樱桃对猪肉火腿罐头的品质及阻断N—亚硝胺形成的作用

岳兰昕

摘 要：以猪肉火腿罐头为研究对象，设计5 组实验：NC组（原料肉的腌制过程不添加NaNO2和抗坏血酸钠）、PC组（原料肉的腌制过程添加150 mg/kg NaNO2和550 mg/kg抗坏血酸钠）、TRT1组、TRT2组和TRT3组（原料肉的腌制过程添加150 mg/kg NaNO2，但不添加抗坏血酸钠，而是分别添加肉质量分数为2%、4%、10%的樱桃汁）。将加工出的5 组猪肉火腿罐头在30 ℃条件下进行保温实验，分别在0、1、2、3、4 周测定样品的色差、亚硝酸盐残留量、9 种N-亚硝胺含量，并进行感官评价。结果表明：添加樱桃汁能够有效降低样品中亚硝酸盐残留量，抑制N-亚硝胺的生成，改善色泽，并且能够产生特殊的风味，其中添加4%樱桃汁的猪肉火腿罐头表现出最佳的感官评价值。样品在保温实验过程中，N-二甲基亚硝胺（N-nitrosodimethylamine，NDMA）、N-二乙基亚硝胺（N-nitrosodiethylamine，NDEA）和N-亚硝吡咯烷（N-nitrosopyrrolidine，NPYR）有升高的趋势，但TRT1、TRT2和TRT3三组变化趋势明显低于PC组。实验说明樱桃对NDMA、NDEA和NPYR的阻断作用明显优于传统意义上抗坏血酸钠的阻断作用。

关键词：猪肉火腿罐头；樱桃；N-亚硝胺；亚硝酸盐；色差

Abstract： This study was concerned with the effect of cherry juice on improving the quality of canned pork ham as well as on blocking nitrosamine formation in it. For this purpose， 5 experimental groups were set up： NC group with no addition of NaNO2 or sodium ascorbate to the raw meat for curing， PC group with the addition of 150 mg/kg NaNO2 and

550 mg/kg sodium ascorbate to the raw meat for curing， and TRT1， TRT2 and TRT3 groups with the addition of

150 mg/kg NaNO2 as well as cherry juice at levels of 2%， 4% and 10% sodium ascorbate as a substitute for sodium ascorbate， respectively. These 5 groups were kept at 30 ℃ for the measurement of color difference， nitrite residue， the contents of 9 N-nitrosamines and sensory evaluation after 0， 1， 2， 3 and 4 weeks. It was shown that added cherry juice effectively reduced the nitrite residues， inhibited N-nitrosamines formation， improved color， and produced special flavor in canned ham. Particularly， the sensory evaluation value of TRT2 was the best. N-nitrosodimethylamine （NDMA）， N-nitrosodiethylamine （NDEA） and N-nitrosopyrrolidine （NPYR） had a tendency to rise in the heat preservation process， but the changing trend of TRT1， TRT2 and TRT3 was lower than that of PC. Hence it can be concluded that the blocking effect of cherry juice on NDMA， NDEA and NPYR was superior to that of ascorbic acid sodium. On the other hand， the specific block mechanism of cherry juice needs to be further studied.

Key words： canned pork ham； cherry； nitrosamines； nitrite； chromatic aberration

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.08.002

中图分类号：TS254 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）08-0006-07

亚硝酸盐是肉制品加工中常见的食品添加剂，它可以使肉制品呈现稳定、良好的色泽[1]，并形成独特的腌肉风味[2]，抑制脂肪氧化[3]以及抑制细菌生长繁殖和肉毒梭状芽孢杆菌（C.botulinum）神经毒素的产生[4]。但是亚硝酸盐能与次级胺在体内、体外结合，形成N-亚硝胺[5]。

N-亚硝胺对动物和人都存在潜在的致癌、致突变和致畸作用[6-9]，长期摄入体内能诱发肿瘤，一次较大剂量也可引起癌症发生[10]，所以清除亚硝酸盐和阻断N-亚硝胺的研究一直是研究热点。有研究表明，抗坏血酸钠具有明显阻断N-亚硝胺形成的作用[11]，而一些植物的提取物也被证实对N-亚硝胺具有阻断作用。例如张健斌等[12]

研究结果发现八角、丁香的浸提液对N-二甲基亚硝胺（N-nitrosodimethylamine，NDMA）的阻断率达到90%，而黄酮类化合物、壳聚糖及其衍生物、柚皮提取物、荔枝提取物、绿茶提取物等在模拟胃酸条件下，也被证明有阻断N-亚硝胺形成的作用[13-24]。

樱桃是北方地区上市最早的鲜果，素有“春果第一枝”的美誉。樱桃是营养和风味俱佳的果品。从传统营养成分的角度看，樱桃含有碳水化合物、蛋白质、胡萝卜素、VC、钙、磷、铁、钾等营养成分。近年来，在国外掀起了从功能营养学的角度研究樱桃的保健价值的热潮。越来越多的现代医学证据表明，樱桃富含若干重要的天然保健功能成分，特别是樱桃具有很高的抗氧化活性，其中樱桃果肉的红颜色来源于花色苷的类黄酮化合物，它们具有很强的抗氧化能力。花色苷的抗氧化效力显著高于VC，是VE的4 倍。研究表明，樱桃是花色苷最丰富的来源之一。酸樱桃富含多种酚类化合物，如没食子酸、p-香豆酸、堪非醇及槲皮素等，这些物质均为高效的抗氧化剂。既然樱桃有如此强的抗氧化活性，实验将其加入到肉制品加工中了解其对肉品中亚硝酸盐残留量的清除作用以及对N-亚硝胺的阻断作用。

本研究将樱桃汁（肉质量的2%、4%和10%）加入到猪肉火腿罐头的加工中，在30 ℃保温实验过程中，通过测定产品分别在0、1、2、3、4 周时亚硝酸盐残留量、色差、N-亚硝胺含量以及感官评定等指标，了解樱桃对猪肉火腿罐头品质提升及抑制N-亚硝胺形成的作用，为开发安全、高品质肉制品提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

原料肉：冷鲜猪肉，其中背最长肌、背膘肉质量比9∶1；新鲜樱桃（品种为先锋） 山东烟台；食盐、白糖、淀粉、胡椒粉、味精、丁香、桂皮等调味料和香

辛料 天津红旗农贸市场。

NaNO2、抗坏血酸钠、复合磷酸盐等食品添加剂

1.2 仪器与设备

BJ-MM12绞肉机 广东省韶关北江机电厂；BS224S电子天平 赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；罐头封口机 浙江省炜驰轻工机械有限公司；SPX-150C恒温培养箱 上海博讯实业有限公司医疗设备厂；紫外分光光度计 日本岛津公司；ST40R高速冷冻离心机

德国Theromo Scientific公司；CM-5色差仪 日本柯尼卡美达公司；7890A/5975C GC-MS联用仪 安捷伦科技有限公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头、进样手柄、15 mL样品瓶、固相微萃取装置 美国Supelco公司；电磁炉 九阳股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 猪肉火腿罐头配方、工艺及实验设计

实验设计分5 组：1）阴性对照组（NC组）配方和工艺：猪肉1 kg（绞碎的猪背最长肌900 g、猪背膘肉100 g（手工切碎、温水漂洗、沥水）），添加食盐22 g、白糖8 g、复合磷酸盐4 g，搅拌均匀后，4 ℃条件下腌制12 h。然后放入真空搅拌机搅拌，加入胡椒粉1.5 g、味精2 g、丁香0.6 g、桂皮粉4 g、淀粉50 g和冰水150 g，开动搅拌机3～5 min使肉馅拌合均匀，具有黏弹性时开始装罐，每罐198 g，真空封口后用高压灭菌锅在121 ℃条件下灭菌30 min，冷却后放入恒温培养箱（30 ℃）中进行4 周的保温实验。分别在每周定点时间内进行各项指标（亚硝酸盐残留量、N-亚硝胺、色差、感官评定）的测定。2）阳性对照组（PC组）：在NC组的基础上，腌制环节添加发色剂NaNO2（150 mg/kg）和抗氧化剂抗坏血酸钠（550mg/kg），其余操作过程同NC组。3）实验组TRT1、TRT2、TRT3：在NC组的基础上，均添加发色剂NaNO2（150 mg/kg），但不添加抗氧化剂抗坏血酸钠，取而代之的是分别添加2%、4%和10%的樱桃汁，因为樱桃汁是液体，所以3 组的冰水添加量相对减少，实际冰水的添加量分别为130、110、50 g，其余罐头制作过程同NC组。5 组猪肉火腿罐头的分组情况见表1。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 亚硝酸盐的测定

依据GB 500933—2010 食品安全国家标准《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中的分光光度计法测定。

1.3.2.2 色差

取适量样品切碎，放入特殊样品杯中，表面铺平，使用色差仪测定样品的红度a*，不同测量点取3 次数据进行平均。

1.3.2.3 N-亚硝胺含量的测定

样品前处理方法采用固相微萃取仪萃取样品中的N-亚硝胺，用气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）法定性定量分析样品中各种N-亚硝胺的含量。

固相微萃取条件：采用顶空萃取方式，取切碎的猪肉火腿罐头样品1 g放入15 mL样品瓶中，加入9 mL饱和NaCl溶液。选取1 cm转子，在固相微萃取的温度50 ℃，转速400 r/min条件下萃取样品30 min。手动方式将萃取液进样到GC-MS上，样品解析时间为3 min。

GC-MS分析条件：气相色谱：DB-wax石英毛细管柱；程序升温：初始温度50 ℃，保持4 min，以10 ℃/min的速率升至145 ℃，保持6 min。再以10 ℃/min上升到160 ℃，保持3 min；氦气纯度≥99.999%；流速：1.2 mL/min；进样口温度250 ℃，不分流进样方式。质谱：电子电离（electron ionization，EI）方式，电子能量70 eV；离子源温度220 ℃，传输线温度250 ℃；溶剂延迟1 min；选择性离子检测-全扫描采集模式；质量扫描范围m/z：40～200。

标准曲线绘制：用甲醇溶液分别配制质量浓度为100、1 000、2 000、2 500、5 000、10 000 mg/L的N-亚硝胺混合标准工作液，分别取1 mL加入9 mL饱和NaCl溶液，配制相当于10、100、200、250、500、1 000 mg/L

N-亚硝胺混标使用液。以N-亚硝胺的质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，求出回归方程，并绘制标准曲线。

1.3.2.4 感官评价

猪肉火腿罐头的色泽、口感、滋气味和组织状态是决定罐头品质的重要感官指标，能综合反映产品的品质。本实验选择这4 个指标作为考量指标，采用4 级标度法和猪肉火腿罐头的质量等级评定标准（表2）进行感官评价。参加品评小组成员由10 位食品专业研究生组成，按照标准，分别对罐头的各项指标进行等级评定，记录。使用评分法和模糊数学法分别进行最终综合感官评定。

1.4 数据处理

用Microsoft Excel 2003计算各个指标的平均值和标准差，采用Statistix 8.1软件Turkey HSD方法进行显著性差异（P<0.05）分析，用Sigmaplot 12.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 各组猪肉火腿罐头保温实验过程中亚硝酸盐残留量的变化

由图1可知，5 组猪肉火腿罐头在保温贮藏初期亚硝酸盐残留量均未超过30 mg/kg，而在保温贮藏第1周时出现了1 个峰值（不包括NC组），随后又逐渐下降，且PC组中亚硝酸盐残留量始终极显著地高于其他组（P<0.01）。除NC组外，其余4 组罐头在保温贮藏的时期，整体都呈现先升高后下降的趋势，并且初始成品中亚硝酸盐的含量均小于30 mg/kg的，符合国家标准，而PC组的亚硝酸盐残留量极显著高于其他4 组

（P<0.01），所以可以说明添加了樱桃汁的罐头能够显著降低亚硝酸盐的残留量，而3 个实验组TRT1、TRT2、TRT3亚硝酸盐残留量变化虽然不显著（P>0.05），但是随着樱桃汁含量的增加，亚硝酸盐残留量有下降的趋势。贮藏后期整体下降的过程可能是由于一部分亚硝酸盐和肉制品中的二级胺生成N-亚硝胺。NC组由于原料肉中没有加入亚硝酸钠，所以产品中亚硝酸盐含量几乎为0，且在贮藏过程中一直保持零水平。

2.2 各组猪肉火腿罐头保温实验过程中a*的变化

由图2可知，各组的误差线比较大，且红度值a*相对较低（0～4范围），这是因为猪肉火腿加工过程中，添加有10%的猪背膘脂肪，且加工中只是将背膘脂肪切碎，没有经过斩拌工序，所以样品呈现红白相间的状况，在色差的测定过程中，尽管将样品绞碎，但难免测定点是白色的脂肪。5 组猪肉火腿罐头中，整体上a*从大到小依次为：TRT3>TRT2>TRT1=PC>NC，NC组因为没有添加NaNO2所以a*几乎为0，PC组是目前肉品加工中最常用的方法，同时添加150 mg/kg NaNO2和550 mg/kg抗坏血酸钠，TRT3、TRT2和TRT1三组的a*均高于PC组，且3 组之间有浓度依赖关系，分析其原因，这是因为樱桃本身的鲜艳红色所起的着色作用。5 组罐头在保温实验过程中，色泽基本保持稳定，TRT3组的色泽偏暗红，不被大多数消费者喜爱，综合评价TRT2的色泽最受消费者喜欢。

2.3 各组猪肉火腿罐头保温实验过程中感官评价的结果

各组猪肉火腿罐头在保温实验过程中，各时间点感官评价的结果见表3。对表3中各组猪肉火腿罐头的得分和人数进行加权平均得到图3。

由图3可知，TRT3组（添加10%樱桃汁）和TRT2（添加4%樱桃汁）的所有指标相对集中，且口感、滋气味和组织状态的值都接近4 分（优秀）。而NC组（未添加樱桃汁和抗坏血酸钠）分值最分散，且各指标都相对较低。5 组之间色泽差异最明显，NC组的值为1.1，TRT2高达3.5。就组织状态而言，各组的评分趋于一致，都介于优与良之间。所有的感官评价人员都比较喜欢添加樱桃汁的实验组，因为TRT组比NC组、PC组更富有特殊的香味，这可能是因为樱桃含糖量高，且含有樱桃独特口感的成分，在高温高压杀菌过程中会发生美拉德反应，从而产生一些特殊风味物质。

2.4 各组猪肉火腿罐头保温实验过程中N-亚硝胺的变化

2.4.1 9种N-亚硝胺混标色谱图和线性方程

2.4.2 5 组猪肉火腿罐头在贮藏过程中NDMA、NDEA和NPYR的测定结果

5组猪肉火腿罐头在保温实验过程中NDMA、NDEA和NPYR含量的变化见图6。

由图5可知，NC组、TRT2组和TRT3组始终未检测出NDMA，而PC组和TRT1组的NDMA形成量随着保温时间延长呈现明显的上升趋势，特别是保温贮藏2 周后变化更为明显，而且PC组要显著高于TRT1组（P<0.05），在保温实验第28天时，PC组的NDMA含量高达

15.86 ?g/kg，超过国家小于10 ?g/kg的标准。而TRT1组则为8.94 ?g/kg，而樱桃汁添加量增加到4%时，已经检测不到NDMA的生成。实验说明，樱桃汁的添加（添加比例超过4%以上）在猪肉火腿罐头保温贮藏过程中起到了明显抑制NDMA生成的作用。

5 组猪肉火腿罐头在整个贮藏过程中，均检测到NDEA，且形成量呈现明显的上升趋势，21 d之后基本趋于稳定。PC组的NDEA形成量始终高于其他组，实验说明，樱桃汁的添加同样可以起到抑制NDEA生成的作用。但抑制作用的强弱与樱桃汁的添加比例不呈明显的线性关系。

5 组猪肉火腿罐头在整个贮藏过程中，NPYR的含量是逐渐增加的。而PC组的含量高于NC组、TRT1组和TRT2组，可见樱桃汁对于NPYP的生成存在一定的抑制作用。但是，当樱桃汁添加量高于10%时，NPYP的含量反而显著高于PC组（P>0.05），这说明樱桃汁对NPYR的抑制作用存在一个浓度的范围。但总体来说，虽然在猪肉火腿罐头中存在NPYR，但是含量均小于0.7 ?g/kg，明显低于NDMA和NDEA的形成量。

2.4.3 5 组猪肉火腿罐头成品中9 种N-亚硝胺的测定结果

由表5可知，5 组猪肉火腿罐头成品均未检测出NDMA、NMEA和NPIP，但均检测出NDEA、NPYR和NMOR。此外NC组还检测出NDPA，PC组还检测出NDPheA，TRT1、TRT2和TRT3又检测出NDBA，且随樱桃汁添加比例的升高有增加的趋势，这可能是与樱桃汁含有某些可能生成NDBA的底物有关，但还需要进一步实验验证。

3 讨 论

3.1 亚硝酸盐残留量与N-亚硝胺抑制作用

N-亚硝胺的形成与多种影响因素有关，例如pH值、加工条件、亚硝酸盐添加量、微生物、肉制品中的成分、植物多酚、维生素和食盐含量等[25]。由于亚硝酸盐是生成N-亚硝胺的直接底物，它的含量多少直接影响N-亚硝胺的形成。研究表明，随NaNO2添加量的增加，产品中N-亚硝胺的生成量逐渐增加[26]。Yurechenko等[27]对生羊肉和油炸羊肉通过添加不同量的NaNO2进行研究，发现N-亚硝胺的形成随NaNO2添加量增加而逐渐增加；其中NPYR增加最多，大约每毫克NaNO2产生0.16 μg NPYR。本实验中，各组猪肉火腿罐头添加的亚硝酸盐量一定，但亚硝酸盐的残留量各组之间却有不同，TRT1、TRT2和TRT3组要显著低于PC组，相应地，TRT1、TRT2和TRT3组中N-亚硝胺形成量也低于PC组，说明N-亚硝胺的形成与亚硝酸盐的残留量之间存在一定的线性关系。

3.2 樱桃汁抑制N-亚硝胺的作用

黄酮类和酚类化合物含有酚羟基，具有较高的抗氧化活性，可与亚硝化反应的前体物质——亚硝酸盐发生氧化还原反应，由此达到阻断N-亚硝胺合成的目的。王永辉[28]、Wailkere[29]等研究表明，不同的植物浸提液可以有效阻断西式火腿中N-亚硝胺合成，而这类植物中常含有黄酮类和酚类物质。樱桃中含有大量植物多酚，因为VC具有还原性，目前被认为是最有效的阻断者，而实验测得先锋樱桃中VC含量达到58.3 mg/100 g。对于酚酸类物质，有研究证明，没食子酸具有抑制和促进NDEA生成的双重功效，这主要由没食子酸的浓度和pH值决定。而樱桃中含有一些酚酸类物质，pH值低至3.2，所以可能是因为樱桃中的植物多酚、酚酸类物质和VC的共同作用，使得樱桃具有较强的抑制N-亚硝胺形成的作用，具体樱桃抑制N-亚硝胺的机理还需进一步实验研究，有可能与樱桃中含有的黄酮类、原花青素、花色苷、有机酸等成分有关。

3.3 樱桃汁猪肉火腿罐头的特殊风味

美拉德反应主要是指还原糖与氨基酸、蛋白质之间的复杂反应，广泛存在于食品加工和贮藏中，对食品品质具有重要的影响[30]。本实验中发现，樱桃汁猪肉火腿罐头的色泽和风味都要优于传统添加亚硝酸盐和抗坏血酸盐组的罐头（PC组），经测定，实验所用先锋樱桃中总糖含量达到13.8%，所以推测在工艺过程中，樱桃汁中的还原糖与肉制品中的蛋白等在高温下发生美拉德反应，产生颜色的变化以及风味的改变。

4 结 论

PC组（不添加樱桃汁，添加抗坏血酸钠）的亚硝酸盐残留量极显著高于其他4组，添加樱桃汁的猪肉火腿罐头能够显著降低亚硝酸盐的残留量，且随着樱桃汁含量的增加，亚硝酸盐残留量呈现下降的趋势。添加有樱桃汁的TRT3、TRT2和TRT1三组的红度值a*均高于PC组，且3 组之间有浓度依赖关系。添加有樱桃汁的TRT3、TRT2和TRT1三组猪肉火腿罐头感官评价值相对较高，特别是添加4%樱桃汁的TRT2组，产品更富有特殊的香味。添加了樱桃汁的猪肉火腿罐头检测出NDEA、NPYR、NMOR和NDBA 4种N-亚硝胺，含量相对较高的是NDBA（0.69～2.06 ?g/kg），但低于GB 2762—2005规定的小于5 μg/kg的要求。在样品保温实验过程中，NDMA、NDEA和NPYR有升高的趋势，但TRT1、TRT2和TRT3明显低于PC组。

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