亚硝酸的作用机理

亚硝酸盐的作用机理与危害及亚硝酸盐阻断剂

摘要：在肉制品加工中，亚硝酸盐起着非常重要的作用。但由于其毒性巨大，且易形成致

癌物质亚硝胺，所以人能一直以来都在努力寻找其替代物。本文综述了肉制品中添加亚硝酸盐的作用及其危害，以及亚硝酸盐替代品的研究进展。

关键字：亚硝酸盐

Abstract

Nitrite plays a very important role in meat processing. But because of its large toxicity and easy to form carcinogenic, so people can has been struggling to fi nd its replacement. This article reviewe d the functions and harms of adding nitrite to the meat products, and the research development of i ts substitute．

Key words: nitrite;

引言

发色剂又称护色剂，是能以肉及肉制品中呈色物质作用，使食品加加工、保藏等过程中不被分解和破坏，呈现良好色泽的物质。常用的发色剂有硝酸盐或亚硝酸盐。[1]由于研究发现腌肉中的亚硝酸盐能生成致癌物质亚硝胺[2]，因而硝酸盐和亚硝酸盐的使用引起争议，但一般认为只要控制好使用量，就不会达到中毒员的程度，相反还能达到抑制微生物和产生特殊风味的作用，因而认为是人可取代也无须取代的物质，甚至认为在人的唾液、胃液中，也存在亚硝基物质，许多天然植物(如菠菜)也存在亚硝基物质[3]，只要不达到足够的量，对人体应该是安全的。然而很多不法分子为改善食品的色泽，恢复食物原来的颜色，而在腌肉等食品中加入过量的亚硝酸盐、硝酸盐等发色剂，严重地危害了消费者的人生安全。因此寻找一种快速，准确测定食品中亚硝酸盐含量的检测技术势在必行。

护色剂也称发色剂，是指食品加工工艺中为了使糖果、蔬制品和肉制品等呈现良好色泽所添加的物质。护色剂自身是无色的，它与食品中的色素发生反应生成一种新物质。这种新物质，可加强色素的稳定性，从而达到护色的目的。随着食品工业的发展，护色剂作为食品添加剂的一种，起应用越来越广泛。

1 护色剂的护色机理

1.1护色机理

原料肉的红色，肌红蛋白占70％～90％，血红蛋白占10％～30％。新鲜肉中还原型的肌红蛋白稍呈暗的紫红色，很不稳定易被氧化。肌红蛋白→氧合肌红蛋白(MbO2) →高铁肌红蛋白，色泽变褐。若仍继续氧化，则变成氧化卟啉，呈绿色或黄色。[4]高铁肌红蛋白，在还原剂的作用下，也可被还原为还原型肌红蛋白。高铁肌红蛋白，在还原剂的作用下，也可被还原为还原型肌红蛋白。

为使肉制品呈鲜艳的红色，添加硝酸盐与亚硝酸盐。硝酸盐在细菌(亚硝酸菌)的作用下还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在酸性条件下生成亚硝酸。一般宰后成熟的肉因含乳酸，pH值

在5.6～5.8的范围，所以不需外加酸即可生成亚硝酸。

1.2亚硝酸盐发色作用

肉品的营养、风味、安全性和价值虽然不能仅仅依靠肉制品的颜色反映，但是它能给消费者最直观的印象，直接影响肉制品的销量，在肉制品中加入亚硝酸盐的主要作用之一就是赋予肉品诱人的颜色。发色机理：亚硝酸盐在一定的酸性条件下会生成亚硝酸。一般动物宰杀直至成熟后的肉，因肌肉中含有一定量的乳酸，pH值为5.6～5.8，所以无需另外加酸就可以最终生产亚硝酸。亚硝酸不稳定，继续分解生成亚硝基(NO)，分解产生的亚硝基会很快地与肌红蛋白反应生成鲜艳的、亮红色的亚硝基肌红蛋白(MbNO)。[5]亚硝基肌红蛋白遇热后，释放硫基(-SH)变成具有鲜红色的亚硝基血色原。

2 亚硝酸盐的来源

2.1食品中常用的亚硝酸盐

①．亚硝酸钠

亚硝酸钠为白色或微黄色结晶或颗粒状粉末，无臭，味微咸，易吸潮，易溶于水，微溶于乙醇，在空气中可吸收氧而逐渐变为硝酸钠。

本品是食品添加剂中急性毒性较强的物质之一，是一种剧药（在药物学中，根据毒性试验结果，把毒性较强的物质称为剧药，如亚硝酸钠、氢氧化钠等；把毒性更强的称为毒药，如三氯化二砷等）。过量的亚硝酸盐进入血液后，可使正常的血红蛋白（二价铁）变成高铁血红蛋白（三价铁），失去携氧的功能，导致组织缺氧。潜伏期仅为0.5～1小时，症状为头晕、恶心、呕吐、全身无力、皮肤发紫，严重者会因呼吸衰竭而死。ADI（每日允许摄入量）为0～0.2mg/kg。

我国规定：本品可用于肉类罐头和肉制品，最大使用量为0.15mg/kg。残留量以亚硝酸钠计，肉类罐头不得超过0.05mg/kg，肉制品不得超过0.03mg/kg。此外，还规定亚硝酸盐可用于盐水火腿，但应控制其残留量为70ppm。

②．硝酸钠

硝酸钠的毒性作用主要是因为它在食物中、水或胃肠道，尤其是在婴幼儿的胃肠道中，易被还原为亚硝酸盐所致，其ADI为0～5mg/kg。我国规定：本品可用于肉制品，最大使用量为0.5g/kg，其残留量控制同亚硝酸钠。

③．亚硝酸钾

亚硝酸钾的毒性作用参照亚硝酸钠，其ADI为0～0.2 mg/kg。④．硝酸钾

硝酸钾的毒性作用参照硝酸钠，在硝酸盐中，本品毒性较强，其ADI为0～5 mg/kg。本品可代替硝酸钠，用于肉类腌制，其最大用量同硝酸钠。

⑤．抗坏血酸和烟酰胺

用亚硝酸盐作为肉类的发色剂时，同时加入适量的L－抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺作为发色助剂使用。抗坏血酸的使用量一般为原料肉的0.02％～0.05％，烟酰胺的用量为0.01％～0.02％，在腌制或斩拌时添加，也可把原料肉浸渍在这些物质的0.02％的水溶液中。

2.2亚硝酸盐其他来源

2.2.1蔬菜中含有较多的硝酸盐。

蔬菜也能从土壤中浓集更多的硝酸盐（如芹菜、韭菜、大白菜、萝卜、菠菜等）；大量施用含有硝酸盐的化肥或土壤缺钼时，可增加植物的蓄积作用。

2.2.2在温度、水份、PH、渗透压等利于硝酸盐还原菌繁殖

可确进硝酸盐还原成亚硝酸盐（蔬菜存放在较高的温度下亚硝酸盐明显增高。食盐浓度5%时，温度愈高37℃，产生的亚硝酸盐愈多；食盐浓度10%时次之；食盐浓度15%时，不论温度高低均无明显变化。腌制蔬菜的头2-4天亚硝酸盐有所增加，7-8天最高，9天后趋于下降）。[6]饮用亚硝酸盐含量高的饮用水也可引起中毒。

2.2.3亚硝酸盐亦可在体内形成。当胃肠功能紊乱、贫血、患肠寄生虫病、胃酸浓度下降时，硝酸盐还原成亚硝酸盐大量繁殖，如再大量食用硝酸盐含量高的蔬菜，使亚硝酸盐在肠内形成过快，如机体不能及时将亚硝酸盐分解为氨，可引起中毒（称肠原性青紫症）。儿童最易出现。

3 亚硝酸盐危害

3.1亚硝酸盐对人体的危害

亚硝酸盐是食品添加剂中毒性较强的物质。摄入后后可与血红蛋白结合，使正铁血红蛋白变为高铁血红蛋白失去携带氧功能，严重时可窒息机而死。中毒量0.3—0.5克，致死量3克。尤其是在一定条件下与仲胺作用生成亚硝胺（强致癌物质）。由于在肉制品加工中，适当的加入亚硝酸盐能起到良好的发色和抑菌作用，因而许多国家都允许将其作为发色剂、抑菌剂、抗氧化剂等加入到肉制品中。但是如果使用不当，如加入量过多、搅拌不均匀或者加工工艺不合理等等都可能会导致残留量过高，人食用后会引起中毒。人体中毒量为0.3－0.5g，致死量为3g。FAO/WHO(1985)规定，ADI值为0～5mg/kg（以亚硝酸纳计的亚硝酸盐总量）。亚硝酸盐进入血液后，可把正常血红蛋白（Fe2+）变成高铁血红蛋白（Fe3+）。[7]高铁血红蛋白失去载氧能力，从而导致组织缺氧，对人体造成危害，产生头晕、呕吐、全身乏力、心悸、皮肤发紫、严重时呼吸困难、血压下降甚至昏迷、抽搐而衰竭死亡。

大量文献显示，经常摄入亚硝酸盐有致癌作用。亚硝酸盐在酸性条件下会分解生成亚硝酸，亚硝酸很不稳定，容易分解产生亚硝基。而亚硝基能够与人体蛋白质代谢产物仲胺类化合物结合生成亚硝胺。研究表明，亚硝胺是一种极强的致癌物质。据动物实验，一次多量或长期摄入都可引起癌症，特别是胃癌。因为亚硝胺类物质合成需要在酸性条件下，而胃中含酸较多环境条件适中。目前还没有发现能耐受亚硝胺而不致癌的动物。亚硝胺在体内微粒体羟化酶作用下，经过一系列代谢，形成终致癌物，促使自由甲基(CH3·)将核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的鸟嘌呤O6或O7位甲基化，使细胞产生突变、癌变[8]。因此，国际上对添加亚硝酸的问题十分重视，在没有理想的替代品之前，应把量控制在最低范围内。

3.2亚硝酸盐有害的表现

3.2.1亚硝酸盐大量进入血液时，使正常血红蛋白转变为高铁血红蛋白（将血红蛋白中二价铁离子氧化成三价），失去带氧能力，形成高铁血红蛋白症。最初，皮肤粘膜青紫。当高铁血红蛋白达20%时，出现缺氧症状。中枢神经系统对缺氧最为敏感，可引起呼吸困难，循环衰竭，和中枢神经系统损害。亚硝酸盐还有松弛平滑肌的作用（小血管平滑肌易受到影