發(fā)色劑也稱為護(hù)色劑、呈色劑、或助色劑。
發(fā)色劑一般泛指硝酸鹽或亞硝酸鹽類物質(zhì)，它們本身無色，也無著色能力，但當(dāng)其應(yīng)用于肉制品加工中，硝酸鹽可在亞硝酸菌的作用下，還原為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽在酸性條件下（如肌肉中的DL-乳酸）產(chǎn)生游離的亞硝酸，與肉中肌紅蛋白結(jié)合，生成亞硝基化合物肌紅蛋白，呈現(xiàn)穩(wěn)定的紅色化合物，致使肉品呈鮮艷的亮紅色，而且又具有較強(qiáng)的抑菌作用，尤其是抑制肉毒桿菌的生長，可有效減少由此引發(fā)的中毒事故，因此又是防腐劑。
我國在肉制品加工中使用發(fā)色劑已有較長的歷史，古人在腌肉類制品中使用的硝石就是一種硝酸鹽（硝酸鉀），它依靠轉(zhuǎn)化形成的亞硝酸鹽對肉制品起到護(hù)色和防腐的作用。
我國規(guī)定亞硝酸鈉最大用量為0.15g/kg，肉制品中的殘留量，以亞硝酸計(jì)不得超過0.03g/kg。2012年4月5日衛(wèi)生部發(fā)出通知，食用燕條中亞硝酸鹽臨時(shí)管理限量值為30mg/kg。
基本概況
發(fā)色劑發(fā)色劑，在烹中添加適量的化學(xué)物質(zhì)與食品中某些成分作用使制品呈現(xiàn)良好的色澤，這種化學(xué)成分就稱為發(fā)色劑。通常用于火腿、臘腸制作中，在疏菜腌制時(shí)也可使用發(fā)色劑。發(fā)色劑有單獨(dú)使用的，也有與發(fā)色助劑抗壞血酸鈉、D-異抗壞血酸鈉等并用的。在肉類腌制中最常用的發(fā)色劑是硝酸鹽和亞硝酸鹽，發(fā)色助劑為L-維生素c（即VC）、L-抗壞血酸鈉及煙酰胺（即VPP）等。為了使肉制品呈鮮艷的紅色，在加工過程中多添加硝酸鹽與亞硝酸鹽的混合鹽。硝酸鹽在細(xì)菌作用下還原成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽在一定的酸性條件下會生成亞硝酸。一般屠宰后的肉因含DL-乳酸，pH約在5.6～5.8的范圍，所以不需外加酸即可生成亞硝酸。亞硝酸很不穩(wěn)定，即使在常溫下也可分解產(chǎn)生NO：
NO會很快與肌紅蛋白（Mb）反應(yīng)生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基化合物肌紅蛋白：
Mb＋NO=MbNO
致癌
防腐作用
現(xiàn)在人們的生活水平也逐漸提高，各種熟肉制品的品種越來越多，消費(fèi)量也就越來越大。熟肉制品中的各種臘腸、臘腸、肉腸、火腿、蒜腸、午餐肉數(shù)不勝數(shù)。為了令熟肉制品的顏色鮮艷，在加工制作的同時(shí)也要加入發(fā)色劑。常用的發(fā)色劑就是硝酸鹽和亞硝酸鹽。由于這兩類物質(zhì)對肉毒桿菌的繁殖有抑制作用，因而有一定的防腐作用。
對生物有害
經(jīng)常用于作為熟肉制品發(fā)色劑的亞硝酸鹽就是鈉硝酸鹽。亞硝酸鈉對人的身體有害。農(nóng)村養(yǎng)豬的農(nóng)民將白菜幫子煮熟后如果不立馬喂豬，在鍋里燜上一段時(shí)間后再喂，就會令吃了白菜幫子的豬中毒。
原因
白菜當(dāng)中舍有一定量的硝酸鈉，煮熟之后由于水中氧氣少，被硝酸還原菌還原成亞硝酸鈉，豬吃了含比較多亞硝酸鈉的白菜幫子就會發(fā)生中毒。媒體曾多次報(bào)道，建筑工地上做飯的由于缺乏科學(xué)常識，不到正規(guī)商店購買食鹽，通過不正當(dāng)渠道買了亞硝酸鈉當(dāng)食鹽來，結(jié)果導(dǎo)致多次農(nóng)民工中毒事件的發(fā)生。另外，亞硝酸鈉在人體內(nèi)的特殊條件下還可能被還原成亞硝胺。
發(fā)色機(jī)理
原料肉的紅色是由肌紅蛋白（Mb）和血色素（Hb）呈現(xiàn)的一種感官性狀。由于肉的部位不同和家畜品種的差異，其含量和比例也不一樣。一般來說，肌紅蛋白約占70%～90%，血紅蛋白約占10%～30%。由此可見，肌紅蛋白是使肉類呈色的主要成分。
鮮肉中的肌紅蛋白為還原型，呈暗紫色，很不穩(wěn)定，易被氧化變色。還原型肌紅蛋白分子中二價(jià)鐵離子上的結(jié)合水被分子狀態(tài)的氧置換，形成氧合肌紅蛋白（MbO2），色澤鮮紅。此時(shí)的鐵仍為二價(jià)，因此這種結(jié)合不是氧化而稱氧合。當(dāng)氧合肌紅蛋白在氧或氧化劑的存在下進(jìn)一步將二價(jià)鐵氧化成三價(jià)鐵時(shí)，則生成褐色的高鐵肌紅蛋白。
為了使肉制品呈現(xiàn)鮮艷的紅色，在加工過程中常添加硝酸鹽與亞硝酸鹽。它們往往是肉類腌制時(shí)混合鹽的成分。硝酸鹽在亞硝酸菌的作用下還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在酸性條件下可生成亞硝酸。一般宰后成熟的肉因含DL-乳酸，pH約為5.6～5.8，故不需外加酸即可生成亞硝酸，其反應(yīng)為：
NaNO2＋CH3CHOHCOOH→HNO2＋CH3CHOHCOONa⑴
亞硝酸很不穩(wěn)定，即使在常溫下，也可分解產(chǎn)生亞硝基化合物（NO）：
HNO2→H＋＋NO－3＋NO＋H2O⑵
所生成的亞硝基很快與肌紅蛋白反應(yīng)生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基肌紅蛋白（Mb二氧化氮）：
Mb＋NO→MbNO⑶
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病原。
由⑵式可知，亞硝酸分解生成NO時(shí)，也生成少量硝酸，而NO在空氣中還可被氧化成NO2，進(jìn)而與水反應(yīng)生成硝酸。
NO＋O2→NO2⑷
NO2＋H2O→HNO2＋HNO3⑸
如式⑷、⑸所示，不僅亞硝基化合物被氧化生成硝酸，而且還抑制了亞硝基肌紅蛋白的生成。硝酸有很強(qiáng)的氧化作用，即使肉中含有很強(qiáng)的還原性物質(zhì)，也不能防止肌紅蛋白部分氧化成高鐵肌紅蛋白。因此，在使用硝酸鹽與亞硝酸鹽的同時(shí)，常用L－維生素c及其鈉鹽等還原性物質(zhì)來防止肌紅蛋白氧化，且可把氧化型的褐色高鐵肌紅蛋白還原為紅色的還原型肌紅蛋白，以助發(fā)色。此外，煙胺可與肌紅蛋白結(jié)合生成很穩(wěn)定的煙酰胺肌紅蛋白，難以被氧化，故在肉類制品的腌制過程中添加適量的煙酰胺，可以防止肌紅蛋白在從亞硝酸到生成亞硝基化合物期間的氧化變色。如果在肉制品的腌制過程中，同時(shí)使用L－抗壞血酸或異抗壞血酸及其鈉鹽與煙酰胺，則發(fā)色效果更好，并能保持長時(shí)間不褪色。
常用
亞硝酸鈉
亞硝酸鈉為白色或微黃色結(jié)晶或顆粒狀粉末，無臭，味微咸，易吸潮，易溶于水，微溶于乙醇，在空氣中可吸收氧而逐漸變?yōu)橄跛徕c。
本品是食品添加劑中急性毒性較強(qiáng)的物質(zhì)之一，是一種劇藥（在藥物學(xué)中，根據(jù)毒性試驗(yàn)結(jié)果，把毒性較強(qiáng)的物質(zhì)稱為劇藥，如亞硝酸鈉、氫氧化鈉等；把毒性更強(qiáng)的稱為毒藥，如三氯化二等）。過量的亞硝酸鹽進(jìn)入血液后，可使正常的血色素（二價(jià)鐵）變成高鐵血紅蛋白（三價(jià)鐵），失去攜氧的功能，導(dǎo)致組織缺氧。潛伏期僅為0.5～1小時(shí)，癥狀為頭暈、惡心、嘔吐、全身無力、皮膚發(fā)紫，嚴(yán)重者會因呼吸衰竭而死。ADI（每日允許攝入量）為0～0.2mg/kg。我國規(guī)定：本品可用于肉類罐頭和肉制品，最大使用量為0.15mg/kg。殘留量以鈉硝酸鹽計(jì)，肉類罐頭不得超過0.05mg/kg，肉制品不得超過0.03mg/kg。此外，還規(guī)定亞硝酸鹽可用于鹽水火腿，但應(yīng)控制其殘留量為70ppm。
硝酸鈉
硝酸鈉的毒性作用主要是因?yàn)樗谑澄镏?、水或胃腸道，尤其是在嬰幼兒的胃腸道中，易被還原為亞硝酸鹽所致，其ADI為0～5mg/kg。我國規(guī)定：本品可用于肉制品，最大使用量為0.5g/kg，其殘留量控制同亞硝酸鈉。
亞硝酸鉀
亞硝酸鉀的毒性作用參照亞硝酸鈉，其ADI為0～0.2mg/kg。
硝酸鉀
硝酸鉀的毒性作用參照硝酸鈉，在硝酸鹽中，本品毒性較強(qiáng)，其ADI為0～5mg/kg。本品可代替硝酸鈉，用于肉類腌制，其最大用量同硝酸鈉。
抗壞血酸和煙酰胺
用亞硝酸鹽作為肉類的發(fā)色劑時(shí)，同時(shí)加入適量的L－抗壞血酸及其鈉鹽、煙酰胺作為發(fā)色助劑使用。抗壞血酸的使用量一般為原料肉的0.02%～0.05%，煙酰胺的用量為0.01%～0.02%，在腌制或斬拌時(shí)添加，也可把原料肉浸漬在這些物質(zhì)的0.02%的水溶液中。
安全使用
（1）嚴(yán)格控制亞硝酸鹽和硝酸鹽的使用量和殘留量：我國要求肉制品加工中亞硝酸鹽最大使用量不能超過0.15g/kg，硝酸鹽最大使用量不能超過0.5g/kg，肉制品成品中的殘留量（以亞硝酸鈉計(jì)）除西式火腿（熏烤、煙熏、蒸煮火腿）≦70mg/kg，肉類罐頭類≦50mg/kg外，腌臘肉制品類、醬鹵肉制品類、熏燒烤肉類、油炸肉類、肉臘腸類、發(fā)酵肉制品類等均為≦30mg/kg。
（2）降低肉制品中亞硝酸鹽對人體的危害：采取的方法有添加一些護(hù)色助劑與護(hù)色劑合用；添加一些天然物質(zhì)可以降低亞硝酸鹽殘留；添加一些能起到類似亞硝酸鹽發(fā)色作用的物質(zhì)；利用如乳酸菌等能降解亞硝酸鹽的微生物發(fā)酵動物性食品，降低亞硝酸鹽殘留，減少亞硝胺的生成；減少食用含有較多亞硝酸鹽的食物。
應(yīng)用情況
亞硝酸鹽是添加劑中急性毒性較強(qiáng)的物質(zhì)之一，是一種劇毒藥，可使正常的血色素變成高鐵血紅蛋白，失去攜帶氧的能力，導(dǎo)致組織缺氧。其次亞硝酸鹽為亞硝基化合物的前體物，其致癌性引起了國際性的注意，因此各方面要求把硝酸鹽和亞硝酸鹽的添加量，在保證發(fā)色的情況下，限制在最低水平。
維生素c與亞硝酸鹽有高度親和力，在體內(nèi)能防止亞硝化作用，從而幾乎能完全抑制亞硝基化合物的生成。所以在肉類腌制時(shí)添加適量的抗壞血酸，有可能防止生成致癌物質(zhì)。
雖然亞硝酸鹽的使用受到了很大限制，但至今國內(nèi)外仍在繼續(xù)使用。其原因是亞硝酸鹽對保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用，迄今未發(fā)現(xiàn)理想的替代物質(zhì)。更重要的原因是亞硝酸鹽對肉毒梭狀芽孢桿菌的抑制作用。但對使用的食品及其使用量和殘留量有嚴(yán)格要求。
性質(zhì)介紹
在食品加工過程中，添加適量的化學(xué)物質(zhì)與食品中的某些成分作用而使制品呈現(xiàn)良好的色澤，這些化學(xué)物質(zhì)稱為發(fā)色劑。在肉類腌制品中，最常用的發(fā)色劑是硝酸鹽和亞硝酸鹽。原料肉的紅色主要是肌紅蛋白（Mb）及血色素（Hb）的混合色。肌紅蛋白是含有亞鐵離子的復(fù)雜配位化合物，肌紅蛋白中的二價(jià)鐵離子易被空氣中的氧氣氧化成三價(jià)鐵離子，而使肌紅蛋白色澤變褐。發(fā)色劑硝酸鹽在亞硝酸菌的作用下還原成亞硝酸鹽，亞硝酸鹽在酸性條件下轉(zhuǎn)化成亞硝酸（一般的肉內(nèi)含DL-乳酸，pH為5.6—5.8，所以，不需要外加酸即可生成亞硝酸），亞硝酸很不穩(wěn)定，即使在常溫下也可分解產(chǎn)生亞硝基化合物（-NO），亞硝基很快地與肌紅蛋白反應(yīng)生成鮮艷的，亮紅色的亞硝基肌紅蛋白（MbNO），亞硝基肌紅蛋白遇熱后放出基（-SH），變成具有鮮紅色的亞硝基血色病原，從而起發(fā)色效果。
替代品問題
許多世紀(jì)以來，人們一直使用亞硝酸鹽來保存肉類。到19世紀(jì)末，才認(rèn)識到亞硝酸鹽可使腌肉產(chǎn)生顏色。后來，人們發(fā)現(xiàn)亞硝酸鹽可抑制引起肉類變質(zhì)的微生物生長，特別是對肉毒桿菌有很強(qiáng)的抑制作用。有些國家在沒有使用亞硝酸鹽之前，肉毒梭菌中毒率很高，使用后，肉毒梭菌中毒才得到了控制。亞硝酸鹽除抗菌作用外，還有抗氧化及增強(qiáng)風(fēng)味的作用。盡管如此，由于亞硝酸鹽的安全性即致癌問題，使其應(yīng)用越來越受到限制，全世界都在尋找理想的替代品。
目前人們使用的亞硝酸鹽替代品有兩類：一類是替代亞硝酸鹽的添加劑，Sweet（1991）報(bào)道，這種替代物由發(fā)色劑、抗氧化劑/多價(jià)合劑和抑菌劑組成，發(fā)色劑用的是赤鮮紅，抗氧化劑/多價(jià)螯合劑為磷酸鹽/多聚磷酸鹽，抑菌劑用的是對羥基苯甲酸和山梨酸及其鹽類；另一類是在常規(guī)亞硝酸鹽濃度下阻斷亞硝胺形成的添加劑，Mirrish等報(bào)道，維生素c能與亞硝酸鹽作用以減少亞硝胺的形成。此外，山梨酸、山梨酸醇、酸、沒食子酸等也可抑制亞硝胺的形成。
概述
硝酸是氧化劑，它能把NO氧化，因而抑制了亞硝基化合物肌紅蛋白的生成。同時(shí)也使部分肌紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白。因此，在使用硝酸鹽和亞硝酸鹽的同時(shí)并用L-抗壞血酸、L-抗壞血酸鈉等還原性物質(zhì)，可以防止肌紅蛋白的氧化，同時(shí)它們還可以把氧化型的褐色高鐵肌紅蛋白還原為紅色的還原型肌紅蛋白，以助發(fā)色。若L-維生素c與煙酰胺并用，則發(fā)色效果更好，并保持長時(shí)間不褪色。亞硝酸鹽在肉制品中，對抑制微生物的繁殖有一定的作用，其效果受pH值的影響。尤其是對肉毒梭狀芽孢桿菌有抑制作用，此外，亞硝酸鹽對提高腌肉的風(fēng)味也有一定的作用。但亞硝酸與蛋白質(zhì)代謝的中間產(chǎn)物——仲胺反應(yīng)生成亞硝胺，例如HNO2與二甲基（仲）胺反應(yīng)生成N-亞硝基二甲胺，與胺也有同樣的反應(yīng)。亞硝胺從動物試驗(yàn)證明有很強(qiáng)的致癌性。雖然還沒有直接的論據(jù)證實(shí)由于食品中存在硝酸鹽、亞硝酸鹽及仲胺而引起人類致癌。但是從食品衛(wèi)生的角度出發(fā)，應(yīng)予以高度重視。在加工肉制品時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制亞硝酸鹽及硝酸鹽的使用量（中國規(guī)定NaNO3的最大用量為0.5g／kg，NaNO2的用量為0.15g／kg，肉制品中的殘留量，以HNO2計(jì)不得超過0.03g／kg）。美國國際毒性研究中心的化學(xué)家發(fā)現(xiàn)，用微波爐燒腌肉，既能保留腌肉津津有味的特點(diǎn)，又無致癌的亞硝胺產(chǎn)生。其原因是微波爐中的腌肉溫度沒有達(dá)到亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變成亞硝胺反應(yīng)的最低溫度185℃。
食品運(yùn)用
在食品加工過程中添加，使制品呈現(xiàn)良好色澤的食品添加劑。用于肉制品的主要有硝酸鉀、亞硝酸鉀、硝酸鈉和亞硝酸鈉，后兩種應(yīng)用較多。硝酸鹽在亞硝酸菌的作用下還原成亞硝酸鹽，并在酸性條件下生成亞硝酸，亞硝酸分解生成亞硝基化合物，并與肌紅蛋白反應(yīng)生成亮紅色的亞硝基肌紅蛋白，保持肉制品的良好色澤。一些還原性物質(zhì)如維生素c和煙酰胺等與發(fā)色劑并用，可防止亞硝基氧化，促進(jìn)發(fā)色。這類物質(zhì)稱發(fā)色助劑。
亞硝酸鹽可與食物或胃中的仲胺類物質(zhì)生成強(qiáng)致癌作用的亞硝胺。但由于亞硝酸鹽除發(fā)色作用外，還有抑菌和增強(qiáng)風(fēng)味的作用，特別是可防止肉毒中毒，且目前尚無適當(dāng)?shù)奶娲铮瑱?quán)衡利弊，各國仍都許可使用，但都嚴(yán)格控制其使用范圍、使用量和殘留量。用亞硝酸鹽進(jìn)行肉類加工的同時(shí)，加入適量維生素C、E可阻止亞硝胺的形成。
用于果、菜類制品的發(fā)色劑有硫酸亞鐵等。
肉制品運(yùn)用
發(fā)色劑肉類加工過程中的發(fā)色、褪色和變色問題都是影響肉制品品質(zhì)的重要因素。原料肉中的色素蛋白質(zhì)主要是肌紅蛋白（Mb）和血色素（Hb）。一般地，肌紅蛋白約占70％～90％，是表現(xiàn)肉顏色的主要成分。肌紅蛋白與氧氣的結(jié)合程度不同，可呈現(xiàn)出三種不同的顏色：無氧狀態(tài)下未被氧化的肌紅蛋白呈紫紅色；高氧分壓下充分氧化的氧合肌紅蛋白（Mbo2）呈鮮紅色；而在低氧分壓狀態(tài)下未充分氧化所形成變性嘰紅蛋白（MetMb）則呈褐色。具體變化過程描述如下：新鮮肌肉呈紫紅色，其切面暴露于空氣中30-40分鐘后，嘰紅蛋白就與氧結(jié)合，變成比較穩(wěn)定的氧化肌紅蛋白，其顏色變?yōu)轷r紅色，這種變化的條件是肉保持在大氣環(huán)境中有充足的氧氣供應(yīng)。這種顏色相對比較穩(wěn)定，不易被氧化成褐色的變性肌紅蛋白。但在氧氣供應(yīng)不足、氧分壓相對較低狀態(tài)下，氧合肌紅蛋白就容易脫氧合變成還原型肌紅蛋白，而后者又極易被氧化成褐色的變性肌紅蛋白。由于肉自身存在的耗氧酶會消耗掉滲入肉中的氧氣使肉中的氧分壓降低，所以一般情況下肉在儲存中容易產(chǎn)生褐變。上述褐變除與肉的PH值、溫度、紫外線，特別是氧分壓有關(guān)外，還與高鐵肌紅蛋白的還原活性有關(guān)，隨肉品儲藏時(shí)間的延長，其還原活性降低，肉的褐變現(xiàn)象加重。除了與氧結(jié)合外，肌紅蛋白還與CO一、NO一結(jié)合。特別是與NO一結(jié)合生成亞硝基肌紅蛋白（MbNO），使肉呈鮮亮的紅色，為此，肉制品的腌制過程中常要添加亞硝酸鹽。
亞硝酸鹽的安全性問題是肉制品生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該特別注意的，亞硝酸鹽與氨基化合物（蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物）反應(yīng)可產(chǎn)生致癌的N一亞硝基化合物，如亞硝胺。亞硝酸鹽發(fā)色的同時(shí)，還有抑菌、抗氧化及增強(qiáng)風(fēng)味的作用，盡管如此，由于安全性問題使其應(yīng)用越來越受到限制，國內(nèi)外都尋找理想的替代品。在沒有理想的替代品之前，應(yīng)把用量限制在最低水平，已使用的替代品有兩類：一類是替代亞硝酸鹽的添加劑，由發(fā)色劑、抗氧化劑，多價(jià)螯合劑和抑菌劑組成，發(fā)色劑用的是赤鮮紅，抗氧化劑，多價(jià)螯合劑用的是磷酸鹽，多聚磷酸鹽，抑菌劑為對羥基苯甲酸和山梨酸及其鹽類；另一類是在常規(guī)亞硝酸鹽濃度下阻斷亞硝胺形成的添加劑，維生素c能與亞硝酸鹽作用而減少亞硝胺的形成。此外，山梨酸、山梨酸醇、鞣酸等也可抑制亞硝胺的形成。肉制品生產(chǎn)中還常常利用一些例如著色劑、營養(yǎng)強(qiáng)化劑、呈味劑等添加劑。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平提高，肉制品的發(fā)展前景廣闊，因此，大力推廣各類食品添加劑在肉制品中的應(yīng)用，使之色香味俱全，并能有效延長產(chǎn)品的保質(zhì)期是中國肉制品研究開發(fā)人員的當(dāng)務(wù)之急。
介紹幾種新型的肉制品發(fā)色劑及其在肉制品中的應(yīng)用情況。
1、一氧化碳（CO）
一氧化碳肉的色澤主要取決于肌紅蛋白的化學(xué)狀態(tài)，處于氧合狀態(tài)的肌紅蛋白能使肉品呈現(xiàn)鮮紅色CO在氣調(diào)包裝中之所以能使鮮肉保持穩(wěn)定、亮紅的色澤，其機(jī)理表現(xiàn)在CO易與氧合肌紅蛋白強(qiáng)烈結(jié)合，形成一水碳酸鈉肌紅蛋白，碳氧肌紅蛋白和氧合血紅蛋白的吸收光譜非常相似，而且碳氧肌紅蛋白穩(wěn)定性較高，不易氧化，色澤相對穩(wěn)定。1985年美國申請世界首例運(yùn)用CO發(fā)色處理鮮肉、鳥綱和魚類制品的專利。Yamaoka等發(fā)明了煙過濾技術(shù)以濃縮煙中的風(fēng)味成分及CO氣體將一種無味煙熏技術(shù)用于冷凍水產(chǎn)品的發(fā)色處理，其中的主要成分證明也是CO。直接或間接利用CO處理動物產(chǎn)品的方式有兩種：一種是利用氣調(diào)包裝，將待處理產(chǎn)品置于包裝袋中進(jìn)行發(fā)色，如牛肉放入含有CO的氣調(diào)包裝袋中可將產(chǎn)品的有效保存期由原來的3-7d延長至15-30d。在美國及挪威等地已經(jīng)大量應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)處理牛肉制品，在水產(chǎn)品中尤其是在羅非魚魚片加工過程中的應(yīng)用也日漸增多。另一種處理方式叫煙熏技術(shù)，這是一種間接應(yīng)用煙過濾技術(shù)以濃縮煙中風(fēng)味成分及CO達(dá)到保持和延長產(chǎn)品色澤的目的，該項(xiàng)技術(shù)已在三文角加工中得到了廣泛應(yīng)用。然而自國際市場上出現(xiàn)食用發(fā)色金槍角而造成中毒的案例以來，人們對CO發(fā)色技術(shù)的應(yīng)用提出丁質(zhì)疑。如歐盟、日本、加拿大和新加坡等國家已經(jīng)禁止采用CO對北方藍(lán)鰭金槍魚發(fā)色，并對CO殘留限量建立相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
亞硝基血紅蛋白（HbNO）作為一種腌肉色素，通常認(rèn)為由亞硝酸鈉和血紅蛋白反應(yīng)生成。有人向肉糜中添加血液蛋白，對由脂肪、蛋白質(zhì)、血液和水組成的乳濁液均質(zhì)，并且將鈉硝酸鹽加入其中，得到了色澤令人滿意的產(chǎn)品。加拿大學(xué)者Shahidi和Rubin等人系統(tǒng)研究了以動物血液和亞硝酸鈉及一氧化氮為原料的亞硝基血紅蛋白腌肉色素，他們合成HbNO采用牛血中的血紅素為原料，先以SrCI2和CaCI2作反應(yīng)助劑，采用乙酸鹽法和丙酮酸法從血液中制備高鐵血紅素，然后用亞硝酸鈉，在還原劑的存在下反應(yīng)，或直接使用一氧化氮合成。但這樣合成的色素很不穩(wěn)定，遇光和空氣易褪色，暴露在空氣中僅能保持一天。有研究報(bào)道直接利用亞硝酸鈉和血色素反應(yīng)得到HbNO，這樣不僅避免了有機(jī)溶劑的大量使用、劇毒的NO操作危險(xiǎn)性，而且易操作控制。合成的色素溶液需經(jīng)噴霧干燥制成粉末，由于HbNO對光熱不穩(wěn)定，干燥前需進(jìn)行微膠囊化處理。ROBoyle分別對亞硝基化合物血紅蛋白微膠囊化干燥工藝進(jìn)行了研究，并且應(yīng)用到無硝火腿中。研究發(fā)現(xiàn)：最適的微膠囊壁材是β-環(huán)糊精、變性淀粉N-Lok和麥芽糊精，其中β-環(huán)糊精是必不可少的。幾種物質(zhì)組成連續(xù)相，HbNO為分散相，二者混合后，在50000rpm高速均質(zhì)機(jī)下均質(zhì)，以氮?dú)?/a>作霧化氣體，進(jìn)風(fēng)溫度120℃-165℃，出口溫度92℃-135℃，喂料量4-7m1/min，經(jīng)微膠囊化噴霧干燥的HbNO著色劑化學(xué)性質(zhì)并沒有改變。黃群等人還將HbNO應(yīng)用于臘腸加工，對其用量與助色劑搭配、感官評價(jià)、降硝增鐵效果進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：HbNO用量6000mg/kg、維生素c500mg/kg、煙酰胺300mg/kg效果最佳，產(chǎn)品感官與對照組無明顯差別，還發(fā)現(xiàn)亞硝基化合物殘留僅為對照組的九分之一，F(xiàn)e2+含量增加41%。
3、組氨酸的生物合成
組氨酸組氨酸是一種蛋白質(zhì)中廣泛存在的氨基酸，有研究報(bào)道稱可以利用組氨酸替代鈉硝酸鹽的配體制備無硝色素。據(jù)血色素的一新檢測方法發(fā)現(xiàn)，咪唑基可以作為顯色劑和血紅蛋白結(jié)合生成一種穩(wěn)定的配位化合物，因此利用組氨酸分子結(jié)構(gòu)中含有咪唑基這一特點(diǎn)，研究人員進(jìn)行了大量相關(guān)試驗(yàn)。楊錫洪等采用組氨酸與血紅蛋白形成配位復(fù)合物，替代亞硝酸鈉的發(fā)色作用，研究了pH對配物紫外吸收的影響，計(jì)算出配位平衡常數(shù)，通過在不同溫度下測定pH值，并求出反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾和標(biāo)準(zhǔn)摩爾，結(jié)果表明配位反應(yīng)是熵、焓降低的過程。有人還通過對血紅蛋白與組氨酸的生物合成粗提液制備的紅色素再通過與多糖反應(yīng)，生成糖基化血色素組氨酸色素，提高了產(chǎn)品的光照、熱穩(wěn)定性。噴霧干燥后，得到產(chǎn)品組成為鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.36g/kg；糖類質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%；蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.5%的新型色素。臘腸試驗(yàn)表明，制備的無硝色素可以賦子肉制品理想的紅色，且色澤穩(wěn)定，再與防腐劑、抗氧化劑等組成多元腌制系統(tǒng)，可以完全替代亞硝酸鹽在肉制品加工中的多功能性，實(shí)現(xiàn)無硝生產(chǎn)。
4、耐鹽性乳酸菌
乳酸菌在腌漬類食品中的作用是巨大的，肉類在添加耐鹽性乳酸菌腌制后，發(fā)現(xiàn)不僅可以大大提高貯藏性能，而且發(fā)色良好，還因?yàn)榧尤肴樗峋淖兞穗缰迫庵破返娘L(fēng)味。發(fā)色的方法是將耐鹽性乳酸菌和pH調(diào)節(jié)劑一起添加，耐鹽乳酸菌的濃度通常是0.1%-2%，并以0.2%-1%最佳，pH調(diào)節(jié)劑以添加0.3%以上就可以使pH穩(wěn)定，然后將肉制品在耐鹽性乳酸菌和pH調(diào)節(jié)劑的溶液進(jìn)行浸漬處理，此方法對于即席烹調(diào)肉、臘腸和其他袋裝肉制品都有很好的發(fā)色效果。有研究對維也納小香腸進(jìn)行浸漬試驗(yàn)，結(jié)果表明，在浸漬液中分別添加0.2%及0.4%糞腸球菌干燥菌體，經(jīng)浸漬后取出風(fēng)干，然后封裝于無菌聚乙烯袋內(nèi)進(jìn)行常溫保藏，發(fā)現(xiàn)保藏后一周都沒有發(fā)現(xiàn)腐敗現(xiàn)象，且發(fā)色效果較好。
二亞硝基亞鐵血紅素（DNHF）是一種色素著色劑，通常認(rèn)為是在加熱時(shí)由肌肉色素、肌紅蛋白和亞硝酸鹽形成，它是腌肉制品發(fā)色的物質(zhì)。因此，如果事先制備好DNHF，然后將它添加到肉中，就可以使肉產(chǎn)生腌制肉的特征性顏色。DNHF是從畜禽血液中血紅細(xì)胞提取出來的，它形成與肌紅蛋白相同的亞鐵（血紅素）基團(tuán)，經(jīng)過兩個(gè)步驟可獲得大量的高純度色素。在此腌制劑中加入三聚磷酸鈉（STPP）、維生素c、特丁基對苯二酚、丁基烴基苯甲醚（丁基羥基茴香醚）、糖等效果會更好。通過對維也納熏香腸經(jīng)過DNHF腌制后表明，當(dāng)用包膜封裝的9.25mgDNHF/kg肉，7.5mgTBHQ/kg肉和占整批重量0.3%的聚磷酸鈉（STPP）對加工香腸的肉進(jìn)行腌制時(shí)，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)，與50mg/kg鈉硝酸鹽腌制后的制品沒有什么差別。同樣的方法也適用于火腿制品的增色。
6、維生素
維生素維生素e是具有生物活性的a-Tocopherol（a-生育酚）的總稱。其中以a-Tocopherol活性最強(qiáng)。反芻亞目攝入的VE主要是化學(xué)合成的醋酸纖維素和消旋a-Tocopherol兩大類。a-生育酚是防止高鐵肌紅蛋自形成的最有效形式之一，其通過延緩脂肪氧化而間接發(fā)揮護(hù)色作用。細(xì)胞膜中的a-生育酚含量具有組織、器官依賴性。一般肝臟、腎上腺中含量較多，肌肉和脂肪組織含量最少。因此VE對肌肉的延遲氧化和護(hù)色作用與肌肉中VE的含量密切相關(guān)，且肌肉的不同部位對VE的沉積作用不同。Faustman等試驗(yàn)指出：當(dāng)牛背最長肌中的VE含量達(dá)到3.0-3.3μg/g時(shí)，VE對脂肪和肉色具有顯著的穩(wěn)定作用。畜禽的日糧中添加VE也能起到顯著的護(hù)色效果。Mitsumoto等通過試驗(yàn)以在肉中添加等量的外源性VE與在日糧中添加VE組做對照，結(jié)果表明：以日糧中添加VE組比對照組肉色更加穩(wěn)定（p<0.05）。影響牛肉質(zhì)量的因素很多，VE對牛肉質(zhì)量的影響目前公認(rèn)的是延緩脂肪氧化，保持顏色穩(wěn)定和增加持水性。脂肪組織的氧化直接影響肉的風(fēng)味，煮制和絞碎的肉糜對脂肪氧化尤為敏感。顏色是影響牛肉可接受性的最主要因素之一，當(dāng)高鐵肌紅蛋白的含量超過40%時(shí)，其可接受性大大降低，高鐵肌紅蛋白的氧化速度取決于多種因素：肌肉的種類、貯藏的溫度、氧分壓和氣調(diào)包裝、細(xì)菌污染程序、包裝薄膜的透氣率、光照以及脂肪氧化程度。目前VE的發(fā)色作用主要應(yīng)用在豬肉、牛肉中。
7、蘋果多酚
蘋果多酚是蘋果中所含多元酚類物質(zhì)的通稱，主要包括原花青素、綠原酸、兒茶素、表兒茶素、根皮苷等。研究發(fā)現(xiàn)，蘋果多酚具有多種生理活性，同時(shí)蘋果多酚具有很強(qiáng)的抗氧化和抑菌能力，是一種優(yōu)良的天然食品抗氧化劑與防腐劑。由于肉色澤的變化不僅與肌紅蛋白的化學(xué)狀態(tài)有關(guān)，肉中脂肪的氧化也與肉色密切相關(guān)。孫承鋒等研究了蘋果多酚對透氧保鮮膜包裝的鮮豬肉的色澤穩(wěn)定性及脂肪氧化的影響。結(jié)果表明，蘋果多酚能明顯抑制肉中脂肪的氧化，并能提高鮮肉紅色的穩(wěn)定性，單獨(dú)使用0.05%的蘋果多酚，有較好的護(hù)色效果。蘋果多酚與維生素c或煙酰胺配合使用，抗氧化與護(hù)色效果明顯增強(qiáng)。0.05%蘋果多酚與0.05%煙酰胺配合使用可以使鮮肉在5士1℃條件下貯藏7d后，仍保持穩(wěn)定的鮮紅色，同時(shí)tba值為0.3mg/kg，揮發(fā)性鹽基氮（電視廣播N）值為14.7mg/100g，得出蘋果多酚用在鮮肉護(hù)色中是可行的。
8、蛋黃粉
砂糖肉在腌漬時(shí)，添加一定量蛋黃粉能使肉制品色澤鮮艷，其發(fā)色機(jī)理被認(rèn)為是蛋黃粉中的硫化氫（H2S）具有和亞硝酸鹽相似的功能，易于和肉制品中的肌紅蛋白結(jié)合，產(chǎn)生增色效果。但是使用的蛋黃粉要求是凍干產(chǎn)品或噴霧干燥等瞬間干燥粉末，這樣的蛋黃粉中含有大量H2S。采用蛋黃粉末對肉制品進(jìn)行發(fā)色處理，一般添加5%-15%的蛋黃粉末，一定量的食鹽、維生素c、砂糖、山梨糖醇等制成酸菜液，然后將肉在酸菜液中浸漬3-50h（一般為20-50h）。如以豬的大腿肉為原料生產(chǎn)火腿，添加肉重40%的酸菜液，酸菜液由9%蛋黃粉末、3%食款、0.3%抗壞血酸、5%山梨糖醇和88%的水組成。經(jīng)過40h的浸漬處理后在70℃煮沸，然后切成薄片，1h后同使用250mgNaNO2/kg肉按照常法制造的火腿相比，他們的發(fā)色效果基本接近而且都很好，但NO2的殘留量為：采用蛋黃粉末的殘留量為0；而采用亞硝酸鈉的殘留量為35mg/kg。顯然可以看出用蛋黃粉末進(jìn)行腌制，具有較好的發(fā)色效果。
9、其他
乳鐵蛋白是富含在初乳中的一種功能蛋白，因其晶體呈紅色，有學(xué)者稱之為“紅蛋白”。有人利用它能抑制鐵誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化過程所產(chǎn)生的硫代巴比妥酸和丙二醛的生成，具有很好的抗氧化作用，尤其與高氧氣調(diào)包裝結(jié)合使用護(hù)色效果更為顯著。還有研究發(fā)現(xiàn)，用生姜提取物、大蒜汁也對肉制品色澤穩(wěn)定有很大貢獻(xiàn)，并能增加風(fēng)味，延長貨架壽命。日本學(xué)者從濃縮的葡萄原汁中取一種名叫KP40的物質(zhì)，添加到腌肉制品中也能防止肉退色變質(zhì)。
以上這些新型肉制品發(fā)色劑，它們在給肉制品提供鮮艷色澤的同時(shí)，有的還具有抑菌、增加風(fēng)味、延長貨架期等作用，它們能夠使肉制品色、香、味俱佳，而不用擔(dān)心象硝酸鹽和亞硝酸鹽發(fā)色劑所引起的安全問題。目前，越來越多的科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)涌入到開發(fā)新型肉制品發(fā)色劑的研究洪流之中，并且已經(jīng)取得了一些成果。盡管對這些新型發(fā)色劑還處于研究探索階段，相信在不遠(yuǎn)的將來，人類最終能夠找到安全、經(jīng)濟(jì)、健康的肉制品發(fā)色劑。
辨別常識
發(fā)色劑腌臘制品的肉色并非越紅越好，特別是在腌制過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制亞硝酸鹽的用量。為了改善腌臘制品的色澤，增強(qiáng)抑制微生物繁殖及增加風(fēng)味的作用，目前所用的腌制劑除了食鹽等外，還加用了由硝酸鹽或亞硝酸鹽等制成的混合鹽。亞硝酸鹽是目前最常用的發(fā)色劑，在肉制品中除發(fā)色作用外，還有抑菌作用，尤對肉毒梭狀芽孢桿菌最有效，另外還有賦香作用，這些都是其他化學(xué)物所不能取代的。
然而，當(dāng)亞硝酸鹽用量過大時(shí)，其殘留部分可使機(jī)體血色素的攜氧能力喪失，從而引起中毒。另外，亞硝酸鹽還可與仲胺結(jié)合，形成致癌的亞硝胺，所以應(yīng)嚴(yán)格控制用量。目前，有的生產(chǎn)單位已改用維生素c、異抗壞血酸、煙酰胺等作為發(fā)色劑，以減少亞硝酸鹽等發(fā)色劑的使用量，從而減少由亞硝酸鹽導(dǎo)致的毒性。
研究進(jìn)展
發(fā)色劑色、香、味是人們評價(jià)肉制品質(zhì)量優(yōu)劣的重要品質(zhì)特性。色澤首當(dāng)其沖，顯然對人們選購肉制品至關(guān)重要，并且在很大程度上直接決定消費(fèi)者的購買欲。肉制品在加工過程中，適當(dāng)添加非色素性的化學(xué)物質(zhì)，能夠使肉品呈現(xiàn)良好的色澤，這些物質(zhì)叫做發(fā)色劑，并且在使用發(fā)色劑的同時(shí)，還通常加入一些能促進(jìn)或輔助發(fā)色的還原性物質(zhì)，這些物質(zhì)叫做發(fā)色助劑。肉制品加工中常用的發(fā)色劑有硝酸鈉、鈉硝酸鹽、硝酸鉀和亞硝酸鉀，常用的發(fā)色助劑有L-維生素c及其鈉鹽、異抗壞血酸及其鈉鹽、煙酰胺等。但是，亞硝酸鹽的安全性問題一直困擾著人類，因?yàn)?a href="/hebeideji/7232180531470467104.html">亞硝酸鹽能夠與多種氨基化合物（蛋白質(zhì)的分解產(chǎn)物）發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生致癌的亞硝銨如N-亞硝基二甲胺（N-nitrosodimethylamine）和N-亞硝基四氫吡咯（N-nitrosopyrrolidine）等。亞硝銨是目前國際上公認(rèn)的一種強(qiáng)致癌物，動物實(shí)驗(yàn)表明：不僅長期小劑量食用有致癌作用，而且一次攝入足夠的量也有致癌作用。因此，國際上對食品中硝酸鹽和亞硝酸鹽的安全問題非常重視，在沒有理想的替代品之前，一直將用量限制在最低水平。隨著對肉制品安全性的越來越重視，硝酸鹽和亞硝酸鹽的用量受到嚴(yán)格限制，世界各國的肉類科研機(jī)構(gòu)和廠家都在積極尋找安全可靠、經(jīng)濟(jì)適用、能替代硝酸鹽和亞硝酸鹽的肉制品發(fā)色劑。
參考資料 >
發(fā)色劑致癌嗎.www.tfysw.com.2012-05-20