标题：发色剂
基本概况
  发色剂发色剂，在烹饪中添加适量的化学物质与食品中某些成分作用使制品呈现良好的色泽，这种化学成分就称为发色剂。通常用于火腿、腊肠制作中，在疏菜腌制时也可使用发色剂。发色剂有单独使用的，也有与发色助剂抗坏血酸钠、异抗坏血酸钠等并用的。在肉类腌制中最常用的发色剂是硝酸盐和亚硝酸盐，发色助剂为L-抗坏血酸（即VC）、L-抗坏血酸钠及烟酰胺（即VPP）等。为了使肉制品呈鲜艳的红色，在加工过程中多添加硝酸盐与亚硝酸盐的混合盐。硝酸盐在细菌作用下还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在一定的酸性条件下会生成亚硝酸。一般屠宰后的肉因含乳酸，pH约在5.6～5.8的范围，所以不需外加酸即可生成亚硝酸。亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可分解产生NO：
3HNO2=HNO3+2NO+H2O
NO会很快与肌红蛋白（Mb）反应生成鲜艳的、亮红色的亚硝基肌红蛋白：
Mb+NO=MbNO
硝酸是氧化剂，它能把NO氧化，因而抑制了亚硝基肌红蛋白的生成。同时也使部分肌红蛋白被氧化成高铁肌红蛋白。因此，在使用硝酸盐和亚硝酸盐的同时并用L-抗坏血酸、L-抗坏血酸钠等还原性物质，可以防止肌红蛋白的氧化，同时它们还可以把氧化型的褐色高铁肌红蛋白还原为红色的还原型肌红蛋白，以助发色。若L-抗坏血酸与烟酰胺并用，则发色效果更好，并保持长时间不褪色。亚硝酸盐在肉制品中，对抑制微生物的繁殖有一定的作用，其效果受pH值的影响。尤其是对肉毒梭状芽孢杆菌有抑制作用，此外，亚硝酸盐对提高腌肉的风味也有一定的作用。但亚硝酸与蛋白质代谢的中间产物——仲胺反应生成亚硝胺，例如HNO2与二甲基（仲）胺反应生成二甲基亚硝胺，与胺也有同样的反应。亚硝胺从动物试验证明有很强的致癌性。虽然还没有直接的论据证实由于食品中存在硝酸盐、亚硝酸盐及仲胺而引起人类致癌。但是从食品卫生的角度出发，应予以高度重视。在加工肉制品时应严格控制亚硝酸盐及硝酸盐的使用量（中国规定NaNO3的最大用量为0.5g/kg，NaNO2的用量为0.15g/kg，肉制品中的残留量，以HNO2计不得超过0.03g/kg）。
美国国际毒性研究中心的化学家发现，用微波炉烧腌肉，既能保留腌肉津津有味的特点，又无致癌的亚硝胺产生。其原因是微波炉中的腌肉温度没有达到亚硝酸盐转变成亚硝胺反应的最低温度185℃。
性质介绍
  发色剂在食品加工过程中，添加适量的化学物质与食品中的某些成分作用而使制品呈现良好的色泽，这些化学物质称为发色剂。在肉类腌制品中，最常用的发色剂是硝酸盐和亚硝酸盐。原料肉的红色主要是肌红蛋白（Mb）及血红蛋白（Hb）的混合色。肌红蛋白是含有二价铁离子的复杂配位化合物，肌红蛋白中的二价铁离子易被空气中的氧气氧化成三价铁离子，而使肌红蛋白色泽变褐。发色剂硝酸盐在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转化成亚硝酸（一般的肉内含乳酸，pH为5.6—5.8，所以，不需要外加酸即可生成亚硝酸），亚硝酸很不稳定，即使在常温下也可分解产生亚硝基（-NO），亚硝基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），亚硝基肌红蛋白遇热后放出巯基（-SH），变成具有鲜红色的亚硝基血色原，从而起发色效果。
发色原理和作用
发色剂的发色原理和其他作用：发色作用为使肉制品呈鲜艳的红色，在加工过程中多添加硝酸盐（钠或钾）或亚硝酸盐。硝酸盐在细菌硝酸盐还原酶的作用下，还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在酸性条件下会生成亚硝酸。在常温下，也可分解产生亚硝基（NO），此时生成的亚硝基会很快的与肌红蛋白反应生成，稳定的、鲜艳的、亮红色的亚硝化肌红蛋白。故使肉可保持稳定的鲜艳。抑菌作用亚硝酸盐在肉制品中，对抑制微生物的增殖有一定的作用。
应用情况
  发色剂亚硝酸盐是添加剂中急性毒性较强的物质之一，是一种剧毒药，可使正常的血红蛋白变成高铁血红蛋白，失去携带氧的能力，导致组织缺氧。其次亚硝酸盐为亚硝基化合物的前体物，其致癌性引起了国际性的注意，因此各方面要求把硝酸盐和亚硝酸盐的添加量，在保证发色的情况下，限制在最低水平。 
抗坏血酸与亚硝酸盐有高度亲和力，在体内能防止亚硝化作用，从而几乎能完全一直亚硝基化合物的生成。所以在肉类腌制时添加适量的抗坏血酸，有可能防止生成致癌物质。 
虽然硝酸盐和亚硝酸盐的使用受到了很大限制，但至今国内外仍在继续使用。其原因是亚硝酸盐对保持腌制肉制品的色、香、味有特殊作用，迄今未发现理想的替代物质。更重要的原因是亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌的抑制作用。但对使用的食品及其使用量和残留量有严格要求。
食品运用
在食品加工过程中添加，使制品呈现良好色泽的食品添加剂。用于肉制品的主要有硝酸钾、亚硝酸钾、硝酸钠和亚硝酸钠，后两种应用较多。硝酸盐在亚硝酸菌的作用下还原成亚硝酸盐，并在酸性条件下生成亚硝酸，亚硝酸分解生成亚硝基，并与肌红蛋白反应生成亮红色的亚硝基肌红蛋白，保持肉制品的良好色泽。一些还原性物质如抗坏血酸和烟酰胺等与发色剂并用，可防止亚硝基氧化，促进发色。这类物质称发色助剂。
亚硝酸盐可与食物或胃中的仲胺类物质生成强致癌作用的亚硝胺。但由于亚硝酸盐除发色作用外，还有抑菌和增强风味的作用，特别是可防止肉毒中毒，且目前尚无适当的替代物，权衡利弊，各国仍都许可使用，但都严格控制其使用范围、使用量和残留量。用亚硝酸盐进行肉类加工的同时，加入适量维生素C、E可阻止亚硝胺的形成。
用于果、菜类制品的发色剂有硫酸亚铁等。
肉制品运用
  发色剂肉类加工过程中的发色、褪色和变色问题都是影响肉制品品质的重要因素。原料肉中的色素蛋白质主要是肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)。一般地，肌红蛋白约占70%～90%，是表现肉颜色的主要成分。肌红蛋白与氧气的结合程度不同，可呈现出三种不同的颜色：无氧状态下未被氧化的肌红蛋白呈紫红色；高氧分压下充分氧化的氧合肌红蛋白(Mbo2)呈鲜红色；而在低氧分压状态下未充分氧化所形成变性叽红蛋白(MetMb)则呈褐色。具体变化过程描述如下：新鲜肌肉呈紫红色，其切面暴露于空气中30-40分钟后，叽红蛋白就与氧结合，变成比较稳定的氧化肌红蛋白，其颜色变为鲜红色，这种变化的条件是肉保持在大气环境中有充足的氧气供应。这种颜色相对比较稳定，不易被氧化成褐色的变性肌红蛋白。但在氧气供应不足、氧分压相对较低状态下，氧合肌红蛋白就容易脱氧合变成还原型肌红蛋白，而后者又极易被氧化成褐色的变性肌红蛋白。由于肉自身存在的耗氧酶会消耗掉渗入肉中的氧气使肉中的氧分压降低，所以一般情况下肉在储存中容易产生褐变。上述褐变除与肉的PH值、温度、紫外线，特别是氧分压有关外，还与高铁肌红蛋白的还原活性有关，随肉品储藏时间的延长，其还原活性降低，肉的褐变现象加重。除了与氧结合外，肌红蛋白还与CO一、NO一结合。特别是与NO一结合生成亚硝基肌红蛋白(MbNO)，使肉呈鲜亮的红色，为此，肉制品的腌制过程中常要添加亚硝酸盐。
亚硝酸盐的安全性问题是肉制品生产企业应该特别注意的，亚硝酸盐与氨基化合物(蛋白质分解产物)反应可产生致癌的N一亚硝基化合物，如亚硝胺。亚硝酸盐发色的同时，还有抑菌、抗氧化及增强风味的作用，尽管如此，由于安全性问题使其应用越来越受到限制，国内外都寻找理想的替代品。在没有理想的替代品之前，应把用量限制在最低水平，已使用的替代品有两类：一类是替代亚硝酸盐的添加剂，由发色剂、抗氧化剂，多价螯合剂和抑菌剂组成，发色剂用的是赤鲜红，抗氧化剂，多价螯合剂用的是磷酸盐，多聚磷酸盐，抑菌剂为对羟基苯甲酸和山梨酸及其盐类；另一类是在常规亚硝酸盐浓度下阻断亚硝胺形成的添加剂，抗坏血酸能与亚硝酸盐作用而减少亚硝胺的形成。此外，山梨酸、山梨酸醇、鞣酸等也可抑制亚硝胺的形成。肉制品生产中还常常利用一些例如着色剂、营养强化剂、呈味剂等添加剂。随着经济发展和生活水平提高，肉制品的发展前景广阔，因此，大力推广各类食品添加剂在肉制品中的应用，使之色香味俱全，并能有效延长产品的保质期是中国肉制品研究开发人员的当务之急。
介绍几种新型的肉制品发色剂及其在肉制品中的应用情况。一氧化碳(CO)  一氧化碳肉的色泽主要取决于肌红蛋白的化学状态，处于氧合状态的肌红蛋白能使肉品呈现鲜红色CO在气调包装中之所以能使鲜肉保持稳定、亮红的色泽，其机理表现在CO易与氧合肌红蛋白强烈结合，形成碳氧肌红蛋白，碳氧肌红蛋白和氧合血红蛋白的吸收光谱非常相似，而且碳氧肌红蛋白稳定性较高，不易氧化，色泽相对稳定。1985年美国申请世界首例运用CO发色处理鲜肉、禽类和鱼类制品的专利。Yamaoka等发明了烟过滤技术以浓缩烟中的风味成分及CO气体将一种无味烟熏技术用于冷冻水产品的发色处理，其中的主要成分证明也是CO。直接或间接利用CO处理动物产品的方式有两种：一种是利用气调包装，将待处理产品置于包装袋中进行发色，如牛肉放入含有CO的气调包装袋中可将产品的有效保存期由原来的3-7d延长至15-30d。在美国及挪威等地已经大量应用该项技术处理牛肉制品，在水产品中尤其是在罗非鱼鱼片加工过程中的应用也日渐增多。另一种处理方式叫烟熏技术，这是一种间接应用烟过滤技术以浓缩烟中风味成分及CO达到保持和延长产品色泽的目的，该项技术已在三文角加工中得到了广泛应用。然而自国际市场上出现食用发色金枪角而造成中毒的案例以来，人们对CO发色技术的应用提出丁质疑。如欧盟、日本、加拿大和新加坡等国家已经禁止采用CO对金枪鱼发色，并对CO残留限量建立相关标准。
亚硝基血红蛋白(HbNO)
辨别常识
  发色剂腌腊制品的肉色并非越红越好，特别是在腌制过程中，应严格控制亚硝酸盐的用量。为了改善腌腊制品的色泽，增强抑制微生物繁殖及增加风味的作用，目前所用的腌制剂除了食盐等外，还加用了由硝酸盐或亚硝酸盐等制成的混合盐。亚硝酸盐是目前最常用的发色剂，在肉制品中除发色作用外，还有抑菌作用，尤对肉毒梭状芽孢杆菌最有效，另外还有赋香作用，这些都是其他化学物所不能取代的。
然而，当亚硝酸盐用量过大时，其残留部分可使机体血红蛋白的携氧能力丧失，从而引起中毒。另外，亚硝酸盐还可与仲胺结合，形成致癌的亚硝胺，所以应严格控制用量。目前，有的生产单位已改用抗坏血酸、异抗坏血酸、烟酰胺等作为发色剂，以减少亚硝酸盐等发色剂的使用量，从而减少由亚硝酸盐导致的毒性。
研究进展
  发色剂色、香、味是人们评价肉制品质量优劣的重要品质特性。色泽首当其冲，显然对人们选购肉制品至关重要，并且在很大程度上直接决定消费者的购买欲。肉制品在加工过程中，适当添加非色素性的化学物质，能够使肉品呈现良好的色泽，这些物质叫做发色剂，并且在使用发色剂的同时，还通常加入一些能促进或辅助发色的还原性物质，这些物质叫做发色助剂。肉制品加工中常用的发色剂有硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和亚硝酸钾，常用的发色助剂有L-抗坏血酸及其钠盐、异抗坏血酸及其钠盐、烟酰胺等。但是，亚硝酸盐的安全性问题一直困扰着人类，因为亚硝酸盐能够与多种氨基化合物（蛋白质的分解产物）发生反应，产生致癌的亚硝铵如N-亚硝基二甲胺（N-nitrosodimethylamine）和N-亚硝基吡咯烷（N-nitrosopyrrolidine）等。亚硝铵是目前国际上公认的一种强致癌物，动物实验表明：不仅长期小剂量食用有致癌作用，而且一次摄入足够的量也有致癌作用。因此，国际上对食品中硝酸盐和亚硝酸盐的安全问题非常重视，在没有理想的替代品之前，一直将用量限制在最低水平。随着对肉制品安全性的越来越重视，硝酸盐和亚硝酸盐的用量受到严格限制，世界各国的肉类科研机构和厂家都在积极寻找安全可靠、经济适用、能替代硝酸盐和亚硝酸盐的肉制品发色剂。