肉制品天然抗氧化劑的研究進展

朱香，林劍軍，白衛東

（1.廣州酒家集團利口福食品有限公司，廣東 番禺 5114422；2.仲愷農業工程學院，廣東 廣州 510225）

0 引言

肉和肉制品不但營養豐富，富含各種人體需要的營養素，而且色味俱佳，是人們餐桌上的一種重要食材。如何保證肉制品產品的感官品質和營養品質一直是企業和科研界關注的熱點問題，而脂肪氧化問題更是其中的重中之重。脂肪氧化不但會使肉和肉制品氧化酸敗，還會導致肉制品發生褪色和褐變，并使得肉制品失去其原有的營養價值。目前解決的辦法主要是在肉制品的加工過程中加入抗氧化劑，抗氧化劑不但能有效抑制肉制品中脂肪的氧化，還有提高肉制品產品品質、延長肉制品的貨架期的作用[1]。肉制品工業中常用合成的抗氧化劑，雖然丁基羥基茴香醚（BHA）、特丁基對苯二酚 （TBHQ）和二丁基羥基甲苯（BHT） 等合成的抗氧化劑都有很好的抗氧化效果，但卻具有潛在的毒性，過量攝入會對人體健康造成影響[2]。天然抗氧化劑是從天然食品中提取出來的具有抗氧化功能的活性物質，其抗氧化能力很強，而且安全性比合成抗氧化劑高，所以近年來對天然抗氧化劑的研究越來越多。分析肉制品脂肪的氧化機理和抗氧劑的作用機理，并介紹幾種天然抗氧化劑的應用，對天然抗氧劑的應用前景進行展望。

1 脂肪氧化的機理和抗氧化劑的作用機理

1.1 脂肪氧化機理

在脂肪氧化過程中，肉制品中的不飽和脂肪酸經過鏈式反應生成醛、酮和低級的脂肪酸，使得肉制品的風味變差，此外，脂肪氧化還會導致肉制品中的其他營養物質發生降解作用，降低其原有的營養價值。脂肪的氧化過程可分為3個階段[3]：在光、熱和金屬的作用下，脂肪分子產生游離基和活性氫原子，隨后游離基和氧氣反應生成過氧游離基；脂肪分子和上一步中生成的過氧游離基繼續反應生成氫過氧化物；若2個過氧游離基互相結合，生成穩定的非自由基，脂肪氧化的鏈式反應終止。

脂肪氧化過程中生成的氫過氧化物是肉制品酸敗的根源，在脂肪氧化后續的一些副反應當中，氫過氧化物不但會分解生成醛、酮和低級的脂肪酸，還會發生一系列的分解和聚合反應，產生各種復雜的氧化物，進一步影響肉制品的風味。

1.2 肉制品抗氧化劑的作用機理

不同抗氧劑的作用機理各不相同，主要有以下3種：第1種是氫原子轉移機理，在脂肪氧化鏈式反應的引發過程中，不飽和脂肪酸被氧化成過氧游離基，一些抗氧化劑可以和引發過程中生成的過氧游離基發生反應，生成穩定的產物，從而有效地阻止鏈式反應的繼續進行，多酚和維E就屬于這一類抗氧化劑[4]；第2種是絡合機理，肉制品中的游離金屬離子可以催化過氧化氫生成羥基自由基，一些抗氧化劑可以和游離的金屬離子發生絡合反應，抑制羥基自由基的生成，阻止脂肪氧化反應的發生；第3種是電子伴隨質子轉移機理，抗氧化劑的電子轉移，生成正離子自由基，然后再進行質子轉移，完成整個抽氫反應，并形成一個苯氧自由基，它可以通過共振作用而達到穩定，從而減緩或終止自由基鏈式反應，山奈酚就屬于這一類抗氧化劑[5]。

2 肉制品的天然抗氧化劑

天然氧化劑一般來源于水果、香辛料、蔬菜、副食品等天然食品。植物中的抗氧化活性成分是天然抗氧劑的主要來源。植物在生長的過程中，一直受到外界和自身產生的氧化物質的影響，為了對抗氧化作用帶來的損害，植物在進化的過程中形成了自身的抗氧化系統，能合成各種抗氧化活性物質來對抗自由基和脂肪催化氧化劑等各種氧化物質的氧化作用。植物體內的抗氧化活性物包括酚類、維生素和黃酮等物質，這些物質具有抑制植物體內的自由基、與金屬離子發生絡合反應、充當還原劑的作用，多酚類物質具有很強的供氫能力，而卡諾醇的抗氧化能力甚至比BHA還強，大量研究表明這些抗氧化物在肉制品中也能發揮良好的抗氧化作用[6]。植物源的抗氧化劑不但分布廣泛、含量高，而且抗氧化活性強，具有廣闊的發展前景。

此外，動物體內也含有很多具有抗氧化功效的活性物質，如肌肽、美拉德反應產物和酶類等[7]。肌肽和美拉德反應產物都具有一定的清除自由基的作用，而且還能和金屬離子發生絡合反應，因而具有很強的抗氧化活性[8-9]。

2.1 植物源的天然抗氧化劑

2.1.1 香辛料提取物

以各種芳香類植物的芳香部位為原料，經過人工加工而制成的芳香物質稱為天然香辛料。人們很早就開始把天然香辛料作為一種調味劑來使用，天然香辛料不僅能去除食物的腥味，還有增香和保存食物的作用。隨著對天然香辛料的深入研究，人們發現香辛料不僅有改善食物風味的作用，而且部分香料中的活性提取物具有延緩肉制品氧化和延長肉制品保質期的作用。這些芳香植物主要有迷迭香、生姜、肉桂、花椒、八角和大蒜等，含有的抗氧化活性成分主要是酚類、黃酮和生物堿類等[10]。

迷迭香是一種天然的香料植物，其葉和花具有使人愉悅的香味，是西餐中常用的香料。迷迭香的精油提取物具有良好的抗氧化性能，其活性抗氧化成分主要是多酚和鼠尾草酸。迷迭香酸有很強的供氫能力，可以和引發過程中生成的過氧游離基反應，從而發揮抗氧化功效。鼠尾草酸則能夠通過捕獲過氧游離基來抑制脂肪氧化的鏈式反應[11]。張慧蕓等人[12]在熟肉糜中加入迷迭香提取物后，測定了熟肉糜在貯藏期間色差、pH值、硫代巴比妥酸反應物值，并且與丁基羥基茴香醚進行抗氧化性的比較，結果表明，迷迭香提取物能有效抑制肉糜中的脂肪氧化反應，增加肉糜鮮紅的色澤，迷迭香提取物的氧化效果與0.02%丁基羥基茴香醚效果相當。陳璐等人[13]在速凍牛肉丸中加入不同量的迷迭香提取物，測定了牛肉丸在-18℃貯藏期間的硫代巴比妥酸值、過氧化物值、顏色和感官評定指標，結果表明，迷迭香提取物有抑制牛肉丸脂肪氧化和改善牛肉丸風味的作用。

肉桂常指肉桂樹的樹皮，別稱玉桂和桂皮，具有強烈的氣味。肉桂樹皮不但可以用作調味劑來烤制面包和腌制肉類食品，在食用香精、日用品和化妝品等領域亦有廣泛的應用。肉桂皮中含有的桂皮油是肉桂抗氧劑活性物質的主要來源，其主要抗氧化成分和迷迭香相似，包括酚類和黃酮類，這些物質能與脂肪氧化鏈式反應中的過氧游離基反應，與金屬離子絡合，從而發揮抗氧化的作用[14-15]。夏秀芳等人[16]把不同濃度的肉桂皮提取物加入到冷卻肉中，測定了高鐵肌紅蛋白和pH值等各項指標，結果表明，肉桂提取物對冷卻肉具有良好的保鮮抗氧化作用。

2.1.2 果蔬提取物

水果和蔬菜不但含有膳食纖維、礦物質和維生素等對人體有益的成分，而且果蔬中的多種活性成分被證明有抗氧化的作用[17]。果蔬中的抗氧化活性成分主要為酚類物質和維生素，如蘋果多酚、槲皮素、蘆丁和維C等。這些活性成分對肉制品都有很好的抗氧化效果[18]。

彭雪萍等人[19]以蘋果汁的生產廢渣為原料制取得到蘋果多酚提取物，然后把蘋果多酚與二丁基羥基甲苯進行復配，把一定濃度的復配物加入到臘肉涂膜液中，最后測定臘肉的酸價和過氧化值，結果表明，這種蘋果多酚和二丁基羥基甲苯的復配氧化劑具有明顯抗氧化效果，能使臘肉的保鮮期延長1個月左右。王超[20]在傳統火腿發酵中期采用葡萄籽提取物和葡萄籽提取物聯合油脂2種抗氧化處理，分析火腿脂質在發酵成熟時的氧化變化，測定了經過抗氧化處理的火腿發酵成熟時期和成熟結束時的過氧化值和TBARs值，結果表明，葡萄籽提取物具有對火腿脂質的良好抗氧化效果。石亞中等人[21]把芹菜粉、石榴皮多酚和維生素C制成復合腌制劑來腌制豬肉，利用正交試驗優化腌制劑的配比后對腌肉進行感官評定，并測定了腌肉的亞硝酸鹽殘留量、腌肉的TBARs值和研制過程中揮發性鹽基氮的含量。結果表明，這種腌制劑具有一定的抗氧化效果，能有效提高腌肉制品的品質。土耳其有科學家把濃縮和干燥后的石榴籽提取物添加到牛肉丸中，同時在空白對照的基礎上，增加了加入二丁基羥基甲苯的牛肉丸樣品組作為對照，結果表明，石榴籽提取物能有效抑制牛肉丸的脂肪氧化，并且可以提高牛肉丸的感官品質。

2.1.3 茶多酚提取物

茶葉中的多酚類物質總稱為茶多酚，茶多酚是一種多羥基類化合物，主要含有以下幾種化學成分：兒茶素、黃酮類物質、花青素和酚酸類物質。兒茶素的含量在茶多酚中超過60%，是茶多酚的主要成分。兒茶素、沒食子兒茶素、兒茶素沒食子酸酯和沒食子兒茶素沒食子酸酯是組成兒茶素的4種主要物質，這4種兒茶素均具有很強的抗氧化作用，其中沒食子兒茶素沒食子酸酯的抗氧化能力是L-異壞血酸的100倍[22]。

茶多酚主要通過清除活性氧、清除自由基和金屬離子進行絡合反應和結合氧化酶來實現其抗氧化的作用[23]。姚波將質量分數為0.15%的茶黃素添加到香腸之中，通過測定理化性質和感官評價，分析了茶黃素的抗氧化作用，沒有添加茶黃素的對照組香腸在40 d過氧化值為0.54 g/100 g，超過國家標準，而經過茶黃素處理的香腸50 d的酸價為0.46 g/100 g，小于國家標準值0.5 g/100 g，以上結果表明，茶黃素對香腸有顯著的抗氧化和保質作用[24]。廖丹等人[25]在魚糜中加入茶多酚，通過對冷藏魚糜的水分含量、凝膠強度、揮發性鹽基氮等因素的測定，并研究了魚肉脂肪氧化的變化。結果表明，茶多酚對冷藏魚糜有保鮮效果，高濃度的茶多酚在氧化后期能有效地抑制脂肪酸的衰敗。張健凱等人[26]使用茶多酚和維C分別處理腌制過的豬肉。結果表明，茶多酚和維C都具有降低腌制豬肉的殘留亞硝酸鹽含量和TBARs值的作用，維C降低腌制豬肉的殘留亞硝酸鹽含量的能力比茶多酚強，茶多酚的抗氧化效果比維C好。

2.2 動物源天然抗氧化劑

2.2.1 肌肽

肌肽由β-丙氨酸和L-組氨酸通過肌肽合成酶合成，是一種水溶性二肽，存在于脊椎動物的骨骼肌中，肌肉在發揮功能的同時生成了肌肽，不同種類動物的骨骼肌中肌肽含量不同。肌肽能夠抑制肉制品中由鐵催化引起的的脂類氧化反應，對骨骼肌肌質網膜的非酶脂類過氧化的也有抑制作用，而且肌肽還對轉運金屬鐵、血紅蛋白和脂氧合酶具有抑制作用，是一種高效的天然抗氧化劑[27]。

布冠好[28]把肌肽加入到冷藏碎豬肉當中，測定了肉品的TBARs值和高鐵肌紅蛋白的含量，并對比了肌肽和其他抗氧化劑的抗氧化活性，結果表明，肌肽能有效抑制冷藏碎中肉的TBARs值和高鐵肌紅蛋白的含量，且抗氧化效果比植酸和維C好。邢子鑫等人[29]把肌肽標準溶液加入豬肉勻漿當中，測定豬肉勻漿的過氧化值、揮發性鹽基氮含量和菌落總數，并比較了肌肽和其他抗氧化劑的抗氧化效果，結果表明，肌肽對豬肉勻漿具有顯著的抗氧化作用，且其抗氧化作用要優于抗壞血酸。趙謀明等人[30]以分子量少于5 kDa的草魚肽為原料，加入木糖進行美拉德反應，發現美拉德反應修飾可使草魚肽表現出更強的抗氧化性。

2.2.2 蜂膠

蜂膠是一種蜜蜂把采集到的樹脂和自身上顎腺的分泌物、蜂蠟和花粉混合到一起，合成一種有香味膠裝物質[31]。蜂膠的成分十分復雜，到目前為止已經有接近300種化學物質從蜂膠中鑒定出來，其中黃酮類物質就有超過70種，主要包括槲皮素、蘆丁、楊梅酮、山奈酚和生松素等。這些黃酮類化合物與蜂膠的抗氧化性具有很高的相關性[32]。

詹磊[33]研究了蜂膠對廣式臘腸氧化安全性的影響。結果表明，添加蜂膠（質量分數為0.04%） 能有效抑制廣式臘腸氧化指標升高，并且對臘腸感官品質影響最小。

3 結語

目前，國內有大量關于天然抗氧化劑的研究，但是還有很多天然抗氧化活性物質的作用機理還是不明確，以至很多天然抗氧化物只能存在于理論當中，不能實際應用，未來仍需要進一步確定天然抗氧化劑的抗氧化機制。其次，大部分天然抗氧劑在動植物體內的含量極少，或是提取這些活性物質具有一定難度，提取成本比較高，難以實現工業化生產，所以天然抗氧化目前并不能替代合成抗氧化劑，如何擴大天然氧化劑的生產規模、降低其生產成本也是一個值得重視研究課題。最后，針對復配天然抗氧化劑的研究還較少，未來可以通過加大對天然抗氧化物的研究力度，采用一些高新技術促進復配天然抗氧化劑的發展。天然抗氧化劑安全無毒，能有效抑制肉制品的脂肪氧化，并且還有保質、殺菌、護色和保鮮的作用，未來可以取代化學合成的抗氧化劑。