亞硝酸鹽的來(lái)源及危害

1、結(jié)課論文 學(xué) 號(hào)：姓 名：專 業(yè)：化學(xué)工程與工藝系 別：化學(xué)工程系指導(dǎo)教師：二一四年十一月北京交通大學(xué)海濱學(xué)院結(jié)課論文摘 要水和食物是人類維持生命必不可缺少的物質(zhì)，也是人類生存最基本的需求，但同時(shí)也是傳播疾病的重要媒介。隨著人們生活水平的提高，食品安全越來(lái)越被人們重視。然而，食物中毒事件屢見不鮮。亞硝酸鹽作為一種化學(xué)性污染物，與人們的飲食、健康有密切的關(guān)系。硝酸鹽和亞硝酸鹽是廣泛存在于自然環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)，特別是在食物中，如糧食、蔬菜、肉類和魚類都含有一定量的硝酸鹽和亞硝酸鹽。它是一種允許使用的食品添加劑，只要控制在安全范圍內(nèi)使用，不會(huì)對(duì)人體造成危害，但是,使用不當(dāng)則會(huì)對(duì)人造成嚴(yán)重的后果，甚至

2、造成生命安全。本文從亞硝酸鹽的來(lái)源、危害和控制以及發(fā)展等幾個(gè)方面論述，通過(guò)對(duì)亞硝酸鹽相關(guān)知識(shí)的介紹加強(qiáng)人們對(duì)其危害的認(rèn)識(shí)，并提出采取科學(xué)有效的預(yù)防控制措施，盡量減少可能帶來(lái)的危害，保證食品安全。關(guān)鍵詞：食品添加劑；亞硝酸鹽；來(lái)源；危害；1 緒論亞硝酸鹽，一類無(wú)機(jī)化合物的總稱，主要指亞硝酸鈉。亞硝酸鈉為白色至淡黃色粉末或顆粒狀，味微咸，易溶于水。外觀及滋味都與食鹽相似，并在工業(yè)、建筑業(yè)中廣為使用，肉類制品中也允許作為發(fā)色劑限量使用。由亞硝酸鹽引起食物中毒的機(jī)率較高，食入0.30.5g的亞硝酸鹽即可引起中毒甚至死亡。因此，嚴(yán)格控制其在食品中的含量是食品衛(wèi)生監(jiān)督工作的重要項(xiàng)目，也是消費(fèi)者必須引起重視

3、的食品安全問(wèn)題。亞硝酸鹽是重要的食品添加劑，各國(guó)對(duì)食品中亞硝酸鹽的添加量均有嚴(yán)格限量，世界衛(wèi)生組織規(guī)定每日允許攝食量為亞硝酸鉀或鈉0.2mg/kg體重，我國(guó)對(duì)亞硝酸鹽的添加量也有規(guī)定，詳見表1。 表1 部分食品中亞硝酸鹽的限量標(biāo)準(zhǔn)（以NaNO2計(jì)）品名限量標(biāo)準(zhǔn)mg/kg食鹽（精鹽）、牛乳粉 2香腸（臘腸）香肚、醬腌菜、廣式臘肉 20鮮肉類、鮮魚類、糧食 3肉制品、火腿腸、灌腸類 30蔬菜 4其他肉類罐頭、其他腌制罐頭 50嬰兒配方乳粉、鮮蛋粉 5西式蒸煮、煙熏火腿及罐頭、西式火腿罐頭 70亞硝酸鹽廣泛存在于自然界中,是國(guó)家允許的食品添加劑,主要用于肉制品中, 一方面賦予肉制品特有的肉紅色、改善

4、產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu);另一方面作為防腐劑, 對(duì)肉毒梭狀芽孢桿菌具有較強(qiáng)的抑制作用。目前, 國(guó)內(nèi)外肉類企業(yè)全都采用亞硝酸鹽作為肉品的發(fā)色劑, 獲得理想的色澤和風(fēng)味, 延長(zhǎng)保質(zhì)期。但亞硝酸鹽使用量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)(>150mg/kg)會(huì)導(dǎo)致NO-大量殘留, 殘留的NO-和蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物仲胺結(jié)合可生成亞硝胺。這些亞硝基化合物均是致癌因子, 能誘導(dǎo)發(fā)生癌變, 調(diào)查資料表明, 一些癌癥的發(fā)病率與腌臘肉制品的消費(fèi)量有一定的相關(guān)性。世界各國(guó)對(duì)食品中亞硝酸鹽使用量的要求日趨嚴(yán)格,但是, 經(jīng)市場(chǎng)調(diào)查和化學(xué)檢驗(yàn), 在肉制品加工過(guò)程中亞硝酸鈉添加過(guò)量, 產(chǎn)品不合格現(xiàn)象也普遍存在, 超過(guò)國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的情況比較嚴(yán)重, 尤其

5、是一些小型肉食品企業(yè)和私人自己加工的肉制品, 極大地?fù)p害了消費(fèi)者的健康, 所以降低亞硝酸鹽在香腸制品中的殘留量亟待解決。122 亞硝酸鹽的來(lái)源2.1 蔬菜中亞硝酸鹽2.1.1 過(guò)量施用硝態(tài)氮肥蔬菜施用過(guò)多硝酸銨和其它硝態(tài)氮肥后，未被蔬菜吸收利用的過(guò)剩硝態(tài)氮?jiǎng)t以硝酸鹽的形式儲(chǔ)藏在蔬菜中。硝酸鹽在植物體內(nèi)的含量是不均衡的，蔬菜品種不同硝酸鹽含量變化很大。不同種類蔬菜的新鮮可食部分中硝酸鹽含量按其均值大小排列為：根菜類薯類綠葉菜類白菜蔥蒜類豆類茄果類。如根莖類蔬菜中的甜菜根、蘿卜等，葉菜類中菠菜、芹菜、灰菜、薺菜等都含有較高的硝酸鹽。其中甜菜根、萵苣和波菜硝酸鹽含量多數(shù)高于2500mg/kg。凡有利

6、于某些還原菌，例如大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌和革蘭氏陽(yáng)性球菌等生長(zhǎng)和繁殖的各種因素（溫度、水分、pH 和滲透壓等）都可促進(jìn)硝酸鹽還原為亞硝酸鹽。因此新鮮蔬菜在貯存過(guò)程中，腐爛蔬菜及放置過(guò)久的煮熟蔬菜，亞硝酸鹽的含量明顯增高。2.1.2 熟菜等腌制食品生、鮮白菜等蔬菜中通常含有一定量的硝酸鹽,在長(zhǎng)期貯藏尤其是腌漬加工過(guò)程中，由于硝酸還原菌的作用，硝酸鹽被還原成亞硝酸鹽，隨后自然分解。以居民家庭腌制酸菜為例，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，酸菜中亞硝酸鹽含量不斷上升，第6d時(shí)升至最高，隨后會(huì)逐漸下降，20d后基本徹底分解。因此，腌漬菜具有一定的安全食用期。2.1.3 隔夜熟菜、霉變蔬菜烹調(diào)熟化的白菜等蔬菜,其營(yíng)養(yǎng)成分

7、易被微生物吸收利用。隨著存放時(shí)間的延長(zhǎng),菜肴中亞硝酸鹽細(xì)菌含量增多,硝酸鹽就會(huì)并逐漸被還原成亞硝酸鹽。同理,霉變蔬菜的亞硝酸鹽含量一般也較高。2.2 食品中的發(fā)色劑和防腐劑肉制品、肉類罐頭等肉類食品，在其加工過(guò)程中加入一定量的硝酸鹽、亞硝酸鹽即可改善風(fēng)味，穩(wěn)定色澤，抑制肉毒梭菌的生長(zhǎng)和繁殖，而且至今沒有發(fā)現(xiàn)任何一種添加劑能夠代替亞硝酸鹽的這些功能。因此，亞硝酸鹽使用過(guò)量、殘留超標(biāo)事件也時(shí)有發(fā)生。2.3 食品中添加硝酸鹽轉(zhuǎn)化食物中一般都含微量硝酸鹽，如存放過(guò)久或保管不當(dāng)，細(xì)菌大量繁殖，可將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。有些地區(qū)飲用水中含有較多硝酸鹽，用這樣的水烹調(diào)食物，并在不潔炊具中放置過(guò)久，硝酸鹽易在

8、細(xì)菌作用下還原為亞硝酸鹽。2.4 火鍋食品火鍋食品中亞硝酸鹽的含量與底鍋種類、就餐時(shí)間有關(guān)10?；疱伒木筒蜁r(shí)間一般在45 90 min，就餐的時(shí)間越長(zhǎng)，尾湯中亞硝酸鹽含量就越多。研究表明，酸菜底湯中亞硝酸鹽含量1.6mg /L，就餐90 min時(shí)，尾湯中亞硝酸鹽含量達(dá)15. 73mg /L，增加了近10倍。選用酸菜底湯、海鮮底湯、骨頭底湯、鴛鴦底湯就餐90 min后，酸菜底湯中的亞硝酸鹽含量增加最多，海鮮底湯其次，骨頭底湯增加最少，增加2. 8倍。2.5 其他來(lái)源海鹽中也有少量硝酸鹽和亞硝酸鹽，魚類含有一些胺類物質(zhì)，魚死后就會(huì)有很多的胺從蛋白質(zhì)中分解出來(lái)，用海鹽腌制咸魚，腌制過(guò)程中亞硝酸鹽跟仲

9、胺起反應(yīng)，生成亞硝胺。人們食用了用海鹽腌制的咸魚時(shí)，亞硝胺就會(huì)進(jìn)入人體。另外，長(zhǎng)時(shí)反復(fù)使用的蒸鍋水中含有較高的亞硝酸鹽；當(dāng)人體胃腸道功能紊亂、貧血、蛔蟲病或消化道功能欠佳時(shí)，其腸道內(nèi)細(xì)菌可將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽；一些發(fā)酵食品如啤酒中也含少許亞硝酸鹽。3 亞硝酸鹽的作用3.1 發(fā)色作用動(dòng)物屠宰后, 外界供給的氧氣中斷, 但機(jī)體中的酶不會(huì)立即失活,所以代謝在無(wú)氧條件下進(jìn)行。動(dòng)物機(jī)體發(fā)生一系列生物化學(xué)反應(yīng), 如糖酵解生成乳酸, ATP和肌酸磷酸釋放磷酸等,使得肌肉環(huán)境處于酸性狀態(tài)( pH值 5.56.4)。此時(shí)被導(dǎo)入腌制肉系的亞硝酸鹽會(huì)分解生成亞硝酸,亞硝酸不穩(wěn)定,在常溫下繼續(xù)分解生成亞硝基( NO

10、) ,亞硝基的形成速度與環(huán)境酸度、溫度以及還原物質(zhì)如抗壞血酸等的存在有關(guān)。亞硝基與肉中的肌紅蛋白、 血紅蛋白結(jié)合生成亞硝基肌紅蛋白( NO- Mb)、亞硝基血紅蛋白( NO-Hb)。這是一種含F(xiàn)e2+的鮮亮紅色的化合物，這種物質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定，即使加熱Fe2+與NO- 也不易分離，這就使肉制品呈現(xiàn)誘人的鮮紅色，增加消費(fèi)者的購(gòu)買欲，提高肉制品的商品性。3.2 抑菌作用亞硝酸鹽是良好的抑菌劑，它在pH4.56.0的范圍內(nèi)對(duì)金黃色葡萄球菌和肉毒梭菌的生長(zhǎng)起到抑制作用，其主要作用機(jī)理在于NO2- 與蛋白質(zhì)生成一種復(fù)合物，從而阻止丙酮降解生成ATP，抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。而且硝酸鹽及亞硝酸鹽在肉制品中形成HN

11、O2后，分解產(chǎn)生NO2，再繼續(xù)分解成NO- 和O2，氧可抑制深層肉中嚴(yán)格厭氧的肉毒梭菌的繁殖，從而防止肉毒梭菌產(chǎn)生肉毒毒素而引起的食物中毒，起到了抑菌防腐的作用。3.3 腌制作用亞硝酸鹽添加于腌制肉類中具有增加肉制品風(fēng)味作用。其對(duì)于肉制品的風(fēng)味可有兩個(gè)方面的影響：一是產(chǎn)生特殊腌制風(fēng)味，這是其他輔料所無(wú)法取代的。二是防止脂肪氧化酸敗，以保持腌制肉制品獨(dú)有的風(fēng)味。3.4 螯合作用在肉制品腌制過(guò)程中,亞硝酸鹽能使泡脹的膠原蛋白的數(shù)量增多,從而增加肉的黏度和彈性,是良好的螯合劑。4 亞硝酸鹽的危害一般在肉制品生產(chǎn)過(guò)程中添加亞硝酸鈉發(fā)色和防腐，國(guó)家對(duì)亞硝酸鈉添加量有嚴(yán)格的規(guī)定。如果添加量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)

12、超過(guò)人體的解毒功能，從而對(duì)人體健康造成不同程度的危害。4.1 急性危害亞硝酸鈉對(duì)人的中毒劑量為0.30.5g，致死量為23g。正常人血紅蛋白含F(xiàn)e2+，行使全身組織運(yùn)送O2和帶走CO2的功能。當(dāng)機(jī)體吸收過(guò)量亞硝酸鈉后，由于亞硝酸鈉具有還原能力，血紅蛋白的Fe2+被氧化成Fe3+，使正常的血紅蛋白變成高鐵血紅蛋白。高鐵血紅蛋白失去攜氧的能力，造成集體組織缺氧，引起呼吸困難、皮膚發(fā)紺、血壓下降等癥狀，嚴(yán)重者昏迷驚厥、呼吸衰竭而死亡。4.2 慢性危害亞硝酸鈉在酸性條件下可以生成亞硝酸，亞硝酸的一氧化氮可與肉中蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物胺類反應(yīng)形成亞硝胺，如二甲胺與亞硝酸作用生成二甲基亞硝胺。亞硝胺是一種強(qiáng)致癌物

13、，據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，一次多量或長(zhǎng)期攝入都可引起癌癥，目前還沒有發(fā)現(xiàn)能耐受亞硝胺而不致癌的動(dòng)物。人類的鼻咽癌、食道癌、胃癌、肝癌等都與亞硝胺有關(guān)。亞硝胺在體內(nèi)微粒體羥化酶作用下，經(jīng)過(guò)一系列代謝，形成終致癌物，促使自由甲基(CH3·)將核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)的鳥嘌呤O6或O7位甲基化，使細(xì)胞產(chǎn)生突變或癌變。4.3 致癌性亞硝酸鹽是一種允許使用的食品添加劑，只要控制在安全范圍內(nèi)使用不會(huì)對(duì)人體造成危害，但長(zhǎng)期大量食用含亞硝酸鹽的食物有致癌的隱患。因?yàn)閬喯跛猁}在自然界和胃腸道的酸性環(huán)境中可以轉(zhuǎn)化為亞硝胺，亞硝胺具有強(qiáng)烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大腸癌等。其致癌機(jī)理：

14、亞硝酸鹽被吃到胃里后，在胃酸作用下與蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物二級(jí)胺反應(yīng)生成亞硝胺。胃內(nèi)還有一類細(xì)菌叫硝酸還原菌，也能使亞硝酸鹽與胺類結(jié)合成亞硝胺。胃酸缺乏時(shí)，此類細(xì)菌生長(zhǎng)旺盛，故不論胃酸多少均有利于亞硝胺的產(chǎn)生。4.4 致畸形亞硝酸鹽能夠透過(guò)胎盤進(jìn)入胎兒體內(nèi)，六個(gè)月以內(nèi)的胎兒對(duì)亞硝酸鹽類特別敏感，對(duì)胎兒有致畸作用。據(jù)研究表明五歲以下兒童發(fā)生腦癌的相對(duì)危險(xiǎn)度增高與母體經(jīng)食物攝入亞硝酸鹽量有關(guān)。亞硝酸鹽對(duì)幼兒也有極大的危害，我國(guó)制定的嬰幼兒配方乳粉中的亞硝酸鹽含量非常嚴(yán)格。此外，亞硝酸鹽還可通過(guò)授乳途徑進(jìn)入以嬰兒體內(nèi)，造成嬰兒機(jī)體組織缺氧，皮膚、粘膜出現(xiàn)青紫斑。5 亞硝酸鹽的控制措施5.1 減少亞硝酸鹽的攝

15、入嚴(yán)禁食用腐敗食物。食物中一般都含有微量硝酸鹽，如存放過(guò)久或保管不當(dāng)，細(xì)菌大量繁殖，可把硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽。亞硝酸鹽會(huì)成百倍的上升。常溫下的剩菜、剩飯含有的亞硝酸鹽會(huì)隨時(shí)間的推移而迅速增加，從防癌角度出發(fā)，均不應(yīng)吃。要食用新鮮蔬菜蔬菜。在冰箱不可存放過(guò)久，最好現(xiàn)買現(xiàn)吃，對(duì)有異味的變質(zhì)蔬菜堅(jiān)決不吃。不宜長(zhǎng)時(shí)間大量吃酸菜。少吃或不吃腌臘制品、酸菜，不吃腌制時(shí)間在24小時(shí)之內(nèi)的咸菜。咸菜和泡菜也可產(chǎn)生亞硝酸鹽，但產(chǎn)生的高峰出現(xiàn)在腌泡第七天，若隔半個(gè)月后食用，則其中的亞硝酸鹽會(huì)大大減少。嚴(yán)禁飲用苦井水，不喝長(zhǎng)時(shí)間煮熬的蒸鍋剩水。多吃一些含VC和VE豐富的蔬菜、水果以及茶葉、食醋等可以阻止亞硝酸鹽的形

16、成。5.2 亞硝酸鹽的嚴(yán)格控制嚴(yán)格食品添加劑衛(wèi)生管理，控制硝酸鹽、亞硝酸鹽作為發(fā)色劑的使用范圍、使用劑量及食品殘留量。在土壤中施用鉬肥以減少糧食、蔬菜中亞硝酸鹽含量。鉬肥在植物中起到作用是固氮和還原硝酸鹽。改良水質(zhì)，對(duì)飲用水中含硝酸鹽較高的地區(qū)進(jìn)行水質(zhì)處理。加強(qiáng)監(jiān)督管理。我國(guó)這方面的工作還存在許多要完善的地方。6 亞硝酸鹽的研究發(fā)展亞硝酸鹽作為重要的食品添加劑，在肉制品加工中發(fā)揮著多方面的作用。由于其安全性問(wèn)題，如何降低亞硝酸鹽在食品中的殘留量一直備受人們的關(guān)注。雖然科學(xué)工作者已經(jīng)做了很多工作，但在這方面我們還有很長(zhǎng)的一段路要走，其研究方向主要集中在三個(gè)方面。6.1 菌種選育發(fā)揮微生物的潛在能

17、力，對(duì)微生物進(jìn)行選種和育種改良，通過(guò)調(diào)節(jié)培養(yǎng)條件或改變基因，即利用突變體，從技術(shù)上對(duì)菌種加以改良。目前降解亞硝酸鹽的菌種多為乳酸菌，因此可從乳酸菌中選取不同的菌種，進(jìn)行定向誘導(dǎo)，從而選育出降解亞硝酸鹽效果理想，并能穩(wěn)定遺傳的菌種。6.2 多菌種發(fā)酵利用不同菌種間性能互補(bǔ)的特點(diǎn)，可選用毛霉、乳酸菌、酵母菌等混合菌種，對(duì)肉制品發(fā)酵，通過(guò)試驗(yàn)辦法，借助對(duì)比實(shí)驗(yàn)、隨機(jī)實(shí)驗(yàn)、回歸正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)混合菌種發(fā)酵結(jié)果與肉制品質(zhì)量特性進(jìn)行亞硝酸鹽降解率的定量分析，以便尋求到符合設(shè)計(jì)目標(biāo)值并且穩(wěn)定性高的最佳參數(shù)組合。6.3 固定化酶和固定化微生物從具有亞硝酸鹽還原酶的微生物細(xì)胞中，提出酶再進(jìn)行固定化，此為固定化酶法。

18、將具有亞硝酸鹽還原酶活性的微生物，直接固定化，此為固定化微生物方法。兩法均可用于肉制品生產(chǎn)中，從而降低肉制品中亞硝酸鹽的殘留量。結(jié)論 亞硝酸鹽具有成本低、用量少、效果好等特點(diǎn)，對(duì)防止肉毒中毒和保持腌肉制品的色、香、味有獨(dú)特的作用，盡管有種種亞硝酸鹽的替代品，但迄今尚未發(fā)現(xiàn)有能完全取代亞硝酸鹽的理想物質(zhì)。因此，目前國(guó)內(nèi)外仍在繼續(xù)使用亞硝酸鹽和硝酸鹽發(fā)色。一般來(lái)說(shuō)，亞硝酸鹽的添加量在國(guó)家或者相關(guān)組織規(guī)定的范圍內(nèi)，對(duì)人體健康不會(huì)有太大影響。但在日常生活中，人們難以掌握一段時(shí)間內(nèi)亞硝酸鹽總攝入量，尤其在某些地區(qū)偏好腌漬蔬菜、酸菜等。所以在日常飲食中也要注意控制。另外，新型的具有代替亞硝酸鹽單一作用的物質(zhì)仍在不斷開發(fā)中，通過(guò)與其他抑菌劑、螯合劑、抗氧化劑的復(fù)配使用，在改善肉制品色澤的同時(shí)達(dá)到抑菌、呈味、抗氧化的目的，并且利用微生物來(lái)降低亞硝酸鹽的含量也有重要的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)1 楊麗, 黃雪琳, 王娟. 亞硝酸鹽來(lái)源與檢測(cè)方法J. 糧食與油脂, 2011(11): 13-15.2 徐銀, 蓋圣美, 劉登勇.