无硝干腌火腿中红色素形成机制研究进展

杨子江，张丽红，廖国周，田 梅，吕东霖，何 颖，王桂瑛,*

（1.云南农业大学食品科学技术学院，云南 昆明 650201；2.云南农业大学 云南省畜产品加工工程技术研究中心，云南 昆明 650201）

干腌火腿是以猪后腿为原料，以食盐为主要腌制剂，经过长时间腌制发酵而成的肉制品。根据产地气候条件和文化传统不同，其加工工艺略有差异，主要包括原料选择、腿胚修整、腌制、洗晒整形、发酵、成熟等。干腌火腿不仅具有良好的感官特性，而且含有许多生物活性物质。作为传统腌腊肉制品中的典型代表，肉色鲜红似火是其最重要的感官特性之一，在加工和销售过程中，如何保持干腌火腿良好的色泽状态一直是研究热点。干腌火腿的色泽与其独特的加工方式密切相关，且受原料猪品种、加工时间、光照、添加剂、微生物等因素的影响。

为了赋予干腌火腿典型的鲜红色，常常将硝盐（硝酸盐或亚硝酸盐）用于干腌火腿加工，这样不仅能稳定火腿色泽，还能增强火腿风味。一般情况下，亚硝酸盐的添加量最低需要在50～75 mg/kg之间才能获得腌肉制品特有的色泽和风味特征。Armenteros等将NaCl、KNO（150 mg/kg）、NaNO（100 mg/kg）共同混合添加到干腌火腿中，在腌制发酵过程中，部分亚硝酸盐被还原为NO，参与干腌火腿红色素的形成，促进发色，在腌制270 d后，亚硝酸盐的残留量为2.22 mg/kg；另外一项研究报道，在干腌火腿中添加150 mg/kg KNO或添加150 mg/kg KNO与150 mg/kg NaNO的混合物进行腌制，12 个月后干腌火腿中亚硝酸盐残留量超过13 mg/kg。这可能是加工处理方式不同造成的。此外，Iacumin等研究报道，由于原料肉存在内源形成的硝盐，因此在无硝San Daniele火腿中也检测到亚硝酸盐残留，约为1 mg/kg，但远低于外源添加硝盐形成的亚硝酸盐残留量。由于亚硝酸盐在一定条件下会转变成亚硝胺，具有致癌性，且较高的亚硝酸盐残留量易导致产品中形成更多的亚硝胺，因此在国外一些著名火腿中都是禁止添加的，如西班牙的伊比利亚火腿和塞拉诺火腿、意大利的帕尔玛火腿等，但这些无硝干腌火腿仍表现出诱人的鲜红色。相关研究证实，这些无硝干腌火腿中红色的主要贡献者为Zn-原卟啉IX（Zn protoporphyrin IX，ZnPP）。ZnPP的发现为替代亚硝酸盐的发色作用提供了更好的思路，然而其形成途径尚未完全阐明，有待进一步研究。本文对近年来国内外关于干腌火腿红色素形成机制的研究进行综述，旨在阐明无硝干腌火腿中红色素的形成机制，为干腌火腿加工过程的色泽调控提供科学理论依据。

1 添加硝盐干腌火腿的发色研究

干腌肉制品的固有色泽与其本身的可销售性及消费者的接受性有很大的关联。干腌火腿经长时间腌制发酵而成，其外表鲜红，在腌制过程中除了添加食盐外，也添加硝盐。在国内外，亚硝酸盐常被用作肉制品加工过程中的发色剂，其可以促进肉制品形成诱人的红色。干腌肉制品的色泽由水分、脂肪含量等多种因素共同决定，但占主导的因素是肌红蛋白（myoglobin，Mb）和血红蛋白（hemoglobin，Hb），特别是Mb的化学形式和含量。相关研究表明在添加硝盐肉制品中形成的稳定红色色泽主要化学成分为亚硝基肌红蛋白（nitroso myoglobin，NO-Mb）。

1.1 NO-Mb的形成机制

Mb作为肉制品的主要呈色物质，由1 个血红素辅基和含1 条多肽链的珠蛋白共同构成，起呈色作用的主要是血红素辅基。Mb中的血红素辅基由一个亚铁离子（Fe）和一个扁平的卟啉环组成，Fe位于卟啉环中心，其有6 个配位键，其中4 个与卟啉环中的N原子结合，另外两个垂直于卟啉环平面与其他分子（CO、NO等）结合，从而表现出不同的色泽。当中心Fe的第6个配位键与CO结合时，形成羧基肌红蛋白（CO-Mb），肉色呈现亮红色；而与NO结合时，形成亚硝基肌红蛋白（NO-Mb），肉色呈现粉红色。研究表明，NO-Mb的形成存在一个过程反应，亚硝酸盐作为干腌肉制品中NO的主要来源，其在酸性条件下被还原物质还原转化为NO，NO与Mb中血红素辅基第6个配位键结合并被氧化成亚硝基高铁肌红蛋白（nitroso ferrimyoglobin，NO-MetMb），NO-MetMb在腌制期间又被还原为最稳定的NO-Mb，从而呈现粉红色。血红素辅基卟啉环中的铁离子价态会影响亚硝酸盐与Mb的相互作用，当铁离子为三价时，亚硝酸盐主要与Mb上的氨基酸发生作用，而当铁离子为二价时，亚硝酸盐与铁离子配位，形成NO-Mb。亚硝酸盐、酸性环境和还原性物质是干腌肉制品中NO-Mb形成的几个重要条件。Ning Cheng等认为亚硝酸盐是形成NO-Mb所必需的，其在干腌香肠中添加酸性氨基酸（-半胱氨酸）与亚硝酸盐进行研究，结果发现，与单独添加亚硝酸盐相比，香肠的红色色泽得到了显著提高（NO-Mb含量显著增加），表明酸性环境对于亚硝酸盐转化为NO具有促进作用。Gøtterup等研究表明，硝酸盐或亚硝酸盐是发酵香肠中形成红色色素所必需的物质，此外，抗坏血酸和其他还原性物质可以促进这种红色素的形成。Posthuma等的研究表明，在添加亚硝酸盐的腌制肉模型系统中，与不添加还原性化合物的处理组相比，添加还原性化合物的处理组显示出更高的红度（*），并且*值与亚硝基血红素含量呈正相关。Choi等也发现，使用抗坏血酸和亚硝酸钠联合处理的乳化香肠的*值高于单独使用亚硝酸钠处理的乳化香肠。

1.2 部分替代硝盐的发色剂研究

硝盐除了良好的发色性能外，也会对人体产生不利影响：一方面，亚硝酸盐在一定条件下与仲胺反应生成亚硝胺，容易致畸、致癌、致突变；另一方面，由于亚硝酸盐具有较强的氧化性，它可以氧化Hb中的Fe，导致人体出现呼吸困难和缺氧等症状。因此，目前许多研究都集中于寻找硝盐的替代物，但由于硝盐在干腌肉制品中的应用范围广，并且对于干腌肉制品红色形成具有显著的促进作用，想要将其全部替换并不容易。硝盐的替代物包括天然来源物质和人工合成物质两类。曾友明等研究发现，加入质量分数0.1%的复合护色剂（由茶多酚、抗坏血酸、柠檬酸、复合磷酸盐复配而成）可以使低温贮藏待售的肉制品在20 d时颜色仍然可以接受，在一个月后仍保留一定的红色，并且可以减少亚硝酸钠添加量。Šojić等将天然食品添加剂香菜精油添加到香肠中，结果表明，0.12 μL/g香菜精油与60 mg/kg的亚硝酸钠联合使用可以显著提高熟猪肉香肠的*值，增强抗氧化活性，减少亚硝酸盐的使用量并且有益于熟猪肉香肠的品质保护。Ning Cheng等将-赖氨酸、-精氨酸、-半胱氨酸联合亚硝酸钠添加到香肠中，发现三者均能改善香肠的红色，促进NO-Mb的形成并增强其稳定性，同时减少了亚硝酸钠的残留量。亚硝基血红蛋白（NO-Hb）是利用血液中血红素制备的一种安全发色剂，其可以应用到肉制品中改善肉制品的色泽和营养特性等。Liu Pengxue等将从猪血细胞中制备的糖化亚硝基血红蛋白（glycosylated nitrosohemoglobin，G-NO-Hb）作为亚硝酸钠的替代品添加到哈尔滨天然干发酵香肠中，G-NO-Hb添加量为2 g/kg时，红色色泽与添加亚硝酸盐组（0.1 g/kg）相比没有差异，而G-NO-Hb添加量为4 g/kg时，其红色色泽显著高于添加亚硝酸盐组（0.1 g/kg）。杨慧娟等将0.06%（以肉制品质量计，后同）G-NO-Hb结合0.1%甜菜粉添加到猪肉糜中，结果发现其*值高于添加100 mg/kg亚硝酸盐组，表明G-NO-Hb可以作为替代亚硝酸盐发色的一种策略。ZnPP作为无硝干腌肉制品中红色素的主要贡献者，它的发现也为替代亚硝酸盐发色提供了更好的研究思路。Asaduzzaman等通过微生物的筛选，成功得到3 株具有高ZnPP生产能力的食用菌种：乳酸乳球菌（）、肠系膜明串珠菌（）、屎肠球菌（），然后分别将其接种到无菌猪肉糜上，与添加硝盐的样品对比，最终的发色效果相当，并且色泽具有一定的热稳定性，证明这3 种细菌可以作为有效的亚硝酸盐替代物进行发色。Adamsen等通过构建肉制品模型体系研究了硝盐与ZnPP形成的关系，结果表明在腌制剂中添加硝盐会明显抑制ZnPP的形成。即使较低的硝盐添加量（＜1 mmol/L）对ZnPP具有较强的抑制作用。

2 未添加硝盐干腌火腿的发色研究

未添加硝盐的腌制肉或熟肉通常会变成暗棕色（如生腌制品）或灰色（如加热处理的熟肉），消费者对于这两种色泽的肉制品接受度不高，而且这样的肉制品容易发生腐败。干腌帕尔玛火腿在腌制过程中没有添加硝盐，但是仍然表现出稳定的桃红色。无硝干腌帕尔玛火腿呈现稳定桃红色是由于其形成了一种新的卟啉化合物。Wakamatsu等通过提取纯化帕尔玛火腿中的红色色素，结合荧光光谱、高效液相色谱、质谱等分析方法证实了无硝帕尔玛火腿中的红色色泽是由ZnPP提供的。通过进一步研究，在伊比利亚火腿色素提取物质谱图上也观察到同样的ZnPP特征峰，由此可以推断，不添加硝盐干腌肉制品的色泽主要贡献者为ZnPP。锌在动物骨骼中的含量要高于铁，且锌是仅次于铜最容易插入卟啉的一种金属，此外不需要催化剂，因此这一结论具有一定的可靠性。

2.1 干腌火腿中ZnPP的形成机制

ZnPP的形成机制还尚未完全阐明，目前一般有以下3 种推论。

2.1.1 ZnPP的形成是非酶促反应的结果

ZnPP的形成是一种涉及Zn和Fe之间相互交换的非酶促金属反应。Becker等通过研究发现，铅作为一种亚铁螯合酶（ferrochelatase，FECH）抑制剂，低浓度下能够抑制ZnPP的形成，而在高浓度下能够促进ZnPP的形成，从而证明ZnPP的形成是一种非酶促金属反应的结果，Mb中的Fe被Zn所替代；Zn作为FECH的底物抑制剂，向肉匀浆中添加10 μmol/L锌-乙酸盐时，与对照组相比ZnPP在591 nm波长处的荧光强度显著上升，说明在没有酶存在的情况下也能形成ZnPP。电子顺磁共振（electron paramagnetic resonance，EPR）技术可以对物质原子或分子中所含的不配对电子进行定性和定量，并探索其周围环境的结构特性。Grossi等使用EPR波谱检测帕尔玛火腿中铁离子的化学环境变化，结果发现，一部分无机铁离子游离出来，在其他条件作用下被氧化成Fe，在氨基酸等螯合剂存在的情况下被螯合沉淀，这个过程可能是一个非酶促金属交换过程，对于Zn取代Fe形成ZnPP具有非常大的贡献作用。Giovanni等为了探究温度对无硝干腌火腿红色素形成的影响，在16 ℃和4 ℃下腌制火腿，并分别在6、9、12 个月时取样进行检测，结果发现，干腌火腿在16 ℃和4 ℃下都成功形成了红色素（ZnPP），但是4 ℃组ZnPP的形成速率要低于16 ℃组，且在低温下ZnPP的形成没有表现出酶活性依赖机制，这也表明ZnPP的形成可能是一种非酶促反应。

2.1.2 ZnPP的形成是酶促反应的结果

在ZnPP形成的过程中FECH起到主要作用。对无硝干腌火腿中除铁酶纯化的研究结果证明了该除铁酶为FECH，还原性辅酶I-细胞色素b还原酶将血红素中的Fe还原为Fe，从而重组FECH才能除去Fe，使Zn插入到卟啉中形成ZnPP。FECH是一种与线粒体内膜相关的蛋白质，是血液生物合成途径的末端酶，可以催化Fe插入原卟啉IX（protoporphyrin IX，PPIX）形成血红素。FECH在所有的原核生物和真核生物中几乎都存在，而且参与各种二价金属离子（Fe、Zn、Co、Mn）进入卟啉环。研究发现从牛肝脏分离得到的FECH Zn螯合活性高于Fe；此外，Zn是继Cu之后第二容易插入卟啉环的金属离子，且不需要催化剂就能很容易插入卟啉环。通过FECH的催化作用，有助于Fe从卟啉环中脱除而Zn插入到PPIX中，形成ZnPP。相关研究表明，Zn插入PPIX的反应催化常数约为去除Fe反应的11 倍，说明FECH催化Zn插入反应的作用较Fe去除反应作用强；并且pH值是影响FECH活性的一个重要因素，pH值在5.5～6.0的条件下有利于FECH从卟啉中去除Fe，而pH值在中性或偏碱性条件下（pH 7.5～8.0）更有利于Zn插入到PPIX中形成ZnPP。PPIX作为ZnPP形成的一种关键物质，其来源途径尚不清楚，目前研究人员普遍认同两个途径：一是FECH催化的血红素除铁反应；另一是血红素生物合成途径。Becker等在研究中发现ZnPP的形成与温度有关，在室温（26.5 ℃）下ZnPP的含量最高，随着温度的升高，ZnPP含量呈现出下降的趋势，高温可能影响FECH的活性从而影响ZnPP的形成；-甲基卟啉（-methyl porphyrin，-MeMP）已经被证明是FECH的抑制剂，通过向肉匀浆中加入少量的-MeMP，能够抑制ZnPP的形成。Abril等认为ZnPP是由FECH催化生成的，其通过超声处理从猪肝中提取FECH，结果表明，超声处理可以增强FECH的活性从而进一步促进ZnPP的形成。Chau等将FECH与Mb在还原剂（抗坏血酸和半胱氨酸）的作用下进行孵育，结果发现FECH可以有效地将Mb中的血红素转化为ZnPP，该学者继续以肉为底物，通过添加外源重组酵母FECH，发现重组酵母FECH可以促进Mb中的血红素转化为ZnPP。

2.1.3 ZnPP的形成是细菌性酶促反应的结果

肠杆菌（）已被证明能够以代谢物的形式形成ZnPP。相关研究表明，某些细菌内的FECH能够将血红素转化为ZnPP。Wandersman等报道，荧光假单胞菌（）能够通过血球与血红素结合，使细胞外的血红素运输到细胞质中，在细胞质中，血红素加氧酶（heme oxygenase，HO）通常将血红素转化为游离铁、胆绿素和CO。Khozroughi等在原料肌肉和肌肉的水提取物中接种荧光假单胞菌，结果发现，肌肉中ZnPP的含量和对照组并没有显著差异，而肌肉的水提物中ZnPP含量与对照组相比呈现显著增加的趋势，这是由于细菌诱导ZnPP的形成可能依赖于微生物营养底物（食物基质中的多肽和蛋白质）的可利用性，在肉的水提取物中，肉中内源肽和蛋白质可以被立即使用，因此导致ZnPP含量显著增加。Asaduzzaman等选取在不同畜产品中广泛运用的11 株细菌和从环境与益生菌中分离的126 株细菌进行高ZnPP生产菌筛选实验，最终分离出3 株具有高ZnPP生产能力的食用型细菌，然后将其接种到无菌肉糜中，结果发现接种细菌组有较强的荧光强度，而未接种组荧光强度很微弱甚至没有，表明ZnPP的形成机制与细菌存在很大的关联。Wakamatsu等通过细菌的分离纯化，在未添加抗生素的猪肉匀浆中成功分离得到两株具有高ZnPP生产能力的细菌，分别为分歧型卡诺杆菌（）和液化沙雷氏菌（），虽然液化沙雷氏菌并不是可食用型细菌，但也证实了微生物对于ZnPP生成具有重要贡献。Kauser-Ul-Alam等从市场中收集了包括帕尔玛火腿、发酵香肠、干腌鱼翅、香蕉、奶茶等在内的55 份样品用于筛选具有改善肉制品色泽能力的食品级乳酸菌，结果共筛选得到450 株乳酸菌，其中有25株乳酸菌具有ZnPP形成能力，对这25 株菌在不同环境条件下的生长情况进行检测，发现所有的菌株在30 ℃下有最大生长速率，其中绝大部分在好氧或厌氧条件下也能很好地生长；将其接种到无菌肉匀浆模型中，与对照组相比表现出较高的ZnPP形成能力，其中有13 株乳酸菌在加盐的无菌肉匀浆模型中也表现出较好的ZnPP形成能力。

2.2 干腌火腿中ZnPP形成的影响因素

ZnPP的形成涉及到一个较为复杂的过程，受多种因素的影响。在火腿腌制过程中，各理化参数的变化对ZnPP的形成也有着一定的影响。通过对商业帕尔玛火腿中ZnPP和血红素含量与各理化指标之间相关性的研究，发现ZnPP和血红素与多个理化指标之间存在相关性，包括大理石花纹、水分含量、pH值、蛋白水解指数、盐分含量等。

2.2.1 pH值

pH值的变化对于干腌火腿中ZnPP的形成存在较大的影响。Bou等以宰后24 h的猪后腿半膜肌pH值（pH）为参数，选取不同pH的猪后腿进行火腿腌制，并通过缩短腌制时间来研究pH和腌制时间二者对于ZnPP含量的影响。结果发现，在pH较高（≥5.9）的火腿中血红素含量增加，而ZnPP含量和蛋白水解指数下降；较低的pH（≤5.4）导致游离脂肪酸中总多不饱和脂肪酸含量升高，同时ZnPP含量也呈上升趋势，pH与游离脂肪酸和ZnPP含量呈负相关趋势，然而血红素和ZnPP含量的变化对最终产品的颜色没有显著影响。Wakamatsu等使用抗生素处理样品，研究不同种类的酸和微生物对ZnPP形成的影响，结果也发现在添加抗生素组中ZnPP的形成主要取决于酸的种类，在pH 4.50～4.75时检测到ZnPP含量的最大值；而在未添加抗生素组中，当pH＞4.75时ZnPP的形成显著增加，含量最高时pH值为5.5，这可能是由于污染微生物造成的影响。而Maere等对干腌发酵香肠中红色素研究的结果则不同，在猪肉组、猪肉、马肉混合组香肠中，pH值越高，*值（红度）也越高，并且在高pH值条件下，ZnPP的含量明显较高，但*值与ZnPP含量之间并没有显著相关性。Wakamatsu等通过研究还发现，ZnPP形成的最适pH值与猪肌原纤维的类型显著相关，如肱二头肌和棘上肌ZnPP形成的最适pH值为4.75、半膜肌和背阔肌的最适pH值为5.5、股二头肌和半腱肌的最适pH值分别为4.75和5.5。pH值对于ZnPP含量的影响可能涉及蛋白质水解和脂质分解等多个复杂的变化，其机制尚未完全阐明，需要继续进行研究。

2.2.2 盐分

ZnPP的含量与盐分含量存在一定相关性。Bou等的研究表明ZnPP的含量与盐分含量呈正相关。Adamsen等通过建立肉制品模型研究NaCl质量分数对ZnPP形成的影响，结果表明当腌制肉中添加的NaCl质量分数低于9%时，ZnPP的含量随着腌制时间的延长而增加；但在腌制肉中添加亚硝酸盐则显著抑制了ZnPP的生成，Cl辅助Fe从Mb中解离可能是肉制品中ZnPP形成速率的决定因素。然而，有研究表明腌制时间的缩短导致最终火腿中的盐分含量降低，而ZnPP和血红素的含量并没有受到影响。Chau等的研究也得到类似的结论，在样品中分别添加0、100、500 mmol/L的NaCl对FECH活性和ZnPP产量并没有产生任何影响。造成研究结果差异的原因可能是实验环境或酶源的不同，也有可能是NaCl含量改变不足以影响微生物、酶等的生长环境。

2.2.3 蛋白质

有研究报道ZnPP/血红素与蛋白水解指数呈正相关。在腌制过程中，火腿中的水分会渗出，相反，盐分则向肌肉的内部扩散，肌浆蛋白和肌原纤维蛋白会发生强烈的水解，形成小肽和游离氨基酸。蛋白质的水解也会造成体系pH值的增加。Paganelli等报道，胃蛋白酶通过对Mb的有限水解，打开了与枯草芽孢杆菌重组FECH相关的金属交换反应通道，促进Zn与Fe的交换，从而显著提高了ZnPP的形成速率。Grossi等使用荧光光谱法对帕尔玛火腿成熟过程中ZnPP的形成机制进行研究，结果发现，在成熟过程中，随着低分子质量肽的形成，含ZnPP的血红素浓度增加，并通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳发现Mb的降解与ZnPP的荧光强度增加呈正相关。也有相关研究报道ZnPP不仅只存在于Mb中，从其他蛋白质中也能够观察到ZnPP的存在，并且有游离于Mb之外的ZnPP，因此有可能其他蛋白质也会影响ZnPP的形成。Wang等发现，虽然ZnPP不溶于水，但在帕尔玛火腿的水提物中观察到有ZnPP存在，帕尔玛火腿水提物中的ZnPP主要与Hb和Mb以络合物的形式（ZnPP-Hb、ZnPP-Mb）存在，并且这些络合物的形成不依赖于蛋白质的水解。Khozroughi等使用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱对猪腰最长肌提取物中含Mb的蛋白质进行定性分析，结果发现在0～72 h的孵育过程中ZnPP荧光强度持续增加，而蛋白质的质谱分析结果没有发生明显变化；同时，通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳对Mb进行半定量分析发现，在0～72 h的孵育过程中Mb的浓度没有显著变化，二者均表明Mb没有发生进一步降解，因此ZnPP的形成可能与Mb的降解没有直接关系。

2.2.4 脂质

脂肪含量和脂肪分解程度对ZnPP的形成也存在一定程度的影响。肌内脂肪含量（大理石花纹）对提高血红素转化为ZnPP的比率至关重要。Bou等的研究表明部分游离脂肪酸（如亚油酸、硬脂酸和花生四烯酸）含量与ZnPP含量呈正相关。Chau等研究发现，多种脂质（包括脂肪酸和磷脂）会使FECH的活性增加，当棕榈酸钠的质量浓度增加到100 mg/mL时，正向（Zn螯合）与反向（Fe去除）反应速率分别提高2.5 倍和2.0 倍，硬脂酸和油酸等也表现出与棕榈酸钠相似的效果，当磷脂酰胆碱质量浓度为100 mg/mL时，正向反应速率提高，而反向反应速率降低，具体的作用机制还有待进一步研究。

2.3 干腌火腿中ZnPP形成的潜在调控方法

2.3.1 酶法调控

研究表明，FECH在ZnPP的形成过程中起到至关重要的作用。在体内，Fe已经被证明是FECH的优先作用底物，FECH不可逆地催化金属离子进入卟啉环，但通过体外研究也发现，FECH可以催化血红素中Fe的去除生成PPIX，随后将Zn插入PPIX形成ZnPP。Parolari等通过研究发现，在干腌火腿的整个加工过程中，FECH都保持一个高活性状态。FECH在低温下（4 ℃）没有表现出高催化活性，而在适宜的温度下（如16、26.5 ℃）表现出较高的ZnPP催化活性。国内生产的干腌火腿，如宣威火腿、诺邓火腿和三川火腿，其发酵成熟期的平均温度均在15～25 ℃，这一温度下有利于FECH催化ZnPP的形成。在国外，欧洲生产的干腌火腿发酵成熟温度在16～25 ℃之间，与国内相似，而美国生产的干腌火腿其发酵成熟温度通常高于28 ℃，温度过高可能会抑制FECH的活性，降低ZnPP的形成速率。Chau等报道pH 5.5～6.0条件下利于FECH从卟啉中去除Fe，而将Zn插入到PPIX中形成ZnPP则是在中性或偏碱性（7.5～8.0）条件下更有利。干腌火腿的pH值因火腿品种和产地的不同而有所差异，如国内的宣威火腿（pH 5.82～6.57）、宣恩火腿（pH 5.99～6.22）和盘县火腿（pH 5.74～5.94）等。因此可以通过调控干腌火腿腌制发酵过程中的FECH活性，进而促进ZnPP的形成。

2.3.2 微生物调控

微生物是形成干腌火腿特征风味和颜色的主要贡献者，干腌火腿中的主要微生物一般包括细菌、霉菌和酵母菌，这些微生物可能来源于猪肉本身、食盐和加工环境等，也包括工人自身携带的微生物，根据干腌火腿的种类和特定的生产工艺条件，其微生物的相对丰度存在很大差异。部分细菌可以显著改善无硝干腌肉制品的红色色泽，促进ZnPP的形成。在先前的研究中，已经成功分离鉴定出一些具有高ZnPP形成能力的细菌，如肠杆菌、荧光假单胞菌、乳酸乳球菌、肠系膜明串珠菌、屎肠球菌、分歧型卡诺杆菌、液化沙雷氏菌、植物乳杆菌（）、乳酸乳球菌亚种（subsp.）、乳酸明串珠菌（），这些细菌中的绝大部分都是可食用型细菌，对人体没有危害，对调控无硝干腌火腿中ZnPP的形成具有潜在应用价值。植物乳杆菌不仅具有良好的ZnPP形成能力，且母雨等将植物乳杆菌作为发酵剂接种到火腿中进行发酵，结果还发现其对火腿的风味具有显著的改善作用。Morita等报道从帕尔玛火腿中分离出来的一些葡萄球菌（），如表皮葡萄球菌（）、沃氏葡萄球菌（）和慢葡萄球菌（），会产生一种红色色素，其主要成分为ZnPP。研究人员对意大利和西班牙火腿发酵过程中细菌种类变化研究发现，发酵初始阶段，肠杆菌是意大利和西班牙火腿的表面优势微生物，而在发酵过程中，微球菌（）和葡萄球菌的数量急剧增加。微生物是干腌火腿品质形成的关键影响因素，利用微生物来调控无硝干腌火腿中ZnPP的形成促进其发色具有重要的研究意义。

3 结 语

传统干腌火腿的加工通常通过添加硝盐来促进发色，已有研究证实添加硝盐所形成的红色色泽主要贡献者为NO-Mb，且NO-Mb的形成机制已被基本阐明。目前国外关于干腌火腿红色素的研究主要集中于无硝干腌火腿中的ZnPP，但其形成机制尚未完全阐明。研究表明，ZnPP的形成涉及一系列复杂过程，与许多因素有关。干腌火腿腌制需要经历一个长期的过程，在这个过程中干腌火腿的理化成分会发生变化，如蛋白质水解和脂肪分解，这与ZnPP的形成存在很大的关联，其中起主要作用的可能是蛋白质和脂肪分解后所形成的小分子化合物。此外，干腌火腿中的微生物比较复杂，在加工过程中会发生微生物群落的更新和演替，分析鉴定干腌火腿加工过程中对ZnPP形成有贡献的优势微生物很有意义。干腌火腿的腌制过程是一个复杂体系，采用多组学联用方法（如代谢组学与微生物组学联用）来阐述ZnPP的形成机制很有必要，未来的研究应更多集中于这一方面，从而深入阐述ZnPP的形成机制，为干腌火腿加工过程中的色泽调控提供科学理论依据。