肉制品中亚硝酸盐降解方法_机理及研究进展(2)

离子色谱

第20卷第2期

唐爱明等:肉制品中亚硝酸盐降解方法、机理及研究进展

Mb+NO MbNOK

经多菌种发酵,有利于降低NO2-的残留,提高产品质量和安全性[4]。

2.2.3 其它菌发酵 微球菌和凝固酶阴性葡萄球菌中的许多菌株能还原亚硝酸盐。在需氧条件下,葡萄球菌生长得快而多,将硝酸盐还原成亚硝酸盐,亚硝酸盐一般再由凝固酶阴性菌还原。许多霉菌能把硝酸盐还原成亚硝酸盐,促进肠表面颜色的生成。

2.2.4 酶法处理 进一步的研究集中在用硝酸盐和亚硝酸盐还原酶等取代活的发酵剂培养物。从理论上讲,产生的结果同微生物是一样的。然而,以前的研究一般都未成功,因为这些酶大多数是胞内酶,并且很难从破碎的细胞内出来变成恢复&活性 的制剂。这些胞内酶一般是在大颗粒结合系统的部分。它们在细胞内能有效地发挥作用,但在&定居 的肉环境中(即食盐、低水分、腌制剂、pH值)作用极差。此外,酶不能增殖,也不表现出其他的有益特性,如对抗病菌和产生辅加的风味、香气成分等。

2.2.5 添加亚硝处理的血浆 2001年,湖南农大马美湖等将合成制取的亚硝基血红蛋白(HbNO)代替NaNO2或NaNO3应用于香肠等肉制品中进行试验,呈色效果良好,产品色泽鲜亮,稳定持久,风味独特,NO2残留量为1.75(10,有效降低了肉制品中NO2-的残留量,达到了低硝的目的,有效地保证了肉制品的安全性。其试验原理为:根据血液中血红蛋白(Hb)和肌肉中肌红蛋白(Mb)分子结构相似,Hb和Mb对亚硝基NO-均具有较强的结合力,但Mb对NO-吸引力大于Hb的原理,采用NaNO2在一定条件下先同血液中Hb相结合,生成亚硝基血红蛋白(HbNO),经喷雾干燥,制得HbNO粉。然后添加到香肠中,HbNO与香肠中的肌红蛋白(Mb)接触,HbNO中的NO-立即被Mb吸引而&抢 过来,形成稳定的MbNO,从而使肉品呈现鲜亮的玫瑰红色,另外,部分残留的NO2-可与Mb和Hb结合,有效地降低了肉制品中NO2-残留量,也保持肉制品所具有的色泽、风味、防腐、抗菌等特性。当HbNO粉添加到香肠中后发生的化学反应为:

HbNO+NO2-(残留)+Mb MbNO+HbNO+Hb

--6

(2)致癌反应:在适宜的条件下,亚硝酸盐可与肉中的氨基酸发生反应,也可在人体的胃肠道内和蛋白质的消化产物二级胺(叔胺)和四级胺(季胺)反应,生成亚硝基化合物(NOC),尤其是生成N 亚硝胺和亚硝酰胺这类致癌物,因此,亚硝酸盐也被称为内生性致癌物。3.2 微生物发酵的作用

3.2.1 酶降解 微生物经亚硝酸盐的诱导,能产生亚硝酸盐还原酶,在发酵初期,发酵液pH为6.5~4.5时,微生物对亚硝酸盐的降解以酶降解为主。

3.2.2 酸降解 在发酵后期,由于微生物本身产生酸,使发酵液pH降低,当pH<4.0后,亚硝酸盐的降解主要以酸降解为主。

3.2.3 直接参与代谢 在生态系统氮的循环过程中,亚硝化单胞菌(Nitrosomonas)等化能自养细菌能将亚硝酸盐直接氧化为硝酸盐,脱氮假单胞菌(P.denitrificans)等通过硝化呼吸反应,将亚硝酸盐脱氮生成为N2O或N2。

4 研究展望

要更进一步深入了解和分析肉制品中亚硝酸盐降解机理,来降低肉制品中亚硝酸盐残留量,应当从生物和化学的角度,以及微生物降解的具体过程,对各项指标做定量的分析和研究,才能得出更有价值和意义的结果。为此,可从以下几个方面进行研究:

(1)菌种选育 充分发挥微生物的潜在能力,对微生物进行选种和育种改良,通过调节培养条件,或改变基因即利用突变体,从技术上对菌种加以改良。目前对降解亚硝酸盐的菌种多为乳酸菌,因此,可从乳酸菌中选取不同的菌种,进行定向诱导,从而选育出降解亚硝酸盐效果理想,并能稳定遗传的菌种。

(2)多菌种发酵 运用不同菌种间性能互补的特点,可选用毛霉、乳酸菌、酵母菌等混合菌种

[5]

,对肉制品发酵,通

过试验办法,借助对比试验、随机试验、回归正交试验,对混合菌种发酵结果与肉制品质量特性进行亚硝酸盐降解率的定量分析,以便寻求到符合设计目标值并且稳定性高的最佳参数组合。

(3)酶降解[6] 采用固定化酶和固定化微生物技术,即从具有亚硝酸盐还原酶的微生物细胞中,提出酶再行固定化,此为固定化酶法;将具有亚硝酸盐还原酶活性的微生物,直接固定化,此为固定化微生物方法。两法均可用于肉制品生产中,从而降低肉制品中亚硝酸盐的残留量[7]。

(4)工艺条件优化 在接种有益微生物前,采用杀菌处理工序,最大限度减少杂菌污染,减少内源性亚硝酸盐的产生,同时在保证肉制品最佳发色的情况下,减少外源性亚硝酸盐的添加量,从而减少亚硝酸盐残留,确保生产的肉制品理化指标和微生物指标均在食品卫生法规定的范围之内。

(5)PCR技术的应用 从分子生物学的角度,通过检测DNA中特定的基因序列[8,14,15,16],进行定位分析,深入了解亚硝酸盐降解机理。

(下转第44页)

3 稳定性及降解机理

3.1 在各种条件下的化学反应

亚硝酸及其盐中N的氧化数为+),处于中间状态,因此,它既可以当氧化剂,又可当还原剂。

3.1.1 在还原剂作用下,亚硝酸及其盐本身被还原到NO:

2HNO2+2NaI+H2SO4=I2+2NO+2H2O+Na2SO4

3.1.2 在氧化剂作用下,亚硝酸及其盐被氧化到硝酸根:2KMnO4+5NaNO2+3H2SO4=5NaNO3+2MnSO4+K2SO4+3H2O3.1.3 亚硝酸及其盐无论在酸性或碱性介质中,其氧化性都大于还原性,亚硝酸盐的氧化性是主要的。

在酸性溶液中:NO3%%%HNO2%%%NO%%%N2O在碱性溶液中:NO3%%%NO2%%%NO3.1.4 与蛋白质结合的反应

(1)发色机理:

NaNO2+CH3CHOHCOOH HNO2+CH3CHOHCOONa

--

离子色谱

机械与设计

垢,则需用1%的酸液清洗20min,再用清水清洗后排出所有液体。

2004年第2期

5 总结

此系统为罐及阀组的有机结合,属于工艺设备。虽然机加工量不大,但涉及机械、食品、化工、微生物等多个学科,只有的综合运用它们,才能实现系统预设技术指标。

当前无菌罐设备运行不好,作为国内无菌罐设备企业,他们往往首先关注硬件,即配件及其加工、控制元件等问题。作为设计及研究者,我觉的这些不是根本问题,关键是软件,即工艺过程是否合理,控制是否恰当等问题。

参考文献

1 国家医药管理局上海医药设计院.化工工艺设计手册(第二版)

[M].北京:化学工业出版社,1996.

2 高福成.现代食品工程高新技术[M].北京:中国轻工业出版社,1997.

3 许仲麟.空气洁净技术[M].上海:同济大学出版社,1996.4 陆元章.现代机械设备设计手册(第2卷)[M].北京:机械工业出

4 工艺控制

整个生产过程根据工艺要求,由PLC自动控制。工艺简图如图1

。

图1 无菌罐控制工艺简图

版社,1996.

(上接第37页)

参考文献

1 张元生,等编译.微生物在肉类加工中的应用[M].北京:中国商

业出版社,1991.2 张庆芳,等.乳酸菌降解亚硝酸盐机理的研究[J].食品与发酵工

业,2002(8):27~31.

3 杨洁彬等编著.乳酸菌%生物学基础及应用[M].北京:中国轻工

业出版社,1996.

4 黄伟坤等编著.食品检验与分析[M].北京:中国轻工业出版社,1996.5 张红诚,等.发酵肠生产中乳酸菌的选择[J].食品科学,1996(8):

21~22.

6 eofMicrobialCulture:meatproducts.Food.Tech

nol,1981(1):74~78,83.

7 Senetal.EffectofNaNO2concentrationontheformationofnitrosopyrodicline

anddimethylnitrosamineinfriedbacon.FoodEng,1979,51(5):24~28.8 Tanakaetal. …… 此处隐藏：2489字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……