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茶多酚在食品貯藏保鮮中的應用現狀

2010-08-15 00:51:54官興麗羅理勇
食品工業科技 2010年7期

官興麗,羅理勇,曾 亮

(西南大學食品科學學院,四川重慶400715)

茶多酚在食品貯藏保鮮中的應用現狀

官興麗,羅理勇,曾 亮*

(西南大學食品科學學院,四川重慶400715)

茶多酚是食品貯藏保鮮中的一種天然添加劑,本文對茶多酚在肉及肉制品、水產品、油脂等方面的應用現狀進行了綜述,并展望了茶多酚在食品貯藏保鮮中的應用前景。

茶多酚,添加劑,食品,應用

茶多酚是茶葉中的天然提取產物,具有抗氧化、抗衰老、抗癌變、抗輻射、防腐保鮮、抑菌除臭等功能[1-3]。茶多酚在食品貯藏保鮮中的應用,實際上就是利用其良好的抗氧化和抑菌的功效,作為保鮮、保色劑,抑菌祛臭劑。目前,茶多酚在食品貯藏保鮮中往往和其他添加劑一起混合使用,用以延長食品貨架期。

1 茶多酚的組成及理化性質[4]

1.1 茶多酚的組成

茶多酚(Tea polyphenol,簡稱TP)是茶葉中多酚類物質的總稱。茶鮮葉中多酚的含量一般在18%~36%之間。茶多酚的含量因不同的加工方法,不同季節采摘及不同品種的茶葉等不同。按其化學結構的不同,茶多酚大致分為四類:兒茶素類(黃烷醇)、花色素類(花白素和花青素)、花黃素類(黃酮及黃酮醇)、縮酸及縮酚酸類。

1.2 茶多酚的理化性質

茶多酚是一種混合物,有澀味,略帶茶香,有回味感,并略有吸潮性。呈淡黃至茶褐色的水溶液、白色無定型粉末狀、粗晶體三種形態。易溶于水及各種有機溶劑,微溶于油脂,不溶于氯仿,水溶液pH為3.0~4.0。安全性好,對熱和酸比較穩定,堿性條件下容易發生氧化褐變。抗氧化能力優于丁基羥基茴香醚(BHA)、二丁基羥基甲苯(BHT)、叔丁基對苯二酚(TBHQ)等。兒茶素由于具有多個酚羥基,有較強的抗氧化能力,依次為L-EGCG>L-EGC>L-ECG>L-EC。油溶性兒茶素具有更強的抗脂質氧化活性。

2 茶多酚抗氧化和抑菌機理

2.1 茶多酚的抗氧化機理

2.1.1 清除活性氧自由基 茶多酚中的活性酚羥基可作為供氫體,與體內自由基結合,生成穩定的自由基中間體,從而清除活性氧自由基。茶多酚復合體及其主要兒茶素單體對活性氧和自由基的清除率可達98%[5]。化學發光法發現綠茶、烏龍茶、紅茶茶多酚都有清除自由基的作用,呈高度的量-效關系,以烏龍茶最好,其作用超過VC和VE[2]。

2.1.2 螯合金屬離子 茶多酚的鄰位酚羥基可螯合鈣、銅、鐵等金屬離子,減少金屬離子對氧化反應的催化作用。但是,茶多酚主要是螯合過量游離鐵,不會造成缺鐵性貧血[6]。它螯合細胞內鈣,抑制黃嘌呤氧化酶生成,起到抗氧化作用。

2.1.3 結合氧化酶及促進抗氧化酶 在反應體系中,茶多酚能與氧化酶蛋白結合,形成一種復合物而降低該酶對氧化作用的催化活性。如綠茶茶多酚能抑制由黃嘌呤氧化酶引起的氧化應激,維持細胞的活力和形態[7]。茶多酚也能促進和調節機體內抗氧化酶的活性。如茶多酚可增強體內抗氧化酶系GSH-Px、SOD等的活力[1]。

2.2 茶多酚的抑菌機理

茶多酚對引起食源性疾病的細菌,如金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、大腸桿菌、弧菌等有抑制作用[8]。將其添加到食品中,不失為一種良好的天然抑菌劑。目前,茶多酚的抑菌機理尚未明確。一般認為[9],茶多酚分子中的酚羥基與蛋白質分子中的氨基或羧基發生氫結合,疏水性的苯環也可與蛋白質發生疏水結合,這種多點結合作用可能是其具有抑菌性的重要原因。此外,茶多酚還可與金屬離子發生絡合反應,導致微生物因某些必需元素的缺乏而代謝受阻,甚至死亡。

3 茶多酚在食品貯藏保鮮中的應用

3.1 肉及肉制品

茶多酚作為天然的抗氧化劑,與其他添加劑復配添加到鮮肉或冷卻肉中,能提高保鮮度,延長保鮮時間,效果良好。蔣建平[10]將茶多酚應用到冷卻豬肉保鮮中,結果表明,單獨添加0.03%茶多酚的冷卻鮮肉,其細菌總數、揮發性鹽基氮值和過氧化值都有明顯降低,貨架期延長,但有輕微失色。將0.01%茶多酚、0.01%VE和0.01%VC聯用添加到肉樣中,不但抗氧化和防腐敗效果好,而且失色現象也得到一定的抑制。黎偉[11]使用茶多酚與VE聯合添加飼喂肥育豬,研究其對冷卻豬肉貨架期的影響,發現這樣可以提高冷卻豬肉的貨架期,以茶多酚40mg/kg和VE200mg/kg組合添加效果最明顯。于見亮[12]利用響應面法對Nisin、茶多酚、殼聚糖進行復配組合,應用于冷卻羊肉中。結果表明,茶多酚與Nisin、茶多酚與殼聚糖之間的交互效應不顯著;復合保鮮劑Nisin、殼聚糖、茶多酚的最佳配比分別是0.137%、1.395%、0.158%。汪學榮[13]采取不同滅菌方式對鮮牛肉進行表面滅菌,在不同組成的涂膜保鮮劑中浸漬一定時間,在0~4℃下貯存。結果表明,用有機酸混合液對鮮牛肉進行表面滅菌后,在3%海藻酸鈉、0.03%茶多酚和0.20%檸檬酸水溶液中浸漬2min,取出靜置10min,浸泡于2%CaCl2溶液中,取出然后于0~4℃下貯存,保鮮期達 28d。曾亮[14]研究表明,添加500mg/kg的70%小葉種兒茶素和800mg/kg的70% EGCG兒茶素可以很好地改善鴨胸肉肉色和延長鴨胸肉的貨架期。李衛春[15]研究在日糧中添加茶多酚對肉雞生產性能及雞肉抗氧化性能的影響發現,茶多酚的添加能降低肉雞胸肌中的MDA含量,對機體的抗氧化能力有一定的促進作用,有利于延長肉品的貨架期。

茶多酚也添加在肉制品中,和其他保鮮劑復合使用。徐寶才[16]以牛肉火腿切片分離出的乳酸桿菌和腸桿菌為供試菌進行抑菌實驗,結果表明,茶多酚添加量達到1%時,抑菌圈比較明顯,可選用0.5%茶多酚+0.015%Nisin復合保鮮劑對牛肉火腿切片的腐敗菌進行控制。I.Valencia[17]將亞麻籽油或魚油和綠茶兒茶素添加到新鮮豬肉香腸里,7d后,加有魚油和兒茶素的香腸脂質氧化顯著降低,對豬肉顏色沒有影響。添加亞麻籽油對香腸的感官沒有影響,添加了魚油和兒茶素的香腸風味有進一步提高。孫衛青[18]以低溫醬鴨為原料,得出抑制醬鴨腐敗菌的最佳組合為殼聚糖2.00%、Nisin0.01%、茶多酚1.00%、桂皮2.40%。利用此保鮮劑保鮮,加上真空包裝、低溫水浴殺菌,可使醬鴨保質期冷藏達2~3個月。

3.2 水產品

(3)構建易貶值、難保管的涉案財物的應急處置程序。建議《意見》第5條增加規定易貶值、難保管的涉案財物的應急處置程序。首先,列舉易貶值、難保管的物品的類型,同時設置兜底條款,使司法機關可以根據個案的具體情況判定哪些財物屬于易貶值、難保管的物品。其次,規定訴訟程序終結之前,資產清算組可以根據具體情況召開會議,投票表決涉案財物是否應列入易貶值、難保管的物品清單,然后將該物品清單及拍賣申請報給法院裁決。最后,法院裁定駁回資產清算組的拍賣申請,或者對易貶值、難保管的物品進行拍賣、變賣,所得資金匯入資產清算組的專用賬戶。

茶多酚應用于魚類保鮮,能夠有效地抑制魚脂質氧化和三甲胺、揮發性鹽基氮等的生成。He Yuehua[19]將綠茶葉、茶葉提取物及兒茶素單體分別添加到于75℃煮熟,貯存在4℃下7d的魚肉模擬系統中,三種物質都有較好的氧化穩定性,EGCG抗氧化性最好。Y Seto[20]研究臺灣產的不同發酵程度茶,龍井型綠茶、四季春烏龍茶、洞頂烏龍茶、包種茶和紅茶的熱水提取液抑制藍色鯡魚的脂質過氧化作用,發現以上提取液對魚體內亞油酸有抗氧化作用,這可能與兒茶素,尤其是EGCG的含量有很大關系。洞頂烏龍和綠茶能夠有效地抑制鯡魚魚肉和皮膚顏色變暗。范文教[21]在研究茶多酚對鰱魚微凍冷藏保鮮的影響中發現,經濃度0.1%茶多酚處理再進行微凍冷藏的鰱魚更能有效地抑制細菌繁殖,減緩脂肪氧化,延緩腐敗變質,從而延長鰱魚保鮮期。茅林春[22]研究茶多酚對鯽魚微凍貯藏過程中品質的影響,發現茶多酚對于微凍狀態下的鯽魚具有良好的抑菌和抗氧化作用,能夠明顯延緩鯽魚的腐敗變質。Lin Chih-Cheng[23]研究發現茶葉提取物涂膜能增強冰凍鰹魚片的貯藏質量,綠茶和包種茶對鰹魚片中脂質氧化和蛋白質氧化有較好的保護作用,能夠延長保鮮期。

3.3 油脂

油脂在常溫下保存極易因自動氧化而發生酸敗變質,給消費者健康造成危害。茶多酚對豬油、大豆油、魚油等均有明顯抗氧化作用。歐陽預祝[24]研究表明添加茶多酚能有效防止茶籽油因紫外光、溫度和氧化劑等導致的過氧化值增加。Wanasundar UN[25]對加入綠茶兒茶素的海豹和鯡魚油脂的穩定性進行研究,在精煉、漂白及祛臭的兩種油脂中各加入200ppm兒茶素或VE、BHA、BHT、TBHQ進行比較,結果表明,加入綠茶兒茶素的油脂具有極好的氧化穩定性,而且優于加入VE、BHA、BHT、TBHQ的樣本,兒茶素在抗海洋生物油脂氧化活性為ECG>EGCG>EGC>EC,ECG的效果略好于TBHQ。舒愛民[26]研究了添加茶兒茶素對魚油中多烯脂肪酸分解和過氧化物形成的抑制效果。結果表明,茶兒茶素可有效地抑制魚油的過氧化物形成和多烯脂肪酸分解,在相同的溫度(30℃)條件下,茶兒茶素的抗氧化活性優于VE。趙聲蘭[27]研究茶多酚及增效劑對核桃油的抗氧化作用。結果表明茶多酚對核桃油表現出較強的抗氧化能力,抗氧化能力優于VE、VC,能顯著延長核桃油的氧化反應誘導期。使用200mg/kg茶多酚可使核桃油在20℃下的貨架壽命由129d延長至665d。

由于茶多酚脂溶性較差,將茶多酚進行改性,既增加了其溶解性,又增強了抗氧化抑菌活性。改性茶多酚可做為含不同程度不飽和脂肪酸的動植物油脂的抗氧化劑,廣泛應用于色拉油等高級食用油和魚油中。陳志華[28]將脂溶性的茶多酚添加到色拉油中,添加量為200mg/kg,結果顯示茶多酚有明顯的增強油脂抗氧化作用。聶芊[29]將豆油脂肪酸茶多酚酯作為油脂的抗氧化劑,添加到大豆油中,考察其抗氧化性能。結果表明,制備豆油脂肪酸茶多酚酯較佳條件是:茶多酚與豆油脂肪酸的質量比為1∶25,在氮氣保護下,溫度80℃,反應時間5h。豆油脂肪酸茶多酚酯具有較好的油溶性,可提高豆油的抗氧化性能,且豆油脂肪酸茶多酚酯的抗氧化活性優于茶多酚和BHT。

茶多酚還是一種良好的甲醛捕獲劑,對水產品、香菇等食品及空氣、夾合板等中的甲醛捕獲有良好的應用前景。Zhun Qin[30]采用綠茶和紅茶提取液對海豹油脂中來源于過氧化反應的羰基物質誘捕效果進行研究,添加提取液后將海豹油脂存儲在60℃下140h,并使用SPME-GC-MS分析檢測,發現四種主要的脂質過氧化反應產物乙醛、丙烯醛、丙醛、丙二醛的含量降低。丙二醛、丙烯醛的抑制率相對較高,這是由于他們是活性羰基組分;還研究了綠茶茶多酚是否能捕獲丙烯醛,結果發現,EGCG能夠直接捕獲活性羰基組分,從而使海豹油脂中丙烯醛及其他醛類含量降低。

3.4 果蔬

在新鮮水果、蔬菜表面噴灑低濃度的茶多酚溶液,可抑制細菌繁殖,保持蔬菜、水果原來的色澤,達到保鮮防腐的目的。同時,還可減少VC的損失。王紹美[31]在草莓果實貯藏過程中,采用茶多酚復合保鮮劑處理,在 4℃低溫下貯藏半個月,好果率達90.9%,果實呼吸強度和透性變化平緩,外觀和內部品質得到良好保持。細胞中VC和SOD活性維持一定水平。她還采用茶多酚復合膜處理獼猴桃[32],有效地降低獼猴桃淀粉酶活性及果膠酶活性,并且保護VC,從而保持果實硬度。

Imène Jaziri[33]研究在發酵和貯藏過程中綠茶和紅茶對酸奶微生物的影響,在發酵之初將茶添加其中,貯藏在4℃下42d,結果發現,將茶或兒茶素添加到酸奶中,并不會影響酸奶的特征性微生物,細菌也不會影響兒茶素。相似的,綠茶和紅茶不會影響酸奶的乳酸水平。

3.6 其他

Wu Yue[34]研究茶多酚對大米淀粉老化的影響,按照一定配比在大米淀粉中添加茶多酚,發現隨著茶多酚水平的提高,淀粉膠凝作用的焓和溫度顯著降低。貯藏溫度4℃下,20d,添加茶多酚10%~20%的淀粉未出現老化,10d之后,也沒有出現再結晶退火。表明茶多酚有明顯的抑制大米淀粉老化的作用。

穆同娜[35]對軍用應急食品基礎配方進行初步研究,選用茶多酚作為抗氧化劑添加于奶油中,并通過HLB值篩選出可以使天然奶油油包水乳狀體系獲取最穩定效果的HLB值,并通過實驗得出抗氧化效果最好的配方,為保證食品具有較長時間的保質期提供了主要數據依據。

茶多酚天然高效的抗氧化和抑菌功能,深受寵物食品行業的歡迎,被廣泛應用在商品犬糧中做保鮮劑和抗氧化劑,以延長商品的貨架期[36]。

4 小結

茶多酚作為一種天然添加劑,目前在食品貯藏中一般與其他天然添加劑聯合使用。如茶多酚和VE、VC的混合增強了防腐效果。可見,茶多酚和其他天然添加劑聯合開發使用,既不改變甚至能改善食品風味,又增強抗氧化和抑菌能力,延長貨架期。而且,茶多酚的抗氧化性受到食品中各成分或外源食品添加劑的影響。可針對不同的食品,采用不同的氧化劑組合,不同的比例,開發出優質的食品添加劑。另外,現在人們利用酯化或甲基化等方法將茶多酚改性,增強其脂溶性,將改性后的茶多酚應用在各種食品中,特別是油脂食品,提高抑菌性、抗氧化性和油溶性,將成為一大亮點。除此之外,茶多酚在畜牧業上作為飼料添加劑,通過在動物飼養過程中提高其生長性能,從而提高宰殺后的保鮮效果,在畜牧業中將有很大應用前景。現在,茶多酚還被應用在大米、軍需食品等的貯藏上。由此可見,茶多酚應用在食品貯藏中的范圍會越來越多樣化。

茶多酚是一種混合物,結構復雜,具有良好的抗氧化能力的同時,自身會發生氧化而產生具有較強氧化性的物質和新的自由基,影響食品貯藏[37]。如兒茶素EGCG對不飽和程度高的不飽和脂肪酸的抗氧化活性強,但是,隨著時間的增加,其在高的不飽和脂肪酸的氧化分解速率更快[38]。因此,在貯藏過程中茶多酚自身氧化變化的研究,最終產物的結構以及對食品的感官和營養成分是否有影響,如何平衡抗氧化和自身氧化等成為有待解決的問題。此外,高聚物容易影響蛋白質自身容易氧化,生成各種反應產物,是否可以加入單體物質,如EGCG,減少自身氧化。兒茶素的氧化聚合物也具有很好的抗氧化能力,在某些程度還超過了兒茶素[39-40],如茶黃素。這些問題有待進一步研究。一般來說,未發酵茶抑菌活性較高,其次是半發酵茶,發酵茶。總多酚含量越多,抗氧化性越強[3]。那么不同茶類的抗氧化和抑菌作用是否存在不同等問題也有待進一步研究。

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Application status of tea polyphenol on food storage

GUAN Xing-li,LUO Li-yong,ZENG Liang*
(College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400715,China)

Tea polyphenols is a natural additive of the food storage.The application of tea polyphenols in meat and its products,aquatic products,oil and so on were reviewed in this paper,and the application prospect of tea polyphenols in food storage was forecasted.

tea polyphenol;addictive;food;application

TS201.2

A

1002-0306(2010)07-0410-04

2009-08-10 *通訊聯系人

官興麗(1986-),女,碩士研究生,研究方向:茶及天然產物研究與開發。

西南大學博士基金資助項目(SWUB2008005)。

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