本研究旨在开发具有良好着色稳定性、天然安全性、抗氧化性和抗菌性等特性的亚硝基血红蛋白(NO-Hb)作为色素添加剂,用以替代肉制品中亚硝酸盐。这种着色剂不仅可以使肉制品呈现出可观的颜色,而且还可以维持肉制品的颜色稳定性,使肉制品具有缓慢的褪色速度,合适的显色效果和良好的平衡性。这明显增强肉制品的颜色,减少残留的亚硝酸盐量,延长肉制品的保质期。实验研究集中于制备新型着色剂,即NO-Hb。通过使用副产品(牛血液)制备的NO-Hb具有亚硝酸盐替代品的应用前景,可提高颜色稳定性,并抑制病原菌。用于NO-Hb 提取的优化条件分别为 pH 6.0、VC 6.0 g/L、NaNO2 3.5 g/L 和转速 8000 r/min。含亚硝基血红蛋白的碎牛肉的IC50显着高于对照组(P<0.05),IC50是含亚硝基血红蛋白的碎牛肉抑制50%DPPH阴离子时的浓度,含亚硝基血红蛋白的碎牛肉的IC50为10.53 mg/mL,而维生素C的IC50为9.84 mg/mL。含亚硝基血红蛋白和维生素C的碎牛肉的ABTS-SA显著高于对照组(P<0.05)。在4℃冰箱中冷藏1周后,含亚硝基血红蛋白的碎牛肉对ABTS自由基清除活性的IC50为10.02 mg/mL,而vitamin C的ABTS自由基清除活性的IC50为9.88 μg mL。含亚硝基血红蛋白的碎牛肉比对照组具有更显著的DPPH抑制能力。所有用于实验的细菌包括致病性和非致病性细菌,例如大肠杆菌(E.coli 0157:H7)ATCCBAA-1883、产肠毒素[E.大肠杆菌(ETEC)ATCC354017、肠出血性[E.大肠杆菌(EHEC)ATCC51657GFP7、金黄色葡萄球菌(S.aureus)ATCC31888、金黄色葡萄球菌(S.argenteus)JABA32044V6S1、Simi葡萄球菌(C.simiae)CCM7229(DQ127902)、沙门氏菌AT30(S.Ty Javiana)ATCC10721、沙门氏菌肠炎沙门氏菌[S.肠炎球菌ATCC31194、嗜热链球菌(S.thermophilus)ATCC19258、保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)ATCC11842、干酪乳杆菌(干酪乳杆菌)ATCC393、蒙特梭利肠球菌(M.enterococcus)NFR17393、假单胞菌 49P、铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)ATCC35554都在本研究中进行了评价和分析。NO-Hb对新鲜牛肉中单个病原微生物计数(log10 CFU/g)(1:1)的影响表明,总细菌计数(TBC)、大肠杆菌0157:H7、大肠杆菌(EHEC)和干酪乳杆菌的平均Log10 CFU/g值分别为0.58、0.12、0.02和0.25(10-1Log CFU/g)。在注射细菌之前,未在新鲜牛肉中检出葡萄球菌、假单胞菌、沙门氏菌、保加利亚乳杆菌、肠球菌和嗜热链球菌。在对照样品中,按比例(1:1)将细菌注入新鲜牛肉中(不添加NO-Hb),所有细菌为不可计数(Un),干酪乳杆菌和嗜热链球菌分别为2.14±0.42和1.58±0.02(10-1 Log CFU/g)。从这些数据可以看出,添加NO-Hb后所有细菌计数均显着降低(P<0.05)。在加入NO-Hb之前,TBC为2.02±0.06(10-4 Log CFU/g)。然而,加入 NO-Hb后,TBC显著降低到0.68(10-2 log CFU/g)(P<0.05)。在添加NO-Hb之前,大肠杆菌、葡萄球菌和LAB的组合分别为2.27±0.01和2.18±0.03(10-2 Log CFU/g)。但是,与LAB结合并添加NO-Hb时,很少观察到大肠杆菌、假单胞菌和沙门氏菌的生长。冷藏7天后,假单胞菌和LAB的计数分别为1.64±0.01和0.40(10-4 Log CFU/g)。加入NO-Hb后,TBC和LAB明显降低(P<0.05)。与其他病原菌相比,LAB本身的组合对NO-Hb的耐药性更高。从该研究的发现,可以看出LAB的强度低于添加NO-Hb之前的强度。带有NO-Hb的切碎的牛肉的红色明显高于对照组或接种LAB的样品(P<0.05)。含有VC,Ca和生姜的NO-Hb具有显着的增色和抑菌作用。此外,NO-Hb还可提供其他功能,例如营养和质量安全。不同浓度的Ca(1.5、2、2.5、3 g/k)与1 g VC复配,可以改善肉的烹饪效果、色泽和储存稳定性。此外,将NO-Hb与LAB结合使用可替代硝酸盐来抑制病原微生物。通过HS-SPME-GC/MS分析挥发性成分,总共鉴定出55种不同的成分。含有NO-Hb和阿拉伯胶(5 g/kg)的碎牛肉的挥发性化合物在-20℃冷冻/冷藏3 wk时均显着增加。总的来说,在所有不同的样品中总共发现55种不同的化合物。其中,通过相似性聚类分析,将高达51.37%的样本分为五个组,发现提取的化合物属于不同的化学类别,如醛、醇、酸、酮、酯、烃和酚类化合物。此外,在这项研究中,将NO-Hb和阿拉伯胶与碎牛肉一起使用后,这些化合物中有一些会出现增加、减少或消失。建立低场核磁(LF-NMR)方法以识别由不同类型的细菌和保存期引起的水和脂肪弛豫时间的变化是可行的。在-20℃冻融7天的处理中,松弛时间T2b、T21和T2差异显着(P<0.05)。其中,保存期的增加改变了含有NO-Hb和GuA的碎牛肉中水的T2’s和 A2’s。使用高效液相色谱(HPLC)分析必需和非必需氨基酸组成。灰分含量通过在550℃的炉中放置24小时进行测定。使用气液色谱法分析了脂肪酸含量。根据AOAC(2000)的方法,维生素的含量采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)进行了测定。总的来说,在这项研究中,含有NO-Hb和阿拉伯胶的碎牛肉具有较高的氨基酸含量。此外,在研究NO-Hb和阿拉伯胶对碎牛肉的显微结构的影响时,通过扫描电子显微镜、荧光显微镜、反射共聚焦扫描激光显微镜,可在不同条件下对碎牛肉新结构变化进行可视化观察。扫描结果表明,每一种含NO-Hb(5 g/kg)的碎牛肉的微观形态呈现相对均一的结构,而每一种含NO-Hb和阿拉伯胶(5 g/kg)的碎牛肉的微观形态呈现出更为均匀的结构,且表面有被小团聚体覆盖,这可能是由于蛋白质相互作用和脂肪分布的变化引起的。通过将亚硝基血红蛋白(5g/kg)、维生素C(1 g/kg)、钙(1.5、2.0、2.5和3.0 g/kg)和阿拉伯胶(5.0 g/kg)加入到碎牛肉中制备了牛肉末产品。随后,对牛肉末产品的颜色稳定性、高抗氧化性、抗菌性、功能特性、理化特性、营养价值、挥发性成分和微观结构进行了评价。在颜色评价中,亚硝基血红蛋白与生姜和阿拉伯胶复配组别的得分显著高于对照组(P<0.05)。在总评分中,亚硝基血红蛋白与生姜、阿拉伯胶、维生素C和钙复配的组别得分最高。NO-Hb与LAB、维生素C、钙、姜和GuA结合可作为一种新成分,产生可接受的粉红色,并抑制病原菌,这与亚硝酸盐的作用一致,并且可以用作亚硝酸盐的替代品应用于红肉工业领域。