为了保证肉制品的食用安全性，针对亚硝酸盐存在的潜在安全性问题，目前新型护色技术的发展主要有以下2个方向：一是开发天然新型食品护色剂以代替或部分代替亚硝酸盐，以降低亚硝酸盐使用量，主要由发色剂、抗氧化剂/多价螯合剂和抑菌剂组成；二是在常规亚硝酸盐浓度下加入化合物以抑制有害物质亚硝胺的形成。
01亚硝酸盐常用替代物天然物质取材安全、健康、环保，与亚硝酸盐相比是更为安全的食品护色剂。天然食品可经过简单的物理处理后直接加入到肉制品中进行护色及着色，或可提取出天然色素，配合抗氧化剂、抑菌剂加入肉制品中以减少亚硝酸盐的使用量。目前研究者们已找到一些具有良好发色效果的天然食品及色素，如蛋黄粉、红曲红色素及亚硝基血红蛋白(HbNO)等，可减少肉制品中亚硝酸盐的添加量。
1.1 天然食品
蛋黄粉以新鲜鸡蛋为原材料，其中含有大量的硫化氢。硫化氢具有与亚硝酸盐相似的功能，可与肌红蛋白结合，使肉制品呈现鲜艳的红色。余森艳等[4]在添加一定量辅助剂(抗坏血酸0.05%、α-生育酚0.05%、山梨酸钾0.08%)的情况下，发现蛋黄粉添加量为10g/kg、亚硝酸钠添加量为0.01 g/kg时配比最佳，香肠色香味良好。芹菜作为天然的硝酸盐资源库，其硝酸盐含量为2327～2591mg/kg，是天然的食品护色剂，研究表明其在发色效果和风味上的应用效果优于白菜等蔬菜[5]。此外，芹菜中富含抗坏血酸，可一定程度阻断亚硝胺的合成。夏文银等[6]在川味香肠中添加0.2%发酵芹菜粉，获得的香肠外观色泽鲜红饱满，具有较好的质构特性和风味，亚硝酸盐残留量为 (1.398±0.043)mg/kg，表明添加芹菜粉可显著降低亚硝酸盐残留量。实际生产时有机食品中不允许添加任何化学合成添加剂，仅用芹菜粉替代亚硝酸盐可能会出现亚硝酸盐残留超标的情况，需与抗坏血酸、烟酰胺等配合使用，进而降低亚硝酸盐的残留量。在实际应用中，天然食品作为护色剂在香肠中添加时还必须考虑到消费者对香肠颜色、风味的可接受度。
1.2 天然色素
目前研究最为成熟是红曲色素。由红曲霉属的丝状真菌经发酵而成的红曲色素，是一种天然食用色素，稳定性好，特别是对蛋白质的着色性好，可使肉制品长期保持鲜艳的红色。李杉杉等[9]在研究红曲色素代替亚硝酸盐在川式香肠中的应用中发现，在避光包装条件下，红曲红色素添加量为0.12g/kg时，或在透明包装条件下，异抗坏血酸添加量为0.45g/kg；红曲红色素添加量为0.12 g/kg时，香肠红度、质构、风味等指标均与单独添加0.12 g/kg 亚硝酸盐时接近。此外，研究发现红曲色素除着色效果良好外，将红曲色素与乳酸链球菌素(Nisin)或山梨酸钾复配使用则对肉制品中主要的肉毒梭状芽孢杆菌有明显的抑制作用[10]。徐海祥等[11]用异抗坏血酸钠、红曲色素及Nisin来代替部分亚硝酸钠在腊肠中的使用，发现添加原料肉质量的0.065%异抗坏血酸钠、0.15%红曲色素、0.06% Nisin及40 mg/kg亚硝酸钠制作的腊肠，其品质与添加90 mg/kg亚硝酸钠制作的腊肠相接近。
胭脂树红是从生长在热带和亚热带的胭脂树种子中提取的天然色素，稳定性好，可作为食品着色剂。ZARRINGHALAMI S等[3]将1%的胭脂树红粉末添加到香肠中，分别替代香肠中20%、40%、80%、100%的亚硝酸盐添加量，一定时间内与对照组(含100%的亚硝酸盐)进行对比，结果表明当胭脂树红替代60%的亚硝酸盐含量时香肠的色泽最佳，抑菌能力和感官指标与对照组无显著差异。
番茄红素呈酸性，可调节肉制品的pH 值，且具有一定的抗氧化能力和呈色作用。王军工等[13]在香肠中添加1.5 g/kg番茄红素以替代0.08 g/kg亚硝酸盐，发现可能会产生新的发色物质，从而改善香肠色泽。但番茄红素纯品稳定性较差，研究人员更侧重于用富含番茄红素的番茄制品，如番茄粉、番茄酱和番茄果皮替代亚硝酸盐用于肉制品的研发[14]。CALVOM M等[15]测定了富含番茄红素的干番茄皮对发酵香肠质地和感官特性的影响，发现其不仅有助于香肠发色，还可以抑制脂肪的氧化；同时干番茄皮作为番茄的副产物实现了再利用，节省了番茄红素提取的成本。
天然色素安全性好，作为亚硝酸盐的替代物具有可行性，但并不能完全替代亚硝酸盐，它们各有优缺点，使用时应考虑具体的情况和要求。各种因素会影响天然色素使用效果，例如，在自然条件下稳定性差，容易受温度、光照、pH值等因素的影响，发生变色、褪色现象，限制其应用。因此，在使用时需采取一些保护措施，如加入抗坏血酸防止氧化、添加金属螯合剂以避免金属离子的影响。此外，在使用天然色素对肉制品进行发色时，还需要与抑菌剂及其他护色助剂进行复配，以达到更好的发色和抑菌效果。
1.3 亚硝基血红蛋白护色技术
与上述几种天然色素不同，利用畜禽血液血红蛋白和亚硝酸反应制备亚硝基血红蛋白，作为肉品发色剂取代硝酸盐或亚硝酸盐，可以实现肉制品低硝或无硝，为消费者提供安全营养的优质肉制品。此技术有效地利用了动物血液副产品，并 对食品进行了铁的强化及提供了优质蛋白质[16]。LIU P X等[17]发现，亚硝基血红蛋白添加量为2 g/kg的香肠与添加亚硝酸盐的香肠红度接近，且可抑制脂肪氧化和肠杆菌生长，表明亚硝基血红蛋白作为亚硝酸盐替代品具有研发价值。但亚硝基血红蛋白在自然条件下，对光、Fe2 敏感，易氧化变色，稳定性不高[18]。因此，找到最佳应用方案来充分发挥亚硝基血红蛋白的着色效果是亟待解决的问题。
02常用的亚硝胺合成阻断剂亚硝酸盐可以与肉中仲胺类物质反应产生致癌、致畸的亚硝基类化合物，经证实具有强烈的致癌作用，因此阻断亚硝胺的生成是减轻危害的有效途径。因此，在使用亚硝酸盐和硝酸盐护色时添加还原性物质，如抗坏血酸、植物多酚类等，作为护色助剂其主要目的是为了防止硝酸的生成，将高价铁离子还原为二价铁离子，防止肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白，促使亚硝基与肌红蛋白的结合，从而阻断亚硝胺的生成。郭莎莎等[19]在西式火腿腌制时分别添加抗坏血酸、抗坏血酸钠、异抗坏血酸和异抗坏血酸钠4种抗氧化剂，均可以显著降低亚硝胺含量，并延缓脂肪氧化。此外，酚类化合物还可以通过与肉中的氨基化合物结合，从而阻断亚硝胺的合成。
03微生物发酵法护色技术微生物污染肉制品后会引起氧分压升高，如假单胞杆菌、荧光假单胞菌等能使红色的肌红蛋白氧化为棕色的高铁肌红蛋白[36]，不利于肉制品呈色。然而，近年来研究发现，一些微生物能够改善肉制品的色泽，使其呈现有益的颜色。作为 一种全新的肉制品护色技术，微生物发酵法在国外被广泛研究，其目前主要护色途径有两条：其一是某些微生物能将高铁肌红蛋白转化为新的肌红蛋白衍生物达到发色目的[37] ；其二是微生物中含有硝酸盐还原酶、亚硝酸还原酶、一氧化氮合酶等酶，可代谢产生天然NO来代替硝酸盐/亚硝酸盐还原产生的NO，从而与肌红蛋白结合实现发色来替代亚硝酸盐。目前，国内研究主要集中在第二种途径，也是重要的努力方向。
3.1 葡萄球菌在肉制品护色中的应用
LI P J等[41]研究表明香肠中的木糖葡萄球菌可以将高铁肌红蛋白转换为亚硝基肌红蛋白，使未添加亚硝酸盐/硝酸盐的生肉糜有良好的发色效果，为腌肉制品进行着色和生产天然食品提供潜在解决方案。在实际应用中，一方面因葡萄球菌受酶活性影响较大，另一方面其中的大多数功能较为单一，还不能将其应用到工业化生产中来提高肉制品的整体感官品 质。但是有实验证明将葡萄球菌与微球菌共同作用于肉制品中可加快发色速度，降低成本[42]。因此葡萄球菌在肉制品护色方面仍具有一定的应用价值。
3.2 乳酸菌在肉制品护色中的应用
乳酸菌可以发酵葡萄糖或乳糖产生大量的乳酸，使pH 值降低，促进腌制剂亚硝酸盐分解，产生NO，与肌红蛋白结合形成亚硝基肌红蛋白，使肉制品呈现亮红色[39]。此外，由于乳酸菌代谢过程中产生亚硝酸还原酶，有助于促进亚硝酸盐还原，减少亚硝酸盐残留量，进而降低由亚硝酸盐与胺类物质发生反应生成的强致癌物亚硝胺。张雪等[43]将发酵乳杆菌JCM1173适度发酵，添加到红肠中可替代亚硝酸盐，当添加量为108 CFU/g(肉)时，其NO-Mb含量接近60 mg/kg亚硝酸盐腌制的肉。同时，部分乳酸菌也遵循上述第一条护色途径。GÜNDOĞDU AK等[44]在MRS-Mb培养基中测出乳酸片球菌、肠系膜明串珠菌葡聚糖亚种具有生成 NO的能力，可将含有高铁肌红蛋白的MRS琼脂培养基中的高铁肌红蛋白转化为红色的亚硝基肌红蛋白。在实际应用中，大多数乳酸菌发酵过程中会产生过氧化氢从而影响亚硝基肌红蛋白色素，可通过添加过氧化氢酶阳性菌进行联合发酵避免该问题[39]。
3.3 其他微生物在肉制品护色中的应用
其他微生物在肉制品护色中也有一定的应用，如霉菌、肉链球菌等。部分霉菌具有硝酸盐还原能力，产生的硝酸盐还原酶有利于香肠中鲜红肉色的形成[45]，但霉菌在应用于肉制品的安全性还有待研究。DANZ R B N等[46]发现使用具有高硝酸还原性的肉链球菌(LTH 7036)腌制的生火腿硝酸盐含量较低。总体而言，微生物发酵法在规模化生产中具有较好的应用前景。但其安全性仍需进一步提升，寻找能有效抑制有害微生物特别是肉毒梭状芽孢杆菌生长的方法，才能真正实现肉制品的安全发色。
04总结与展望随着人们对健康、安全和环保意识的日益提高，肉制品护色技术的发展更加迅速，更多的新型护色技术被发现有良好的护色效果，如氨基酸、一氧化氮、烟酰胺、葡萄糖醛、乙基麦芽酚等。除在肉制品中添加外源物质来进行护色外，还可以在食品包装环节进行护色。例如活性包装技术就是利用包装材料中添加的吸附剂、释放剂、反应剂等活性物质对肉制品进行保护和改良，也可以有效地控制肉制品中的氧气、水分、细菌等因素，延长肉制品的货架期，从而实现肉制品色泽的稳定。最后，未来肉制品护色技术将越来越注重智能化和 数字化，通过使用先进的传感器、数据采集和分析技术，可以更精确地控制肉制品加工过程中的温度、湿度、酸碱度等因素，从而实现更稳定、可控的护色效果。这些新技术将使肉制品更加健康、安全、美味，并符合消费者对于食品的新需求和新期待。
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这里有惊喜参考文献：赵明月,于颍颖,周浩然,等.新型肉制品护色技术研究进展[J]；图片来源于创客贴会员
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