉[21,22]。

根據(jù)柵欄技術(shù)(Hurdle Technology)原理[23]，不同防腐劑的復(fù)合使用可提高其抑菌效果。例如將溶菌酶、雙乙酸鈉、Nisin、乳酸鈉組成復(fù)合防腐劑，使在5 ℃貯藏的紅燒肉保質(zhì)期達(dá)到20～25天[24]。Nisin、山梨酸鉀和乳酸鈉配伍用于常熟叫化雞，保鮮效果遠(yuǎn)優(yōu)于單一的防腐劑[25]。葉陽等[26]在低硝中式香腸中添加山梨酸鉀、Nisin和納他霉素，與單獨(dú)使用亞硝酸鈉比較，防腐效能顯著提升。王凱麗等[27]采用復(fù)合果蔬汁部分替代硝酸鹽，不僅可以起到防腐抑菌的效果，還可以降低發(fā)酵香腸中的亞硝胺。

3 肉制品防腐劑的使用標(biāo)準(zhǔn)

3.1 CAC

國際食品法典委員會(huì)(CAC)發(fā)布的《食品添加劑通用標(biāo)準(zhǔn)》(2017修訂版)中可在肉制品中使用的食品防腐劑共有13個(gè)種類[28]，其中山梨酸鹽的應(yīng)用范圍最廣，可在所有的肉類及其制品和加工水產(chǎn)品中使用，在風(fēng)干腌制肉和魚制品中的使用量為1～2 g/kg。苯甲酸及其鹽類在魚制品中允許以0.2 g/kg添加，在半防腐的魚制品中為2 g/kg，在加工肉制品中最大添加量為1 g/kg。Nisin和亞硝酸鈉在肉制品中的最大使用量分別為0.025，0.08 g/kg。納他霉素在腌制肉和風(fēng)干肉中的添加量分別為0.006，0.02 g/kg。對(duì)羥基苯甲酸鹽和亞硫酸鹽僅能在水產(chǎn)品及其制品中使用，最大添加量為0.1～0.15 g/kg。

3.2 美洲

美國食品防腐劑屬于直接食品添加劑，在聯(lián)邦法規(guī)第21章的第172部分中對(duì)每種防腐劑需要達(dá)到的質(zhì)量規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)、允許使用的范圍及限量、安全使用應(yīng)注意的事項(xiàng)等內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。美國肉制品中允許使用的食品防腐劑主要為山梨酸、山梨酸鈣、山梨酸鉀、乳酸鏈球菌肽和亞硝酸鈉。山梨酸及其鉀鹽在肉類產(chǎn)品和鯨魚肉制品中的限值為2.0 g/kg，山梨酸鈣只能在干魚、貝類和魚膏產(chǎn)品中使用，其限量分別為1.0，2.0 g/kg。乳酸鏈球菌肽可廣泛使用于肉制品中，最大使用量為0.0125 g/kg。亞硝酸鈉用于防腐和固色作用，在煙熏咸銀鱈、煙熏咸鮭魚和煙熏咸西鯡中的殘留量小于0.2 g/kg，與硝酸鈉合用時(shí)，硝酸鈉殘留量應(yīng)低于0.5 g/kg。而用于煙熏雅羅魚的亞硝酸鈉，可與食鹽合用以抑制E型肉毒桿菌的生長及其毒素的形成，其殘留量不低于0.1 g/kg，但不超過0.22 g/kg。

加拿大食品防腐劑分為四級(jí)，將一般意義上的防腐劑與抗氧化劑均劃分為防腐劑，標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)其品種、使用范圍和最大使用量進(jìn)行了規(guī)定。一級(jí)防腐劑可在腌制肉制品中使用，苯甲酸的添加量不超過1%，硝酸鉀(鈉)、亞硝酸鉀(鈉)的添加量不超過0.02%。二級(jí)防腐劑中亞硫酸、亞硫酸鉀和焦亞硫酸鈉只能在甲殼動(dòng)物中按良好操作規(guī)范使用，殘留量以二氧化硫計(jì)，不超過0.1%。三級(jí)防腐劑只能用于非標(biāo)準(zhǔn)化肉制品中。四級(jí)防腐劑主要是抗氧化劑BHA和BHT，無論是單獨(dú)或混合使用，總量均不得超過0.0065%。BHA在干熟禽肉中使用時(shí)，不得超過制品中脂肪含量的0.02%，如果與BHT、PG混合使用時(shí)，總量不得超過脂肪或油含量的0.02%。

3.3 歐盟

歐盟《食品添加劑法規(guī)》允許在肉制品中添加的食品防腐劑有12種，使用最多的是山梨酸及其鹽類(不包括山梨酸鈣)、苯甲酸及其鹽類、硝酸鉀(E251)、硝酸鈉(E252)、亞硝酸鉀(E249)和亞硝酸鈉(E250)。山梨酸及其鹽類與苯甲酸及其鹽類通?；旌鲜褂茫蛘吲c抗氧化劑對(duì)羥基苯甲酸酯類混合使用。一些熟制風(fēng)干腌臘肉制品等用山梨酸鹽和對(duì)羥基苯甲酸酯類進(jìn)行防腐處理，最大使用量不超過1 g/kg。在鹽腌的魚干和煮熟的褐蝦中使用山梨酸鹽和苯甲酸鹽不得超過0.2，6 g/kg。在腌制肉制品中最主要的防腐劑就是E249，E250，E251，E252，其中亞硝酸鈉和亞硝酸鉀的最大使用量為0.18 g/kg，硝酸鹽的最大殘留量為0.05 g/kg。

3.4 中國

根據(jù)GB 2760-2014 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定[29]，肉類防腐劑包括山梨酸鹽和硝鹽等12種，其中山梨酸和山梨酸鉀在肉制品中的最大使用量為1.5 g/kg。納他霉素在西式火腿、肉灌腸和油炸肉制品中的最大使用量為0.3 g/kg。Nisin僅限于在熟制肉制品、水產(chǎn)品和預(yù)制肉制品中使用，其限量為0.5 g/kg。ε-聚賴氨酸只可添加在熟肉制品中，最大使用量為0.25 g/kg。我國僅對(duì)硝酸鹽和亞硝酸鹽在肉制品中的殘留量進(jìn)行了規(guī)定，硝酸鹽的殘留量應(yīng)不超過0.03 g/kg，亞硝酸鹽的最大殘留量為0.07 g/kg。

3.5 亞洲其他國家

根據(jù)日本2017年的最新標(biāo)準(zhǔn)[30]，在肉制品中使用的防腐添加劑為苯甲酸、山梨酸、焦亞硫酸鹽和Nisin等12種。山梨酸及其鹽類在鯨肉制品和肉制品中的添加量小于2.0 g/kg。Nisin在肉類產(chǎn)品中的使用量最大為0.0125 g/kg，蝦和冷凍生蟹中二氧化硫和焦亞硫酸鉀的殘留量小于0.10 g/kg。在日本，許多防腐劑只用于浸泡或噴霧使用，但需要在最終食品完成前分解或除去，比如亞氯酸、亞氯酸鈉和次溴酸。韓國由于其半島地形導(dǎo)致物產(chǎn)不豐，肉制品種較少，使用的防腐劑也只有山梨酸、山梨酸鉀、山梨酸鈣和焦亞硫酸鈉4種[31]。在加工肉制品、鯨魚肉制品、魚類產(chǎn)品中，山梨酸及其鉀(鈣)鹽的最大使用量為2.0 g/kg。咸魚、發(fā)酵魚、熟制海產(chǎn)品和畜肉產(chǎn)品中山梨酸鉀和山梨酸鈣的使用量不超過1.0 g/kg。

4 結(jié)語

防腐劑是肉制品加工中最為重要的添加劑，最常使用的是山梨酸鹽和硝鹽，而Nisin、天然植物提取物等天然防腐劑因其低毒低殘、抑菌廣譜等特點(diǎn)受到關(guān)注。不同國家和地區(qū)在主要肉類防腐劑的使用標(biāo)準(zhǔn)上基本相同，例如山梨酸鹽的使用量在1～2 g/kg，亞硝酸鈉為0.08～0.15 g/kg，但在使用范圍和限量等方面略有差異。例如Nisin在我國只用于預(yù)調(diào)理和熟制肉制品，而在美國、日本可用于所有肉制品中。山梨酸鉀在腌臘肉制品中的使用：中國限量為1.5 g/kg，歐盟限量為1 g/kg。硝鹽等防腐劑：一些國家僅對(duì)其殘留量有限量標(biāo)準(zhǔn)，而對(duì)其使用量無具體規(guī)定。如美國亞硝酸鈉最大殘留量為0.2 g/kg，中國為0.07 g/kg。各國均以充分的危險(xiǎn)性評(píng)估為依據(jù)，制定防腐劑允許使用的范圍和使用量，并進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管，以確保防腐劑的安全使用。