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植物源天然提取物中含有丰富的维生素、酚类以及其他天然活性化合物，是有效的天然抗菌剂和抗氧化剂。作为抗菌剂，植物源天然提取物能够破坏细菌细胞膜，造成细胞成分泄漏，从而使细胞失活，起到杀菌作用。在酸性环境下，维生素和酚类化合物又可作为亚硝胺阻断剂，在保证加工肉制品贮藏稳定性的前提下，将亚硝酸还原成NO，抑制亚硝化反应前体物N2O3的产生，制约亚硝化反应的进行。
此外，一些植物源天然提取物可作为亚硝酸盐替代物，直接清除亚硝酸盐，避免了亚硝胺的形成。以下分别叙述天然果蔬、天然香辛料、中草药以及其他植物活性提取物对亚硝酸盐的清除及对亚硝胺形成的抑制作用。
天然果蔬及其提取物
果蔬提取物对亚硝胺发挥阻断作用的机理是将亚硝化试剂还原成无毒的N2、NO等。果蔬提取物富含还原性成分和抗氧化物质，如VC、VE、酚类化合物、黄酮类化合物、半胱氨酸等能够阻断亚硝胺的合成并抑制其毒性。水果和蔬菜是天然的抗菌剂，可以抑制肉制品中一些菌群的生长繁殖，利用水果和蔬菜提取物全部或部分替代亚硝酸盐，降低了形成亚硝胺的可能性。
1.蔬菜及其提取物对亚硝胺形成的抑制作用
蔬菜（如新鲜的芹菜、菠菜、韭菜）是一种自身含有天然硝酸盐的植物性食品，是人体摄取硝酸盐的主要来源。在肉制品中添加天然蔬菜及其提取物，在替代亚硝酸盐的同时能够改善肉制品加工过程中的异味，提高产品风味。
芹菜汁和芹菜粉约含质量分数3%的硝酸盐，还含有少量的天然色素，味道温和，添加到肉类产品中不会破坏肉制品本身的味道，在发挥亚硝酸盐抑菌作用的同时还保留了肉制品的特性。向灌肠中加入发酵芹菜粉，发现其在清除亚硝酸盐和发挥抗氧化性方面表现良好，其中将38℃下发酵24h的芹菜粉添加到灌肠中，对亚硝胺的抑制效果较佳。国外学者研究发现发现干燥菠菜可用作硝酸盐替代物，与未添加菠菜汁的样品相比，添加发酵菠菜汁（50g/L）的猪肉样品中亚硝酸盐残留量更低。蔬菜中的天然硝酸盐，在发酵过程中可在硝酸盐还原菌的作用下转化为亚硝酸盐，从而替代化学合成的亚硝酸盐而起到发色、抑菌、抗氧化和提高风味的综合作用。用鲜榨蔬菜汁（黄瓜、水萝卜、西红柿、白萝卜、西葫芦）进行亚硝酸盐的清除，蔬菜汁的添加浓度与清除亚硝酸盐的能力成正比，其中黄瓜汁对亚硝胺的抑制效果最好。番茄中的生物活性物质与亚硝酸盐复配可将硝酸盐转化为NO，从而降低腌肉制品中亚硝酸盐的残留。这些蔬菜汁清除亚硝酸盐的能力可能与其含有的VC、黄酮类化合物、VE、不饱和脂肪酸、花青素、番茄红素等成分有关。
2.水果及其提取物对亚硝胺形成的抑制作用
水果是植物源天然抗氧化剂的来源之一，苹果、蓝莓、柠檬、葡萄、蔓越莓和柑橘等都是含量丰富、来源广泛的主要原料。蔓越莓的抗氧化性和抗菌性与有机酸（柠檬酸、奎尼酸和苹果酸）、花青素、黄酮醇苷和原花色素的含量密切相关，这些类黄酮化合物是抑制肉制品中亚硝胺形成的重要组分。学者研究发现蔓越莓粉在作为亚硝酸盐替代物抑制亚硝胺产生的同时，还可抑制腌肉中单增李斯特菌的生长。柠檬、葡萄籽提取物与蔓越莓粉末混合添加后抗菌效力明显提高。使用15种不同品种的蓝莓果实提取物处理蒸煮火腿，发现添加了蓝莓果实提取物的肉制品与未添加的对照组相比，亚硝酸盐质量分数下降6.30%～38.1%，亚硝胺质量分数下降53.6%～71.5%，抑制效果显著。柑橘类水果提取物富含膳食纤维、抗氧化纤维、有机酸和多酚等生物活性化合物，可添加到肉制品中降低亚硝酸盐残留量。有报道质量分数2%橙色膳食纤维和质量分数0.02%牛至精油混合物可降低Bologna香肠69.6%的亚硝酸盐残留量；与未添加橙色膳食纤维的腌肉制品相比，其亚硝酸盐残留量降低，肉红度值升高；此外还发现柠檬对熟肉和干腌肉制品中的亚硝酸盐也具有同样的清除效果。
天然水果及其提取物之所以能够对亚硝胺起到抑制作用，是因为水果中含有较高浓度的类黄酮和酚类化合物。不同浆果的酚类化合物种类和含量差别很大。花色苷是蓝莓、蔓越莓和苦莓中阻断亚硝胺类物质产生的主要成分；蓝莓中的绿原酸、蔓越莓和越橘中的槲皮素苷、苦莓中的咖啡酸及其衍生物在肉制品生产加工中发挥着抑制亚硝胺类物质产生的作用。
天然香辛料及其提取物
香辛料提取物阻断亚硝胺的机理也是通过与亚硝酸盐发生氧化还原反应达到阻断效果。天然香辛料中富含不饱和脂肪酸、硫化物、酚类化合物和黄酮类化合物等抗氧化物质。
天然香辛料提取物中的酚类化合物可分为以下4种：酚酸（如没食子酸、咖啡酸和迷迭香酸）、酚二萜（如鼠尾草酸和鼠尾草酚）、类黄酮（如儿茶素、槲皮素、大蒜素）以及精油（如丁香酚、百里酚、薄荷醇）。
大蒜和洋葱是实际生活中应用最广泛的香辛料，对亚硝胺的抑制效果显著。洋葱中含有大量的硫化物和类黄酮。有报道洋葱中黄酮（以乙醇为提取溶剂）质量浓度达到0.08mg/mL时，对亚硝酸盐清除率及亚硝胺生成的最大阻断率均达到最大值，分别为83.7%、94.4%。大蒜中生物活性成分为砜类化合物（如S-烯基半胱氨酸亚砜）和其他硫组分（如二烯丙基二硫化物和二烯丙基三硫化物）。研究发现一定浓度的大蒜素对甲基苄基亚硝胺的形成具有明显的抑制作用。
大多数香料提取物含有醇类和酚类化合物，如丁香酚、异丁香酚、右旋冰片、香茅醇、薄荷醇、肉桂酸醛和迷迭香酸等。香辛料及其提取物的使用可以降低亚硝胺的含量，从而减少熟制腌肉中致癌物质的生成。研究发现添加体积分数0.2%的八角精油时对腊肠中NDMA的抑制率最高，与不加抑制剂的腊肠相比NDMA含量降低了89.0%，但是八角精油对亚硝酸钠的清除作用较弱；在此条件下再加入体积分数0.2%的丁香精油，对该组腊肠中NDMA的抑制效果更佳。
然而，并非所有的香辛料都对亚硝胺具有抑制作用，向熟制香肠中加入不同量的黑胡椒粉，随着黑胡椒粉添加量的增大，NTCA和NMTCA的含量也逐渐增大，说明黑胡椒的添加促进了一些亚硝胺的产生。这与之前报道香肠中的黑胡椒和辣椒两种香料可与NaNO2反应生成NPYR和亚硝基哌啶的结果一致，因此某些香料与NaNO2同时作为腌制剂时会产生亚硝胺。选用香辛料作为肉制品亚硝胺阻断剂时，要同时考虑所用香辛料种类和加工条件，以及它们之间的相互作用。
中草药及其提取物
由于中草药具有良好的保健功能和抑菌效果，现已被应用于肉制品防腐、抑制亚硝胺合成的研究中。中草药中黄酮类物质极为丰富，故中草药及其提取物具有清除亚硝酸盐和阻断亚硝胺合成的作用。
有报道在体外模拟人体胃液的条件下，研究了11种常见的富含黄酮类物质的中草药（金银花、山楂、杜仲、黄芩、鱼腥草、溪黄草、野菊花、银杏叶、忍冬藤、甘草、葛根）对NDMA合成的阻断能力，发现这11种中草药对NDMA的抑制作用与黄酮含量成正比，其中金银花阻断率最高，达78.5%，溪黄草阻断率最低，仅为9.9%。分别将鱼腥草、菊花、苍术、吴茱萸和麻黄5种中草药添加到含有二甲胺和亚硝酸钠的模拟人体胃液中，观察其对亚硝胺的抑制效果，发现吴茱萸提取液对亚硝胺合成的阻断能力和对亚硝酸盐的清除能力最强。目前中草药及其提取物在亚硝胺抑制方面的研究还处于起步阶段，中草药及其提取物对亚硝胺抑制机理的研究有待进一步深入。
其他植物提取物
有研究人员在中式干腌培根中分别添加绿茶多酚、葡萄籽提取物、α-生育酚、绿茶多酚和葡萄籽提取物的混合物，发现上述几种植物多酚对NDMA的合成均具有抑制作用，其中单独添加绿茶多酚对NDMA合成的抑制效果最佳，未添加茶多酚的对照组NDMA含量为0.51μg/kg，而茶多酚处理组NDMA含量为0.25μg/kg，且茶多酚处理组的亚硝胺含量明显下降。绿茶多酚能够阻断NDMA形成主要原因是其含有较高含量的儿茶素、单宁等。将绿茶多酚、葡萄籽多酚和抗坏血酸加入到干腌香肠中，它们对亚硝胺的抑制作用由大到小依次为：抗坏血酸＞绿茶多酚＞葡萄籽多酚，抗坏血酸对干腌培根成熟28d后的抑制效果尤其明显。葡萄源膳食花色苷属类黄酮多酚化合物，添加到食品中能有效抑制外源性和内源性亚硝胺的形成，能有效减少亚硝胺对人体的危害。相较于桐花树叶总黄酮提取物和桐花树叶醇提取物，桐花树叶多酚提取物对亚硝酸盐的清除率及对亚硝胺的阻断效率最大。8mg/mL多酚提取物处理3h，亚硝酸盐清除率达到.0%；7mg/mL多酚提取物处理3h，对NDMA的阻断率可达82.2%。酚类化合物在酸性条件下易被NO2－氧化成醌类化合物，同时NO2－被还原成NO，从而阻断了亚硝化反应，抑制了亚硝胺的生成。3种桐花树叶提取物对亚硝胺抑制效果最好的为桐花树叶多酚提取物，黄酮属于多酚，因此桐花树叶总黄酮提取物的抑制作用仅次于桐花树叶多酚提取物。
国内外针对植物源天然提取物对肉制品中亚硝酸盐的清除能力，以及对亚硝化反应的抑制作用进行了研究。果蔬、香辛料、中草药及其他植物提取物中含有丰富的维生素、多酚、醇类及类黄酮等还原物质，对亚硝胺的抑制效果显著。随着消费者对肉类食品安全性要求的提高，植物源天然提取物的开发、在提高肉类食品安全性方面作用效果，以及作用机理可能会成为研究热点。
End参考文献：肉制品中亚硝胺形成机制及植物源提取物对其阻断效果的研究进展，食品科学
作者：邓思杨，石硕，董依迪，张岱玉，刘骞，王浩，夏秀芳
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