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肉制品加工中有害物检测及控制技术研究进展

文档作者：张苏苏，苑冰冰，赵子瑞，陈治旭，张凌，周亚军文档来源：吉林大学食品科学与工程学院		点击数：	更新时间： 2025年06月28日
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第8卷第6期食品安全质量检测学报Vbl．8 No．6
2017年6月Joumal ofFood Safety and Quality Jun·，2017
===============================================
肉制品加工中有害物检测及控制技术研究进展
张苏苏，苑冰冰，赵子瑞，陈治旭，张凌，周亚军+
(吉林大学食品科学与工程学院，长春130062)
摘要：随着人们生活水平的提高，肉制品的消费量日益增多，肉制品的安全性也倍受广大消费者的关注。肉
制品加工过程中带来或产生的亚硝胺类、杂环胺类、多环芳烃类以及生物胺类等有害物质，一定程度上会危
害消费者健康。有关这些有害物质的检测与控制技术已成为肉品科学领域中的研究热点，国内外学者对此展
开了大量的研究。本文综述了高效液相色谱法、气相色谱法、液相色谱一质谱法和毛细管电泳法等技术在肉制
品有害物检测中的应用研究进展，并阐述了肉制品加工中的有害物质(亚硝酸盐及亚硝胺类、杂环胺类、多环
芳烃类以及生物胺类)的控制技术，为建立肉制品加工中有害物质的高效准确检测方法及控制技术提供理论
参考。
关键词：肉制品加工；有害物质；检测；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朋号妒∥，DDd＆f册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删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眦ines，hetercyclic aromatic amines，polycyclic aromatic hydrocarbons
and biogenic啪ines)．It provided a theoreticalreference for the establishmem of accurate and e衔cient detection and
comrol measures of hazards in meat products．
KEY WoRDS：meat product processing；hazard；detection；control
基金项目：国家重点研发计划课题(2016YFD0401501)
Fund：supponed by National Key Research and DeVelopment Project(2016YFD0401501)
+通讯作者：周亚军，博士，教授，主要研究方向为肉品科学与加工新技术。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
万方数据
第6期张苏苏，等：肉制品加工中有害物检测及控制技术研究进展1955
1 引言
肉制品(meat products)是指以肉或可食内脏为原料加
工制成的产品。据《2016全球粮食政策报告》报道，我国
人均肉类年消费量约59 kg，已达到世界平均数的2倍[¨。
肉制品安全问题与人们健康息息相关。原料肉在贮存过程
中，在微生物、化学因素下会生成危害人体健康的生物胺
等物质。有些肉制品在腌制过程中需要加入亚硝酸盐以改
善肉的品质，亚硝酸盐在微生物的作用下有可能会转化成
具有致癌性的亚硝胺。此外，肉制品在煎、炸、烤等热处
理加工过程中，极易产生杂环胺类、多环芳烃类等有害物
质。这些危害物对消费者的健康可能产生急性或慢性危害。
研究这些有害物质生成机制及检测控制技术对于肉制品产
业的健康发展有着非常重大的现实意义。
肉制品加工中的有害物质，主要包括亚硝酸盐及亚
硝胺类、杂环胺类、多环芳烃类以及生物胺类等物质。本
文阐述了高效液相色谱检测技术、气相色谱法、液相色谱一
质谱法、毛细管电泳法几种比较常见的检测技术以及对肉
制品中亚硝胺类、杂环胺类、多环芳烃类以及生物胺类物
质的控制措施，为减少肉制品加工中有害物质的生成以及
建立高效准确的检测方法奠定理论基础并提供借鉴参考。
2 肉制品加工过程中有害物质检测技术
2．1高效液相色谱法
高效液相色谱法(hi曲perfomance liquid
chromatography，HPLc)是一种最常用的有害物分离、检测
方法，其灵敏度高、分析速度快、效率高，是测定肉制品
加工中的亚硝酸盐、亚硝胺、杂环胺、多环芳烃、生物胺
等有害物质最有效的方法之一。根据有害物质的不同，其
具体检测方法也不同，可选择紫外检测器、荧光检测器、
二极管阵列检测器、火焰离子换检测器以及质谱检测器等。
李念念等【2]借助高效液相色谱一荧光法(hi曲
perfbmance liquid cllromatography—nuorescence detection，
HPLc—FLD)检测腊肉中苯并芘，此方法方便快捷，准确可
靠，易推广使用。郭海涛等【3J通过固相萃取一高效液相色谱
(solid phase ex昀c石on-hi曲p蜘ance liquid chmmato鲫hy，
sPE-HPLC)法同时测定羊肉制品中9种杂环胺，其对9种
杂环胺的分离效果好，操作简单，结果准确，重现性好。徐
振等[4】和张阳等[5】分别采用反相高效液相色谱
(reversed-phase hi曲perfomance liquid ctlromatography，
RP．HPLc)和超高效液相色谱．柱前衍生同时测定冷却猪肉
中色胺、苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺和精
胺等8种生物胺，分离效果好，回收率和检测效率高。
高效液相色谱法检测生物胺时，生物胺无荧光特性
或紫外吸收，需选择合适的衍生剂和衍生法衍生，保证检
测的有效性和准确性。目前，单硫酰氯是最广泛的生物胺
衍生剂【6]。超高效液相色谱是在高效液相色谱基础上发展
起来的，其检测速度、灵敏度和分离度都要更高，可缩短
分析时间，降低分析成本。目前高效液相色谱检测技术在
杂环胺、多环芳烃、生物胺检测方面应用较多，而我国肉
制品中亚硝酸盐检测多采用分光光度法和离子色谱法。
2．2气相色谱法
气相色谱法(gas cllromatography，Gc)是对气体物质或
可在一定温度下转化为气体的物质进行检测分析【7】。气相
色谱常与质谱(mass spectromet啊Ms)连用，Gc．Ms是目前
最常用的检测易挥发和半挥发性有机物的方法，可同时进
行定性和定量分析【8】。
Awan等【9】以三氟乙酞丙酮为衍生化剂，采用GC．MS
定量检测了肉类、奶酪中的腐胺和尸胺，腐胺和尸胺的回
收率和灵敏性高，重现性好。董瑾等【l0】采用气相色谱．质谱
法(Gc．Ms)快速测定肉制品中4种N一亚硝胺含量。Jira等
㈣采用Gc．Ms检测烟熏肉产品中的多环芳烃。
使用气相色谱法检测杂环胺时，由于大多数杂环胺
都是极性且非挥发性的，很容易吸附于色谱柱和进样器上
而产生拖尾峰，故低浓度的杂环胺不能被气相色谱仪直接
检测【12】。使用气相色谱法检测杂环胺时常需进行衍生化反
应，常用的方法有硅烷化衍生化法和酰化衍生化法，且只
有少数杂环胺经衍生化后可采用GC或GC—MS检测，应
用并不广泛[13J。
2．3液相色谱．质谱法
近年，液相色谱．质谱串联技术(1iqllid
c11romatography．mass spectromet吼Lc—Ms)迅速发展，
Lc．Ms能够将色谱良好的分离能力与质谱的高灵敏性结
合，具有高精确度、高选择性、高分辨率鉴定和量化目标
分析物的特点，检测效率更高。液相色谱串联二级质谱
(Lc．Ms／Ms)可达到更佳的选择性【14]。Lc．Ms和
Lc．Ms／MS是目前检测肉制品中杂环胺的最佳方法【l 5。。
林翠苹‘161优化了基质固相萃取法和加速溶剂萃取法
提取杂环胺以及液相色谱电喷雾串联质谱技术的各项条件，
将Lc．Ms府订s检测方法用于肉制品中杂环胺的检测，可准
确地定量加工肉制品中的痕量杂环胺。Hemnann等【17 J采用
Lc．Ms的方法同时检测肉制品中的挥发性N．亚硝胺和非
挥发性N．亚硝胺。孙亚军等[18】建立了高效液相色谱-串联
质谱技术同时测定南美白对虾虾仁中亚精胺、精胺、腐胺、
尸胺、组胺、2．苯乙胺、酪胺和色胺8种生物胺的分析方
法，回收率、精密度和检测限均较优。
目前，液相色谱．质谱联用技术在食品中生物胺、杂环胺
检测方面应用较多，但是此方法应用于食品中多环芳烃的检
测领域的研究尚未成熟，在多环芳烃检测方面应用较少。
2．4毛细管电泳法
毛细管电泳(capillary electrophoresis，cE)以弹性石英
万方数据
1956 食品安全质量检测学报第8卷
毛细管为分离通道，以高压直流电场为驱动力，依据样品
中各组分之间淌度和分配系数的差异而实现分离的电泳分
离分析方法。根据分离原理，毛细管电泳分为毛细管区带
电泳、胶束点动力毛细管电泳、毛细管凝胶电泳、毛细管
等速电泳掣19】。毛细管电泳法高分辨率、高效率、所需样
品少，是生物胺检测最有效方法之一【2⋯。
干宁等[21】建立了一种利用胶束电动毛细管色谱同时
检测鱼肉中组胺、腐胺、2．苯乙基胺、尸胺、色胺、亚精
胺及精胺7种生物胺的方法。Li等[22】建立了一种用胶束动
力学毛细管电泳技术检测生物胺的方法。xue等【23】采用胶
束毛细管区带电泳和胶束电泳，在激光诱导荧光检测下分
离测定了6种杂环胺。
毛细管电泳法也存在一定的缺陷，与高效液相色谱
相比，其检出限较高，重现性较差[241。目前为止，在分离检
测生物胺的研究中，只有毛细管区带电泳可以直接对生物
胺进行分析检测而不用对生物胺衍生化处理[2引。
2．5其他检测方法
除上述几种检测方法外，离子色谱法(ion
cllromatography，Ic)、免疫分析法(immunoass ay，IA)、生物
传感器法、荧光分光光度法等也常用于肉制品中有害物质
的检测。IC法常用于肉制品中硝酸盐和亚硝酸盐的快速定
量检测，操作简便，用时短，准确度和精密度较高【261，明
显优于传统的分光光度法。Ic法用于肉制品中生物胺的检
测时具有分析速度快、灵敏度高、选择性好、样品用量少、
能同时分析多个样品等特点【27】。IA法是一种基于抗原与抗
体特异性反应的超微量快速分析方法，具有诸多优点，但
是目前在生物胺的检测中仅限用于分子量较小的组胺检
测。酶联免疫分析方法用于多环芳烃的检测时可能出现假
阳性‘2 8]。
3 肉制品加工中有害物控制技术
3．1控制亚硝酸盐及亚硝胺类
亚硝酸盐是肉制品中主要的发色物质，并能抑制细
菌生长繁殖和肉毒梭状芽孢杆菌毒素的产生，延迟肉品品
质的劣化，延长肉制品的保藏时间，使肉制品产生特殊的
腌肉风味【291。过量使用亚硝酸盐会引起人体急性中毒，在
肉品腌制过程中，在微生物的作用下亚硝酸盐有可能会转
化生成有强致癌、致畸性的亚硝胺【3们。原料肉的品质、抑
制剂或催化剂的作用、微生物及酶的作用、pH以及加热时
间、加热方式、加热温度、包装材料等条件[31，32]均对亚硝
胺的生成产生一定的影响。目前，肉制品中的亚硝酸盐、
亚硝胺的控制措施主要有添加亚硝酸盐替代物、抑制亚硝
胺的生成或对已生成的亚硝胺的分解作用。
刘彩红【33】将发酵芹菜粉作为亚硝酸盐替代物添加到
风干香肠中进行研究，发现发酵芹菜粉能起到很好的抗氧
化作用并能抑制挥发性盐基氮产生。朱英莲等[34]用戊糖乳
杆菌替代亚硝酸盐发色效果的研究结果表明，戊糖乳杆菌
能够有效地促进肉品发色，提高香肠红度值、亮度值和安
全性，并提高了肉制品的安全性。此外，发酵乳杆菌、木
糖葡萄球菌、戊糖片球菌等微生物[3 5，36】能将高铁肌红蛋白
转化为具有鲜艳红色的亚硝基肌红蛋白，减少亚硝酸盐用
量，降低其毒性。组氨酸血红蛋白、蛋黄粉、红曲色素、
植物色素等及动物源、植物源、微生物源天然抑菌物质都
可作为亚硝酸盐替代物腌制肉制品【3’7】，减少亚硝酸盐的使
用量，但目前尚未发现可完全替代亚硝酸盐作用的物质。
游钢等[38]发现加乳酸菌对咸鱼中的亚硝酸盐和亚硝
胺的形成有阻断效果，可在一定程度上提高腌干鱼肉的食
用安全性；张建斌等[39]发现八角和丁香提取物对亚硝胺形
成的抑制效果可达90％以上；李暮春[40]研究发现，肉桂提
取物、迷迭香提取物和维生素E(vE)都对风干肠中的亚硝
胺具有显著的阻断作用，并且随着添加量的增加，阻断作
用越显著。wei等[4l】在晾晒过程中对火腿y．辐照处理，发
现y一射线至少能够降解3种N．亚硝胺。此外，一些还原糖
和多糖类、氧化还原酶类以及多酚等植物提取物也能够有
效地阻断N．0亚硝胺的合成或清除亚硝酸根[42431，抑制
N．亚硝胺的毒性，减少其生成量。
3．2控制杂环胺类
杂环胺是肉制品加工过程中常产生的一种具有强致
癌性、致突变性以及心肌毒性物质，其以肉中的主要包括
肌酸(酐)、糖类、氨基酸和一些二肽为前体物质，经高温美
拉德反应、氨基酸或蛋白质高温裂解而生成。存在于加工
肉制品中的杂环胺主要包括氨基咪唑氮和氨基咔琳两大
类。肉制品中杂环胺的形成受到多种因素的影响，如肉的
种类、加工方式、加热温度和时间、前体物浓度和脂质种
类以及水分含量等【44。461。加热温度和时间是影响杂环胺种
类和含量的最重要因素[4”。
目前，杂环胺形成的抑制机制主要包括2方面，其一
是通过外源成分的抗氧化性清除自由基能力实现对杂环胺
的抑制，另外是将外源活性成分与杂环胺前体化合物形成
稳定化合物而抑制杂环胺的生成[4引。姚瑶等【49]的研究表明
丁香、桂皮、良姜、红花椒和香叶可以降低酱肉中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)等杂环胺等的含量，对9
H．吡啶并[3，4一纠吲哚(Norha珊an)的抑制效果更显著；杨
潇等【5o】发现山楂核烟熏香味料可以显著抑制卤煮牛肉中
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等杂环胺的
生成，这可能是由于香辛料中的多酚类等抗氧化物质能够
抑制吡嗪自由基等中间体的产生，阻断了杂环胺类物质的
生成。Melo等【”J发现在使用红酒腌渍6 h过后，煎炸牛肉
中的PhIP和MeIQx含量分别下降了88％和44％：sinha等
万方数据
第6期张苏苏，等：肉制品加工中有害物检测及控制技术研究进展1957
——————————————————————————————————————————————————————————————一
p
2】采用不同加工方式将不同猪肉制品加热至不同成熟度
研究其杂环胺含量，结果发现微波加热能够减少培根中
PhIP和MeIQx的含量，且短时间加热的猪肉制品中杂环胺
含量较低。
抗氧化剂、植物提取物或香辛料、维生素掣53，541均可
降低肉制品中杂环胺的含量。此外，在加工前对原料肉进
行适当的腌制处理、涂层处理、选择合理的烹调方式f如微
波处理)、降低烹调温度和时间等措施【55‘571均可有效地抑制
肉制品中杂环胺的生成。
3．3控制多环芳烃类
多环芳烃(p01ycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是
肉制品加工中又一种常见的害物质，肉制品与燃烧产物直
接接触、脂肪焦化与裂解、蛋白质高温分解、糖不完全燃
烧等都会引起队Hs的生成【58】。苯并(n)芘、苯并(n)蒽、苯
并够)荧蒽和clqsene等物质是评价我国肉制品多环芳烃污
染的指标，其中苯并(a)芘是最具代表性的危害物，能够与
DNA、RNA和蛋白质等生物大分子结合而诱发突变和肿瘤，
导致胃癌、肺癌、皮肤癌、血癌等[591。
影响苯并芘产生的因素主要有原料肉中的脂肪含量、
烤制方式、加工温度、时间等。Gemma等【60】对不同加热
方式下不同种类食品中的PAHs含量研究结果表明，烤制
肉制品中的PAHs含量最高，其次为油炸，且不同种类肉
制品中PAHs含量不同。肉制品在熏烤过程中最易产生苯
并芘，因此在肉制品熏烤过程中，应严格控制熏烤时间、
温度以及熏烤方式。chen[6l】发现使用液体模型低密度聚乙
烯(10w density polyethylen，LDPE)包装袋真空包裹样品，
经室温放置24 h后烘烤鸭皮中的苯并(a)芘的含量显著降
低。chen[6I】还发现，样品经紫外线照射3 h，苯并(6c)芘残
留量可减少到原来的70．8％。烟熏液是近年来的一种新兴
熏制方式，利用烟熏液能够很好地控制烟熏类食品中的
有害成分【62】，汪敏㈣研究了一种无甲醛无3，4．苯并芘的
中式香肠液熏技术，有效地减少肉制品熏制过程中苯并
芘的产生。
因此，为避免肉制品加工过程中PAHs的生成，应严
格控制肉制品热处理时间和温度，完善烟熏肉制品的烟熏
液技术并推广使用，还可对样品进行紫外照射等特殊处理
以减少肉制品中PAHs的含量。
3．4控制生物胺类
生物胺(biogenic amine，BA)是一类具有生物活性含氮
的低分子量有机化合物的总称。肉制品中的生物胺包括内
源性和外源性生物胺。在肉制品贮存或发酵过程中，一些
微生物(包括革兰氏阳性、阴性菌和酵母菌)所产生的氨基
酸脱羧酶能够将肉品中的游离氨基酸通过脱羧反应降解为
生物胺。肉制品中过量的生物胺不但会影响产品的风味，
而且易导致高血压和腹泻，引起人体心脏和中枢神经系统
等器官的损掣“'651，并可能有致癌和致畸性。
肉制品生物胺的产生需要3个条件：存在产生生物胺
的前体物质，即自由氨基酸，但不一定总是导致生物胺的
产生；存在分泌氨基酸脱羧酶的微生物；有适宜的环境条
件，有利于微生物的生长、脱羧酶的合成及活性的提高[661。
因此，在发肉制品生产过程中要注意控制加工条件及原材
料的卫生，选择合适的生产工艺条件，并选择优良的发酵
条件，也可采用高压处理、低温贮藏、辐照、真空包装等
来抑制生物胺的生成。
王德宝等【6”采用恒温干燥、油炸和微波干燥3种干燥
方法对羊肉干进行干燥，并测定各种生物胺的含量，发现
恒温干燥产品的各种生物胺含量均低于油炸和微波干燥产
品。孙霞等[68】以植物乳杆菌、戊糖片球菌和葡萄球菌作为
发酵剂接种至川味香肠中，在川味香肠发酵成熟过程中，
接种组的色胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺和亚精胺的含量
显著低于自然发酵组。高文霞等【69】利用植物乳杆菌、戊糖
片球菌和木糖葡萄球菌生产发酵肠结果表明，复合菌株可
有效降低香肠中的组胺含量，而木糖葡萄球菌和戊糖片球
菌协同作用效果最明显，可降组胺含量32．2％。
4结论与展望
肉制品加工过程中形成的亚硝胺类、杂环胺类、多环
芳烃类以及生物胺类等有害物质严重危害人体健康。目前，
对亚硝胺类、杂环胺类、多环芳烃类以及生物胺类等有害
物质的检测中，色谱技术应用最广泛。现有检测技术在检
测肉制品有害物质的应用中仍需要优化，检测时应根据有
害物质的特点选择合适的检测技术，使检测更为方便、准
确、高效。
在肉制品加工过程中需严格控制加工过程以减少有
害物质的生成。通过添加天然抗氧化物质、在肉品发酵中
使用特定的菌种、应用新型加工保藏技术等途径均可减少
有害物质的生成，保证肉制品的安全。随着研究的进一步
深入，肉制品加工中的有害物质必将得到有效控制，肉制
品品质正朝着更加绿色安全的方向发展。
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(责任编辑：姜姗)
作者简介
张苏苏，硕士研究生，主要研究方向
为肉制品加工理论与技术。
E—mail：zsssusuzhang@163．com
周亚军，教授，主要研究方向为肉品
科学与加工新技术。
E—mail：zhouruyilang@163．com

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