天然抗氧化劑在肉製品中的應用研究
李 麗1辛清武 朱志明1繆中緯1劉鳳輝2鄭嫩珠1*
(1.福建省農業科學院畜牧獸醫研究所,福建福州 350013;2.福建省莆田市荔城區畜牧站,福建莆田 351100)
[摘 要] 肉製品含有豐富脂肪和水分,在貯存運輸過程中的氧化會導致肉品劣變,從而失去食用價值和商業價值,因此如何提高肉製品的貨架期成為肉品工業的挑戰。防止肉製品氧化可以通過向肉製品中添加抗氧化劑實現。本文綜述了天然抗氧化劑及其抗氧化作用機理,並簡要介紹抗氧化劑活性測定及在肉製品中的應用發展,因天然抗氧化劑高效安全、強抗氧化力以及防腐保鮮等特點,在肉製品應用中將具有廣闊前景。
[關鍵詞] 天然抗氧化劑 肉製品 應用研究
在肉製品加工、貯存及運輸過程中,氧化會導致肉品褪色,從而引起肉製品酸敗劣變,影響其營養價值和商業價值,甚至生成有毒物質,危及消費者健康[1]。目前,除了採用真空包裝、高阻隔包裝材料及充入惰性氣體等方式來防止肉品氧化,另外還可添加適量安全高效抗氧化劑來減緩肉品氧化速度。
隨著人們對食品安全及健康消費的關注,添加高效安全的天然抗氧化劑已成為肉製品工業發展的重要趨勢。本文概述了天然抗氧化劑及其作用機理,並簡要介紹抗氧化劑活性測定及其在肉製品中的廣泛應用。
1 抗氧化劑的作用機理脂肪氧化主要是由自由基的自動催化引起的,它包括鏈的引發、傳遞和終止3個階段[2]。抗氧化劑的作用機理主要依靠其還原作用來抑制氧化的連鎖反應,其作用方式如下:提供氫原子,抑制氫過氧化物的生成、清除活性氧、還原氫過氧化物、抑制氧化酶活性等。
2 天然抗氧化劑在肉製品中的應用目前,天然抗氧化劑主要有以下幾類:香辛料提取物、中草藥提取物、茶多酚、維生素類、植物類抗氧化劑、動物類抗氧化劑以及其他抗氧化活性物質,這些抗氧化劑可以減緩肉製品脂肪氧化,延長肉製品的貨架期。
2.1 香辛料提取物
相關研究發現香辛料提取物有顯著的抗氧化、抑制腐敗和增加風味等作用,另外其純天然和無副作用等優點,在肉製品工業上應用十分廣泛。迷迭香提取物對發酵羊肉香腸具有強抗氧化作用,且抗氧化效果隨濃度升高而增強[3]。牛肉漢堡中加0.3%的鮮迷迭香莖葉,可改善口感併產生抗氧化作用[4]。冷卻肉在貯運和銷售過程中易被空氣中的氧氧化成褐色,其主要是高鐵肌紅蛋白在肉表面的蓄積所導致的[5]。據報道[6,7,8]丁香、肉桂、迷迭香三種天然香辛料對冷卻肉具有較好的保鮮效果,能夠降低高鐵肌紅蛋白含量,有效維持冷卻肉色澤,因此,香辛料提取物在肉製品應用中是很有潛力的。
2.2 中草藥提取物
我國中草藥資源豐富,很多中草藥都具有抗氧化的功能,加之天然、無副作用等特點,與人工合成的抗氧化劑相比有明顯的優勢。中草藥的抗氧化能力歸於其含有的黃酮類、苯酚類、皂苷類、鞣質類、生物鹼類和多糖類等物質。彭雪萍[9]研究發現甘草抗氧化物含有黃酮類,可使冷卻肉劣變速度及菌落總數分別降低25和7倍,可使貨架期延長1周左右。一些中草藥提取物可以抑制高鐵肌紅蛋白的生成,因此其還具有護色作用,如牛膝草可以抑制熟肉中亞鐵血紅素的降解和高鐵肌紅蛋白的生成,從而穩定熟肉製品的肉色[10]。中草藥在肉製品上的應用較少,還需進一步研究開發。
2.3 茶多酚
茶多酚是一類多酚化合物的總稱,使用時將其溶於水後,直接添加使用,對於油脂、魚肉類食品可先將茶多酚溶於乙醇後添加。劉國慶等[11]研究發現茶多酚對冷鮮豬肉的塗膜保鮮劑有促進作用。蔣建平等[12]研究表明茶多酚對冷卻肉具有顯著的保鮮效果,與VE、VC聯用時保鮮效果更佳,因此可延長其貨架期。羅愛平等[13]研究發現,在複合保鮮液中添加茶多酚可以有效防止冷卻牛肉在貯運中氧化褐變。
2.4 維生素類
維生素C、維生素E及其衍生物既是食品營養素,也可作為抗氧化劑。維生素C又稱抗壞血酸,是一種水溶性維生素,在冷卻肉中具有良好的護色和抗氧化功能[14],並且維生素C和人工合成的抗氧化劑沒食子酸丙具有類似的抗氧化能力,以其為增效劑可以提高PG抗氧化能力,從而有效改善肉質[15]。維生素E又稱生育酚,其廣泛存在於高等動植物組織中,可防止動植物組織中脂溶性成分氧化變質,維生素E還可以延長肉品保存時間,改善肉味,減少肉類中水分損失,改善肉品的色澤。維生素E的抗氧化作用機制歸於其優先被氧化來延緩不飽和脂肪酸的氧化作用。在冷鮮豬肉中,維生素E和迷迭香提取物、茶多酚等具有類似的抑制脂肪氧化的能力[16]。
2.5 植物類抗氧化劑
植物類抗氧化劑主要來源於穀物、蔬菜和水果,比如菠菜葉中含有大量的黃酮類物質,洋蔥的外表皮含有大量的槲皮素和原兒茶酸,十字花科的蔬菜中含有大量的酚類物質,因而它們均具有抗氧化活性,另外一些含有抗氧化活性物質的植物提取物也具有抗氧化能力,如大豆蛋白、蘋果多酚和蘆薈汁等[17-18]。紫米糠提取物可以作為肉製品的一種天然保鮮劑[19]。Sasse等[20]將葡萄籽提取物用於預煮的豬肉餅中,發現葡萄籽提取物與合成的抗氧化劑具有相當的抑制脂質氧化的能力。白藜蘆醇可不同程度地穩定肌肉pH值、維持肉品顏色以及提高肌肉嫩度等[21]。樓鼎鼎等[22]研究發現竹葉抗氧化物含有酚類物質,其抗氧化能力與茶多酚類似,在西式灌腸中添加適當比例的竹葉抗氧化物,在一定程度上能增加產品的保水性。
2.6 動物類抗氧化劑
蜂膠具有抗菌和抗氧化的能力,其抗氧化成分主要歸於黃酮類和酚酸類。乞永艷等[23]用蜂膠的乙醇提取液處理豬肉,研究發現蜂膠不會影響豬肉的口感和色澤,還具有較好的防腐能力。李香子等[24]研究發現,蜂膠飼料添加劑可明顯改善豬肉品質、提高瘦肉率,並且蜂膠在一定程度上可減緩脂類氧化速度。肌肽是天然存在於脊椎動物體內的組氨酸二肽,具有水溶性和較強的熱穩定性,因其具有顯著的抗氧化和增效功能,作為天然抗氧化劑在肉品工業中已廣泛應用。肌肽可以抑制由血紅蛋白、脂氧合酶、自由基等催化的脂類氧化,且在適合於肉類食品的各種條件下都很有效,因此,肌肽用作天然抗氧化劑很有潛力[25,26]。邢子鑫等[27]研究發現不同濃度的肌肽對豬肉勻漿中脂類氧化均起到顯著的抑制作用,並隨濃度的增加效果增強,肌肽可以延長冷鮮肉的保存時間,其效果優於抗壞血酸。
2.7 其他天然抗氧化劑
殼聚糖及其衍生物對肉及肉製品具有抑菌和抗氧化性,若與輻射保鮮方法結合運用效果更好。蘭鳳英等[28]研究表明,殼聚糖可明顯抑制中式香腸貯存過程中脂肪的氧化,其濃度增加抑制效果增強,同時還具有護色作用。Kong等[29]研究發現2%的玉米蛋白可以保持肉糜鮮紅的顏色,且延緩肉糜的氧化。另外,植酸作為抗氧化劑、穩定劑和保鮮劑在國外已廣泛應用於食品工業[30]。
3 抗氧化劑活性的測定抗氧化不僅僅是一個概念,對生物體抗氧化的效果還可以量化測定,對於動物實驗一般服用抗氧化劑一定時間後,測定血液中的脂質過氧化產物丙二醛(MDA)含量變化,以及肝臟勻漿中超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活力的變化[31]。人體可從血液或者尿液中的MDA含量,以及血液中的SOD、GSH-Px含量來判定抗氧化的強度及效果。
4 討論綜上所述,天然抗氧化劑在肉製品應用中具有安全高效等特點,對肉製品保鮮、延緩氧化有明顯功效,並勢必會取代化學合成抗氧化劑。但天然抗氧化劑在肉製品的應用還應注意以下問題:第1,單一天然抗氧化劑的效果不穩定,需要其他添加劑的協同增效作用,應致力尋找併合成無毒高效的新型複合型抗氧化劑。第2,若天然抗氧化劑提取方法不當,會產生部分有毒成分,因此天然抗氧化劑的使用仍需進行毒理學檢驗。最後,我國天然抗氧劑資源豐富,我們應盡量降低其成本,擴大規模,開發安全高效的天然抗氧化劑,實現工業化生產。
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基金項目:福建省公益類科研院所專項:高產青殼白眉金定鴨新品系的選育與優勢形狀調控研究(2014R1023-2)、福建省農科院創新團隊項目(CXTD-2-1314)、福建省農科院院青年基金(2014QB-27)、福建省農科院所青年基金(MYQJ2014-2)
作者簡介:李麗(1988—),碩士研究生,福建省福州市晉安區新店鎮埔壋省農科院畜牧獸醫研究所。
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