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肉制品加工中有害物檢測及控制技術研究進展

文檔作者：張?zhí)K蘇，苑冰冰，趙子瑞，陳治旭，張凌，周亞軍文檔來源：吉林大學食品科學與工程學院		點擊數：	更新時間： 2025年06月28日
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上一篇：食品安全風險排序研究進展

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第8卷第6期食品安全質量檢測學報Vbl．8 No．6
2017年6月Joumal ofFood Safety and Quality Jun·，2017
===============================================
肉制品加工中有害物檢測及控制技術研究進展
張?zhí)K蘇，苑冰冰，趙子瑞，陳治旭，張凌，周亞軍+
(吉林大學食品科學與工程學院，長春130062)
摘要：隨著人們生活水平的提高，肉制品的消費量日益增多，肉制品的安全性也倍受廣大消費者的關注。肉
制品加工過程中帶來或產生的亞硝胺類、雜環(huán)胺類、多環(huán)芳烴類以及生物胺類等有害物質，一定程度上會危
害消費者健康。有關這些有害物質的檢測與控制技術已成為肉品科學領域中的研究熱點，國內外學者對此展
開了大量的研究。本文綜述了高效液相色譜法、氣相色譜法、液相色譜一質譜法和毛細管電泳法等技術在肉制
品有害物檢測中的應用研究進展，并闡述了肉制品加工中的有害物質(亞硝酸鹽及亞硝胺類、雜環(huán)胺類、多環(huán)
芳烴類以及生物胺類)的控制技術，為建立肉制品加工中有害物質的高效準確檢測方法及控制技術提供理論
參考。
關鍵詞：肉制品加工；有害物質；檢測；控制
Research progress of detection and control measures Of hazards in meat
products
ZHANG Su—Su，YUAN Bing．Bing，ZHAO Zi．Rui，CHEN Zhi—Xu，ZHANG Ling，ZHOU Ya-Jun+
(cD朋號妒∥，DDd＆f冊ce口，zd砌gf行ee一，zg，坍，i胛踟fVP船f砂，@口玎gc^“，l l 30062，劭砌口)
ABSTRACT：With the improvement of people。s living standard，the consumption of meat products is increasing day
by day，and the safbt)，of meat products is also paid more attemion by the consumers．HoweVer，there are some
hazards in meat pmducts which are fbmed during processing，such as nitrite and nitrosamines，hetercyclic aromatic
amines，polycyclic aromatic hydrocarbons and biogenic amines．They haVe become a serious threat to people’s health．
The detection a11d control measures have eamed overarching concem in the field of meat science，and domestic and
overseas sch01ars have c刪ed out numerous studies in recent years．This paper summarized recent progress of
detection measllres，including high perfomance liquid chromatography(HPLc)，gas cllromatography(GC)，liquid
chromatogr叩hy-mass spectrome仃y(LC—Ms)，as well as capillary electrophoresis(CE)，and the control measures of
hazards in meat products(nitrite and nitros眥ines，hetercyclic aromatic amines，polycyclic aromatic hydrocarbons
and biogenic啪ines)．It provided a theoreticalreference for the establishmem of accurate and e銜cient detection and
comrol measures of hazards in meat products．
KEY WoRDS：meat product processing；hazard；detection；control
基金項目：國家重點研發(fā)計劃課題(2016YFD0401501)
Fund：supponed by National Key Research and DeVelopment Project(2016YFD0401501)
+通訊作者：周亞軍，博士，教授，主要研究方向為肉品科學與加工新技術。E—mail：zhounlyilang@163．com
+Corresponding author：ZHOU Ya—Jun，Ph．D，Prof色ssor，College of Food Science and Engineering，Jilin UniVersity，Changchun 1 30062，China．
E-mail：zhoumyilang@163．com
萬方數據
第6期張?zhí)K蘇，等：肉制品加工中有害物檢測及控制技術研究進展1955
1 引言
肉制品(meat products)是指以肉或可食內臟為原料加
工制成的產品。據《2016全球糧食政策報告》報道，我國
人均肉類年消費量約59 kg，已達到世界平均數的2倍[¨。
肉制品安全問題與人們健康息息相關。原料肉在貯存過程
中，在微生物、化學因素下會生成危害人體健康的生物胺
等物質。有些肉制品在腌制過程中需要加入亞硝酸鹽以改
善肉的品質，亞硝酸鹽在微生物的作用下有可能會轉化成
具有致癌性的亞硝胺。此外，肉制品在煎、炸、烤等熱處
理加工過程中，極易產生雜環(huán)胺類、多環(huán)芳烴類等有害物
質。這些危害物對消費者的健康可能產生急性或慢性危害。
研究這些有害物質生成機制及檢測控制技術對于肉制品產
業(yè)的健康發(fā)展有著非常重大的現實意義。
肉制品加工中的有害物質，主要包括亞硝酸鹽及亞
硝胺類、雜環(huán)胺類、多環(huán)芳烴類以及生物胺類等物質。本
文闡述了高效液相色譜檢測技術、氣相色譜法、液相色譜一
質譜法、毛細管電泳法幾種比較常見的檢測技術以及對肉
制品中亞硝胺類、雜環(huán)胺類、多環(huán)芳烴類以及生物胺類物
質的控制措施，為減少肉制品加工中有害物質的生成以及
建立高效準確的檢測方法奠定理論基礎并提供借鑒參考。
2 肉制品加工過程中有害物質檢測技術
2．1高效液相色譜法
高效液相色譜法(hi曲perfomance liquid
chromatography，HPLc)是一種最常用的有害物分離、檢測
方法，其靈敏度高、分析速度快、效率高，是測定肉制品
加工中的亞硝酸鹽、亞硝胺、雜環(huán)胺、多環(huán)芳烴、生物胺
等有害物質最有效的方法之一。根據有害物質的不同，其
具體檢測方法也不同，可選擇紫外檢測器、熒光檢測器、
二極管陣列檢測器、火焰離子換檢測器以及質譜檢測器等。
李念念等【2]借助高效液相色譜一熒光法(hi曲
perfbmance liquid cllromatography—nuorescence detection，
HPLc—FLD)檢測臘肉中苯并芘，此方法方便快捷，準確可
靠，易推廣使用。郭海濤等【3J通過固相萃取一高效液相色譜
(solid phase ex昀c石on-hi曲p蜘ance liquid chmmato鯽hy，
sPE-HPLC)法同時測定羊肉制品中9種雜環(huán)胺，其對9種
雜環(huán)胺的分離效果好，操作簡單，結果準確，重現性好。徐
振等[4】和張陽等[5】分別采用反相高效液相色譜
(reversed-phase hi曲perfomance liquid ctlromatography，
RP．HPLc)和超高效液相色譜．柱前衍生同時測定冷卻豬肉
中色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺、亞精胺和精
胺等8種生物胺，分離效果好，回收率和檢測效率高。
高效液相色譜法檢測生物胺時，生物胺無熒光特性
或紫外吸收，需選擇合適的衍生劑和衍生法衍生，保證檢
測的有效性和準確性。目前，單硫酰氯是最廣泛的生物胺
衍生劑【6]。超高效液相色譜是在高效液相色譜基礎上發(fā)展
起來的，其檢測速度、靈敏度和分離度都要更高，可縮短
分析時間，降低分析成本。目前高效液相色譜檢測技術在
雜環(huán)胺、多環(huán)芳烴、生物胺檢測方面應用較多，而我國肉
制品中亞硝酸鹽檢測多采用分光光度法和離子色譜法。
2．2氣相色譜法
氣相色譜法(gas cllromatography，Gc)是對氣體物質或
可在一定溫度下轉化為氣體的物質進行檢測分析【7】。氣相
色譜常與質譜(mass spectromet啊Ms)連用，Gc．Ms是目前
最常用的檢測易揮發(fā)和半揮發(fā)性有機物的方法，可同時進
行定性和定量分析【8】。
Awan等【9】以三氟乙酞丙酮為衍生化劑，采用GC．MS
定量檢測了肉類、奶酪中的腐胺和尸胺，腐胺和尸胺的回
收率和靈敏性高，重現性好。董瑾等【l0】采用氣相色譜．質譜
法(Gc．Ms)快速測定肉制品中4種N一亞硝胺含量。Jira等
㈣采用Gc．Ms檢測煙熏肉產品中的多環(huán)芳烴。
使用氣相色譜法檢測雜環(huán)胺時，由于大多數雜環(huán)胺
都是極性且非揮發(fā)性的，很容易吸附于色譜柱和進樣器上
而產生拖尾峰，故低濃度的雜環(huán)胺不能被氣相色譜儀直接
檢測【12】。使用氣相色譜法檢測雜環(huán)胺時常需進行衍生化反
應，常用的方法有硅烷化衍生化法和?；苌ǎ抑?
有少數雜環(huán)胺經衍生化后可采用GC或GC—MS檢測，應
用并不廣泛[13J。
2．3液相色譜．質譜法
近年，液相色譜．質譜串聯技術(1iqllid
c11romatography．mass spectromet吼Lc—Ms)迅速發(fā)展，
Lc．Ms能夠將色譜良好的分離能力與質譜的高靈敏性結
合，具有高精確度、高選擇性、高分辨率鑒定和量化目標
分析物的特點，檢測效率更高。液相色譜串聯二級質譜
(Lc．Ms／Ms)可達到更佳的選擇性【14]。Lc．Ms和
Lc．Ms／MS是目前檢測肉制品中雜環(huán)胺的最佳方法【l 5。。
林翠蘋‘161優(yōu)化了基質固相萃取法和加速溶劑萃取法
提取雜環(huán)胺以及液相色譜電噴霧串聯質譜技術的各項條件，
將Lc．Ms府訂s檢測方法用于肉制品中雜環(huán)胺的檢測，可準
確地定量加工肉制品中的痕量雜環(huán)胺。Hemnann等【17 J采用
Lc．Ms的方法同時檢測肉制品中的揮發(fā)性N．亞硝胺和非
揮發(fā)性N．亞硝胺。孫亞軍等[18】建立了高效液相色譜-串聯
質譜技術同時測定南美白對蝦蝦仁中亞精胺、精胺、腐胺、
尸胺、組胺、2．苯乙胺、酪胺和色胺8種生物胺的分析方
法，回收率、精密度和檢測限均較優(yōu)。
目前，液相色譜．質譜聯用技術在食品中生物胺、雜環(huán)胺
檢測方面應用較多，但是此方法應用于食品中多環(huán)芳烴的檢
測領域的研究尚未成熟，在多環(huán)芳烴檢測方面應用較少。
2．4毛細管電泳法
毛細管電泳(capillary electrophoresis，cE)以彈性石英
萬方數據
1956 食品安全質量檢測學報第8卷
毛細管為分離通道，以高壓直流電場為驅動力，依據樣品
中各組分之間淌度和分配系數的差異而實現分離的電泳分
離分析方法。根據分離原理，毛細管電泳分為毛細管區(qū)帶
電泳、膠束點動力毛細管電泳、毛細管凝膠電泳、毛細管
等速電泳掣19】。毛細管電泳法高分辨率、高效率、所需樣
品少，是生物胺檢測最有效方法之一【2?。
干寧等[21】建立了一種利用膠束電動毛細管色譜同時
檢測魚肉中組胺、腐胺、2．苯乙基胺、尸胺、色胺、亞精
胺及精胺7種生物胺的方法。Li等[22】建立了一種用膠束動
力學毛細管電泳技術檢測生物胺的方法。xue等【23】采用膠
束毛細管區(qū)帶電泳和膠束電泳，在激光誘導熒光檢測下分
離測定了6種雜環(huán)胺。
毛細管電泳法也存在一定的缺陷，與高效液相色譜
相比，其檢出限較高，重現性較差[241。目前為止，在分離檢
測生物胺的研究中，只有毛細管區(qū)帶電泳可以直接對生物
胺進行分析檢測而不用對生物胺衍生化處理[2引。
2．5其他檢測方法
除上述幾種檢測方法外，離子色譜法(ion
cllromatography，Ic)、免疫分析法(immunoass ay，IA)、生物
傳感器法、熒光分光光度法等也常用于肉制品中有害物質
的檢測。IC法常用于肉制品中硝酸鹽和亞硝酸鹽的快速定
量檢測，操作簡便，用時短，準確度和精密度較高【261，明
顯優(yōu)于傳統(tǒng)的分光光度法。Ic法用于肉制品中生物胺的檢
測時具有分析速度快、靈敏度高、選擇性好、樣品用量少、
能同時分析多個樣品等特點【27】。IA法是一種基于抗原與抗
體特異性反應的超微量快速分析方法，具有諸多優(yōu)點，但
是目前在生物胺的檢測中僅限用于分子量較小的組胺檢
測。酶聯免疫分析方法用于多環(huán)芳烴的檢測時可能出現假
陽性‘2 8]。
3 肉制品加工中有害物控制技術
3．1控制亞硝酸鹽及亞硝胺類
亞硝酸鹽是肉制品中主要的發(fā)色物質，并能抑制細
菌生長繁殖和肉毒梭狀芽孢桿菌毒素的產生，延遲肉品品
質的劣化，延長肉制品的保藏時間，使肉制品產生特殊的
腌肉風味【291。過量使用亞硝酸鹽會引起人體急性中毒，在
肉品腌制過程中，在微生物的作用下亞硝酸鹽有可能會轉
化生成有強致癌、致畸性的亞硝胺【3們。原料肉的品質、抑
制劑或催化劑的作用、微生物及酶的作用、pH以及加熱時
間、加熱方式、加熱溫度、包裝材料等條件[31，32]均對亞硝
胺的生成產生一定的影響。目前，肉制品中的亞硝酸鹽、
亞硝胺的控制措施主要有添加亞硝酸鹽替代物、抑制亞硝
胺的生成或對已生成的亞硝胺的分解作用。
劉彩紅【33】將發(fā)酵芹菜粉作為亞硝酸鹽替代物添加到
風干香腸中進行研究，發(fā)現發(fā)酵芹菜粉能起到很好的抗氧
化作用并能抑制揮發(fā)性鹽基氮產生。朱英蓮等[34]用戊糖乳
桿菌替代亞硝酸鹽發(fā)色效果的研究結果表明，戊糖乳桿菌
能夠有效地促進肉品發(fā)色，提高香腸紅度值、亮度值和安
全性，并提高了肉制品的安全性。此外，發(fā)酵乳桿菌、木
糖葡萄球菌、戊糖片球菌等微生物[3 5，36】能將高鐵肌紅蛋白
轉化為具有鮮艷紅色的亞硝基肌紅蛋白，減少亞硝酸鹽用
量，降低其毒性。組氨酸血紅蛋白、蛋黃粉、紅曲色素、
植物色素等及動物源、植物源、微生物源天然抑菌物質都
可作為亞硝酸鹽替代物腌制肉制品【3’7】，減少亞硝酸鹽的使
用量，但目前尚未發(fā)現可完全替代亞硝酸鹽作用的物質。
游鋼等[38]發(fā)現加乳酸菌對咸魚中的亞硝酸鹽和亞硝
胺的形成有阻斷效果，可在一定程度上提高腌干魚肉的食
用安全性；張建斌等[39]發(fā)現八角和丁香提取物對亞硝胺形
成的抑制效果可達90％以上；李暮春[40]研究發(fā)現，肉桂提
取物、迷迭香提取物和維生素E(vE)都對風干腸中的亞硝
胺具有顯著的阻斷作用，并且隨著添加量的增加，阻斷作
用越顯著。wei等[4l】在晾曬過程中對火腿y．輻照處理，發(fā)
現y一射線至少能夠降解3種N．亞硝胺。此外，一些還原糖
和多糖類、氧化還原酶類以及多酚等植物提取物也能夠有
效地阻斷N．0亞硝胺的合成或清除亞硝酸根[42431，抑制
N．亞硝胺的毒性，減少其生成量。
3．2控制雜環(huán)胺類
雜環(huán)胺是肉制品加工過程中常產生的一種具有強致
癌性、致突變性以及心肌毒性物質，其以肉中的主要包括
肌酸(酐)、糖類、氨基酸和一些二肽為前體物質，經高溫美
拉德反應、氨基酸或蛋白質高溫裂解而生成。存在于加工
肉制品中的雜環(huán)胺主要包括氨基咪唑氮和氨基咔琳兩大
類。肉制品中雜環(huán)胺的形成受到多種因素的影響，如肉的
種類、加工方式、加熱溫度和時間、前體物濃度和脂質種
類以及水分含量等【44。461。加熱溫度和時間是影響雜環(huán)胺種
類和含量的最重要因素[4”。
目前，雜環(huán)胺形成的抑制機制主要包括2方面，其一
是通過外源成分的抗氧化性清除自由基能力實現對雜環(huán)胺
的抑制，另外是將外源活性成分與雜環(huán)胺前體化合物形成
穩(wěn)定化合物而抑制雜環(huán)胺的生成[4引。姚瑤等【49]的研究表明
丁香、桂皮、良姜、紅花椒和香葉可以降低醬肉中2．氨基
。3，7，8．三甲基咪唑并[4，5胡喹喔啉(7，8一DiMeIQx)、1．甲基
一9H．吡啶并[3，4—6朔I哚(Hannan)等雜環(huán)胺等的含量，對9
H．吡啶并[3，4一糾吲哚(Norha珊an)的抑制效果更顯著；楊
瀟等【5o】發(fā)現山楂核煙熏香味料可以顯著抑制鹵煮牛肉中
2．氨基一3，8．二甲基咪唑并[4，5一_，】喹喔啉(MelQx)、2．氨基．1
甲基一6一苯基咪唑并[4，5．6]吡啶(PhlP)、Harnlan等雜環(huán)胺的
生成，這可能是由于香辛料中的多酚類等抗氧化物質能夠
抑制吡嗪自由基等中間體的產生，阻斷了雜環(huán)胺類物質的
生成。Melo等【”J發(fā)現在使用紅酒腌漬6 h過后，煎炸牛肉
中的PhIP和MeIQx含量分別下降了88％和44％：sinha等
萬方數據
第6期張?zhí)K蘇，等：肉制品加工中有害物檢測及控制技術研究進展1957
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2】采用不同加工方式將不同豬肉制品加熱至不同成熟度
研究其雜環(huán)胺含量，結果發(fā)現微波加熱能夠減少培根中
PhIP和MeIQx的含量，且短時間加熱的豬肉制品中雜環(huán)胺
含量較低。
抗氧化劑、植物提取物或香辛料、維生素掣53，541均可
降低肉制品中雜環(huán)胺的含量。此外，在加工前對原料肉進
行適當的腌制處理、涂層處理、選擇合理的烹調方式f如微
波處理)、降低烹調溫度和時間等措施【55‘571均可有效地抑制
肉制品中雜環(huán)胺的生成。
3．3控制多環(huán)芳烴類
多環(huán)芳烴(p01ycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是
肉制品加工中又一種常見的害物質，肉制品與燃燒產物直
接接觸、脂肪焦化與裂解、蛋白質高溫分解、糖不完全燃
燒等都會引起隊Hs的生成【58】。苯并(n)芘、苯并(n)蒽、苯
并夠)熒蒽和clqsene等物質是評價我國肉制品多環(huán)芳烴污
染的指標，其中苯并(a)芘是最具代表性的危害物，能夠與
DNA、RNA和蛋白質等生物大分子結合而誘發(fā)突變和腫瘤，
導致胃癌、肺癌、皮膚癌、血癌等[591。
影響苯并芘產生的因素主要有原料肉中的脂肪含量、
烤制方式、加工溫度、時間等。Gemma等【60】對不同加熱
方式下不同種類食品中的PAHs含量研究結果表明，烤制
肉制品中的PAHs含量最高，其次為油炸，且不同種類肉
制品中PAHs含量不同。肉制品在熏烤過程中最易產生苯
并芘，因此在肉制品熏烤過程中，應嚴格控制熏烤時間、
溫度以及熏烤方式。chen[6l】發(fā)現使用液體模型低密度聚乙
烯(10w density polyethylen，LDPE)包裝袋真空包裹樣品，
經室溫放置24 h后烘烤鴨皮中的苯并(a)芘的含量顯著降
低。chen[6I】還發(fā)現，樣品經紫外線照射3 h，苯并(6c)芘殘
留量可減少到原來的70．8％。煙熏液是近年來的一種新興
熏制方式，利用煙熏液能夠很好地控制煙熏類食品中的
有害成分【62】，汪敏㈣研究了一種無甲醛無3，4．苯并芘的
中式香腸液熏技術，有效地減少肉制品熏制過程中苯并
芘的產生。
因此，為避免肉制品加工過程中PAHs的生成，應嚴
格控制肉制品熱處理時間和溫度，完善煙熏肉制品的煙熏
液技術并推廣使用，還可對樣品進行紫外照射等特殊處理
以減少肉制品中PAHs的含量。
3．4控制生物胺類
生物胺(biogenic amine，BA)是一類具有生物活性含氮
的低分子量有機化合物的總稱。肉制品中的生物胺包括內
源性和外源性生物胺。在肉制品貯存或發(fā)酵過程中，一些
微生物(包括革蘭氏陽性、陰性菌和酵母菌)所產生的氨基
酸脫羧酶能夠將肉品中的游離氨基酸通過脫羧反應降解為
生物胺。肉制品中過量的生物胺不但會影響產品的風味，
而且易導致高血壓和腹瀉，引起人體心臟和中樞神經系統(tǒng)
等器官的損掣“'651，并可能有致癌和致畸性。
肉制品生物胺的產生需要3個條件：存在產生生物胺
的前體物質，即自由氨基酸，但不一定總是導致生物胺的
產生；存在分泌氨基酸脫羧酶的微生物；有適宜的環(huán)境條
件，有利于微生物的生長、脫羧酶的合成及活性的提高[661。
因此，在發(fā)肉制品生產過程中要注意控制加工條件及原材
料的衛(wèi)生，選擇合適的生產工藝條件，并選擇優(yōu)良的發(fā)酵
條件，也可采用高壓處理、低溫貯藏、輻照、真空包裝等
來抑制生物胺的生成。
王德寶等【6”采用恒溫干燥、油炸和微波干燥3種干燥
方法對羊肉干進行干燥，并測定各種生物胺的含量，發(fā)現
恒溫干燥產品的各種生物胺含量均低于油炸和微波干燥產
品。孫霞等[68】以植物乳桿菌、戊糖片球菌和葡萄球菌作為
發(fā)酵劑接種至川味香腸中，在川味香腸發(fā)酵成熟過程中，
接種組的色胺、腐胺、尸胺、組胺、酪胺和亞精胺的含量
顯著低于自然發(fā)酵組。高文霞等【69】利用植物乳桿菌、戊糖
片球菌和木糖葡萄球菌生產發(fā)酵腸結果表明，復合菌株可
有效降低香腸中的組胺含量，而木糖葡萄球菌和戊糖片球
菌協同作用效果最明顯，可降組胺含量32．2％。
4結論與展望
肉制品加工過程中形成的亞硝胺類、雜環(huán)胺類、多環(huán)
芳烴類以及生物胺類等有害物質嚴重危害人體健康。目前，
對亞硝胺類、雜環(huán)胺類、多環(huán)芳烴類以及生物胺類等有害
物質的檢測中，色譜技術應用最廣泛?，F有檢測技術在檢
測肉制品有害物質的應用中仍需要優(yōu)化，檢測時應根據有
害物質的特點選擇合適的檢測技術，使檢測更為方便、準
確、高效。
在肉制品加工過程中需嚴格控制加工過程以減少有
害物質的生成。通過添加天然抗氧化物質、在肉品發(fā)酵中
使用特定的菌種、應用新型加工保藏技術等途徑均可減少
有害物質的生成，保證肉制品的安全。隨著研究的進一步
深入，肉制品加工中的有害物質必將得到有效控制，肉制
品品質正朝著更加綠色安全的方向發(fā)展。
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(責任編輯：姜姍)
作者簡介
張?zhí)K蘇，碩士研究生，主要研究方向
為肉制品加工理論與技術。
E—mail：zsssusuzhang@163．com
周亞軍，教授，主要研究方向為肉品
科學與加工新技術。
E—mail：zhouruyilang@163．com

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