李 欣,孔保華,*,馬儷珍
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱150030;2.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)系,天津300384)
肉制品中亞硝胺的形成及影響因素的研究進(jìn)展
李 欣1,孔保華1,*,馬儷珍2
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江哈爾濱150030;2.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)系,天津300384)
亞硝胺是毒性和危害作用很強(qiáng)的一類化學(xué)致癌物質(zhì),在肉制品特定的加工環(huán)境中容易生成。本文介紹了亞硝胺的結(jié)構(gòu)及其致癌性、亞硝胺的形成機(jī)理和亞硝胺對(duì)人體危害的途徑,并就影響亞硝胺生成的因素以及減少亞硝胺生成的措施的研究進(jìn)行了綜述。為實(shí)際生產(chǎn)中控制亞硝胺的形成提供一定的理論基礎(chǔ)。
肉制品,亞硝胺,形成機(jī)理,影響因素
亞硝胺是一類含氮的化學(xué)致癌物質(zhì)。亞硝胺類化合物按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為亞硝胺和亞硝酰胺兩類。它們的化學(xué)通式為:R1(R2)N-N=O。當(dāng)R1、R2均為烷基時(shí),稱為亞硝胺;當(dāng)R1(或R2)為?;鶗r(shí),稱為亞硝酰胺[1]。亞硝胺比亞硝酰胺穩(wěn)定,不易分解,兩者都是強(qiáng)致癌物質(zhì)并有致畸作用和胚胎毒性。隨著取代R1和R2的不同,其致癌的表現(xiàn)也不同。一般來(lái)說(shuō),烴基較復(fù)雜的致癌性和致突變性更強(qiáng)。亞硝胺化合物(主要是亞硝胺)日益成為人們十分重視的致癌物,常見(jiàn)的亞硝胺有亞硝基二甲胺(nitrosodimethylamine,NDMA)、亞硝基二乙胺(nitrosodiethylamine,NDEA)和亞硝基吡咯烷(nitrosopyrrolidin,NPYR)等。
亞硝胺是毒性和危害作用很強(qiáng)的一類化學(xué)致癌物質(zhì)。在已檢測(cè)的300種亞硝胺類化合物中,已證實(shí)有90%可以誘導(dǎo)動(dòng)物不同器官的腫瘤,其中乙基亞硝胺、二乙基亞硝胺和二甲基亞硝胺至少對(duì)20種動(dòng)物具有致癌活性。通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)得出亞硝胺可以引起動(dòng)物的所有器官發(fā)生腫瘤,且消化系統(tǒng)的腫瘤最為嚴(yán)重。N-亞硝基化合物的致癌性存在著明顯的器官特異性,并與其化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān),如二甲基亞硝胺是一種肝臟的活性致癌物,同時(shí)對(duì)腎臟也表現(xiàn)有一定的致癌活性;二乙基亞硝胺對(duì)肝臟和鼻腔有一定的致癌活性;當(dāng)R1和R2為不對(duì)稱基團(tuán)時(shí),主要引起食道癌;當(dāng)R1和R2為對(duì)稱基團(tuán)時(shí)主要引起肝癌。亞硝基化合物不僅能致癌,還可通過(guò)胎盤(pán)使子代受損,在妊娠初期可使胚胎死亡,妊娠中期可使胚胎發(fā)生畸形,妊娠后半期可使子代發(fā)生腫瘤,亞硝基化合物尚可通過(guò)乳汁對(duì)子代誘發(fā)腫瘤[2]。
亞硝胺對(duì)人類的致癌作用,目前無(wú)直接的材料證實(shí),但是通過(guò)大量流行病的調(diào)查資料,證明了人類的某些癌癥具有明顯的區(qū)域性。人們推測(cè)這和當(dāng)?shù)氐木幼…h(huán)境和飲食習(xí)慣有關(guān)。例如,在習(xí)慣吃熏魚(yú)的冰島、芬蘭、挪威等國(guó),胃癌的發(fā)病率非常高,我國(guó)胃癌和食道癌高發(fā)地區(qū)的居民也有喜愛(ài)煙熏和腌漬制品的習(xí)慣。
亞硝胺的致癌機(jī)理是在酶的作用下,先在烷基的碳原子上(通常是碳原子)進(jìn)行羥基化,形成羥基亞硝胺,然后經(jīng)脫醛作用,生成單烷基亞硝胺,再經(jīng)脫氮作用,形成親電子的烷基自由基,后者在肝臟或細(xì)胞內(nèi)使核酸烷基化,生成烷基鳥(niǎo)嘌呤,使DNA、RNA復(fù)制錯(cuò)誤,引起細(xì)胞遺傳突變,從而引起致癌發(fā)生[3]。
亞硝胺的形成途徑很多,主要是由仲胺和芳香族的叔胺在酸性條件下與亞硝酸經(jīng)亞硝基化作用生成。亞硝化反應(yīng)過(guò)程為:
硝酸鹽可以被還原為亞硝酸鹽,在酸性環(huán)境中亞硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛幔瑏喯跛岵环€(wěn)定分解為亞硝酐(N2O3),N2O3是活性亞硝化化合物可以與胺類物質(zhì)亞硝基化反應(yīng)生成亞硝胺。因此,胺鹽和亞硝酸鹽是兩個(gè)必要的前提物,酸性pH是必須的反應(yīng)條件。pH、胺鹽的堿性和反應(yīng)溫度是影響反應(yīng)程度的重要因素[4-5]。仲胺是蛋白質(zhì)代謝的一種中間產(chǎn)物,廣泛存在于自然界中:普遍存在于肉食品中;食物在烹調(diào)、煙熏、制罐等加工過(guò)程中,由于蛋白質(zhì)的分解而使仲胺量增加,食物發(fā)生霉變后仲胺可增加數(shù)十倍以至數(shù)百倍。
人體硝酸鹽和亞硝酸鹽的來(lái)源主要有飲食、吸入氮氧化物和內(nèi)源性合成三個(gè)途徑。飲食中的亞硝酸鹽和硝酸鹽主要來(lái)自蔬菜、加工肉制品以及某些地區(qū)的飲水[6]。蔬菜本身在生長(zhǎng)過(guò)程中積累一定量的硝酸鹽或亞硝酸鹽[7],存放相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間[8]或經(jīng)過(guò)腌制的蔬菜,也含有很高量的硝酸鹽。在腌制肉、魚(yú)或制作香腸、火腿時(shí),亞硝酸鹽常作為發(fā)色劑和防腐劑來(lái)使用,這是人體攝入亞硝酸鹽的一個(gè)渠道。亞硝酸鹽又可從環(huán)境中的NOx和鹽轉(zhuǎn)化而來(lái),當(dāng)環(huán)境中的NOx遇到強(qiáng)還原物很容易形成硝酸鹽和亞硝酸鹽[3]。硝酸鹽的化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定,在化學(xué)作用下或微生物的作用下,很快地被還原成亞硝酸鹽。當(dāng)硝酸鹽隨食物進(jìn)人口腔內(nèi),由于口腔中常常帶有某些細(xì)菌,這些細(xì)菌使硝酸鹽迅速還原成亞硝酸鹽,隨唾液進(jìn)入體內(nèi)。當(dāng)仲胺和亞硝酸鹽隨食物進(jìn)入人體或動(dòng)物體內(nèi)后,在體內(nèi)便可形成亞硝胺。
亞硝胺可通過(guò)多種途徑對(duì)人體進(jìn)行危害,主要分為直接攝入和體內(nèi)合成兩大途徑。外環(huán)境中亞硝胺類化合物的含量一般并不高,值得注意的是亞硝胺可在動(dòng)物及人體內(nèi)合成,這可能是人類接觸亞硝胺的主要方式[9]。
2.2.1 直接攝入N-亞硝胺 人體攝入的食物中,有些直接含有亞硝胺。大量實(shí)驗(yàn)證明某些食品中存在一定量的亞硝胺,其中有些是食品加工和貯藏過(guò)程中形成的,比如腌肉、啤酒及發(fā)酵食品中含有亞硝胺[10];有些是生產(chǎn)過(guò)程中需要添加的,比如食品的包裝材料或容器中也可能含有揮發(fā)性的亞硝胺,歐美一些國(guó)家在過(guò)去采用橡膠網(wǎng)包裝咸肉,橡膠在生產(chǎn)中內(nèi)部有少量的二丁基胺,與氮氧化物接觸最終產(chǎn)生NDBA,在和肉的接觸中可以逐步遷移到肉制品中,人體可經(jīng)消化道、呼吸道等途徑接觸這些致癌物[11]。
2.2.2 N-亞硝胺的體內(nèi)合成 胃可能是動(dòng)物及人體體內(nèi)形成亞硝胺的主要部位,口腔及膀胱內(nèi)(特別在感染時(shí))也可能形成,腸道內(nèi)形成亞硝胺的可能性不能排除[12]。
人體攝入生成亞硝胺的前體物質(zhì),在胃腸道中內(nèi)源性合成N-亞硝胺。胃中有適合亞硝基化反應(yīng)的酸性環(huán)境,還含有能加速反應(yīng)進(jìn)行的鹵素離子、硫氰酸根離子等??谇恢衟H為中性,唾液中含有的羰基化合物在中性環(huán)境中能催化亞硝化反應(yīng);另外,當(dāng)口腔衛(wèi)生不好時(shí),食物腐敗能形成一個(gè)酸性環(huán)境,飲食和新陳代謝產(chǎn)生的硝酸鹽可以從血液中被唾液腺主動(dòng)攝取,然后分泌到口腔,唾液硝酸鹽在口腔內(nèi)經(jīng)硝酸鹽還原菌還原成亞硝酸鹽,唾液中的鹵素離子、硫氰酸根離子等又可催化亞硝化反應(yīng)的進(jìn)行[13]。在膀胱和尿道感染時(shí),有硝酸鹽還原菌的存在,可能合成亞硝胺,在略微偏酸的腸道如盲腸及結(jié)腸也有可能形成亞硝胺。
影響肉制品中N-亞硝胺生成量的因素有很多,包括前體物質(zhì)的濃度,氫離子濃度,亞硝化反應(yīng)的促進(jìn)劑和抑制劑,肉制品的加工條件(加熱方式、加熱溫度和時(shí)間、輻照作用和包裝材料等),所添加的一些添加物(如亞硝酸鹽、氯化鈉、抗壞血酸鈉、多聚磷酸鹽等),微生物(真菌、霉菌)的作用等。此外,脂肪的含量、種類以及氧化程度也與N-亞硝胺的生成有關(guān)[14]。關(guān)于蛋白質(zhì)氧化對(duì)肉制品中亞硝胺生產(chǎn)量的影響也已開(kāi)始引起人們的注意。目前對(duì)于肉制品加工過(guò)程及使用添加劑對(duì)亞硝胺生成的影響進(jìn)行的研究比較系統(tǒng)。尹立輝和馬儷珍[15]對(duì)肉制品中反應(yīng)條件對(duì)NDMA生成的影響進(jìn)行了研究,討論了底物(亞硝酸鈉與二甲胺)濃度、反應(yīng)體系的pH、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)N-亞硝基二甲胺(NDMA)生成量的影響,在所考察的4個(gè)反應(yīng)條件中,pH和溫度對(duì)NDMA生成量的影響明顯,其次是底物的濃度,影響最小的是反應(yīng)時(shí)間。
pH為亞硝基化反應(yīng)中的重要參數(shù)。亞硝酸鹽不能直接同胺類作用形成相應(yīng)的產(chǎn)物。在酸性條件下,亞硝酸鹽所形成的亞硝酸首先轉(zhuǎn)化為氮氧化物N2O3才能形成亞硝胺。對(duì)于仲胺和叔胺,反應(yīng)最快的環(huán)境是酸性pH 3~3.4,然而反應(yīng)最有效的pH是在4~4.5范圍內(nèi)[16]。在較低pH環(huán)境中離解出NO+使得亞硝基化反應(yīng)得以進(jìn)行。尹立輝和馬儷珍在研究反應(yīng)條件對(duì)NDMA生成的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),在pH較低范圍內(nèi),最初NDMA的量逐漸增大,pH為3.0時(shí)達(dá)到最大值52.2μg/mL。隨后迅速下降,pH為5.0時(shí)下降到1.9μg/mL,降幅達(dá)96.4%。原因是當(dāng)pH較低時(shí),N2O3容易生成。但是當(dāng)pH很低,H+離子濃度較高時(shí),會(huì)導(dǎo)致胺類化合物的質(zhì)子化,使其不能夠和氮氧化物作用,亞硝胺的量就較低。當(dāng)pH較高時(shí),亞硝酸鹽很難形成亞硝酸,NDMA的量就大大下降了。
有研究認(rèn)為在一些肉制品中亞硝胺水平的增加是由于熱加工導(dǎo)致。加熱溫度越高,產(chǎn)生的N-亞硝胺越多。在肉品工業(yè)中,加熱常被用來(lái)做加工目的(比如蒸煮,焙烤或燒烤),同時(shí)也是為了保證產(chǎn)品安全(比如巴氏殺菌或滅菌)。然而,加熱同時(shí)也影響亞硝胺類物質(zhì)的產(chǎn)生。Rywotycki[16],Honikel[17],Sen等[18]研究發(fā)現(xiàn),肉中肥肉部分亞硝胺比瘦肉組織的含量更高,因?yàn)殡缛獾闹窘M織在加熱過(guò)程中比瘦肉達(dá)到的溫度要高。當(dāng)硝酸鹽和亞硝酸鹽存在的時(shí)候,高溫會(huì)促進(jìn)亞硝胺類的合成。大部分腌制過(guò)的肉中N2O3與不飽和脂質(zhì)結(jié)合形成加合物,當(dāng)溫度升高時(shí)這些衍生物降解并且釋放氮氧化物,后者與存在的自由胺類反應(yīng)。巴氏殺菌時(shí)的溫度對(duì)亞硝胺類含量作用明顯,對(duì)食品中NDMA和NEDA的形成具有較強(qiáng)的抑制作用。另外,不同加熱方式所產(chǎn)生的效果也是有區(qū)別的,微波爐加熱比電熱鍋制作的油煎咸肉含有的NPYR和NDMA更少[19],因?yàn)槲⒉訜岵怀霈F(xiàn)油炸那樣的高溫。所以對(duì)含有亞硝酸鹽的肉制品采用不同的烹飪方式可以直接影響最終產(chǎn)品中揮發(fā)性N-亞硝胺的含量。
微生物也在許多方面參與了N-亞硝胺的形成。目前實(shí)驗(yàn)證明腸菌屬和梭菌屬細(xì)菌具有合成亞硝胺的能力,有一些細(xì)菌能影響亞硝胺的形成。細(xì)菌能夠影響硝酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛猁},以及蛋白質(zhì)降解為胺和氨基酸的程度,通過(guò)生成酶清除亞硝基,為亞硝基化作用形成適宜的pH。亞硝胺的合成反應(yīng)中一些霉菌如青霉菌和根霉菌,有生物催化活性。在發(fā)酵肉制品中,由于微生物脫羧酶的作用,能將游離氨基酸經(jīng)脫羧作用形成相應(yīng)的生物胺[20]。發(fā)酵香腸中腸桿菌具有較高的脫羧酶活性,腸桿菌中的陰溝腸桿菌和沙門(mén)氏菌具有極強(qiáng)的產(chǎn)生尸胺和腐胺的能力。尸胺和腐胺均為二元胺,能與亞硝酸鹽反應(yīng)生成雜環(huán)類亞硝胺。
肉制品中的添加劑會(huì)對(duì)亞硝胺的形成有潛在的影響,主要包括:NaNO2(NaNO3)添加量、食鹽添加量、抗壞血酸鈉水平、多聚磷酸鈉水平和蔗糖含量及其他輔料等[21-23]。
肉制品的腌制過(guò)程中,常添加硝酸鹽和亞硝酸鹽,以期達(dá)到發(fā)色、防腐和形成肉制品特有風(fēng)味的目的,但是在隨后的加熱過(guò)程中(如油炸、蒸煮、煎烤等),它們會(huì)與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的胺反應(yīng),形成亞硝胺類化合物。對(duì)添加的NaNO2與NaNO2殘留量和亞硝胺形成之間的含量關(guān)系的研究表明,NaNO2添加量的降低會(huì)伴隨著亞硝胺含量的降低。在研究添加不同的NaNO2濃度和山梨酸鉀對(duì)亞硝胺形成的影響時(shí)總結(jié)出NaNO2添加量升高NPYR會(huì)相應(yīng)的增加。腌制液中高濃度的鈉鹽對(duì)DMNA和DENA有抑制效果,而多聚磷酸鹽則有增加作用。異抗壞血酸和抗壞血酸能有效降低亞硝胺水平,目前已發(fā)現(xiàn)多種天然或合成的食品中的組分對(duì)N-亞硝胺的形成有重要的影響??箟难崾亲畲蟮淖钄嗾?阻斷率能達(dá)到90%),其次是異抗壞血酸,山梨酸,羥基丁酸,沒(méi)食子丙酸,咖啡酸和單寧酸。這七種成分對(duì)N-亞硝胺的阻斷率均>50%。
脂肪對(duì)肉制品加工中引起的亞硝化反應(yīng)的影響是復(fù)雜的。脂肪氧化可以產(chǎn)生過(guò)氧化物、游離脂肪酸、小分子的醛、酮、酸等許多物質(zhì),其中丙二醛可以促進(jìn)亞硝胺的形成[24],游離脂肪酸氧化釋放出的自由基能促進(jìn)亞硝胺的形成。由于不飽和脂肪酸具有較多的碳碳雙鍵,在氧化劑的作用下更容易被破壞,Skrypec等人[14]報(bào)道不飽和脂肪酸在肉中的比例越大,制成的臘腸中NPYR的含量越高。對(duì)于這一現(xiàn)象有人提出了不飽和脂類能夠與一氧化氮以類似方式反應(yīng)產(chǎn)生不飽和的偽亞硝酯肟酸甘油三酸酯,這一復(fù)雜化合物再進(jìn)一步進(jìn)行亞硝化反應(yīng)產(chǎn)生N-亞硝胺。而另一實(shí)驗(yàn)采用各種油脂分別油煎同一種肉,最終以含有不飽和脂肪酸較多的油煎肉所產(chǎn)生的N-亞硝胺較少[25]。
蛋白質(zhì)受到游離基的作用,對(duì)氧化也非常敏感,而蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)物可能直接作為N-亞硝胺形成的前體物,或間接影響含氮化合物與硝化劑形成亞硝胺的反應(yīng)。Ender F等人[26]研究表明用蛋白質(zhì)氧化降解產(chǎn)物谷氨酸、丙氨酸、纈氨酸等以及生物胺在有足夠量的硝酸鹽存在和高溫條件下都可以產(chǎn)生亞硝胺。對(duì)于NPYR來(lái)說(shuō),其前體的胺類物質(zhì)是脯氨酸[27],脯氨酸首先亞硝基化形成亞硝基脯氨酸,再脫羧形成NPYR。游離氨基酸如脯氨酸、氨基乙酸、丙氨酸、纈氨酸以及肉在微生物和酶作用下產(chǎn)生的腐胺和尸胺都會(huì)參與NDMA和NDEA的形成,肌肉蛋白氧化轉(zhuǎn)變成亞硝基化合物的程度主要依賴于肌原纖維蛋白和肌紅蛋白的含量以及硝酸鹽和亞硝酸鹽的濃度[28-29]。Drabik-Markiewicz等人[30]研究報(bào)道NPYR的形成與亞硝酸鹽的濃度關(guān)系不大,卻直接與處理溫度(>200℃)和脯氨酸的含量有關(guān),同時(shí)研究表明羥脯氨酸對(duì)亞硝胺的形成沒(méi)有影響。蛋白氧化產(chǎn)生的某些氨基酸或胺類物質(zhì),可能會(huì)與肉制品中加入的亞硝酸鹽發(fā)生亞硝化反應(yīng),而目前對(duì)肌肉蛋白氧化與亞硝胺形成關(guān)系的研究進(jìn)行的還非常少。
目前關(guān)于減少N-亞硝胺多從抑制阻斷N-亞硝胺的形成,促進(jìn)N-亞硝胺分解,減少N-亞硝胺及其前體物的攝入等三個(gè)方面進(jìn)行研究。關(guān)于使用添加劑抑制阻斷其形成的研究進(jìn)行的較多。
果蔬、香辛料和天然產(chǎn)物(如黃酮,酚類)常用來(lái)阻斷N-亞硝胺生成。果蔬的阻斷機(jī)理是通過(guò)還原亞硝化試劑生成無(wú)害的N2、NO等,或清除NO+來(lái)實(shí)現(xiàn)阻斷。亞硝酸鹽中氮元素的氧化數(shù)為+3,處于中間狀態(tài),既具有氧化性又具有還原性。但無(wú)論在酸性還是在堿性介質(zhì)中,其氧化性均大于還原性,在酸性條件和還原劑的作用下,亞硝酸及其鹽可被還原[31]。因此,具有還原性的物質(zhì)和含有多種抗氧化成分的食物均可消減亞硝酸鹽。蔬菜和水果中富含多種抗氧化成分,如維生素C、維生素E、半胱氨酸、還原糖、酚類和黃酮類化合物等,故能起到阻斷N-亞硝胺的作用。
香辛料阻斷N-亞硝胺的機(jī)理也是通過(guò)與亞硝酸鹽發(fā)生氧化還原反應(yīng)達(dá)到阻斷效果。香辛料中富含不飽和脂肪酸、硫化物、酚類和黃酮類等抗氧化物質(zhì)[32]。大量研究證實(shí),大蒜對(duì)亞硝胺的體內(nèi)外合成均有明顯抑制作用,大蒜中的硫化物和苯二羧酸類能與亞硝酸鹽結(jié)合生成硫代亞硝酸酯,是發(fā)揮阻斷作用的主要活性成分。另外,香辛料能夠抑制發(fā)酵肉制品中產(chǎn)胺微生物的生長(zhǎng),減少脫羧酶的產(chǎn)生從而阻斷N-亞硝胺的生成。
天然產(chǎn)物如黃酮類、酚類物質(zhì)含有酚羥基,有較高的抗氧化活性。綠茶提取物不僅能還原亞硝酸鹽,還能阻止二級(jí)胺的生成,阻斷效果明顯。玉米黃酮、葡萄籽原花青素,柚皮提取物、桂皮浸提物等均有阻斷N-亞硝胺形成的作用。
通過(guò)促進(jìn)N-亞硝胺分解也是減少人體攝入N-亞硝胺的一種方法,但是目前的研究不如對(duì)N-亞硝胺的研究充分,有待進(jìn)一步研究。N-亞硝胺在紫外光照射下可發(fā)生光解反應(yīng),N=O基裂解,破壞了其致癌性。所以可以利用光解作用分解亞硝胺。通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)加工技術(shù)也可以減少N-亞硝胺的含量。運(yùn)用輻照技術(shù)對(duì)肉制品進(jìn)行處理可以破壞N-亞硝胺,使用微波加熱技術(shù)也比電熱鍋制作的油煎咸肉產(chǎn)生的N-亞硝胺少。
目前,亞硝酸鹽仍是肉制品中不可替代的添加物。肉制品的腌制過(guò)程中,常添加硝酸鹽和亞硝酸鹽,以期達(dá)到發(fā)色、防腐和形成肉制品特有風(fēng)味的目的。人們積極尋找一種亞硝酸鹽的替代品,但目前只發(fā)現(xiàn)有些物質(zhì)可以部分替代亞硝酸鹽在肉制品中的作用,仍未發(fā)現(xiàn)有一種物質(zhì)能夠完全替代亞硝酸鹽的作用[30],所以,制定肉制品中硝酸鹽和亞硝酸鹽使用量及殘留量標(biāo)準(zhǔn),控制亞硝酸鹽的添加和殘留也是一個(gè)重要途徑。要嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)的規(guī)定使用亞硝酸鹽、硝酸鹽及執(zhí)行殘留量標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)規(guī)定肉類制品及肉類罐頭的使用量,硝酸鈉<0.5g/kg,亞硝酸鈉<0.15g/kg;殘留量以亞硝酸鈉計(jì),不超過(guò)0.03~0.05g/ kg[33]。歐洲海關(guān)的化學(xué)物質(zhì)清單規(guī)定了亞硝酸鈉的添加限量為120mg/kg。通過(guò)制定亞硝酸鹽的使用量及殘留量的標(biāo)準(zhǔn),可以有效地防治使用過(guò)量,減少N-亞硝胺前體的攝入。
含蛋白質(zhì)豐富的易腐食品,如肉類、魚(yú)類,以及含硝酸鹽較多的蔬菜盡量低溫貯存以減少胺類及亞硝酸鹽的形成。食品低溫保藏,可減少硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,進(jìn)而可控制亞硝胺的形成[34]。
5.1 目前對(duì)于N-亞硝胺的形成機(jī)理進(jìn)行了一定的研究,對(duì)脂肪與N-亞硝胺形成的關(guān)系研究的較多,但是關(guān)于蛋白氧化與N-亞硝胺形成關(guān)系的研究還是空白。肉中富含蛋白質(zhì),在加工過(guò)程中,蛋白發(fā)生氧化變性導(dǎo)致的物理化學(xué)性質(zhì)的變化使其可能成為亞硝化反應(yīng)的前體物或促進(jìn)劑,應(yīng)引起重視。
5.2 關(guān)于添加劑阻斷N-亞硝胺生成的研究較多,但是影響仲胺與亞硝酸亞硝基化反應(yīng)的各種因素及每種因素對(duì)反應(yīng)的影響程度的研究較少。要抑制N-亞硝胺的生成,就應(yīng)從反應(yīng)機(jī)理上進(jìn)行深入研究,為肉制品生產(chǎn)中抑制N-亞硝胺生成的各工藝參數(shù)的確定提供理論基礎(chǔ)。
5.3 關(guān)于阻斷N-亞硝胺生成的研究,除了利用添加劑的還原性,還可考慮使用氧化劑來(lái)清除亞硝酸鹽。
5.4 減少N-亞硝胺含量的方法,關(guān)于其分解的研究較少。利用微波、輻照等方法也可減少N-亞硝胺含量,但目前相關(guān)研究較少??梢詮亩喾矫嫜芯?,多種方法結(jié)合來(lái)減少N-亞硝胺。
[1]魏培德.亞硝胺在食物中的致癌性[J].食品科技,1980 (3):14-15.
[2]馬儷珍,南慶賢,方長(zhǎng)發(fā).N-亞硝胺類化合物與食品安全性[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2005(12):8-14.
[3]邊麗.危險(xiǎn)的致癌物質(zhì)—亞硝胺[J].兵團(tuán)教育學(xué)院學(xué)報(bào),2001,11(11):62-65.
[4]Mirvish S S.Formation of N-nitroso compounds:Chemistry,kinetics,and invivo occurrence[J].Toxicology and Applied Pharmacology,1975,31:325-351.
[5]Ward F W,Coates M E.Dietary fats and N-nitrosation in the rat[J].British Journal of Nutrition,1987,58:221-231.
[6]聶國(guó),張文敏.人體亞硝酸鹽、硝酸鹽的來(lái)源、代謝及體內(nèi)亞硝化作用[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)·衛(wèi)生學(xué)分冊(cè),1987(2):72-76.
[7]劉衛(wèi)紅,高素紅.淺談果品、蔬菜鹽酸鹽來(lái)源及控制途徑[J].北京農(nóng)業(yè),2008(13):31-32.
[8]林周孟,吳葉仙,李建勇,等.存放時(shí)間及存放溫度對(duì)蔬菜亞硝酸鹽含量的影響[J].職業(yè)與健康,2008,24(24):2676-2678.
[9]徐欣.食品中的自然致癌物—N-亞硝基化合物[J].預(yù)防醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)信息,1996,2(2):136-138.
[10]李慶杰.N-亞硝基化合物的危害及預(yù)防對(duì)策[J].泰安師專學(xué)報(bào),2001,23(6):74-75.
[11]Sen N P,Baddo P A,Seaman S W.Nitrosamines in cured pork products packaged in Elastic rubber nettings:An update[J]. Food Chemistry,1993,47:387-390.
[12]張文敏.N-亞硝基化合物在動(dòng)物及人體內(nèi)的合成[J].國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)·衛(wèi)生學(xué)分冊(cè),1981(2):78-81.
[13]夏登勝,王松靈.唾液硝酸鹽、亞硝酸鹽代謝及其對(duì)人體影響的研究[J].北京口腔醫(yī)學(xué),2005,13(1):57-59.
[14]Skrypec D J,Gray J I,Mandagere A K,et.al.Effect of bacon composition and processing on N-nitrosamines formation[J].Food Technology,1985(1):74-79.
[15]尹立輝,馬儷珍.反應(yīng)條件對(duì)N-亞硝基二甲胺生成影響的研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(7):457-460.
[16]Rywotycki R.The effect of selected functional additives and heat treatment on nitrosamine content in pasteurized pork ham[J].Meat Science,2002,60:335-339.
[17]Honikel K.The use and control of nitrate and nitrite for the processing of meat products[J].Meat Science,2008,78:68-76.
[18]Sen N P,Seaman S,Miles W F.Volatile nitrosamines in various cured meat products:Effect of cooking and recent trends[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,1979,27:1354-1357.
[19]Yurchenko S,MoIder U.The occurrence of volatile N-nitrosamines jn Estonian meat products[J].Food chemistry,2007,100:1713-1721.
[20]何健,李艷霞.發(fā)酵肉制品中生物胺研究進(jìn)展[J].肉類工業(yè),2009(2):47-50.
[21]Miller B J,Billedeau S M,Miller D W.Formation of N-nitrosamines in microwaved versus skillet-fried bacon containing nitrite[J].Food and Cosmetic Toxicology,1989,27:295-299.
[22]馬儷珍,王瑞,方長(zhǎng)發(fā),等.金華火腿制作及儲(chǔ)藏中N-亞硝胺類化合物的含量變化[J].肉品衛(wèi)生,2005(11):19-21.
[23]馬儷珍,楊華,閻旭,等.鹽水火腿加工中影響亞硝基化合物生成因素的研究[J].食品科學(xué),2007,28(1):82-85.
[24]Kurechi T,Kikugawa K,Kaio T.Effect of alcohols on nitrosamine formation[J].Food and Cosmetic Toxicology,1980 (18):591-595.
[25]YurchenkoS,MolderU.Theoccurrenceofvolatile N-nitrosamines in Estonian meat products[J].Food Chemistry,2007,100:1713-1721.
[26]EnderF,Ceh L.Conditionsand chemicalreaction mechanisms by which nitrosamines may be formed in biological products with reference to their possible occurrence in food products[J].Z Lebensmittell-Untersuch,1971,145(3): 133-142.
[27]Keki R B,Charles K C,Leon J R.Mechanism of N-nitrosopyrrolidine formation in bacon[J].Journalof Agriculture and Food Chemistry,1979,27(1):63-69.
[28]Ryszard R.The effect of baking of various kinds of raw meat from different animal species and meat with functional additives on nitrosamine contamination level[J].Food Chemistry,2007,101:540-548.
[29]Qstdal H,Bjerrum M J,Pedersen J A,et al.Lactoperoxidase-induced protein oxidation in milk[J].Journal of Agriculture and Food Chemistry,2000,48:3939-3944.
[30]Drabik M G,Vanden M K,De M E,et al.Role of proline and hydroxyproline in N-nitrosamine formation during heating in cured meat[J].Meat Science,2009,81:479-486.
[31]郭梅鳳,劉建玲,王登奎.桔子、葡萄、蘋(píng)果和梨對(duì)亞硝酸根清除作用的研究[J].包頭醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1998,14(3):6-7.
[32]張建斌,馬儷珍,孔保華,等.香辛料對(duì)二甲基亞硝胺形成的抑制作用[J].食品與機(jī)械,2008,24(2):93-96.
[33]郝利平.食品添加劑[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2002.
[34]吳素萍.食品中N-亞硝基化合物的危害性及預(yù)防措施[J].中國(guó)調(diào)味品,2008(8):84-87.
Research progress of formation and effecting factors of nitrosamines in meat products
LI Xin1,KONG Bao-h(huán)ua1,*,MA Li-zhen2
(1.College of Food,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China; 2.Department of Food Science,Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China)
Nitrosamines compounds are a kind of chemical carcinogens which have strong toxicities and harms,are easily generated in the particular situations of meat processing.In the paper,the structure and carcinogenicity of nitrosamines,the formation mechanism,as well as the way nitrosamines emerge hazards to health were introduced,then the studies of effecting factors and reduction measures of the formation of nitrosamines were summarized.To provide some theoretical basis for nitrosamines formation controlled in practical production.
meat product;nitrosamines;formation mechanism;effecting factors
TS251.1
A
1002-0306(2012)10-0353-05
亞硝胺是一類含氮的化學(xué)致癌物質(zhì),能夠誘發(fā)人類癌癥。人體攝入的食品中有些直接含有亞硝胺,有些含有合成亞硝胺的前體物質(zhì)——亞硝酸鹽,特別是在肉制品中,亞硝酸鹽仍是不可替代的添加物。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)亞硝胺的生成機(jī)理進(jìn)行了研究,通過(guò)控制肉制品的加工條件來(lái)達(dá)到減少亞硝胺生成的目的,降低對(duì)人體可能造成的危害。
1 亞硝胺的結(jié)構(gòu)和致癌性
2011-07-14 *通訊聯(lián)系人
李欣(1987-),女,碩士研究生,研究方向:畜產(chǎn)品加工。
國(guó)家自然科學(xué)基金(31071568);國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(200903012-02);東北農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(CXZ011)。