工藝：肉制品顏色的形成包括發(fā)色、助色、增色、護色。發(fā)色是內(nèi)因, 助色、增色、護色是外因。1.肉制品發(fā)色主要是原料肉中的肌紅蛋白和血紅蛋白與發(fā)色劑在一定條件下起反應產(chǎn)生的結果。這里面包括分解和化合反應。因此需要一定的腌制時間, 即呈色時間。發(fā)色劑：亞硝酸鹽、硝酸鹽、煙酞胺；輔助發(fā)色劑主要有：維生素C、異vc鈉、δ-內(nèi)酯、葡萄糖等。2.肉制品常用色素匯總食用色素按其來源和性質分為食用天然色素和食用合成色素兩大類，食用天然色素主要由動、植物組織中提取的色素，包括微生物色素。食用天然色素中除藤黃對人體有劇毒不能使用外，一般對人體無害，較為安全，但天然色素價格較高，穩(wěn)定性稍差。食用合成色素亦稱合成染料，屬于人工合成色素。食用人工合成色素多以煤焦油為原料制成，成本低廉，色澤鮮艷，著色力強，色調多樣，但大多數(shù)對人體健康有一定的危害且無營養(yǎng)價值，因此，在肉制品加工中一般不宜使用。天然色素的開發(fā)和應用是當今世界發(fā)展的趨勢，在肉制品中常用的天然色素有焦糖色素、紅曲紅、高粱紅、亞硝基血紅蛋白色素、番茄紅素等。1、焦糖色素，又名醬色、焦糖色，是以淀粉糖漿、蔗糖、木糖母液等為原料采用氨法、亞硫酸銨法、普通法制成的有特殊的甜香氣和愉快的焦苦味的一種粉狀或液體膠狀物，溶于水中呈鮮艷的紅褐色，它由一百多種化合物組成。焦糖色素根據(jù)加工過程中使用催化劑的不同可將其分為4類，即普通焦糖、苛性亞硫酸鹽焦糖、氨法焦糖、亞硫酸銨法焦糖。焦糖色素易溶于水，不溶于通常的有機溶劑及油脂。水溶液呈紅棕色，透明無混濁或沉淀。對光和熱穩(wěn)定。具有膠體特性，有等電點。其pH依制造方法不同而異，通常在3~4.5。焦糖色素具有膠體性質，均帶有小小的電荷，可以是正電荷，可以是負電荷，視生產(chǎn)方法及所用食品的pH而定。在選用時必須注意，否則將會對使用的效果有影響，如在可樂飲料中使用的耐酸性膠體色素要帶負電荷，等電點小于1.5，而在醬油、黃酒中就用帶正電荷的焦糖色素。從微生物學觀點來講，焦糖色素是很穩(wěn)定的產(chǎn)品，因細菌不能在焦糖色素中生存，所以保質期規(guī)定為12 個月。焦糖色素的pH值在應用中是很重要的指標，焦糖的pH值因種類不同而異。如果焦糖的pH>5.0，則容易污染微生物，如果pH值<2.5，則在短時間就會樹脂化，pH越低，這種變化越快。耐酸焦糖，其pH應為2.8～3.3，平均為2.9～3.0，這種焦糖多用于飲料工業(yè)。等點電在4.5～5.0 的焦糖加入啤酒及醬油中，由于不改變介質的pH，且與溶液的帶電性相一致，所以溶解度增大。焦糖的pH一般是由加工的原料工藝決定的，可以根據(jù)不同需要加以調節(jié)。焦糖色素被廣泛地應用于肉制品中，如罐裝肉和燉肉以及植物蛋白為原料的模擬肉。肉制品中可以用正負電荷的焦糖色素，選用時應考慮紅色指數(shù)問題。焦糖色素在肉制品中的應用主要具有增香、抗氧化和掩蓋異味的作用。2、紅曲紅紅曲色素來源于微生物，是紅曲霉發(fā)酵產(chǎn)生的一種天然色素。紅曲色素由紅斑素、紅曲紅素、紅曲素、紅曲黃素、紅斑胺、紅曲紅胺等6種基本色素組成。紅曲色素為紅色或暗紅色液體、粉末糊狀物，略有異臭，熔點約60℃，溶于乙醇、乙醚、冰醋酸，不溶于水、甘油，可以認為其對pH值穩(wěn)定，耐熱性強（100℃以上），耐光性，幾乎不受氧化劑和還原劑的影響，對蛋白質的染色性好，一旦著色后經(jīng)水洗也不褪色。紅曲色素具有良好的著色性能，能賦予肉制品特有的顏色和風味，同時紅曲色素具有較強的抑菌作用。紅曲色素作為一種天然色素，應用在肉制品中，可以部分代替肉制品中的發(fā)色劑亞硝酸鹽。研究發(fā)現(xiàn)，用紅曲米色素不但可以使肉制品的紅度值提高，而且可以大大降低NaNO2用量，肉制品更安全，色澤更令人滿意。研究發(fā)現(xiàn)紅曲紅色素在臘肉中代替亞硝酸鈉發(fā)色作用的應用效果，結果顯示紅曲紅色素可以以注射形式添加到臘肉中，添加量為肉重的0.001%。注射時要求增加注射點，減少每點注射量，使注射均勻。從色澤、水分含量、質構角度分析，均能達到類似亞硝酸鈉的水平，臘肉無硝發(fā)色劑的嘗試基本是可行的。3、高粱紅色素是由黑紫色高粱殼提取制得，其主要著色物質為芹菜苷配基。高粱紅色素為深紅色液體、膏狀或粉末；易溶于水、乙醇，不溶于油脂；水溶液在酸性時呈紅色，在堿性時呈紫色，對光和熱非常穩(wěn)定，但易受金屬離子影響，特別遇鐵離子變褐，添加微量焦磷酸鈉能抑制金屬離子的影響。高粱紅色素對蛋白質有良好的著色性能，色調貼近肉的自然色，有真實感，并有很好的保質期和保色性能，被廣泛應用于肉制品加工中。根據(jù)國家標準 GB2760 規(guī)定，高粱紅色素應用于熟肉中最大使用量為0.4g/kg，在火腿、香腸等灌腸制品中，以0.3~0.5g/kg的量添加，可達到理想的著色效果。研究發(fā)現(xiàn)高梁紅色素作香腸、火腿著色劑，感官狀態(tài)完全接近紅曲色素著色效果，并且具有很強的耐光性和耐熱性，有利于解決我國目前肉灌制品加工中的褪色問題。4、亞硝基血紅蛋白色素亞硝基血紅蛋白色素是直接用畜禽血液中的血紅蛋白或豬血中的血紅素與亞硝基結合生成的。亞硝基血紅蛋白對光、Fe2+ 敏感，易受過氧化物氧化破壞，對熱穩(wěn)定性良好，溶解性較高，使用無特殊要求。亞硝基血紅蛋白代替亞硝酸鹽作為發(fā)色劑應用于肉制品中取得了較好的效果，既保證了肉制品呈現(xiàn)鮮亮的玫瑰紅色，又降低了肉制品中NO2-殘留量。有研究人員利用豬血中血紅蛋白和亞硝酸鈉中NO-人工合成亞硝基血紅蛋白，將其作為肉制品發(fā)色劑添加到香腸中。經(jīng)試驗分析和檢測，產(chǎn)品發(fā)色效果良好，穩(wěn)定持久，風味獨特，并具有一定防腐效果，而香腸中NO 2-殘留量僅為1.75×10-6 ，可實現(xiàn)肉制品的低硝化。5、番茄紅素是一種非維生素A前提的類胡蘿卜素，是一種由植物或微生物合成的天然色素，是一種新型的肉制品添加色素。番茄紅素是一種深紅色的脂溶性色素，不溶于水，難溶于甲醇、乙醇等，可溶于乙醚、石油醚等，油溶液呈黃橙色。番茄紅素不僅具有多種保健和抗氧化功能，而且具有良好的的著色效果，成為肉制品加工企業(yè)研究開發(fā)的一種代替亞硝酸鹽的新型肉制品天然色素。有研究人員將番茄產(chǎn)品（如番茄醬等）加入到肉餡中，對肉餡在貯藏中的理化性質及微生物的生長情況的變化進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，加入番茄紅素的肉餡抗氧化性能有所提高，而且顏色在貯藏過程中比較穩(wěn)定。同時由于番茄產(chǎn)品本身的酸性會降低肉餡的pH值，從而會抑制一些腐敗微生物的生長。從這個實驗可以得出，番茄紅素在一定的程度上可以部分的替代亞硝酸鹽，作為肉類食品的防腐保鮮劑，而同時也是一種不錯的天然防腐劑。3.肉制品褪色原因分析及解決方案傳統(tǒng)的發(fā)色劑如亞硝酸鹽、硝酸鹽是通過降解后與肉中的肌紅蛋白和血紅蛋白起反應生成一氧化氮肌紅蛋白和一氧化氮血紅蛋白。這兩種物質很不穩(wěn)定,光照容易分解或與其它物質發(fā)生取代反應而褪色。這就是傳統(tǒng)的腌制方法生產(chǎn)的肉制品容易褪色的原因之一。產(chǎn)品的褪色原因包括氧化褪色、光照褪色、微生物腐敗褪色。氧化褪色主要包括脂肪氧化褪色、肌紅蛋白氧化褪色和染色劑氧化褪色。氧化褪色原因有氧存在,重金屬離子催化氧化。解決方法：抽真空, 添加維生素、異vc鈉、BHT、BHA、沒食子酸丙醋、TBHQ、茶多酚、鰲合物（植酸類、乙二胺四乙酸二鈉）等。光照褪色包括肌紅蛋白褪色和染色劑褪色。光照褪色原因:光分解。解決方法:避光存放或采用不透光包裝,選用好的發(fā)色劑和染色劑。微生物腐敗褪色原因:微生物大量生長, 產(chǎn)酸和其它分泌物而改變pH值。解決方法：低溫存放, 添加防腐劑。
一個好的產(chǎn)品顏色應該兼顧產(chǎn)品本身的發(fā)色和外加色素的賦色。另外,顏色原料的用量, 根據(jù)產(chǎn)品的出品率、肉塊的大小、工藝滾揉或斬拌等情況調整添加量。肉塊大的色素添加量少,肉塊小的色素添加量多。4.肉制品護色機理以及護色劑的選用護色劑的作用機理肉制品的色澤是影響其品質的重要指標之一，直接影響其可接受性。護色劑，亦稱發(fā)色劑、呈色劑，是指能與肉中呈色物質作用，使之在食品加工、保藏等過程中不致分散、破壞，呈現(xiàn)良好的色澤。原料肉中的紅色是由肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）共同呈現(xiàn)的一種感官性狀，其中是肌紅蛋白是肉類呈色的主要物質。肌紅蛋白是一種復雜的蛋白，由一條多肽鏈和一個亞鐵血紅蛋白輔基組成。血紅蛋白分子是一個具有卟啉結構的小分子。在卟啉分子中心，由卟啉中四個吡咯環(huán)上的氮原子與一個亞鐵離子配位結合，肽鏈中第8位的一個組氨酸殘基中的吲哚側鏈上的氮原子從卟啉分子平面的上方與亞鐵離子配位結合，有一個水分子從卟啉環(huán)下方與亞鐵離子配位結合。如果肌紅蛋白被氧化，F(xiàn)e2+氧化成Fe3+，則肉變成褐色。作用機理硝酸鹽在亞硝酸菌作用下，還原成亞硝酸鹽，亞硝酸酸鹽在一定的酸性條件下，生產(chǎn)亞硝酸。宰后成熟的肉因含乳酸而呈酸性環(huán)境，故反應生成亞硝酸。主要反應式如下NaNO2+CH3CHOHCOOH?HNO2+CH3CHOHCOONa（1）亞硝酸很不穩(wěn)定，即使在常溫下也可分解產(chǎn)生一氧化氮（NO）：3HNO2?H++NO3-+2NO+H2O （2）此時分解產(chǎn)生的一氧化氮（NO）會很快與肌紅蛋白反應生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基肌紅蛋白（MbNO），其反應式如下：Mb+NO?MbNO （3）亞硝基肌紅蛋白遇熱后，放出巰基（-SH）變成了鮮紅色的亞硝基血色原。由反應式（2）可知亞硝酸分解成NO，也生成少量的硝酸，而且NO在空氣中也可以被氧化成二氧化氮（NO2），進而與水反應生成硝酸。其反應式如下：2NO+O2=2NO2（4）2NO2+H2O→HNO3+HNO2（5）
亞硝酸和硝酸產(chǎn)生的NO，可以取代水分子的位置，生成穩(wěn)定的亞硝基肌紅蛋白（3），呈現(xiàn)熟肉色，不易褐變，使肉長期保持鮮艷色澤。亞硝酸生成的NO遇到空氣被氧化成NO2（4），NO2遇水則生成硝酸（5），硝酸能使部分肌紅蛋白和血紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白和高鐵血紅蛋白。因此，在肉制品加工中，使用硝酸鹽和亞硝酸鹽的同時加入護色劑如D-異抗壞血酸及其鈉鹽，常能增強護色效果。肉制品中常見的護色劑（一）硝酸鹽硝酸鈉（CNS號 09.001；INS號 251）：
國家標準：《GB 1886.5-2015 食品安全國家標準 食品添加劑 硝酸鈉》，分子式為NaNO3，分子量為84.99，白色,或稍帶淡灰色、淡黃色的細小晶體。理化指標：硝酸鉀（CNS號 09.003；INS號 252）：國家標準：《GB 29213-2012 食品安全國家標準 食品添加劑 硝酸鉀》，分子式為KNO3，分子量為101.1，無色透明或白色，粒狀晶體或結晶狀粉。理化指標：硝酸鹽的毒性作用主要是其在食物中、水中或在腸道內(nèi)，尤其是在嬰幼兒的胃腸道內(nèi)被還原成亞硝酸鹽所致。硝酸鹽ADI為每千克體重0-3.7mg。在硝酸鹽中，硝酸鉀的毒性較強。此外，硝酸鉀所含的鉀離子對人體心臟有影響。肉制品中加入硝酸鹽后，硝酸鹽在微生物的作用下或被肉中還原物質還原形成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽可與肉中色素蛋白發(fā)生化學反應形成亞硝基肌紅蛋白和亞硝基血紅蛋白，兩者在加熱條件下可形成亞硝基血色蛋白原，形成誘人的腌肉紅色。硝酸鈉、硝酸鉀允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量如下：（二）亞硝酸鹽亞硝酸鈉（CNS號 09.002；INS號 250）：
國家標準：《GB 1886.11-2016 食品安全國家標準 食品添加劑 亞硝酸鈉》，分子式：NaNO2， 分子量為69，白色或微帶淡黃色的斜方晶體。理化指標：亞硝酸鉀（CNS號 09.004；INS號 249）：國家標準：《GB 1886.94-2016 食品安全國家標準 食品添加劑 亞硝酸鉀》，分子式：KNO2，分子量為85.1，白色或微黃色細小顆粒或棒狀晶體。理化指標：亞硝酸鈉在肉中所含乳酸的作用下游離出亞硝酸，進而分解出亞硝基（—NO），后者能與肌紅蛋白生成鮮紅的亞硝基肌紅蛋白而起護色作用，并能產(chǎn)生特殊的風味。亞硝酸鈉是食品添加劑中急性毒性較強的物質之一。過量攝入會導致頭暈、惡心、嘔吐、全身無力、心悸、全身皮膚發(fā)紫，嚴重者呼吸困難、血壓下降、昏迷、抽搐。如不及時搶救，人會因呼吸衰竭而死亡。雖然在腌肉中使用亞硝酸鹽存在致癌風險，但由于亞硝酸鹽具有抑制肉毒桿菌等腐敗微生物生長、呈色、抗氧化、增加腌肉風味等作用，尤其是亞硝酸鹽對肉毒桿菌的抑制作用，大大降低了因肉毒桿菌毒素中毒而引起的死亡。因此，至今尚沒有能完全替代它的物質。對于肉毒桿菌不構成威脅的保藏食品，可以不添加硝酸鹽和亞硝酸鹽。亞硝酸鉀和亞硝酸鈉的ADI為每千克體重0-0.06mg。需在食品加工中嚴格控制用量，避免超量使用或誤食導致中毒。亞硝酸鈉、亞硝酸鉀允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量如下：護色劑在肉制品中的應用。
注意事項：（1）控制亞硝酸鹽和硝酸鹽的用量，使之達到最低水平。所有食品添加劑的應用都應以最小使用量達到最佳效果為原則。（2）在降低使用量的同時，必須從工藝角度出發(fā)，采取措施減少腐敗風險，如提高殺菌強度或添加其他防腐劑等，以充分防止肉毒桿菌的繁殖和肉毒桿菌毒素的產(chǎn)生。（3）為減少硝酸鹽或亞硝酸鹽用量，并提高護色效果，護色劑一般配合護色助劑使用。如亞硝酸鹽一般配合異抗壞血酸鈉使用，0.01-0.03g/kg的亞硝酸鈉，加上0.05g/kg的異抗壞血酸鈉即可成功腌制。（4）在選用護色劑替代品時，不能忽略替代品對肉毒桿菌抑制效果的評價。肉制品加工中護色劑的選用。一般情況下，使豬肉發(fā)色，使用0.06g/kg的亞硝酸鈉就足夠，而使牛、羊肉發(fā)色，需用0.1g/kg的亞硝酸鈉，因為牛、羊肉中含有較多的肌紅蛋白和血紅蛋白，需要結合較多的亞硝酸鹽。但是僅用亞硝酸鹽的肉制品，在貯藏期褪色較快，故對生產(chǎn)過程長或需要長時間存放的制品，最好使用硝酸鹽腌制。在現(xiàn)代肉類工業(yè)中，綜合各方面因素，亞硝酸鹽的應用更為廣泛。一般認為，亞硝酸鹽的添加量在24mg/kg以下護色不良，在24-40mg/kg護色較好。在肉制品加工中，硝酸鹽的最大使用量為0.5g/kg，亞硝酸鹽的最大使用量為0.15g/kg（以亞硝酸鈉計）。殘留量依據(jù)產(chǎn)品類別要求各不相同。
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