天然抗氧化劑在肉制品中抑制脂肪及蛋白質氧化方面的研究進展

李明

摘要：肉制品中的脂肪、蛋白質含量豐富，水分活度高，在貯運過程中易被氧化而產生酸敗味和褪色，從而失去食用價值和商業價值。因此，如何提高肉制品的貨架期成為肉品工業的挑戰之一。天然抗氧化劑具有安全性高、抗氧化能力強、無副作用和防腐保鮮等優點，將在肉類工業領域具有廣闊的前景。本文簡要介紹了脂肪及蛋白質氧化的機理及抗氧化劑在肉及肉制品中的作用機理，重點綜述了天然抗氧化劑在肉制品中抑制脂肪及蛋白質氧化方面的研究進展，討論了天然抗氧化劑的研究現狀及以后的研究趨勢。

關鍵詞：天然抗氧化劑;活性物質;抗氧化機理;肉制品

肉和肉制品在加工和流通過程中，經常會出現氧化酸敗和褪色現象，脂肪和蛋白質的氧化是除微生物污染外最大的影響因素。肉類食品中的氧化作用可引起脂類和蛋白質降解，使得食品風味和香氣失去，對營養價值和感觀品質產生不良影響。因此，為了防止肉制品變質以及變質所帶來的危害，抑制肌肉中脂肪氧化是非常重要的。除了在肉制品的加工和流通環節中采真空包裝等物理措施外，在肉制品中添加適量安全、高效的抗氧化劑也是一種很好的方法。目前工業上使用的大多數是合成抗氧化劑，雖然抗氧化效果好，但其安全性一直受到質疑，因此，天然抗氧化劑的開發利用成為肉品工業領域研究的一大熱點，大力開發天然抗氧化劑并應用于肉品工業領域具有重要而廣闊的前景。

一、肉及肉制品中蛋白質和脂肪的氧化機理

畜肉、禽肉、海產品等對氧化過程很敏感，主要是因為肌肉組織中含有高濃度的易被氧化的脂類、亞鐵血紅素、過渡態的金屬離子和各種氧化酶，而脂肪氧化和蛋白氧化是引起食品品質劣變的主要因素。Montgomery等指出在紅肉中肉色的褪色和氧化酸敗或形成不良風味主要是由于肌紅蛋白的氧化和脂肪的氧化引起的。一般來說，肌紅蛋白氧化和脂肪氧化是同時出現的，并且它們之間會相互加速彼此的氧化過程。Chan等利用肌紅蛋白-脂質氧化體系研究氧合肌紅蛋白對脂肪氧化的作用，發現在氧合肌紅蛋白氧化的過程中，肌紅蛋白能催化脂肪氧化，在相同濃度情況下，氧合肌紅蛋白的催化作用比高鐵肌紅蛋白的催化作用更強，并且在氧合肌紅蛋白氧化過程中產生了過氧化氫（H2O2），H2O2與肉中的鐵離子能通過Fenton反應產生羥基自由基（·OH），此外，在加工過程中離子輻射（X-射線、γ-射線）也會產生羥基，紫外線照射產生單線態氧（1O2），動物體內自身新陳代謝和呼吸鏈電子傳遞過程中的電子轉移產生的超氧陰離子（O2-·）自由基等。

二、天然抗氧化劑的作用機理

目前食品工業主要使用的氧化劑有合成抗氧化劑和天然氧化劑。凡能夠干擾自由基連鎖反應的引發及擴散過程，并具有可以抑制自由基反應過程的任何物質，都可以被稱為抗氧化劑或者自由基清除劑。

（一）清除自由基

脂類化合物的氧化反應主要涉及自由基的鏈反應，為了抑制氧化的進行，添加抗氧化劑是除了利用包裝隔絕空氣和光線外抑制氧化的最有效的手段。酚類化合物與脂類自由基反應后形成的自由基穩定性高，原因是未成對的電子在可以苯環上離域分布，因此，有效的自由基終止劑必須具備的條件為：（1）能夠給脂類自由基提供氫原子;（2）產生的穩定性高的自由基。

（二）螯合金屬離子

金屬離子的價態發生變化過程起到了傳遞電子的作用，因此可縮短連鎖的引發期的時間，從而使脂類化合物氧化的速度加快。金屬離子螯合劑是通過螯合引發鏈反應的物質作用以此來抑制自由基的生成，并不能直接與自由基結合，從而只是間接地起到抗氧化作用，因此單獨使用時效果不佳，應與其它抗氧化劑混合使用。

（三）消除氧

此類抗氧化劑主要是通過本身發生氧化還原反應以此來抑制氧化。如Vc由于分子2， 3位上有兩個相鄰的烯醇式羥基，它們具有較強的還原性，因此可以有效地消耗油脂中的氧，還原油脂中的過氧化物，從而抑制氧化反應的發生。同樣，亞硫酸及其鹽類在食品中極易發生氧化反應生產硫酸及硫酸鹽，因而也起到抗氧化作用。

（四）作用于自由基有關的酶

有研究發現，槲皮素可抑制次黃嘌呤氧化酶及細胞色素P-450的活性，甘草次酸由能抑制苯丙羥化酶而起到抗脂質氧化的作用，黃皮酰胺抑制谷胱甘肽過氧化酶活性，TP能夠有效抑制細胞中細胞色素P-450和NADPH（細胞色素還原酶）的活性。

三、天然抗氧化劑在抑制脂肪和蛋白質氧化方面研究進展

人們越來越傾向于選擇天然的食品，這促使食品企業開始在各種產品中添加天然的抗氧化劑來減少脂肪氧化劣變，提高食品的質量和營養價值[5]。

（一）天然抗氧化劑在抑制肉及肉制品脂肪氧化方面的應用

很多中草藥、香辛料和它們的提取物已被加到各種食品中來提高食品的風味特性并延長其貨架期[6]。冷凍的包裝的肉和肉制品的貨架期較短，流通困難。很多研究都表明使用天然的抗氧化劑可以提高肉制品的質量，進而延長肉制品的貨架期。天然抗氧化劑可以在屠宰前通過飲食喂給動物，也可以屠宰后將其直接涂到肉的表面或者采用活性包裝。天然抗氧化劑可以顯著地延遲脂肪氧化。

（二）天然抗氧化劑在抑制肉及肉制品蛋白質氧化方面的應用

當消費者評價肉的質量時，經常依據肉色判斷肉的新鮮度，所以肉色是反映肉食用品質的最重要的因素。肉的顏色變化是由于鮮紅色的氧合肌紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白，它將賦予肉沒有吸引力的棕褐色。一些研究者認為天然的抗氧化劑可以通過保持肉的紅度值（a*）減少肉色的損失并減慢高鐵肌紅蛋白的形成速度。食用天然抗氧化劑可以影響肉色，如添加牛至精油的羊肉（1 mL/kg）具有較高的紅度值（a*）和黃度值（b*）;另一個例子就是在牛排表面噴灑迷迭香和抗壞血酸的溶液，在冷藏過程中高鐵肌紅蛋白的生成量減少并賦予肉較新鮮的紅色。但是，Carpenter也指出向豬肉餡餅中添加葡萄籽和熊果的提取物，豬肉餡餅的顏色參數（亮度值 L*， 黃度值b*，紅度值a*）沒有發生改變，在新鮮的雞胸肉中也有相似的結果，這說明有一些抗氧化劑可以抑制脂肪氧化，但對色素氧化并未起到良好的抑制作用。

四、問題及展望

添加抗氧化劑是控制肉類產品脂肪氧化最簡便的方法之一。我國具有豐富的植物資源，具有開發天然抗氧化劑的潛力。天然抗氧化劑取代化學合成抗氧化劑必將是食品工業的發展趨勢之一，開發安全、高效、成本低廉的天然抗氧化劑應用于肉制品中是今后的研究方向。但在研究過程中仍需注意下列問題：1）我國天然抗氧劑資源的開發應向資源豐富、含量高的植物發展，擴大規模，降低成本，實現工業化生產，運用現代化生物技術開發高性能、高純度、高穩定性的產品。2）單一活性成分抗氧化作用往往弱于混和物，應重視對抗氧化活性成分之間抗氧化協同作用的研究，尋找并合成高效、低毒、復合型抗氧化劑。3）天然抗氧化劑的作用機制、應用范圍和影響因素還不十分清楚，而且并非所有天然抗氧化劑都是絕對的安全、無毒，因此在決定使用某種天然抗氧化劑時仍需要通過毒理學檢驗。人體內許多慢性疾病是由于氧化產生的自由基導致的，而天然植物中的許多抗氧化成分如黃酮、多酚、生物堿、萜烯類化合物都有抗氧化作用，這些物質可能具有預防疾病的功效。在研究天然抗氧化劑控制肉制品中脂肪氧化的同時也可考慮其保健功能和醫療價值。

參考文獻：

[1]劉小紅， 張尊聽. 市售天然植物香料的抗氧化作用研究[J]. 食品科學， 2002， 23（1）： 143-145.