肉制品防腐添加剂及其应用

黄本婷，余静，何丹，王卫，王锐

(成都大学 肉类加工四川省重点实验室，成都 610106)

1 概述

食品添加剂是现代食品工业的灵魂，其应用程度代表了一个国家的食品工业化水平。食品添加剂的应用推进了食品工业的技术创新，满足了人们对优质、美味、安全食品越来越高的需求[1]。对于营养丰富的肉制品，含有大量的蛋白质，极易发生不利微生物导致的腐败变质或食物中毒，应用防腐剂来保障产品优质安全就显得特别重要。但防腐剂不当添加甚至超量或滥用现象的存在，使得消费者对其安全性产生担忧。研究证实，长期食用过量添加防腐剂的食品，对人体的肾脏、肝脏和儿童发育都具有不良影响。例如使用最多的山梨酸，尽管其具有低毒性，过量也可能引起荨麻疹和假过敏[2]。因此，各国对于食品防腐剂的使用相当谨慎，均以充分的危险性评估为依据，制定允许使用的范围和使用量，并进行严格监管。本文以分析防腐剂及其在肉制品中的应用为基础，对各国肉类防腐剂的使用标准及现状进行了概要综述。

2 肉制品防腐剂及其应用

肉制品防腐剂是能阻止肉制品由微生物生长繁殖引起的腐败或其他不良化学变化的天然或化学合成物质，其机理因其种类而异，其最重要的机理是显著抑制微生物细胞中酶反应和酶合成，从而达到防止微生物大量生长繁殖、避免食物腐败变质的目的[3]。

按肉制品防腐剂的组分和来源可分为化学类和天然类。化学类包括酸性、酯型、无机盐型等，其中酸性使用最多，常见的如山梨酸、苯甲酸和丙酸。酯型防腐剂一般是对羟基苯甲酸酯类，无机盐防腐剂包括硝酸盐等。天然防腐剂是从天然材料中提取获得，包括动物源、植物源、微生物源等。动物源如壳聚糖、溶菌酶和鱼精蛋白；植物源主要为香辛料植物及其提取物和非香辛料植物提取物两类；微生物源天然防腐剂常见的有乳酸链球菌素(Nisin)、纳他霉素、溶菌酶、ε-聚赖氨酸等。

目前肉制品中使用最多的仍然是化学防腐剂，最常用的是山梨酸(钾)和硝盐(硝酸钠、亚硝酸钠)。山梨酸具有低毒和安全特性，不仅单独使用可发挥较好的抑菌效能，而且可减少亚硝酸盐的使用，从而降低亚硝胺含量[4,5]，常用于抑制肉品中霉菌、酵母菌和嗜冷腐败菌的生长，延长产品的保质期[6]。

硝盐在肉制品中不仅可以抑制肉制品中肉毒梭菌等多种有害菌的生长，防止肉制品中毒，而且还具有发色、抗氧化、增香等功能，但不当使用会与肉制品反应生成致癌物质N-亚硝胺化合物而带来安全隐患，为此可通过与其他防腐剂和抗氧化剂复配降低风险。例如添加Nisin可降低香肠中75%的亚硝酸盐用量，且抑菌效果比单一使用亚硝酸盐高4倍[7]；添加0.05%抗坏血酸可显著降低火腿肠及香肠中亚硝酸钠残留量[8]。

研究证实了天然植物提取物等天然防腐剂对食品中常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母、沙门氏菌、肉毒梭菌等有较强的抑制作用[9,10]。杜仲叶和芦荟提取物以及茶多酚、山苍子油等除抑菌性外，对肉制品还具有抑制脂肪氧化作用[11-14]。例如Nisin，作为一种低毒性和热稳定性的多肽，可有效抑制低温肉制品中肉毒梭菌等腐败菌的生长[15,16]。Lee等[17]将Nisin涂抹在聚乙烯材料表面，显示了对其中肉品的抑菌效果。Jin等[18]研究发现包含有Nisin的聚乳酸材料对包装产品李斯特菌、大肠杆菌O-157和沙门氏菌有较强的抑制作用。ε-聚赖氨酸对酵母菌属、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌也呈现较好的抑制性能[19]；纳他霉素对真菌的抗菌谱广泛，能够有效抑制真菌毒素的形成[20]，可用于腊肠、火腿等的防霉[21,22]。

根据栅栏技术(Hurdle Technology)原理[23]，不同防腐剂的复合使用可提高其抑菌效果。例如将溶菌酶、双乙酸钠、Nisin、乳酸钠组成复合防腐剂，使在5 ℃贮藏的红烧肉保质期达到20～25天[24]。Nisin、山梨酸钾和乳酸钠配伍用于常熟叫化鸡，保鲜效果远优于单一的防腐剂[25]。叶阳等[26]在低硝中式香肠中添加山梨酸钾、Nisin和纳他霉素，与单独使用亚硝酸钠比较，防腐效能显著提升。王凯丽等[27]采用复合果蔬汁部分替代硝酸盐，不仅可以起到防腐抑菌的效果，还可以降低发酵香肠中的亚硝胺。

3 肉制品防腐剂的使用标准

3.1 CAC

国际食品法典委员会(CAC)发布的《食品添加剂通用标准》(2017修订版)中可在肉制品中使用的食品防腐剂共有13个种类[28]，其中山梨酸盐的应用范围最广，可在所有的肉类及其制品和加工水产品中使用，在风干腌制肉和鱼制品中的使用量为1～2 g/kg。苯甲酸及其盐类在鱼制品中允许以0.2 g/kg添加，在半防腐的鱼制品中为2 g/kg，在加工肉制品中最大添加量为1 g/kg。Nisin和亚硝酸钠在肉制品中的最大使用量分别为0.025，0.08 g/kg。纳他霉素在腌制肉和风干肉中的添加量分别为0.006，0.02 g/kg。对羟基苯甲酸盐和亚硫酸盐仅能在水产品及其制品中使用，最大添加量为0.1～0.15 g/kg。

3.2 美洲

美国食品防腐剂属于直接食品添加剂，在联邦法规第21章的第172部分中对每种防腐剂需要达到的质量规格标准、允许使用的范围及限量、安全使用应注意的事项等内容进行了详细规定。美国肉制品中允许使用的食品防腐剂主要为山梨酸、山梨酸钙、山梨酸钾、乳酸链球菌肽和亚硝酸钠。山梨酸及其钾盐在肉类产品和鲸鱼肉制品中的限值为2.0 g/kg，山梨酸钙只能在干鱼、贝类和鱼膏产品中使用，其限量分别为1.0，2.0 g/kg。乳酸链球菌肽可广泛使用于肉制品中，最大使用量为0.0125 g/kg。亚硝酸钠用于防腐和固色作用，在烟熏咸银鳕、烟熏咸鲑鱼和烟熏咸西鲱中的残留量小于0.2 g/kg，与硝酸钠合用时，硝酸钠残留量应低于0.5 g/kg。而用于烟熏雅罗鱼的亚硝酸钠，可与食盐合用以抑制E型肉毒杆菌的生长及其毒素的形成，其残留量不低于0.1 g/kg，但不超过0.22 g/kg。

加拿大食品防腐剂分为四级，将一般意义上的防腐剂与抗氧化剂均划分为防腐剂，标准仅对其品种、使用范围和最大使用量进行了规定。一级防腐剂可在腌制肉制品中使用，苯甲酸的添加量不超过1%，硝酸钾(钠)、亚硝酸钾(钠)的添加量不超过0.02%。二级防腐剂中亚硫酸、亚硫酸钾和焦亚硫酸钠只能在甲壳动物中按良好操作规范使用，残留量以二氧化硫计，不超过0.1%。三级防腐剂只能用于非标准化肉制品中。四级防腐剂主要是抗氧化剂BHA和BHT，无论是单独或混合使用，总量均不得超过0.0065%。BHA在干熟禽肉中使用时，不得超过制品中脂肪含量的0.02%，如果与BHT、PG混合使用时，总量不得超过脂肪或油含量的0.02%。

3.3 欧盟

欧盟《食品添加剂法规》允许在肉制品中添加的食品防腐剂有12种，使用最多的是山梨酸及其盐类(不包括山梨酸钙)、苯甲酸及其盐类、硝酸钾(E251)、硝酸钠(E252)、亚硝酸钾(E249)和亚硝酸钠(E250)。山梨酸及其盐类与苯甲酸及其盐类通常混合使用，或者与抗氧化剂对羟基苯甲酸酯类混合使用。一些熟制风干腌腊肉制品等用山梨酸盐和对羟基苯甲酸酯类进行防腐处理，最大使用量不超过1 g/kg。在盐腌的鱼干和煮熟的褐虾中使用山梨酸盐和苯甲酸盐不得超过0.2，6 g/kg。在腌制肉制品中最主要的防腐剂就是E249，E250，E251，E252，其中亚硝酸钠和亚硝酸钾的最大使用量为0.18 g/kg，硝酸盐的最大残留量为0.05 g/kg。

3.4 中国

根据GB 2760-2014 《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中规定[29]，肉类防腐剂包括山梨酸盐和硝盐等12种，其中山梨酸和山梨酸钾在肉制品中的最大使用量为1.5 g/kg。纳他霉素在西式火腿、肉灌肠和油炸肉制品中的最大使用量为0.3 g/kg。Nisin仅限于在熟制肉制品、水产品和预制肉制品中使用，其限量为0.5 g/kg。ε-聚赖氨酸只可添加在熟肉制品中，最大使用量为0.25 g/kg。我国仅对硝酸盐和亚硝酸盐在肉制品中的残留量进行了规定，硝酸盐的残留量应不超过0.03 g/kg，亚硝酸盐的最大残留量为0.07 g/kg。

3.5 亚洲其他国家

根据日本2017年的最新标准[30]，在肉制品中使用的防腐添加剂为苯甲酸、山梨酸、焦亚硫酸盐和Nisin等12种。山梨酸及其盐类在鲸肉制品和肉制品中的添加量小于2.0 g/kg。Nisin在肉类产品中的使用量最大为0.0125 g/kg，虾和冷冻生蟹中二氧化硫和焦亚硫酸钾的残留量小于0.10 g/kg。在日本，许多防腐剂只用于浸泡或喷雾使用，但需要在最终食品完成前分解或除去，比如亚氯酸、亚氯酸钠和次溴酸。韩国由于其半岛地形导致物产不丰，肉制品种较少，使用的防腐剂也只有山梨酸、山梨酸钾、山梨酸钙和焦亚硫酸钠4种[31]。在加工肉制品、鲸鱼肉制品、鱼类产品中，山梨酸及其钾(钙)盐的最大使用量为2.0 g/kg。咸鱼、发酵鱼、熟制海产品和畜肉产品中山梨酸钾和山梨酸钙的使用量不超过1.0 g/kg。

4 结语

防腐剂是肉制品加工中最为重要的添加剂，最常使用的是山梨酸盐和硝盐，而Nisin、天然植物提取物等天然防腐剂因其低毒低残、抑菌广谱等特点受到关注。不同国家和地区在主要肉类防腐剂的使用标准上基本相同，例如山梨酸盐的使用量在1～2 g/kg，亚硝酸钠为0.08～0.15 g/kg，但在使用范围和限量等方面略有差异。例如Nisin在我国只用于预调理和熟制肉制品，而在美国、日本可用于所有肉制品中。山梨酸钾在腌腊肉制品中的使用：中国限量为1.5 g/kg，欧盟限量为1 g/kg。硝盐等防腐剂：一些国家仅对其残留量有限量标准，而对其使用量无具体规定。如美国亚硝酸钠最大残留量为0.2 g/kg，中国为0.07 g/kg。各国均以充分的危险性评估为依据，制定防腐剂允许使用的范围和使用量，并进行严格的监管，以确保防腐剂的安全使用。