肉的发色剂及其机理

出处：按学科分类—农业科学 中国轻工业出版社《肉类工业手册》第207页（2302字）

发色剂包括硝酸盐和亚硝酸钠及烟酰胺两大类，这两大类发色剂不仅发色机理不同，而且发色效果和保持红色的时间也不同。

1．硝酸盐(NaNO₃或KNO₃)和亚硝酸钠(NaNO₂)

(1)硝酸盐(NaNO₃或KNO₃)

①发色机理：硝酸盐本身未分解成亚硝酸盐之前，对腌制反应不产生影响，而这个分解过程很慢，并取决于细菌作用。添加到肉中后，硝酸盐被肉中细菌或还原物质还原，生成亚硝酸后与添加亚硝酸盐呈同样的效果。

首先硝酸盐在肉中脱氮菌(或还原物质)的作用下，还原成亚硝酸盐；然后与肉中的乳酸产生复分解作用而形成亚硝酸；亚硝酸再分解产生氧化氮；氧化氮与肌肉纤维细胞中的肌红蛋白(或血红蛋白)结合而产生鲜红色的亚硝基(NO)肌红蛋白(Nitroso myoglobin)或亚硝基血红蛋白(Nitroso myoglobin)，使肉具有鲜艳的玫瑰红色。由于这种红色来源于肉的腌制，因此称作腌制红色(Cured meat color－CMC)或亚硝基红色(Nitroso myoglobin)。将其加热后，球蛋白发生热变性，形成氧化氮肌血原(Nitric oxide myochromogen)，仍保持红色，因此使熟肉制品具有腌制红色。

NaNO₂+CH₃CH(OH)COOH→HNO₂+CH₃CH(OH)COONa

2HNO₂→NO+NO₂+H₂O

NO+肌红蛋白(血红蛋白)→NO－肌红蛋白(血红蛋白)

亚硝酸是提供一氧化氮的最主要来源。实际上获得色素的程度与亚硝酸盐参与反应的量有关。

pH与亚硝酸的生成有很大关系。图2－1－2是亚硝酸的分解曲线。pH越低亚硝酸生成量越多，发色效果越好。pH高时，亚硝酸盐不生成亚硝酸，而残留在肉制品中，不仅发色不好，肉中检出的亚硝酸根也多。据研究，原料肉的pH为5．62时发色良好，制品的亚硝酸残留量为0．4×10^－6(0．4mg／kg)，原料肉的pH为6．35时发色程度约为前者的70%，亚硝酸残留量为0．73×10^－6(0．73mg／kg)。

图2－1－2 亚硝酸分解曲线

亚硝酸盐使肉发色迅速，但呈色作用不稳定，适用于生产过程短又不需长期保藏的制品。对那些生产过程长或需要长期保藏的制品，最好使用硝酸盐腌制，因为硝酸盐毒性小于亚硝酸盐，使用量可以增大到肉重的0．05%～0．10%。

②硝酸盐的用量及使用方法：理论上讲，硝酸盐的用量应根据肉中肌红蛋白和残留于血液中的血红蛋白反应所需要的数量添加，可以根据测定肉中氯化血红素的总量来计算。已经测定出牛肉中的氯化血红素的含量为(42～60)×10^－5，平均为48×10^－5。猪肉中氯化血红素的含量为(22～42)×10^－5，平均为28×10^－5。氯化血红素的相对分子质量为652，亚硝酸钠的相对分子质量为69，一个分子的氯化血红素需要消耗1个分子的NO，可以计算腌制牛肉时形成NO-Mb所必需的最低亚硝酸钠的数量：

即100g牛肉中加入5mg亚硝酸钠就可以保证呈色作用。如由两个分子亚硝酸钠生成一个分子的NO，则加入亚硝酸钠的数量应增加一倍。另外，必须考虑到亚硝酸盐在腌制、热加工和产品贮藏中的损失。

前苏联肉品工业科研所建议腌肉时每100kg肉加入25g硝酸盐和5g亚硝酸盐。长期贮藏的半熏灌肠，每100kg肉加50g硝酸钠和5g亚硝酸钠。一些西方国家在腌肉时加入硝酸盐及亚硝酸盐的用量极不一样，在肉制品中允许的残留量也各不相同。

(2)亚硝酸钠(NaNO₂) 亚硝酸钠的发色结果与硝酸钠基本相同，但其原理却不尽相同。硝酸钠还原时需要细菌的存在，而亚硝酸钠无需还原，因此无需细菌的存在，故可以在卫生条件很好的情况下使用，且发色时间短。一般湿腌时可缩短1／3时间，干腌时可缩短1／2时间。这是因为亚硝酸盐随腌制时间的延长而被氧化消耗。为了补足其消耗，则需与硝酸盐并用。试验表明，若腌制时不加硝酸盐，盐水中的亚硝酸的含量会减少。与硝酸盐并用时，盐水中的亚硝酸的含量会增加。

另外，若亚硝酸盐用量不当时，则会导致腌制不完全(Under cure)或腌制过度(Over cure)的现象，影响肉的发色效果。

2．烟酰胺

腌制液中复合磷酸盐会改变盐水的pH，这会影响维生素C的助色效果。因此往往加维生素C的同时加入助色剂烟酰胺。和一氧化氮一样，烟酰胺可以和肌红蛋白结合，生成较稳定的烟酰胺肌红蛋白，呈现出类似亚硝基肌红蛋白的红色，但这种红色不易被氧化，且烟酰胺对pH的变化不敏感。据研究，同时使用维生素C和烟酰胺助色效果更好，且成品的颜色对光的稳定性也要好得多。