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食品添加劑在改善肉制品色澤中的應(yīng)用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2011-06-15  來源:食品產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
核心提示:色、香、味、形是人們?cè)u(píng)價(jià)食品感官質(zhì)量的重要因素。消費(fèi)者通常通過食品色澤對(duì)食品品質(zhì)優(yōu)劣作初步判斷。此外,食品固有的正常色澤能刺激消費(fèi)者的視覺,引起條件反射增進(jìn)食欲,刺激消費(fèi)者的購買欲。
色、香、味、形是人們?cè)u(píng)價(jià)食品感官質(zhì)量的重要因素。消費(fèi)者通常通過食品色澤對(duì)食品品質(zhì)優(yōu)劣作初步判斷。此外,食品固有的正常色澤能刺激消費(fèi)者的視覺,引起條件反射增進(jìn)食欲,刺激消費(fèi)者的購買欲。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)。一般情況下,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:新鮮肌肉呈紫紅色,其切面暴露于空氣中30~40min后,肌紅蛋白就與氧結(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。這種顏色在氧氣供應(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。而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、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,其還原活性降低,肉的褐變現(xiàn)象加重,使消費(fèi)者錯(cuò)誤地判斷其已發(fā)生質(zhì)變。因此在肉制品的生產(chǎn)過程中,需要使用適當(dāng)?shù)氖称诽砑觿└纳剖称返纳珴伞a槍?duì)改善肉制品色澤的食品添加劑可分為發(fā)色劑、色素、護(hù)色劑。從發(fā)色劑的發(fā)色機(jī)理及影響因素、色素的顯色機(jī)理及影響因素、護(hù)色劑的選擇及護(hù)色機(jī)理來研討它們?cè)诟纳迫庵破飞珴芍械膽?yīng)用。

  1 發(fā)色劑

  肉類制品常用的發(fā)色劑是硝酸鹽和亞硝酸鹽。硝酸鹽在肉中脫氮菌(或還原物質(zhì))的作用下,還原成亞硝酸鹽;然后亞硝酸鹽與肉中的乳酸產(chǎn)生復(fù)分解反應(yīng)而生成亞硝酸;亞硝酸很不穩(wěn)定容易分解產(chǎn)生氧化氮;氧化氮與肌肉纖維細(xì)胞中的肌紅蛋白結(jié)合而產(chǎn)生鮮紅色的亞硝基肌紅蛋白,使肉具有鮮艷的玫瑰紅色。

  亞硝酸經(jīng)自身氧化反應(yīng),生成氧化氮和硝酸。而硝酸是氧化劑,會(huì)將生成的氧化氮氧化,抑制亞硝基肌紅蛋白和亞硝基血紅蛋白的生成,同時(shí)使部分肌紅蛋白氧化生成高鐵肌紅蛋白。因此,在使用發(fā)色劑發(fā)色的同時(shí)需要加入發(fā)色助劑提高、保持發(fā)色效果。

  發(fā)色劑的中間物亞硝酸與蛋白質(zhì)中間產(chǎn)物仲胺反應(yīng)生成強(qiáng)致癌性物質(zhì)—亞硝胺。由于其對(duì)保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用,特別是可以抑制肉毒性芽孢桿菌,但是目前尚未有理想的替代物質(zhì),F(xiàn)在對(duì)硝酸鹽和亞硝酸鹽替代品的研究主要有亞硝基血紅蛋白著色劑[1],一氧化碳發(fā)色[2],組氨酸[3],蛋黃粉[2]。但是均未見其對(duì)抑制肉毒性芽孢桿菌的研究,都還是處在研究階段,未能得到廣泛應(yīng)用。我國從古代起就將紅曲用作食品保藏劑,其對(duì)微生物有一定抑制作用。目前其只是部分替代硝酸鹽和亞硝酸鹽,對(duì)其完全替代有待進(jìn)一步研究。

  對(duì)發(fā)色劑的用量各國都有嚴(yán)格的規(guī)定。一般來說,亞硝酸鹽使肉發(fā)色迅速,但呈色作用不穩(wěn)定,因此適用于生產(chǎn)過程短又不需長期保藏的制品;而硝酸鹽毒性小于亞硝酸鹽,使用量可以增大到肉重的0. 05% ~0. 10%,適用于生產(chǎn)過程長或需要長期保藏的制品。但是現(xiàn)在許多國家廣泛采用混合鹽料,如用于生產(chǎn)各種灌腸時(shí)混合鹽料的組成是:食鹽98%,硝酸鹽0. 83%,亞硝酸鹽0. 17%。發(fā)色劑的添加量應(yīng)根據(jù)肉制品中肉的含量作相應(yīng)添加:肉含量越高添加越多,肉含量低添加量也越少。

  2 發(fā)色助劑

  發(fā)色助劑主要有維生素C和異維生素C及其鈉鹽、煙酰胺、葡萄糖內(nèi)酯等。發(fā)色劑助色機(jī)理與硝酸鹽或亞硝酸鹽的發(fā)色過程緊密相連。如上所述主要是由于硝酸的氧化作用影響發(fā)色劑的發(fā)色效果。因此發(fā)色助劑的主要作用是消除硝酸的形成;把高價(jià)鐵離子還原為二價(jià)鐵離子;形成穩(wěn)定的呈色物質(zhì)。如,在維生素C的還原作用下,亞硝酸氧化只生成氧化氮,而沒有增強(qiáng)發(fā)色劑發(fā)色效果;防止氧化氮及二價(jià)鐵離子被氧所氧化;能使已氧化的高價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子。腌制液中復(fù)合磷酸鹽會(huì)改變鹽水的pH值,影響維生素C的助色效果。因此再加入助色劑煙酰胺,形成穩(wěn)定的煙酰胺肌紅蛋白,使肉呈對(duì)光具有穩(wěn)定性的紅色。葡萄糖醛內(nèi)脂能緩慢水解生成葡萄糖酸,使火腿腌制時(shí)處酸性還原環(huán)境,促進(jìn)亞硝酸鹽向亞硝酸轉(zhuǎn)化,呈色物質(zhì)生成。

  3 色 素

  當(dāng)物質(zhì)吸收可見區(qū)域波長的光時(shí),該化合物便呈顏色;衔镏,隨著共軛雙鍵數(shù)目的增多,吸收光波長向可見區(qū)移動(dòng)。因共軛體系越大,電子躍遷所需的能量越小,吸收光的波長越長,以致進(jìn)入可見區(qū)域,使化合物變?yōu)橛猩;衔镏杏行┗鶊F(tuán)(如-OH、-OR、-NH3、-Cl、-Br等)接于共軛體系上時(shí),可使共軛體系吸收光向可見區(qū)域移動(dòng),這些基團(tuán)稱為助色團(tuán)。生色團(tuán)與助色團(tuán)相互作用能引起化合物分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。因此,色素的呈色與其結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系,結(jié)構(gòu)的形式與變化內(nèi)在決定著物質(zhì)的呈色與變色。當(dāng)色素加入食品中,由于受到堿、酸、光、金屬離子、熱、氧化等作用,使其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。當(dāng)破壞原有共軛體系、改變共軛雙鍵的數(shù)目、形成或損失助色團(tuán)等情況時(shí),就會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)吸收光的波長發(fā)生變化,如在可見區(qū)域移動(dòng)則使物質(zhì)顏色變化;如移至遠(yuǎn)紫外區(qū)則使物質(zhì)呈無色(即褪色)。

  遇堿時(shí)莧菜紅變?yōu)榘导t色,胭脂紅變?yōu)楹稚。甜菜紅在pH值4. 0~7. 0時(shí)水溶液呈紅色; pH值小于4. 0時(shí)水溶液由紅色變紫色; pH值大于7. 0時(shí)也由紅變紫; pH值大于10. 0時(shí)顏色迅速變黃。甜菜紅苷的耐光性隨溶液的pH值減小而降低;在中性區(qū)域和偏堿時(shí)耐光性較好。甜菜紅苷溶液經(jīng)紫外線照射120h,可完全褪色。金屬鹽對(duì)甜菜紅苷的穩(wěn)定性也有一定的影響,如Fe3+、Cu2+離子含量多時(shí)會(huì)引起甜菜紅苷褐變。氧和熱都能促進(jìn)甜菜紅苷降解,降解速度隨氧量和溫度增高而加速。某些氯化物如漂白粉、次氯酸鈉等可使甜菜紅苷褪色。由于色素的穩(wěn)定性受環(huán)境因素一個(gè)或幾個(gè)的影響,必須考慮采用具有針對(duì)性的護(hù)色劑保護(hù)色素的穩(wěn)定性。肉制品中常用的色素有:紅曲紅、辣椒紅等。天然紅曲紅是紅曲霉發(fā)酵產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物,其對(duì)蛋白質(zhì)的良好著色性能,以及耐熱、耐酸、耐堿性能,在肉類制品中得到了廣泛應(yīng)用。但是,紅曲紅在光照條件下,很容易因氧化而褪色,使肉制品(特別是低溫肉制品)在銷售過程中顏色褪成灰白色。且當(dāng)有Fe2+和Cu2+金屬離子存在時(shí),褪色更快。因此對(duì)紅曲紅的護(hù)色側(cè)重于抗氧化分解和減弱金屬離子的促進(jìn)作用。辣椒紅是從紅椒果實(shí)中萃取而得到的油樹脂。其主要成分為辣椒紅素和辣椒玉紅素,還含有胡蘿卜素、油酸和硬脂酸等對(duì)人體有益的物質(zhì)。作為天然紅色色素,色澤優(yōu)良,性質(zhì)穩(wěn)定,耐熱和耐酸堿性較好,對(duì)可見光穩(wěn)定,但在紫外線下易褪色[4]。其可用于畜禽肉加工制品、海產(chǎn)品和烤肉料汁中,為肉制品賦予良好的色澤。因此對(duì)辣椒紅的護(hù)色側(cè)重于抗氧化分解。

  4 護(hù)色劑

  由于色素的穩(wěn)定性是受到環(huán)境各種因素的作用,其作用很復(fù)雜。要達(dá)到一個(gè)很好保護(hù)顏色的作用,則必須綜合研究多種因素對(duì)某種色素的影響,再優(yōu)化選擇合適的護(hù)色劑。

  選擇護(hù)色劑一般遵守以下幾條原則:

  (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)性地選擇護(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)。

  對(duì)于多價(jià)金屬離子的影響,可采用加入一些對(duì)金屬離子有絡(luò)合能力的鹽類如:磷酸鹽、多聚磷酸鹽,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)色素的目的。對(duì)于氧化作用的影響,可添加維生素E、維生素C、異維生素C及其鈉鹽。但一種護(hù)色劑,一般只有一種或兩種功能特性有利于保護(hù)色素,如多聚磷酸鹽可以抑制金屬離子與色素發(fā)生作用,卻不能抑制色素受熱、光、堿、氧化和還原作用。人工合成色素色彩鮮艷、性質(zhì)穩(wěn)定、著色力強(qiáng)、牢固度大,但毒性較大;天然色素食用安全,但著色穩(wěn)定性較差,一般應(yīng)用的色素是人工合成色素與天然色素復(fù)配增強(qiáng)著色效果。此外還要選擇多種護(hù)色劑共同作用,利用各護(hù)色劑協(xié)同互補(bǔ)性,使產(chǎn)品護(hù)色效果達(dá)到最理想效果。

  于功明等通過對(duì)茶多酚、異抗壞血酸鈉、檸檬酸、植酸的研究以及他們不同濃度的各種組合在肉糜灌腸中進(jìn)行應(yīng)用,通過一系列正交試驗(yàn)得到一組最佳組合,即復(fù)合護(hù)色劑:茶多酚0. 03%、異抗壞血酸鈉0. 04%、檸檬酸0. 10%、植酸0. 01%。此組合因充分發(fā)揮了各種具有護(hù)色功能(茶多酚、異抗壞血酸鈉)和輔助護(hù)色功能(檸檬酸、植酸)的單體的協(xié)同增效作用,對(duì)低溫肉制品的護(hù)色具有十分好的效果,它可以使低溫肉制品在冷柜存儲(chǔ)24d后,外觀仍尚可,從而提升紅曲紅在肉制品中的價(jià)值[5]。黃宇峰等開發(fā)出一種特有的護(hù)色劑,適合于天然色素。研究結(jié)果表明:添加護(hù)色劑沒有改變色素的結(jié)構(gòu),護(hù)色劑具有很強(qiáng)的抗氧化作用,從而保護(hù)了色素的發(fā)色基團(tuán),降低了減色效應(yīng)。當(dāng)添加量在0. 0001%(m/v)pH值7時(shí)能大幅度的提高紅曲色素的光穩(wěn)定性[6]。

  5 結(jié) 語

  硝酸鹽與亞硝酸鹽的發(fā)色作用目前仍無法被完全替代,而紅曲紅有抑菌作用,本身又是色素,應(yīng)對(duì)其加強(qiáng)研究。但是由于其為天然色素,具有不穩(wěn)定性,可考慮與合成色素復(fù)配,有針對(duì)性的開發(fā)護(hù)色作用強(qiáng)的護(hù)色劑。

編輯:foodqa

 
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