亚硝酸盐的来源及危害

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专业：化学工程与工艺系别：化学工程系指导教师：

二○一四年十一月

摘要

水和食物是人类维持生命必不可缺少的物质，也是人类生存最基本的需求，但同时也是传播疾病的重要媒介。随着人们生活水平的提高，食品安全越来越被人们重视。然而，食物中毒事件屡见不鲜。亚硝酸盐作为一种化学性污染物，与人们的饮食、健康有密切的关系。硝酸盐和亚硝酸盐是广泛存在于自然环境中的化学物质，特别是在食物中，如粮食、蔬菜、肉类和鱼类都含有一定量的硝酸盐和亚硝酸盐。它是一种允许使用的食品添加剂，只要控制在安全范围内使用，不会对人体造成危害，但是,使用不当则会对人造成严重的后果，甚至造成生命安全。本文从亚硝酸盐的来源、危害和控制以及发展等几个方面论述，通过对亚硝酸盐相关知识的介绍加强人们对其危害的认识，并提出采取科学有效的预防控制措施，尽量减少可能带来的危害，保证食品安全。

关键词：食品添加剂；亚硝酸盐；来源；危害；

1绪论

品名限量标准mg/kg 食盐（精盐）、牛乳粉≤2

香肠（腊肠）香肚、酱腌菜、广式腊肉≤20

鲜肉类、鲜鱼类、粮食≤3

肉制品、火腿肠、灌肠类≤30

蔬菜≤4

其他肉类罐头、其他腌制罐头≤50

婴儿配方乳粉、鲜蛋粉≤5

西式蒸煮、烟熏火腿及罐头、西式火腿罐头≤70

2亚硝酸盐的来源

2.1蔬菜中亚硝酸盐

2.1.1过量施用硝态氮肥

蔬菜施用过多硝酸铵和其它硝态氮肥后，未被蔬菜吸收利用的过剩硝态氮则

以硝酸盐的形式储藏在蔬菜中。硝酸盐在植物体内的含量是不均衡的，蔬菜品种

不同硝酸盐含量变化很大。不同种类蔬菜的新鲜可食部分中硝酸盐含量按其均值

大小排列为：根菜类＞薯类＞绿叶菜类＞白菜＞葱蒜类＞豆类＞茄果类。如根茎

类蔬菜中的甜菜根、萝卜等，叶菜类中菠菜、芹菜、灰菜、荠菜等都含有较高的

硝酸盐。其中甜菜根、莴苣和波菜硝酸盐含量多数高于2500mg/kg。凡有利于某些

还原菌，例如大肠杆菌、产气杆菌和革兰氏阳性球菌等生长和繁殖的各种因素（温度、水分、pH和渗透压等）都可促进硝酸盐还原为亚硝酸盐。因此新鲜蔬菜在贮

存过程中，腐烂蔬菜及放置过久的煮熟蔬菜，亚硝酸盐的含量明显增高。

2.1.2熟菜等腌制食品

生、鲜白菜等蔬菜中通常含有一定量的硝酸盐,在长期贮藏尤其是腌渍加工过

程中，由于硝酸还原菌的作用，硝酸盐被还原成亚硝酸盐，随后自然分解。以居

民家庭腌制酸菜为例，随着发酵时间的延长，酸菜中亚硝酸盐含量不断上升，第

6d时升至最高，随后会逐渐下降，20d后基本彻底分解。因此，腌渍菜具有一定的安全食用期。

2.1.3隔夜熟菜、霉变蔬菜

烹调熟化的白菜等蔬菜,其营养成分易被微生物吸收利用。随着存放时间的延长,菜肴中亚硝酸盐细菌含量增多,硝酸盐就会并逐渐被还原成亚硝酸盐。同理,霉变蔬菜的亚硝酸盐含量一般也较高。

2.2食品中的发色剂和防腐剂

肉制品、肉类罐头等肉类食品，在其加工过程中加入一定量的硝酸盐、亚硝

酸盐即可改善风味，稳定色泽，抑制肉毒梭菌的生长和繁殖，而且至今没有发现

任何一种添加剂能够代替亚硝酸盐的这些功能。因此，亚硝酸盐使用过量、残留超标事件也时有发生。

2.3食品中添加硝酸盐转化

食物中一般都含微量硝酸盐，如存放过久或保管不当，细菌大量繁殖，可将硝酸盐转化为亚硝酸盐。有些地区饮用水中含有较多硝酸盐，用这样的水烹调食物，并在不洁炊具中放置过久，硝酸盐易在细菌作用下还原为亚硝酸盐。

2.4火锅食品

火锅食品中亚硝酸盐的含量与底锅种类、就餐时间有关[10]。火锅的就餐时间一般在45~90min，就餐的时间越长，尾汤中亚硝酸盐含量就越多。研究表明，酸菜底汤中亚硝酸盐含量1.6mg/L，就餐90min时，尾汤中亚硝酸盐含量达15.73mg /L，增加了近10倍。选用酸菜底汤、海鲜底汤、骨头底汤、鸳鸯底汤就餐90min 后，酸菜底汤中的亚硝酸盐含量增加最多，海鲜底汤其次，骨头底汤增加最少，增加2.8倍。

2.5其他来源

海盐中也有少量硝酸盐和亚硝酸盐，鱼类含有一些胺类物质，鱼死后就会有很多的胺从蛋白质中分解出来，用海盐腌制咸鱼，腌制过程中亚硝酸盐跟仲胺起反应，生成亚硝胺。人们食用了用海盐腌制的咸鱼时，亚硝胺就会进入人体。另外，长时反复使用的蒸锅水中含有较高的亚硝酸盐；当人体胃肠道功能紊乱、贫血、蛔虫病或消化道功能欠佳时，其肠道内细菌可将硝酸盐转化为亚硝酸盐；一些发酵食品如啤酒中也含少许亚硝酸盐。

3亚硝酸盐的作用

3.1发色作用

动物屠宰后,外界供给的氧气中断,但机体中的酶不会立即失活,所以代谢在无氧条件下进行。动物机体发生一系列生物化学反应,如糖酵解生成乳酸,ATP 和肌酸磷酸释放磷酸等,使得肌肉环境处于酸性状态(pH值5.5—6.4)。此时被导入腌制肉系的亚硝酸盐会分解生成亚硝酸,亚硝酸不稳定,在常温下继续分解生成亚硝基(NO),亚硝基的形成速度与环境酸度、温度以及还原物质如抗坏血酸等的存在有关。亚硝基与肉中的肌红蛋白、血红蛋白结合生成亚硝基肌红蛋白(NO-Mb)、亚硝基血红蛋白(NO-Hb)。这是一种含Fe2+的鲜亮红色的化合物，这种物质性质稳定，即使加热Fe2+与NO-也不易分离，这就使肉制品呈现诱人的鲜红色，增加消费者的购买欲，提高肉制品的商品性。

3.2抑菌作用

亚硝酸盐是良好的抑菌剂，它在pH4.5~6.0的范围内对金黄色葡萄球菌和肉毒梭菌的生长起到抑制作用，其主要作用机理在于NO2-与蛋白质生成一种复合物，从而阻止丙酮降解生成ATP，抑制了细菌的生长繁殖。而且硝酸盐及亚硝酸盐在肉制品中形成HNO2后，分解产生NO2，再继续分解成NO-和O2，氧可抑制深层肉中严格厌氧的肉毒梭菌的繁殖，从而防止肉毒梭菌产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

亚硝酸盐添加于腌制肉类中具有增加肉制品风味作用。其对于肉制品的风味可有两个方面的影响：一是产生特殊腌制风味，这是其他辅料所无法取代的。二是防止脂肪氧化酸败，以保持腌制肉制品独有的风味。

3.4螯合作用

在肉制品腌制过程中,亚硝酸盐能使泡胀的胶原蛋白的数量增多,从而增加肉的黏度和弹性,是良好的螯合剂。

4亚硝酸盐的危害

一般在肉制品生产过程中添加亚硝酸钠发色和防腐，国家对亚硝酸钠添加量有严格的规定。如果添加量超过国家标准就会超过人体的解毒功能，从而对人体健康造成不同程度的危害。

4.1急性危害

亚硝酸钠对人的中毒剂量为0.3~0.5g，致死量为2~3g。正常人血红蛋白含Fe2+，行使全身组织运送O2和带走CO2的功能。当机体吸收过量亚硝酸钠后，由于亚硝酸钠具有还原能力，血红蛋白的Fe2+被氧化成Fe3+，使正常的血红蛋白变成高铁血红蛋白。高铁血红蛋白失去携氧的能力，造成集体组织缺氧，引起呼吸困难、皮肤发绀、血压下降等症状，严重者昏迷惊厥、呼吸衰竭而死亡。

4.2慢性危害

亚硝酸钠在酸性条件下可以生成亚硝酸，亚硝酸的一氧化氮可与肉中蛋白质分解产物胺类反应形成亚硝胺，如二甲胺与亚硝酸作用生成二甲基亚硝胺。亚硝胺是一种强致癌物，据动物实验，一次多量或长期摄入都可引起癌症，目前还没有发现能耐受亚硝胺而不致癌的动物。人类的鼻咽癌、食道癌、胃癌、肝癌等都与亚硝胺有关。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，使细胞产生突变或癌变。

4.3致癌性

亚硝酸盐是一种允许使用的食品添加剂，只要控制在安全范围内使用不会对人体造成危害，但长期大量食用含亚硝酸盐的食物有致癌的隐患。因为亚硝酸盐在自然界和胃肠道的酸性环境中可以转化为亚硝胺，亚硝胺具有强烈的致癌作用，主要引起食管癌、胃癌、肝癌和大肠癌等。其致癌机理：亚硝酸盐被吃到胃里后，在胃酸作用下与蛋白质分解产物二级胺反应生成亚硝胺。胃内还有一类细菌叫硝酸还原菌，也能使亚硝酸盐与胺类结合成亚硝胺。胃酸缺乏时，此类细菌生长旺盛，故不论胃酸多少均有利于亚硝胺的产生。

4.4致畸形

亚硝酸盐能够透过胎盘进入胎儿体内，六个月以内的胎儿对亚硝酸盐类特别敏感，对胎儿有致畸作用。据研究表明五岁以下儿童发生脑癌的相对危险度增高与母体经食物摄入亚硝酸盐量有关。亚硝酸盐对幼儿也有极大的危害，我国制定的婴幼儿配方乳粉中的亚硝酸盐含量非常严格。此外，亚硝酸盐还可通过授乳途径进入以婴儿体内，造成婴儿机体组织缺氧，皮肤、粘膜出现青紫斑。

5亚硝酸盐的控制措施

5.1减少亚硝酸盐的摄入

严禁食用腐败食物。食物中一般都含有微量硝酸盐，如存放过久或保管不当，细菌大量繁殖，可把硝酸盐转化为亚硝酸盐。亚硝酸盐会成百倍的上升。常温下的剩菜、剩饭含有的亚硝酸盐会随时间的推移而迅速增加，从防癌角度出发，均不应吃。

要食用新鲜蔬菜蔬菜。在冰箱不可存放过久，最好现买现吃，对有异味的变质蔬菜坚决不吃。

不宜长时间大量吃酸菜。少吃或不吃腌腊制品、酸菜，不吃腌制时间在24小时之内的咸菜。咸菜和泡菜也可产生亚硝酸盐，但产生的高峰出现在腌泡第七天，若隔半个月后食用，则其中的亚硝酸盐会大大减少。

严禁饮用苦井水，不喝长时间煮熬的蒸锅剩水。

多吃一些含V C和V E丰富的蔬菜、水果以及茶叶、食醋等可以阻止亚硝酸盐的形成。

5.2亚硝酸盐的严格控制

严格食品添加剂卫生管理，控制硝酸盐、亚硝酸盐作为发色剂的使用范围、使用剂量及食品残留量。

在土壤中施用钼肥以减少粮食、蔬菜中亚硝酸盐含量。钼肥在植物中起到作用是固氮和还原硝酸盐。

改良水质，对饮用水中含硝酸盐较高的地区进行水质处理。

加强监督管理。我国这方面的工作还存在许多要完善的地方。

6亚硝酸盐的研究发展

亚硝酸盐作为重要的食品添加剂，在肉制品加工中发挥着多方面的作用。由于其安全性问题，如何降低亚硝酸盐在食品中的残留量一直备受人们的关注。虽然科学工作者已经做了很多工作，但在这方面我们还有很长的一段路要走，其研究方向主要集中在三个方面。

6.1菌种选育

发挥微生物的潜在能力，对微生物进行选种和育种改良，通过调节培养条件或改变基因，即利用突变体，从技术上对菌种加以改良。目前降解亚硝酸盐的菌种多为乳酸菌，因此可从乳酸菌中选取不同的菌种，进行定向诱导，从而选育出降解亚硝酸盐效果理想，并能稳定遗传的菌种。

6.2多菌种发酵

利用不同菌种间性能互补的特点，可选用毛霉、乳酸菌、酵母菌等混合菌种，对肉制品发酵，通过试验办法，借助对比实验、随机实验、回归正交实验，对混合菌种发酵结果与肉制品质量特性进行亚硝酸盐降解率的定量分析，以便寻求到符合设计目标值并且稳定性高的最佳参数组合。

6.3固定化酶和固定化微生物

从具有亚硝酸盐还原酶的微生物细胞中，提出酶再进行固定化，此为固定化酶法。将具有亚硝酸盐还原酶活性的微生物，直接固定化，此为固定化微生物方法。两法均可用于肉制品生产中，从而降低肉制品中亚硝酸盐的残留量。

结论

亚硝酸盐具有成本低、用量少、效果好等特点，对防止肉毒中毒和保持腌肉制品的色、香、味有独特的作用，尽管有种种亚硝酸盐的替代品，但迄今尚未发现有能完全取代亚硝酸盐的理想物质。因此，目前国内外仍在继续使用亚硝酸盐和硝酸盐发色。一般来说，亚硝酸盐的添加量在国家或者相关组织规定的范围内，对人体健康不会有太大影响。但在日常生活中，人们难以掌握一段时间内亚硝酸盐总摄入量，尤其在某些地区偏好腌渍蔬菜、酸菜等。所以在日常饮食中也要注意控制。另外，新型的具有代替亚硝酸盐单一作用的物质仍在不断开发中，通过与其他抑菌剂、螯合剂、抗氧化剂的复配使用，在改善肉制品色泽的同时达到抑菌、呈味、抗氧化的目的，并且利用微生物来降低亚硝酸盐的含量也有重要的发展前景。

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