肉制品的色澤是影響其品質的重要指標之一，直接影響其可接受性。護色劑，亦稱發(fā)色劑、呈色劑，是指能與肉中呈色物質作用，使之在食品加工、保藏等過程中不致分散、破壞，呈現良好的色澤。
原料肉中的紅色是由肌紅蛋白（Mb）和血紅蛋白（Hb）共同呈現的一種感官性狀，其中是肌紅蛋白是肉類呈色的主要物質。
肌紅蛋白是一種復雜的蛋白，由一條多肽鏈和一個亞鐵血紅蛋白輔基組成。血紅蛋白分子是一個具有卟啉結構的小分子。在卟啉分子中心，由卟啉中四個吡咯環(huán)上的氮原子與一個亞鐵離子配位結合，肽鏈中第8位的一個組氨酸殘基中的吲哚側鏈上的氮原子從卟啉分子平面的上方與亞鐵離子配位結合，有一個水分子從卟啉環(huán)下方與亞鐵離子配位結合。如果肌紅蛋白被氧化，Fe2+氧化成Fe3+，則肉變成褐色。
作用機理
硝酸鹽在亞硝酸菌作用下，還原成亞硝酸鹽，亞硝酸酸鹽在一定的酸性條件下，生產亞硝酸。宰后成熟的肉因含乳酸而呈酸性環(huán)境，故反應生成亞硝酸。主要反應式如下：
NaNO2+CH3CHOHCOOH?HNO2+CH3CHOHCOONa（1）
亞硝酸很不穩(wěn)定，即使在常溫下也可分解產生一氧化氮（NO）：
3HNO2?H++NO3-+2NO+H2O （2）
此時分解產生的一氧化氮（NO）會很快與肌紅蛋白反應生成鮮艷的、亮紅色的亞硝基肌紅蛋白（MbNO），其反應式如下：
Mb+NO?MbNO （3）
亞硝基肌紅蛋白遇熱后，放出巰基（-SH）變成了鮮紅色的亞硝基血色原。
由反應式（2）可知亞硝酸分解成NO，也生成少量的硝酸，而且NO在空氣中也可以被氧化成二氧化氮（NO2），進而與水反應生成硝酸。其反應式如下：
2NO+O2=2NO2（4）
2NO2+H2O→HNO3+HNO2 （5）
亞硝酸和硝酸產生的NO，可以取代水分子的位置，生成穩(wěn)定的亞硝基肌紅蛋白（3），呈現熟肉色，不易褐變，使肉長期保持鮮艷色澤。亞硝酸生成的NO遇到空氣被氧化成NO2（4），NO2遇水則生成硝酸（5），硝酸能使部分肌紅蛋白和血紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白和高鐵血紅蛋白。因此，在肉制品加工中，使用硝酸鹽和亞硝酸鹽的同時加入護色劑如D-異抗壞血酸及其鈉鹽，常能增強護色效果。
（一）硝酸鹽
硝酸鈉（CNS號 09.001；INS號 251）：
國家標準：《GB 1886.5-2015 食品安全國家標準 食品添加劑 硝酸鈉》，分子式為NaNO3，分子量為84.99，白色,或稍帶淡灰色、淡黃色的細小晶體。
理化指標：
硝酸鉀（CNS號 09.003；INS號 252）：
國家標準：《GB 29213-2012 食品安全國家標準 食品添加劑 硝酸鉀》，分子式為KNO3，分子量為101.1，無色透明或白色，粒狀晶體或結晶狀粉。
理化指標：
硝酸鹽的毒性作用主要是其在食物中、水中或在腸道內，尤其是在嬰幼兒的胃腸道內被還原成亞硝酸鹽所致。
硝酸鹽ADI為每千克體重0-3.7mg。在硝酸鹽中，硝酸鉀的毒性較強。此外，硝酸鉀所含的鉀離子對人體心臟有影響。
肉制品中加入硝酸鹽后，硝酸鹽在微生物的作用下或被肉中還原物質還原形成亞硝酸鹽。
亞硝酸鹽可與肉中色素蛋白發(fā)生化學反應形成亞硝基肌紅蛋白和亞硝基血紅蛋白，兩者在加熱條件下可形成亞硝基血色蛋白原，形成誘人的腌肉紅色。
硝酸鈉、硝酸鉀允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量如下：
（二）亞硝酸鹽
亞硝酸鈉（CNS號 09.002； INS號 250）：
國家標準：《GB 1886.11-2016 食品安全國家標準 食品添加劑 亞硝酸鈉》，分子式：NaNO2， 分子量為69，白色或微帶淡黃色的斜方晶體。
理化指標：
亞硝酸鉀（CNS號 09.004； INS號 249）：
國家標準：《GB 1886.94-2016 食品安全國家標準 食品添加劑 亞硝酸鉀》，分子式：KNO2，分子量為85.1，白色或微黃色細小顆粒或棒狀晶體。
理化指標：
亞硝酸鈉在肉中所含乳酸的作用下游離出亞硝酸，進而分解出亞硝基（—NO），后者能與肌紅蛋白生成鮮紅的亞硝基肌紅蛋白而起護色作用，并能產生特殊的風味。
亞硝酸鈉是食品添加劑中急性毒性較強的物質之一。過量攝入會導致頭暈、惡心、嘔吐、全身無力、心悸、全身皮膚發(fā)紫，嚴重者呼吸困難、血壓下降、昏迷、抽搐。如不及時搶救，人會因呼吸衰竭而死亡。
雖然在腌肉中使用亞硝酸鹽存在致癌風險，但由于亞硝酸鹽具有抑制肉毒桿菌等腐敗微生物生長、呈色、抗氧化、增加腌肉風味等作用，尤其是亞硝酸鹽對肉毒桿菌的抑制作用，大大降低了因肉毒桿菌毒素中毒而引起的死亡。因此，至今尚沒有能完全替代它的物質。對于肉毒桿菌不構成威脅的保藏食品，可以不添加硝酸鹽和亞硝酸鹽。
亞硝酸鉀和亞硝酸鈉的ADI為每千克體重0-0.06mg。需在食品加工中嚴格控制用量，避免超量使用或誤食導致中毒。
亞硝酸鈉、亞硝酸鉀允許使用品種、使用范圍以及最大使用量或殘留量如下：
注意事項
（1）控制亞硝酸鹽和硝酸鹽的用量，使之達到最低水平。所有食品添加劑的應用都應以最小使用量達到最佳效果為原則。
（2）在降低使用量的同時，必須從工藝角度出發(fā)，采取措施減少腐敗風險，如提高殺菌強度或添加其他防腐劑等，以充分防止肉毒桿菌的繁殖和肉毒桿菌毒素的產生。
（3）為減少硝酸鹽或亞硝酸鹽用量，并提高護色效果，護色劑一般配合護色助劑使用。如亞硝酸鹽一般配合異抗壞血酸鈉使用，0.01-0.03g/kg的亞硝酸鈉，加上0.05g/kg的異抗壞血酸鈉即可成功腌制。
（4）在選用護色劑替代品時，不能忽略替代品對肉毒桿菌抑制效果的評價。
肉制品加工中護色劑的選用
一般情況下，使豬肉發(fā)色，使用0.06g/kg的亞硝酸鈉就足夠，而使牛、羊肉發(fā)色，需用0.1g/kg的亞硝酸鈉，因為牛、羊肉中含有較多的肌紅蛋白和血紅蛋白，需要結合較多的亞硝酸鹽。但是僅用亞硝酸鹽的肉制品，在貯藏期褪色較快，故對生產過程長或需要長時間存放的制品，最好使用硝酸鹽腌制。
在現代肉類工業(yè)中，綜合各方面因素，亞硝酸鹽的應用更為廣泛。一般認為，亞硝酸鹽的添加量在24mg/kg以下護色不良，在24-40mg/kg護色較好。
在肉制品加工中，硝酸鹽的最大使用量為0.5g/kg，亞硝酸鹽的最大使用量為0.15g/kg（以亞硝酸鈉計）。殘留量依據產品類別要求各不相同。
參考文獻：
王守偉等，《肉制品添加劑使用技術》
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