護(hù)色劑

護(hù)色劑又稱發(fā)色劑或助色劑，是能與肉及肉制品中呈色物質(zhì)作用，使之在食品加工和保藏等過程中不致分解、破壞，呈現(xiàn)良好色澤的物質(zhì)。這主要是由于亞硝酸鹽所產(chǎn)生的一氧化氮與肉類中的肌紅蛋白和血紅蛋白結(jié)合，生成一種具有鮮艷紅色的亞硝基肌紅蛋白和亞硝基血紅蛋白所致，硝酸鹽則需在食品加工中被細(xì)菌還原生亞硝酸鹽后再起作用。亞硝酸鹽具有一定毒性，尤其可與胺類物質(zhì)生成強(qiáng)致癌物亞硝胺，因而人們一直力圖選取某種適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)取而代之。但由于它除可護(hù)色外，尚可防腐，尤其是防止肉毒梭狀芽孢桿菌中毒，以及增強(qiáng)肉制品風(fēng)味的作用，直到目前為止，尚未見有既能護(hù)色又能抑菌，且能增強(qiáng)肉制品風(fēng)味的替代品！權(quán)衡利弊，各國(guó)都在保證安全和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下嚴(yán)格控制使用。由于抗壞血酸、異抗壞血酸、煙酰胺等既可促進(jìn)護(hù)色（護(hù)色助劑），且抗壞血酸與α-生育酚尚可阻抑亞硝胺生成，常與護(hù)色劑并用。中國(guó)批準(zhǔn)許可使用的護(hù)色劑為硝酸鈉和亞硝酸鈉。國(guó)外尚許可硝酸鉀和亞硝酸鉀。 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(huì)生成亞硝酸。一般屠宰后的肉因含乳酸，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：

3HNO2=HNO3+2NO+H2O

NO會(huì)很快與肌紅蛋白（Mb）反應(yīng)生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基肌紅蛋白：

Mb+NO=MbNO

硝酸是氧化劑，它能把NO氧化，因而抑制了亞硝基肌紅蛋白的生成。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-抗壞血酸與煙酰胺并用，則發(fā)色效果更好，并保持長(zhǎng)時(shí)間不褪色。

亞硝酸鹽在肉制品中，對(duì)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(duì)肉毒梭狀芽孢桿菌有抑制作用，此外，亞硝酸鹽對(duì)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)生成二甲基亞硝胺，與胺也有同樣的反應(yīng)。亞硝胺從動(dòng)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(guó)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）。

護(hù)色劑，允許使用的主要是亞硝酸鈉和硝酸鈉。亞硝酸鹽所產(chǎn)生的一氧化氮與肉類中的肌紅蛋白和血紅蛋白結(jié)合，可生成一種具有鮮紅色的亞硝基肌紅蛋白和亞硝基血紅蛋白而護(hù)色。硝酸鹽則需在食品加工中被細(xì)菌還原成亞硝酸鹽后再起作用。亞硝酸鹽具有一定毒性，尤其可與胺類物質(zhì)生成強(qiáng)致癌物亞硝酸，但由于它除可護(hù)色外，尚可防腐，尤其是防止肉毒梭狀芽孢桿菌中毒，以及增強(qiáng)肉制品風(fēng)味的作用，直到目前為止，各國(guó)都在保證安全和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下嚴(yán)格控制其使用量。由于抗壞血酸、異抗壞血酸、煙酰胺等既可促進(jìn)護(hù)色，且抗壞血酸與α-生育酚尚可阻抑亞硝酸生成。

為了有效解決色素的穩(wěn)定性及保護(hù)色素在食品加工，貯運(yùn)，銷售過程不變色，不褪色，則要加入適當(dāng)?shù)淖o(hù)色劑。那么，什么是“護(hù)色劑”？護(hù)色劑的作用機(jī)理是什么呢？一般認(rèn)為：所謂護(hù)色劑，就是一種對(duì)色素提高其可靠的穩(wěn)定性，使色素經(jīng)過加工、貯運(yùn)、銷售等過程中，顏色保持一致性的添加劑。它不同于著色劑，發(fā)色劑等制劑。食用護(hù)色劑，就是指能使用于食品加工中，在國(guó)標(biāo)范圍內(nèi)，安全、衛(wèi)生的食品用護(hù)色劑。

因?yàn)樯仡愇镔|(zhì)都是由于含有生色團(tuán)和助色團(tuán)才能呈現(xiàn)各自的特征顏色。而這些基團(tuán)易被氧化、還原、絡(luò)合作用；使基團(tuán)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生變化，導(dǎo)致電子躍遷時(shí)所需的能量變化，吸收光的波長(zhǎng)也改變，使顏色發(fā)生變化或褪色。知道了使顏色發(fā)生變化作用的因素和機(jī)理，則我們就針對(duì)各種色素，對(duì)這些因素的敏感程度，有目的的選用護(hù)色劑來保護(hù)食品的色澤。例如我們利用氯化亞錫與氫氧化鈉與酸（如檸檬酸）反應(yīng)所得的檸檬酸亞錫二鈉鹽具有一定的還原性能，如我們把它用于罐頭食品中，能逐漸與罐中的殘留氧發(fā)生作用，亞錫離子氧化成四價(jià)錫離子，而表現(xiàn)出良好的抗氧化性能，從而達(dá)到對(duì)食品色素的保護(hù)作用，廣泛用于蘑菇、蘋果、檸檬、板栗、銀杏、青梅、百合、柑橘、蘆筍、青豆、荔枝、椰汁等罐頭食品中。對(duì)于多價(jià)金屬離子的影響，我們可采用加入一些對(duì)金屬離子有絡(luò)合能力的酸和鹽類如：植酸、檸檬酸、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉、復(fù)合磷酸鹽，利用它們與金屬離子結(jié)合，從而使金屬離子對(duì)色素?zé)o（或減弱）作用，達(dá)到保護(hù)色素。在有些天然食品與天然色素中，呈色物質(zhì)體現(xiàn)為維生素類，如維生素A、維生素C、維生素D、類胡蘿卜素等易被氧化與褐變。如利用L－半胱氨酸鹽酸鹽是有還原性、抗氧化和防止非酶褐變作用，于天然果汁中防止維生素C被氧化和褐變。

1、作用對(duì)象色素的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)形式。

2、對(duì)色素有影響的各種因子。

3、針對(duì)性的選擇護(hù)色劑及考慮護(hù)色劑的加入對(duì)化合物呈色有沒有負(fù)面影響。

4、了解各種護(hù)色劑之間的相互影響（增效或相悖作用）。

只有了解了色素的性狀與結(jié)構(gòu)，特別是其中的生色基團(tuán)與助色基團(tuán)的結(jié)構(gòu)和色素所在的環(huán)境才能判斷哪些因子對(duì)色素的穩(wěn)定性有影響；再針對(duì)性地選擇護(hù)色劑。當(dāng)然一種護(hù)色劑，一般只有一種或兩種功能特性有利于保護(hù)色素，如三聚磷酸鈉對(duì)金屬離子有一定的絡(luò)合作用，可以抑制金屬離子與色素發(fā)生作用。但卻不能抑制色素受熱、光、堿、氧化和還原作用。所以這就要求我們選擇多種護(hù)色劑共同作用。各種護(hù)色劑之間存在的相互作用，有些是互相增效的，有些卻是對(duì)護(hù)色作用是互相抑制的。如為防止油脂食品發(fā)生油脂氧化酸敗，在使用酚類抗氧化劑的同時(shí)并用某酸性物質(zhì)，如檸檬酸、磷酸、抗壞血酸等，能顯著地提高抗氧化劑的作用效果。這是因?yàn)檫@些酸性物質(zhì)對(duì)金屬離子有螯合作用，使能促進(jìn)氧化的微量金屬離子鈍化，從而降低了氧化作用。也有人認(rèn)為，增效劑能與抗氧化劑的基團(tuán)發(fā)生作用，使抗氧化劑再生。需要利用的是它們之間的協(xié)同增效作用。對(duì)于護(hù)色劑選擇方面的工作是一個(gè)系統(tǒng)的、復(fù)雜的過程，如南昌泰康食品工業(yè)中心研制的TKH系列食品用護(hù)色劑，就是利用各護(hù)色劑單體進(jìn)行有機(jī)，科學(xué)工藝復(fù)配在一起的復(fù)合護(hù)色劑。有TKH01通用型、TKH02型果品蔬菜等罐頭食品、TKH03肉制品（紅曲紅天然色素專用）、TKH04油溶性色素專用護(hù)色劑等等。它們充分利用各護(hù)色劑協(xié)同互補(bǔ)性，取各家之長(zhǎng)，使產(chǎn)品護(hù)色效果達(dá)到最理想效果。

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)和血紅蛋白(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(duì)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(duì)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(huì)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(chǔ)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(chǔ)藏時(shí)間的延長(zhǎng)，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(guó)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(duì)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，抗壞血酸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。此外，肉制品生產(chǎn)中還常常利用一些例如著色劑、營(yíng)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(zhǎng)產(chǎn)品的保質(zhì)期是肉制品研究開發(fā)人員的當(dāng)務(wù)之急。

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