趙慧娟++程旭
摘要:亞硝酸鹽對(duì)人體有一定毒性,長(zhǎng)期或超標(biāo)攝入人體后會(huì)使血液中正常的血紅蛋白(二價(jià)鐵)轉(zhuǎn)變成正鐵血紅蛋白(三價(jià)鐵),導(dǎo)致失去攜氧功能引起呼吸困難、循環(huán)衰竭以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害,嚴(yán)重者將導(dǎo)致死亡等嚴(yán)重后果。亞硝酸鹽的降解研究主要包括物理法、化學(xué)法、微生物降解法和酶處理法。本文對(duì)各種常見方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
關(guān)鍵詞:亞硝酸鹽;降解;乳酸菌;還原酶
課題來源:吉林省教育廳“十三五”科學(xué)技術(shù)研究規(guī)劃項(xiàng)目
中圖分類號(hào): TS201.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A DOI編號(hào): 10.14025/j.cnki.jlny.2016.22.037
亞硝酸鹽廣泛存在于蔬菜、肉類發(fā)酵食品和養(yǎng)殖水體中。作為國(guó)家食品衛(wèi)生法允許使用的食品添加劑,亞硝酸鹽在食品加工中被廣泛使用。亞硝酸鹽能使食品呈良好色澤,且具有防腐和增強(qiáng)風(fēng)味的作用。在食品的貯存過程中,也會(huì)有一定的亞硝酸鹽的生成。亞硝酸鹽隨食物進(jìn)入人體后,可形成具有致癌作用的亞硝胺,引起正常血紅蛋白(二價(jià)鐵)轉(zhuǎn)變成正鐵血紅蛋白(三價(jià)鐵),從而失去攜氧功能。造成呼吸困難、循環(huán)衰竭以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害,嚴(yán)重者導(dǎo)致死亡。
如今,亞硝酸鹽含量的檢測(cè)已成為食品、環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)等方面的重要考察因素之一。世界衛(wèi)生組織(WHO)和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)于1973年明確規(guī)定,亞硝酸鹽的允許攝入量(Acceptable Daily Intake)ADI值為0.13毫克/千克/天。中國(guó)蔬菜中亞硝酸鹽含量限量標(biāo)準(zhǔn),以NaNO2計(jì)為4毫克/千克。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)亞硝酸降解方法較多,如物理法、化學(xué)法、微生物降解法和酶處理法等。
1 微生物降解法
2004年,國(guó)外已經(jīng)開始對(duì)微生物降解亞硝酸鹽方面進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn),從韓國(guó)泡菜中分離出的腸膜明串珠菌可以對(duì)亞硝酸鹽進(jìn)行降解,且隨溫度變化與降解效果形成正比;從泡菜中分離的植物乳桿菌、清酒乳桿菌也具有很好的降解能力,溫度仍是影響降解效果的主要因素。因此,在肉制品加工中添加乳酸菌,不僅能改善肉制品的色澤和風(fēng)味,而且還可產(chǎn)生一些特殊的酶系,以減少亞硝胺的生成,降低亞硝酸鹽殘留。
除了乳酸菌外,微球菌和凝固酶陰性葡萄球菌等許多微生物也對(duì)還原降解亞硝酸鹽有效。
2 酶法處理
從理論上講,用硝酸鹽和亞硝酸鹽還原酶等取代活的發(fā)酵劑培養(yǎng)物和微生物降解產(chǎn)生的結(jié)果應(yīng)該是一樣的。但亞硝酸鹽還原酶多數(shù)屬于胞內(nèi)酶,可在細(xì)胞內(nèi)有效地發(fā)揮作用,在細(xì)胞外的效果較差。而且,亞硝酸鹽還原酶還是一種氧化還原酶,需要電子傳遞體才能參與催化反應(yīng)。因此,直接用亞硝酸還原酶的方法降解亞硝酸鹽效果一般。
3 添加亞硝基處理的血紅白蛋白
將合成制取的亞硝基血紅蛋白代替NaNO2或NaNO3應(yīng)用于香腸等肉制品中進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果顯示,肉制品的呈色效果良好,產(chǎn)品色澤鮮亮,穩(wěn)定持久,風(fēng)味獨(dú)特,且有效降低了肉制品中NO2-的殘留量,達(dá)到了降硝的目的。
4 乳酸鏈球菌的作用
乳酸鏈球菌素(Nisin),又稱乳鏈菌肽,是由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的一種多肽類物質(zhì)。添加在食物中的乳酸鏈球菌素進(jìn)入人體后,可被人體內(nèi)的酶降解、消化,是一種高效、安全、無毒、無副作用的天然食品防腐劑。研究發(fā)現(xiàn),在食品中加入適量的乳酸鏈球菌可使亞硝酸鹽的含量明顯降低,又不影響食品的色澤、防腐效果,有效延長(zhǎng)了肉制品的貨架期。
5 酸性化學(xué)環(huán)境法
較高的酸度除了能抑制食物中的有害微生物外,還能分解破壞亞硝酸鹽。例如,加入肉制品中的硝酸鹽會(huì)與肌紅蛋白反應(yīng),生成亞硝基肌紅蛋白,從而使肉類制品呈鮮紅色,亞硝基肌紅蛋白易受熱變性,會(huì)生成不易褐變的鮮紅亞硝基血色原,在促進(jìn)發(fā)色的同時(shí),可降低肉制品中亞硝酸鹽的殘留量。
6 維C、維E法
維C 作為人體必需的維生素,可以抑制發(fā)酵過程中硝酸鹽的還原并加速脫氫過程,從而阻斷亞硝酸鹽的產(chǎn)生。此外,維C具有酸性,在添加時(shí)要注意量的控制。維E與亞硝酸鹽的親和力較高,可防止體內(nèi)亞硝化作用,抑制亞硝基化合物的生成,進(jìn)而抑制亞硝胺的致癌作用。因此,許多新鮮果蔬、天然植物藥材都有較強(qiáng)的清除亞硝酸鹽的能力,例如,蘋果、梨、番茄、金錢蘭等。
7 活性物質(zhì)吸附法
這一方法主要應(yīng)用于養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽含量的控制。其方法為向養(yǎng)殖水體中撥灑活性炭、沸石粉、海泡石等具有較強(qiáng)吸附能力的物質(zhì),將亞硝酸鹽吸附在其分子間隙中。這種吸附法作用時(shí)間短,見效快,成本較低,但是吸附劑用量較大,如經(jīng)常性使用,在一定程度上能改善水質(zhì),但是大量吸附了有毒有害物質(zhì)的吸附物質(zhì)會(huì)沉積水底,可對(duì)池塘引起二次污染,對(duì)池塘水底的蝦蟹類造成更嚴(yán)重的傷害。
8 涂膜貯藏法
涂膜保鮮技術(shù)是提高果蔬品質(zhì)的常用方法之一。有研究表明,使用殼聚糖和蔗糖酯等材料對(duì)果蔬進(jìn)行涂膜處理,降低了果蔬的呼吸強(qiáng)度,在減少了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消耗的同時(shí),可抑制果蔬內(nèi)酶的活性,阻止硝基還原酶催化的硝酸鹽向亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化。而且復(fù)合膜能夠阻止外界細(xì)菌的侵入,使得硝酸鹽向亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化的速度減慢,導(dǎo)致果蔬中亞硝酸鹽含量趨于下降或穩(wěn)定。
亞硝酸鹽與蛋白質(zhì)的代謝產(chǎn)物生成的致癌物質(zhì)——亞硝胺,對(duì)人類健康和環(huán)境都造成了嚴(yán)重的危害。因亞硝酸鹽濃度超標(biāo)而引發(fā)的安全事件屢見不鮮。目前的降解亞硝酸鹽的方法都有其利弊,世界各國(guó)都在致力于探索一種能夠快速、環(huán)保、高效的降解方法。
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作者簡(jiǎn)介:趙慧娟,碩士,長(zhǎng)春醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校,講師,研究方向:生物工程。