食品添加劑-E發(fā)色劑

(Chapter5Colorfixatives

)

第五章護/發(fā)色劑發(fā)色劑的定義(Definition)發(fā)色劑的種類和作用*(Varietiesandfunctions)發(fā)色劑的發(fā)色機理*(Coloringmechanism)發(fā)色劑的特性與使用*(propertiesandapplication)發(fā)色助劑及其作用*(Coloringaidsandtheirfunctions)應用實例(Practicalexamples)內容發(fā)色劑：是指能與肉及肉制品中呈色物質作用，使之在食品加工、保藏等過程中不致分解、破壞，呈現良好色澤的物質。

Substanceswhichareusedtofixthecolorofmeatproductsthroughinteractionwithmeatpigments.一、發(fā)色劑的定義種類

*硝酸鹽(nitrates)(鈉鹽、鉀鹽)(sodiumnitrate,potassiumnitrate)*亞硝酸鹽(nitrites)(鈉鹽、鉀鹽)(sodiumnitrite,potassiumnitrite)二、種類和作用作用

*發(fā)色(colorfixativefunction)：使肉類制品呈現鮮艷穩(wěn)定的亮紅色(tocontributemeatproductswithcharacteristiccolor-brightred).

*抑菌(antimicrobialfunction):具有防腐作用，尤其是對肉毒梭狀芽孢桿菌有明顯的不可替代的抑制作用(topreventthegrowthofmicrobesespeciallythatofClostridiumbotulinum).

*增進風味(flavor-improvingfunction).

*抗氧化作用(antioxidativefunction):亞硝酸鹽具有較強的抗氧化能力,能抑制脂肪的氧化(topreventfatoxidation).二、種類和作用原料肉的顏色與變色

*原料肉的顏色構成：

由肌肉中的肌紅蛋白(myoglobin，簡稱Mb)和血液中的血紅蛋白(hemoglobin，簡稱Hb)構成；屠宰經充分放血后，主要由Mb(占70-90%）構成。三、發(fā)色機理*原料肉的變色：

肌紅蛋白中含有一個血紅素(hemachrome)，它由一個Fe和一個卟啉(porphyrin)環(huán)構成，Fe和卟啉環(huán)的狀態(tài)會改變肉的顏色。三、發(fā)色機理圖1.血紅素結構-新鮮肉中，Fe以Fe2+形式存在，Mb稱還原型Mb，呈現暗的紫紅色。-新鮮肉遇O2

，開始時Mb表面與O2接觸形成氧合Mb(oxygenatedmyoglobin)

，此時Fe仍以Fe2+形式存在，肉呈現鮮紅色。-當Mb繼續(xù)氧化，Fe2+氧化成Fe3+時，生成高鐵Mb(methemyoglobin,也稱氧化型Mb)，呈褐色。-繼續(xù)氧化，Mb卟啉環(huán)氧化，呈現綠色或黃色。三、發(fā)色機理三、發(fā)色機理Mb(Fe2+)MbO2(Fe2+)MMb(Fe3+)(myoglobin)

(oxygenatedmyoglobin)

(methemyoglobin)

暗紫紅

鮮紅褐色

NOMbNO3-1NO2-1NO

(nitrosomyoglobin)

亞硝酸菌酸性還原劑發(fā)色機理(鮮紅色)加熱-SH亞硝基血色原(穩(wěn)定的粉紅色)

-亞硝酸鹽在酸性條件下能產生NO(nitrogenmonoxide)，NO與肉類中的肌紅蛋白結合，生成具有鮮紅色的亞硝基肌紅蛋白,此化合物在加熱后釋放出巰基而生成粉紅色的亞硝基血色原(含Fe2+),此化合物性質穩(wěn)定,從而使肉制品呈現持久的鮮紅色.-硝酸鹽在食品中先被亞硝酸菌還原生成亞硝酸鹽，后與亞硝酸鹽同；

發(fā)色最佳條件

pH：5.5；發(fā)色劑量：24~40mg/kg。三、發(fā)色機理亞硝酸鈉(sodiumnitrite)

*結構：NaNO2*作用：發(fā)色、抑菌、增強風味、抗氧化*安全性：是急性毒性較強的物質之一四、發(fā)色劑的特性與使用

·

可氧化血紅蛋白(hemoglobin)中的Fe2+成Fe3+而使其轉變成高鐵血紅蛋白(methemoglobin):-使血紅蛋白失去攜氧和釋氧功能,造成全身組織缺氧,嚴重時可使機體迅速死亡.-大量亞硝酸鹽還會松弛血管的平滑肌，導致血管擴張，血壓下降，使心肌缺氧狀況惡化,進一步加速機體的死亡.四、發(fā)色劑的特性與使用

·

可與胺類(amines)物質生成致癌物亞硝胺(nitrosamine)。

-LD50：大鼠口服:85mg/kg(雄性)；175mg/kg(雌性),

小鼠口服:220mg/kg-對人體:0.2-0.5g引起中毒,3g導致死亡

.-ADI：0-0.06mg/kg(以亞硝酸根計,此ADI不適用于3月齡以下的嬰兒).四、發(fā)色劑的特性與使用

*使用標準

-使用范圍及用量：腌制畜、禽肉類罐頭，肉制品和腌制鹽水火腿，最大使用量0.15g/kg。

-殘留量：肉類罐頭不超過0.05g/kg;肉制品不超過0.03g/kg;鹽水火腿不超過0.07g/kg。四、發(fā)色劑的特性與使用四、發(fā)色劑的特性與使用*使用注意事項

-本品外觀與食鹽相似，應防止誤食中毒。

-不應加入嬰幼兒食品中。硝酸鈉(sodiumnitrate)

*

結構:NaNO3

*

作用：發(fā)色、抑菌、增強風味、抗氧化

*安全性：

-LD50：大鼠口服3236mg/kg;ADI：0-3.7mg/kg(以硝酸根離子計,此ADI不適于3月齡以下的嬰兒)。

-其毒性主要是它在食物中、水中或在胃腸道，尤其在嬰幼兒的胃腸道內被還原成亞硝酸鹽所致。四、發(fā)色劑的特性與使用*使用標準

-使用范圍及用量：用于肉制品，最大用量0.50g/kg。

-殘留量:肉制品不得超過30mg/kg(以亞硝酸鈉計)

。*使用注意事項

-本品為強氧化劑，可因加熱或摩擦著火；

-不應加入嬰幼兒食品中。四、發(fā)色劑的特性與使用四、發(fā)色劑的特性與使用降低/控制發(fā)色劑毒性方法*

嚴格控制其使用范圍、使用量及殘留量。*配合使用發(fā)色助劑,降低發(fā)色劑的用量。*與食鹽合用，降低發(fā)色劑的用量：有資料報道，添加少量亞硝酸鹽(25mg/kg)就能產生良好的顏色和風味，但抑制肉毒梭菌則需較高的濃度(100-200mg/kg)。*尋找發(fā)色劑的替代物:開發(fā)復配型或新型發(fā)色劑，以降低發(fā)色劑的用量或完全替代發(fā)色劑。四、發(fā)色劑的特性與使用·

目前研究主要從以下幾方面替代:抑菌劑、發(fā)色劑、亞硝胺生成阻斷劑等幾方面替代。(1)

抑菌劑(antimicrobials):山梨酸鉀、乳酸鏈球菌素、次磷酸鈉、酚類抗氧化劑、輻射等。

-山梨酸鉀(potassiumsorbate):

例如：向肉中添加2600mg/kg山梨酸鉀,則其對肉毒梭狀芽孢桿菌的抑制效果相當于添加了156mg/kg的亞硝酸鹽.四、發(fā)色劑的特性與使用例如：用2600mg/kg山梨酸鉀和40mg/kg亞硝酸鹽共同處理肉類,其滋味、氣味等感官質量與直接使用120mg/kg亞硝酸鹽腌制沒有顯著差異，同時還能抑制肉毒梭菌的生長和肉毒毒素的產生。

-乳酸鏈球菌素(nisin)：

例如：在肉中添加75mg/kg的乳球菌素，其抑制肉毒梭狀芽孢桿菌的效果比150mg/kg亞硝酸鹽的效果更好。四、發(fā)色劑的特性與使用-次磷酸鈉(sodiumhypophosphite)：

例如：單獨使用300mg/kg的次磷酸鈉可以達到和120mg/kg亞硝酸鹽同樣抑制肉毒梭菌的效果，在適當pH值和有鹽存在的條件下，次磷酸鈉的抑菌效果更好。而且又因其具有無味、易溶和較安全特點，因此很適合用于無硝酸鹽腌制工藝。

例如：據報道，3g/kg次磷酸鈉單獨使用或1g/kg與40mg/kg亞硝酸鈉合用，在臘肉中可獲得和常規(guī)使用亞硝酸鈉相同的抗肉毒梭菌活性的效果。四、發(fā)色劑的特性與使用-酚類抗氧化劑(phenolicantioxidants)：在BHA、BHT、TBHQ、PG中，BHA的抗菌性最有效。使用量為50mg/kg的BHA能抑制肉毒梭菌的生長。-輻射(irradiation)：據報道，-射線輻射能安全代替亞硝酸鹽，但由于輻射不能防止脂肪氧化，也不能產生腌肉特有的風味和色澤，所以一般還需配合使用低濃度的亞硝酸鹽。四、發(fā)色劑的特性與使用例如：四、發(fā)色劑的特性與使用(2)

發(fā)色劑(color-producingagents):紅曲色素、甜菜紅、氨基酸、Vc等。

-紅曲色素(monascusred)四、發(fā)色劑的特性與使用例如：揚州親親集團生產的梅林牌午餐肉，利用紅曲紅和低用量亞硝酸鈉合用，效果良好。-甜菜紅(beetred)四、發(fā)色劑的特性與使用-抗壞血酸(ascorbicacid)四、發(fā)色劑的特性與使用-氨基酸(aminoacids)四、發(fā)色劑的特性與使用(3)

亞硝胺生成阻斷劑:-生育酚(-tocopherol)，煙酰胺(VB5)，抗壞血酸(ascorbicacid)、異抗壞血酸(erythorbicacid)及其鈉鹽等。

-研究表明，-生育酚可以阻斷亞硝胺的形成，和抗壞血酸鹽、煙酰胺合用時，其抑制效果更好。例如：四、發(fā)色劑的特性與使用(4)多組分肉類腌制劑:

不使用亞硝酸鹽,但基本上達到可以達到它的發(fā)色、抑菌及產生特有風味等各種效果。主要由發(fā)色劑、抗氧化劑/多價螯合劑和抑菌劑組成。

-發(fā)色劑(color-producingagents)：如赤蘚紅(erythrosine)，其作用是發(fā)色（實為著色）；四、發(fā)色劑的特性與使用-抗氧化劑(antioxidants)/多價螯合劑(multivalentchelatingagents)：磷酸鹽(phosphates)/多聚磷酸鹽(polyphosphates)和TBHQ，作用是能預防脂肪氧化，起到亞硝酸鹽的抗氧化作用；

-抑菌劑(antimicrobials)：對羥基苯甲酸酯(methyl-p-hydroxybenzoate)和山梨酸及其鹽，作用是代替亞硝酸鹽而抑制毒梭菌的生長和毒素的產生。定義:

是指本身無發(fā)色功能，但與發(fā)色劑配合使用可以明顯提高發(fā)色效果，并可降低發(fā)色劑用量而提高其安全性的物質。發(fā)色助劑種類

*

抗壞血酸（ascorbicacid)、異抗壞血酸(erythorbicacid)及其鈉鹽(sodiumsalts)*

煙酰胺(維生素B5，尼克酰胺，nicotinamide)五、發(fā)色助劑及其應用發(fā)色助劑的作用*Vc、異Vc及其鈉鹽*防止NO2-的氧化，使生成更多的NO；*防止Mb氧化；*使褐色高鐵肌紅蛋白還原成紅色的還原型肌紅蛋白；*防止因氧化使肉味變質；*防止產生致癌物質亞硝胺。五、發(fā)色助劑及其應用提高發(fā)色效果*煙酰胺：-提高發(fā)色效果；

-肌紅蛋白能與其結合生成很穩(wěn)定的煙酰胺肌紅蛋白，難以被氧化，從而防止肌紅蛋白在從亞硝酸生成亞硝基期間的氧化變色。五、發(fā)色助劑及其應用六、發(fā)色劑的使用實例混合腌制劑：食鹽96%、砂糖3.5%、亞硝酸鈉0.5%、混合鹽約為原料肉的2%~2.5%；混合腌制劑：抗壞血酸鈉0.55g/kg、a-生育酚0.5g/kg和亞硝酸鈉0.04~0.05g/kg合用，既足以護色、又可阻抑亞硝酸胺的生成。六、發(fā)色劑的使用實例實例3結論：亞硝酸鈉含量達到一定時(0.132g/kg)，可起發(fā)色作用。六、發(fā)色劑的使用實例

結論：在原NaNO2中加入等量抗壞血酸，能增強發(fā)色效果，0.04g/kg以下用量效果還優(yōu)于原0.132g/kg(鮮紅++，表1)。加Vc結論：配方5加入量