亚硝酸盐是一类无机化合物的总称，是肉制品加工中重要的食品添加剂。亚硝酸盐呈白色或淡黄色颗粒状粉末，味微咸似食盐，易溶于水，还原性强，呈弱碱性反应，能够赋予肉制品特有的鲜红色，有效改善组织结构，对肉毒杆菌具有较强的抑制作用，可以作为防腐剂应用在肉制品加工中。但因其外观和滋味与食盐相似，导致误食中毒事件时有发生。
（1）发色作用
为防止腌制时原料肉中的肌红蛋白和血红蛋白因氧化而形成高铁肌红蛋白和高铁血红蛋白，使肉制品失去原有的天然色泽，生产中人们常使用亚硝酸盐作为发色剂来维持肉制品的鲜红色，可明显提高肉制品的感官品质。
在肉制品加工过程中，亚硝酸盐在肌肉乳酸的作用下形成不稳定的亚硝酸，进而分解成亚硝基，氧合肌红蛋白中的氧气被亚硝基取代，生成对热稳定的亚硝基肌红蛋白，使肉制品加工后仍能保持诱人的鲜红色，提高消费者的购买欲望。
（2）抑菌作用
亚硝酸盐还具有一定的抑菌性，主要是对一些致病菌如肉毒梭状芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、蜡状芽孢杆菌和产气荚膜杆菌等的生长繁殖起到抑制作用。肉毒梭状芽孢杆菌又称肉毒梭菌，属于厌氧性的梭状芽孢杆菌，属革兰氏阳性菌，可产生芽孢，其生长过程中产生的肉毒毒素，比氰化钾毒性大，对人的致死量为10-9mg/kg。食用感染肉毒梭菌的食品24h即表现出临床症状，死亡率达一半以上。另外，火腿、香肠等发酵肉制品的加工过程给肉毒梭菌提供了有利的生长条件，使得这类产品在此过程中极易受到肉毒梭菌的感染，而且其芽孢耐热，100℃下约6h才能被杀死。将亚硝酸盐添加到肉制品中，在微酸性条件下，生成的亚硝酸会分解释放出氧气，使深层无氧环境变成不利于肉毒梭菌生长的有氧条件，从而抑制肉毒梭菌的生长和繁殖以及肉毒毒素的产生。
亚硝酸盐的抑菌能力与其残留量的浓度、温度、时间、pH值等环境因素相关，其中受pH值影响最大。当pH值为6时，其对肉毒梭状杆菌等细菌有显著的抑制作用；当pH值大于6.5时，其抑菌能力逐渐减弱。亚硝酸盐的抑菌机理可能为：可抑制蛋白质和能量代谢，尤其是含铁元素和硫元素的蛋白质；可抑制细菌的DNA和基因表达；可抑制细菌的细胞壁和细胞膜的形成。
（3）抗氧化
脂质氧化是肉制品腐败变质的重要原因。由于光、热、微生物、金属离子等作用，脂类物质会产生腐败风味，降低食用品质，甚至会生成有毒物质。添加亚硝酸盐可抑制氧化，防止肉制品在储存过程中产生不良风味，抑制腐败味道的产生，使肉制品保持独有的风味。
亚硝酸盐在肉中的抗氧化作用被认为有四种机理：一是亚硝酸盐的双键反应使脂肪部分稳定；二是血红素蛋白中的铁离子易与亚硝酸盐结合形成稳定的复合物，防止降解；三是亚硝酸盐与微量元素的螯合反应；四是与肉中成分反应生成具有抗氧化活性的亚硝基和亚硝酰基化合物。
（1）毒性
亚硝酸盐是强致癌物N-亚硝胺的前体物，若食物中的亚硝酸盐与胺类或酰胺类物质同时存在，就会形成强致癌性的亚硝基化合物。在肉制品加工中，亚硝酸盐的添加量、加工时间和温度、原料新鲜程度等都会影响亚硝酸盐的残留量。有研究表明，人体只需摄入0.3-0.5g亚硝酸盐就可引起中毒，摄入3g即可致死。亚硝酸盐中毒的机理主要是人体血液中具有携氧能力的低铁血红蛋白被亚硝酸盐氧化为高铁血红蛋白，使低铁血红蛋白失去携氧能力，引起缺氧、呼吸中枢麻痹等症状，严重时可致窒息死亡。长期大量食用含亚硝酸盐的食物有致癌的隐患，因为亚硝酸盐可转化为具有强致癌作用的亚硝胺。因此，积极探索安全高效的亚硝酸盐替代物迫在眉睫。
（2）标准规定
我国乃至国际上对添加亚硝酸盐的问题都十分重视。在没有找到理想的替代品之前，应把用量控制在最低范围内。我国强制性标准GB 2760-2007《食品添加剂使用卫生标准》规定，肉制品加工中亚硝酸盐的使用量不得超过0.15g/kg。国外肉制品卫生标准中有关亚硝酸盐残留量的规定更加宽泛。例如：日本规定肉制品中亚硝酸盐的残留量小于70mg/kg；FAO/WHO规定肉制品中亚硝酸盐的使用量不得超过0.20g/kg，建议肉制品中亚硝酸盐的残留量控制在125mg/kg以下。
（1）天然色素替代亚硝酸盐
①红曲色素
红曲色素是红曲霉的次级代谢产物，是由红曲霉发酵而成的天然色素，性质稳定，具有较强的抑菌作用和良好的发色功能，是肉制品加工中的主要发色剂。此外，红曲色素还具有降血脂、降血压、降血糖、抑制肿瘤细胞以及抑菌等功能，是值得大力推广的天然食用着色剂，在食品加工产业中具有良好的应用前景。
王也等在腊肠加工过程中使用红曲色素替代亚硝酸盐，研究表明0.00l％的添加量即可达到良好的发色效果。为降低亚硝酸盐的用量和改善腊肉色泽，郑立红等研究了红曲红、高梁红、辣椒红三种天然色素在腊肉中的应用，结果发现由红曲色素着色的腊肉添加量仅0.14g/kg，且其色泽艳丽、稳定性高，深受消费者欢迎。
②胭脂树红素
胭脂树红素原产于热带和亚热带，是从胭脂树种子的果皮中提取的天然色素。由于胭脂树红素对热、光和氧的稳定性质，尤其是对大肠杆菌和沙门氏菌株的抗菌活性，可将其应用到含有蛋白质或碳水化合物的复杂食品基质中。就目前来看，胭脂树红素安全无毒，社会上暂未出现关于其致癌、致突变方面的报道。
zarringhalami S等使用胭脂树红素作为发色剂，以不同的浓度来部分替代亚硝酸盐，将其应用在香肠制作中，贮存不同天数后，比较产品的感官品质，结果发现含有60％胭脂树红素的香肠产品品质最好。
③亚硝基血红蛋白
亚硝基血红蛋白色素以新鲜猪血为原料，可降低肉制品中亚硝酸盐的残留，避免亚硝酸盐形成致癌物质。亚硝基血红蛋白色素易氧化，其色调与亚硝基肌红蛋白一致，对光、Fe2+敏感，耐热性及溶解性好，使用简单。
李飞等研究了新型腌制色素——糖基化亚硝基血红蛋白在不同条件下的稳定性，经冷冻干燥后应用到猪肉脯中以检验其效果。实验结果表明，将蔗糖糖基化亚硝基血红蛋白添加到猪肉脯中的色泽与亚硝酸盐并无显著差异，因此可以很好地替代亚硝酸盐作为新型的发色剂。刘梦然等对猪血制备的亚硝基血红蛋白色素工业化生产进行了研究，结果表明其发色效果良好，可以替代亚硝酸盐应用在肉制品中。
（2）天然抑菌剂
①植物源
很多植物中都含有多种生理活性物质并具有一定的抗菌活性和安全性，可添加到食品或化妆品中，因此，植物天然抗菌剂受到越来越多的欢迎。而植物源的天然香辛料，除了具有本身的香辛滋味，还能提高和改善食品的风味，掩蔽食品中的不良气味，使食品风味协调。
崔海英等为了研究植物源天然提取物的抑菌效果，利用无水乙醇对豆蔻、肉桂、百里香、意大利蜡菊、贯叶连翘、甘草和迷迭香等7种常见的香辛料进行提取，并将提取液进行抑菌实验，结果表明，这7种香辛料均有不同程度的抑菌效果，并在草莓保鲜中作用显著，延长了保鲜时间。Yamamoto-Ribeiro等研究发现生姜精油对轮状镰刀菌具有抑制效果，并随着精油浓度的增高，其菌丝体生物量不断减小，抑菌效果更加明显。Luo等研究了月桂酸甘油酯对黑曲霉菌和灰绿青霉菌的抑菌效果，表明其抑菌效果显著高于常见的化学食品防腐剂如苯甲酸钠。
②动物源
动物成分的天然抑菌物质一般有壳聚糖、鱼精蛋白、乳铁蛋白以及动物蛋白水解产生的抗菌肽。鱼精蛋白具有广谱抑菌活性，包括细菌、真菌和霉菌等，是一类天然的抗菌肽，其抑菌机理主要是破坏细菌的细胞壁、细胞膜以及改变细胞的渗透性，具有良好的发展前景。王陆玲等研究了鱼精蛋白的抑菌效果，并将其应用在肠肉制品中，实验表明鱼精蛋白具有光谱抑菌性，在肠肉制品中添加1‰的山梨酸钾和1‰的鱼精蛋白，防腐效果是最好的。卢蓉蓉等研究了乳铁蛋白的抑菌活性，表明乳铁蛋白对革兰氏阴性菌的抑制效果更强，铁饱和度越小，抑菌性越强。
③微生物源
目前来说，从微生物中得到天然防腐剂，特别是分子量小、结构紧密的生物素，是比较重要的研究方向，有细菌素类的乳酸菌素、放线菌类的纳他霉素、霉菌类以及某些真菌、酵母菌和食用菌等。乳酸链球菌素(Nisin)对大部分革兰氏阳性菌尤其 是芽孢杆菌等具有明显的抑制作用，而对革兰氏阴性菌、霉菌、酵母菌几乎没有效果。因此，可以将Nisin添加到肉制品中防止微生物污染，同时延长货架期，具有一定的商业和食用价值。
张进杰等研究了壳聚糖和Nisin不同浓度复配之后在鲢鱼块冷鲜保藏中的应用，结果表明，用壳聚糖和Nisin复配之后的涂膜处理鲢鱼块，能够有效延缓鱼肉的腐败变质，延长货架期。sureshkumar S等人研究了Nisin和丁羟基茴香醚(BHA)复配之后对水牛肉香肠的防腐效果，结果表明用复配添加剂处理过的水牛肉香肠比单独使用某一种添加剂的香肠货架期要长，因此，复配添加剂具有更好的防腐效果，也避免了添加剂过量的问题。Shabnam Behnam等人研究了Nisin的生物防腐作用，以喷涂Nisin的虹鳟鱼的货架期为指标，实验表明，用Nisin处理过的虹鳟鱼货架期可以延长至16天，Nisin具有良好的防腐效果。
来源：江苏调味副食品，仅供学习交流
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