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标题

天然抗氧化剂替代部分亚硝酸钠对乳化肠护色及抗氧化效果的影响

范文

任双叶浪乔晓玲赵燕赵冰潘晓倩周慧敏李素陈文华曲超张顺亮

摘要：将迷迭香提取物、茶多酚、留兰香提取物、竹叶提取物及甘草提取物添加到乳化肠中，替代部分亚硝酸钠，研究其对乳化肠色泽稳定性和抗氧化性的影响。结果表明：与空白对照组相比，天然抗氧化剂的添加促进了亚硝酸钠的发色，延缓了乳化肠红度值（a*）的降低，降低了乳化肠的脂肪氧化程度。与0.010%的亚硝酸钠相比，竹叶提取物的护色作用较强，且添加量为0.030%时乳化肠的a*最大；留兰香提取物与茶多酚的护色效果次之，添加量分别为0.040%和0.024%时乳化肠的a*最大；迷迭香提取物与甘草提取物的护色效果最弱。与0.020%异抗坏血酸钠相比，茶多酚与竹叶提取物的抗氧化活性较强，它们的添加量为0.030%时表现出较好的抗氧化活性；迷迭香提取物与留兰香提取物的抗氧化效果次之，它们的添加量分别为0.030%和0.040%时具有较强的抗氧化活性；甘草提取物的抗氧化活性最弱。天然抗氧化剂对乳化肠中脂肪氧化的抑制作用与其对色泽的保护作用有着良好的对应关系，整体而言，竹叶提取物的護色及抗氧化效果最佳。

关键词：乳化肠；天然抗氧化剂；护色；抗氧化效果

Effect of Partial Substitution of Natural Antioxidants for Sodium Nitrite on Color and Oxidative Stability of Emulsion-Type Sausage

REN Shuang1， YE Lang2， QIAO Xiaoling1， ZHAO Yan1， ZHAO Bing1， PAN Xiaoqian1， ZHOU Huimin1， LI Su1， CHEN Wenhua1，

QU Chao1， ZHANG Shunliang1，*

（1.Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， State Meat Processing and Engineering Center，

China Meat Research Center， Beijing 100068， China；

2.College of Food Science， Sichuan Agricultural University， Yaan 625000）

Abstract： The effect of partial replacement of rosemary extract， tea polyphenol， spearmint extract， bamboo leaf extract and licorice extract for sodium nitrite on the color and oxidative stability of emulsified sausage was studied. The results showed that compared with the blank group， the addition of natural antioxidants promoted cured color development in the presence of sodium nitrite， retarded the decrease of redness value （a*） and decreased the degree of lipid oxidation in emulsion-type

sausage. Compared with the addition of 0.010% sodium nitrite， bamboo leaf extract had a better color preservation performance， and the highest a* was obtained at an addition amount of 0.030%， followed by those observed with spearmint extract （0.040%） and tea polyphenol （0.024%）. In contrast， the effects of rosemary extract and licorice extract were weakest. Compared with the addition of 0.020% sodium erythorbate， the inhibitory activities of tea polyphenol and bamboo leaf extract on lipid oxidation in sausage were higher， especially at an addition level of 0.030%， followed by rosemary extract （0.030%） and spearmint extract （0.040%）. On the other hand， licorice extract was least effective at inhibiting lipid oxidation. On the basis of the above results， we concluded that the inhibitory effect of natural antioxidants on lipid oxidation had a good correlation with the color preservation of sausage. In general， bamboo leaf extract had the best performance in color preservation and inhibition of lipid oxidation in sausage.

Keywords： emulsion-type sausage； natural antioxidants； color stability； antioxidant effect

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201801002

中图分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2018）01-0009-07

引文格式：

任双，叶浪，乔晓玲，等. 天然抗氧化剂替代部分亚硝酸钠对乳化肠护色及抗氧化效果的影响[J]. 肉类研究， 2018， 32（1）： 9-15. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201801002. http：//www.rlyj.pub

REN Shuang， YE Lang， QIAO Xiaoling， et al. Effect of partial substitution of natural antioxidants for sodium nitrite on color and oxidative stability of emulsion-type sausage[J]. Meat Research， 2018， 32（1）： 9-15. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201801002. http：//www.rlyj.pub

灌腸类制品是我国生产量最大的一类肉制品，其在整个食品加工业中占有重要比重。亚硝酸盐长期以来一直被作为护色剂或发色剂应用于肉类制品，其优点是可以使肉类制品呈现鲜艳的亮红色，另外还具有抑菌作用，因此得到广泛应用[1]。亚硝酸盐能够与肉中的仲胺反应生成亚硝胺类化合物，如N-亚硝基二甲胺和N-亚硝基吡咯烷等，此类物质具有致癌性、致畸性和诱变性[2]。近几年来，研究人员努力寻找可以减少肉制品中亚硝酸盐的添加量或者不使用亚硝酸盐的方法，但至今尚未发现可以完全替代亚硝酸盐的物质。联合国粮农组织、世界卫生组织和联合国食品添加剂法规委员会建议在目前还没有理想替代品的情况下，将亚硝酸盐的用量限制在最低水平。

一些天然抗氧化剂除了具有抗氧化作用外，还具有保护肉色、降低亚硝酸盐添加量和残留量的作用。迷迭香提取物因较强的抗氧化性被广泛研究与应用[3-6]，然而其对肉制品色泽的保护作用也十分显著，如对猪肉[7-8]、

牛肉[9-10]和鸡肉[11]的色泽稳定性均能发挥积极作用。作为一种天然抗氧化剂，茶多酚的抗氧化能力强[12-14]，

具有抑菌作用，同时也具有抑制亚硝酸盐的形成与积累、保护食品色泽的作用[8，15]。竹叶抗氧化物也具有上述作用[16-18]，如降低西式灌肠和中式香肠中亚硝酸盐的添加量和残留量[19]。使用天然抗氧化剂替代或部分替代亚硝酸盐，使其在肉制品中起到护色及抗氧化作用，达到降低肉制品中亚硝酸盐的添加量和残留量的目的，具有良好的发展前景。

目前针对迷迭香提取物、茶多酚、竹叶提取物、留兰香提取物和甘草提取物等天然抗氧化剂部分替代亚硝酸钠对乳化肠产品色泽与氧化稳定性的影响鲜有报道。工业上乳化肠中亚硝酸钠的添加量为0.010%左右，本研究按照最低发色量，添加0.003%亚硝酸钠于乳化肠中，研究迷迭香提取物、茶多酚、竹叶提取物、留兰香提取物和甘草提取物的添加对乳化肠产品色泽与氧化稳定性的影响，以期为乳化肠中亚硝酸钠的部分替代新工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪4号肉、猪背脂肪北京二商大红门肉类食品有限公司；迷迭香提取物（鼠尾草酸含量≥5.5%）、茶多酚（98%）、留兰香提取物（迷迭香酸含量≥13.4%）建明工业（珠海）有限公司；竹叶提取物（总黄酮

含量≥10.0%）浙江圣世生物科技有限公司；甘草提取物（20%）郑州科瑞精细化工有限公司；其他辅料均为食品级。

石油醚、2-硫代巴比妥酸、无水乙醇国药集团化学试剂有限公司；冰乙酸上海凌峰化学试剂有限

公司；硫代硫酸钠浙江杭州萧山化学试剂厂。上述试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

WH82绞肉机、Cutter K20 Ras V斩拌机德国赛德曼机械制造公司；F-120B制冰机日本星崎电机株式会社；

CR-400色差计柯尼卡美能达投资有限公司；FSP-625匀浆机日本Nihonseiki Kaisha公司；05P-22离心机

日本日立公司；M2e多功能酶标仪德国MD公司；BSA822-CW天平赛多利斯科学仪器（北京）有限

公司。

1.3 方法

1.3.1 乳化肠的加工

工艺流程：原料肉解冻→修整→绞碎→斩拌→灌肠→

杀菌→冷却→成品

操作要点：分开猪瘦肉和脂肪，剔除结缔组织后，将猪瘦肉和脂肪分别绞成肉糜状；按灌肠配方分别加入各种添加物，进行斩拌；斩拌结束后，先用少量水将抗氧化剂润湿，再将其加入斩拌好的肉中再次斩拌，灌肠；灌制完的猪肉肠经包装在100 ℃条件下灭菌25 min，取出后冰水浴冷却，置于25 ℃恒温恒湿箱中贮藏。分别在贮藏第1、7、13、19、25、31天时进行相关指标的测定。

1.3.2 实验设计

共设置8 个处理组，包括空白对照组（不添加天然抗氧化剂）、0.010%亚硝酸钠对照组、0.020%异抗坏血酸钠对照组和5 个实验组。工业中亚硝酸钠的添加量为0.010%左右，异抗坏血酸钠的添加量为0.020%左右，以此作为对照评价天然抗氧化剂的护色与抗氧化效果具有现实意义。空白对照组、0.020%异抗坏血酸钠对照组和5 个实验组均按最低发色量添加0.003%亚硝酸钠。参照GB 2760—2011《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》[20]，以标准限量为最高添加量，5 个实验组的天然抗氧化剂均分别设置5 个梯度的添加量来替代0.007%亚硝酸钠，具体添加量如表1所示。

1.3.3 红度值（a*）的测定

参照Moroney等[21]的方法。色差仪用标准板校正（CIE 1931：Y=94.0，x=0.315 6，y=0.332 1）后，采用D65光源，8 mm直徑测量范围及2°视角测定乳化肠表面的a*。

1.3.4 过氧化值（peroxide value，POV）的测定

参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》[22]。

1.3.5 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值的测定

参照Ganh?o等[23]的方法，并略作修改。取5.0 g样品，冰浴条件下加入25 mL体积分数为3.86%的高氯酸和0.5 mL质量浓度为4.2 g/100 mL的2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2，6-di-tert-butyl-4-methylphenol，BHT），高速剪切（10 000 r/min，1 min）；过滤悬浆并离心，取2 mL上清液，加入2 mL硫代巴比妥酸，沸水浴45 min，取上清液。在532 nm波长处测定上清液的吸光度。

用1，1，3，3-四乙氧基丙烷绘制标准曲线，样品的TBARs值以每千克肉样中所含丙二醛（malondialdehyde，MDA）的质量（mg）表示。

1.4 数据处理

实验均重复测定3 次，结果以平均值±标准差表示。采用SPSS 9.1软件对所得数据进行方差分析，并用Duncans Multiple Range Test对数据进行差异显著性分析（P=0.05）。

2 结果与分析

2.1 天然抗氧化剂的添加对乳化肠a*的影响

肉制品加工时有色物质的添加会改变产品的颜色状态[24]，肉制品本身的化学作用也会对产品的颜色呈现、微观结构等产生重要影响[25-26]。

由图1可知，天然抗氧化剂的添加对乳化肠的颜色产生了不同程度的影响。5 个实验组样品贮藏第1天的a*均显著高于空白组（P<0.05），说明天然抗氧化剂的添加对亚硝酸钠的发色有一定的促进作用。随着贮藏时间的延长，乳化肠的a*均呈逐渐降低的趋势，但降低程度有所差别。

迷迭香组乳化肠贮藏过程中的a*均显著高于空白对照组，显著低于0.010%亚硝酸钠对照组（P<0.05），0.018%的添加量对迷迭香组乳化肠色泽的保持效果更好。当迷迭香提取物添加量低于0.012%时，护色效果不显著；当迷迭香提取物添加量高于0.018%时，乳化肠的a*显著降低（P<0.05），与孙卫青[10]对于西式切片火腿的研究结果一致，他发现迷迭香提取物在一定浓度内可以对猪肉和牛肉起到有效的护色作用。Keokamnerd等[27]也发现添加0.005%～0.020%的迷迭香提取物在保持熟鸡肉的颜色稳定性方面发挥了积极作用。

贮藏第1天时，0.018%和0.024%茶多酚组乳化肠的a*显著高于0.010%亚硝酸钠对照组（P<0.05），并且在31 d的贮藏过程中，a*下降缓慢，与0.010%亚硝酸钠对照组十分接近，说明此添加量的茶多酚对乳化肠的色泽具有很好的保护作用。但当添加量低于0.018%或高于0.024%时，茶多酚对乳化肠的护色作用有所减弱。

贮藏第1天与第7天，0.010%和0.020%留兰香提取物组乳化肠的a*显著高于0.010%亚硝酸钠对照组

（P<0.05），但贮藏13 d后，2 组乳化肠的a*显著下降（P<0.05）；0.030%和0.040%留兰香提取物组乳化肠的a*始终高于0.010%亚硝酸钠对照组，说明此添加量的留兰香提取物对乳化肠具有很好的护色作用；当留兰香提取物添加量高于0.040%时，乳化肠的a*显著下降（P<0.05）。

随着竹叶提取物添加量的增加，乳化肠的a*呈先增大后减小的趋势，且竹叶提取物添加量为0.030%时乳化肠的a*最大。竹叶提取物组乳化肠的a*均显著高于0.010%亚硝酸钠对照组（P<0.05），说明竹叶提取物对乳化肠的护色作用十分显著，这可能与竹叶提取物具有清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的能力有关。竹叶提取物添加量低于0.030%时，其亚硝酸钠清除能力较弱，而阻断亚硝胺合成的能力较强，有助于亚硝酸钠与肌红蛋白反应生成亮红色的亚硝基肌红蛋白；竹叶提取物添加量高于0.030%时，其亚硝酸钠清除能力显著增强，不利于亚硝基肌红蛋白的生成。

甘草提取物组乳化肠的a*均显著低于0.010%亚硝酸钠对照组（P<0.05），与迷迭香提取物组的护色效果相似。随着甘草提取物添加量的增加，乳化肠的a*呈逐渐增大的趋势，甘草提取物添加量为0.020%时达到最大。在前13 d的贮藏期内，添加0.016%和0.020%甘草提取物的乳化肠的a*十分接近，在贮藏后期均下降缓慢，说明0.020%的添加量可以使甘草提取物的护色作用达到最大。

对比5 种天然抗氧化剂的护色效果可知，竹叶提取物的护色作用最强，显著优于0.010%亚硝酸钠；留兰香提取物与茶多酚次之，在合适的添加量下，其效果也可以优于0.010%亚硝酸钠；迷迭香提取物与甘草提取物的护色作用最弱。

2.2 天然抗氧化剂的添加对乳化肠脂质氧化的影响

2.2.1 天然抗氧化剂的添加对乳化肠POV的影响

由图2可知，与空白对照组相比，5 种天然抗氧化剂的添加对乳化肠的脂质氧化均起到一定的抑制作用，减少了乳化肠中初级氧化产物的生成。随着贮藏时间的延长，各组乳化肠的POV整体呈先增大后减小的波浪式变化趋势，贮藏后期POV的降低可能是由于初级氧化产物的生成速率小于降解速率。

在迷迭香组乳化肠贮藏期的前13 d，随着迷迭香提取物添加量的增大，乳化肠的POV逐渐降低；0.018%和0.024%迷迭香提取物组乳化肠的POV在贮藏第19天达到最大值，而其他3 个添加量的乳化肠的POV在贮藏第25天达到最大值，乳化肠POV的最大值与迷迭香提取物的添加量呈负相关（P<0.05）。与0.020%异抗坏血酸钠对照组相比，0.030%迷迭香提取物组乳化肠的POV显著降低（P<0.05），表现出最强的抗氧化活性；贮藏后期（25～31 d），0.012%～0.024%迷迭香提取物组乳化肠的抗氧化活性也高于0.020%异抗坏血酸钠对照组。

随着茶多酚添加量的增加，乳化肠的POV逐渐降低，且添加0.012%～0.030%茶多酚的乳化肠POV显著低于空白对照组和0.020%异抗坏血酸钠对照组，说明茶多酚具有较强的抗氧化性，其抗氧化能力与添加量呈显著正相关（P<0.05）。这一结果与黄丹等[28]的研究结果相符，他们发现在0.010%～0.050%范围内，香肠的POV随着茶多酚添加量的增大而降低。

随着留兰香提取物添加量的增加，乳化肠的POV呈先下降后上升的趋势，添加量为0.040%时乳化肠的POV最低，显著低于其他4 个实验组与0.020%异抗坏血酸钠对照组（P<0.05），显示出较强的抗氧化性。

随着竹叶提取物添加量的增加，乳化肠的POV呈先下降后上升的趋势，添加量为0.030%时乳化肠的POV最低，0.030%和0.040%竹叶提取物组乳化肠的POV显著低于其他3 个实验组与0.020%异抗坏血酸钠对照组

（P<0.05），表现出较强的抗氧化性。

随着甘草提取物添加量的增加，乳化肠的POV呈逐渐下降趋势，添加量为0.020%乳化肠的POV最低。在贮藏的前19 d内，0.004%～0.016%甘草提取物组乳化肠的POV高于0.020%异抗坏血酸钠对照组，0.020%甘草提取物组与0.020%异抗坏血酸钠对照组无显著差异，说明甘草提取物的抗氧化活性较弱，0.020%甘草提取物与0.020%异抗坏血酸钠的抗氧化能力相近。

对比5 组乳化肠的POV可知，茶多酚与竹叶提取物的抗氧化活性最强，0.012%～0.030%茶多酚与0.030%～0.040%竹叶提取物的抗氧化性均显著高于0.020%异抗坏血酸钠；迷迭香提取物与留兰香提取物的抗氧化活性次之，二者的添加量分别为0.030%和0.040%时抗氧化活性最强；甘草提取物的抗氧化活性最弱。

2.2.2 天然抗氧化剂的添加对乳化肠TBARs值的影响

由图3可知，与空白对照组相比，添加天然抗氧化剂的乳化肠贮藏期间的TBARs值均显著降低（P<0.05）。

随着迷迭香提取物添加量的增加，乳化肠的TBARs值逐渐下降，其中0.030%迷迭香提取物组的TBARs值显著低于0.020%异抗坏血酸钠对照组（P<0.05）。迷迭香中的酚类化合物，如鼠尾草酸、迷迭香酚等被认为能够通过螯合金属离子阻碍自由基反应，从而使脂质过氧化受到有效抑制[29]。Haak[30]、Liu[31]等的研究表明，迷迭香对肉制品TBARs值的降低有非常好的效果，而且其抗氧化效果随添加量的增大而增强。

随着茶多酚添加量的增加，乳化肠的TBARs值逐渐下降，与POV的变化相对应。其中，0.018%～0.030%茶多酚组乳化肠的TBARs值显著低于0.020%异抗坏血酸钠对照组（P<0.05），表现出强抗氧化性。此外，0.024%和0.030%茶多酚組乳化肠贮藏19 d后的TBARs值增加缓慢，甚至有所下降，说明茶多酚对乳化肠的抗氧化效果十分显著，这与安攀宇等[32]对川味香肠的研究结果相似。

随着留兰香提取物添加量的增加，乳化肠的TBARs值呈先下降后上升的趋势，添加量为0.040%时乳化肠的TBARs值最低，与POV的变化规律一致。从贮藏第19天开始，0.010%、0.020%和0.050%留兰香提取物组乳化肠的TBARs值随着贮藏时间的延长逐渐下降，这可能是由于次级氧化产物丙二醛与氨基相互作用生成1-氨基-3-氨基丙烯[33]，从而导致TBARs值的下降。Nassu等[34]也发现发酵山羊肉香肠贮藏时的TBARs值先上升后下降。整个贮藏过程中，0.040%留兰香提取物组乳化肠的TBARs值显著低于0.020%异抗坏血酸钠对照组（P<0.05），表现出较强的抗氧化活性。

贮藏过程中，随着竹叶提取物添加量的增加，乳化肠的TBARs值呈先下降后上升的趋势，添加量为0.030%时乳化肠的TBARs值最低，与POV的测定结果具有良好的对应关系。在前19 d的贮藏过程中，竹叶提取物组乳化肠的TBARs值均低于0.020%异抗坏血酸钠对照组，说明竹叶提取物的抗氧化能力优于0.020%异抗坏血酸钠。在整个贮藏过程中，0.030%竹叶提取物显示出最强的抗氧化能力，这与楼鼎鼎等[19]对双汇西式肉制品的研究结果一致。

随着甘草提取物添加量的增大，乳化肠的TBARs值逐渐降低，这与安攀宇等[32]对川味香肠的研究结果一致。0.004%～0.012%甘草提取物组乳化肠的TBARs值显著高于0.020%异抗坏血酸钠对照组（P<0.05），0.016%和0.020%甘草提取物组与0.020%异抗坏血酸钠对照组无显著差异，与POV的测定结果相对应，说明甘草提取物的抗氧化性较弱。

由图2～3可知，不同处理组乳化肠的POV与TBARs值的变化规律有着良好的对应关系，这可以更好、更准确地反映天然抗氧化剂对脂质氧化的抑制作用。茶多酚与竹叶提取物的抗氧化活性最强，它们在添加量为0.030%时均表现出最强的抗氧化活性；迷迭香提取物与留兰香提取物次之，它们分别在添加量为0.030%和0.040%时具有较强的抗氧化活性；甘草提取物的抗氧化活性最弱。

3 结论

添加不同添加量的天然抗氧化剂替代部分亚硝酸钠，发现它们对乳化肠的a*和脂肪氧化产生了一定影响。天然抗氧化剂的添加促进了亚硝酸钠的发色作用，其中竹叶提取物的护色作用最强，显著优于0.010%亚硝酸钠，且竹叶提取物的添加量为0.030%时，乳化肠的a*最大；留兰香提取物与茶多酚的护色效果次之，添加量分别为0.040%和0.024%时乳化肠的a*最大；迷迭香提取物与甘草提取物的护色效果最弱。

茶多酚与竹叶提取物的添加显著降低了乳化肠的POV和TBARs值。0.012%～0.030%茶多酚与0.030%～0.040%竹叶提取物的抗氧化活性均显著优于0.020%异抗坏血酸钠，显示出强抗氧化活性；迷迭香提取物的抗氧化活性随着其添加量的增大逐渐增强，添加量为0.030%时活性最高；留兰香提取物的抗氧化活性随着其添加量的增大呈先增大后减小的趋势，添加量为0.040%时活性最高，且与0.030%迷迭香的活性相近；甘草提取物的抗氧化活性随着其添加量的增大逐渐增强，但与其他4 种天然抗氧化剂相比，其抗氧化活性最弱。

天然抗氧化剂对脂肪氧化的抑制作用与对色泽的保护作用有着良好的对应关系，这可能是由于脂肪氧化会促进高铁肌红蛋白的形成，而抗氧化剂能够通过抑制脂肪氧化而达到稳定色泽的目的。综合考虑各组抗氧化剂的应用效果，竹叶提取物的护色与抗氧化效果最好，并且竹叶提取物兼具抗菌、抑菌等多重生物学活性，使用它替代亚硝酸盐应用于肉制品中具有很大的前景。

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