天然植物多酚在生鮮肉及其制品防腐中的應(yīng)用研究進展

宋文文，梁榮蓉，張一敏，毛衍偉，羅 欣，仝 林，韓永勝，楊嘯吟,*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018；2.國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系通遼站，內(nèi)蒙古 通遼 028000；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計預(yù)測，2025年世界人口將增至81 億，人類對豬肉、牛肉、羊肉及禽肉等肉制品的消費需求隨之快速增加，屆時全球肉類消費總量可達到35 694 萬t，較2013年同比增長18%。然而，全球每年有約1/3的食物因未被消費者食用而廢棄，其中肉類腐敗是導(dǎo)致這些食物浪費的重要原因之一，給生產(chǎn)企業(yè)和消費者都帶來了巨大經(jīng)濟損失，成為全球肉類工業(yè)實現(xiàn)低碳綠色發(fā)展的一大障礙。尤其是在當(dāng)下全球糧食危機爆發(fā)的大背景下，如何減少因肉品腐敗而導(dǎo)致的嚴重浪費問題儼然已成為當(dāng)務(wù)之急。多酚是植物中分布最廣泛的一類次級代謝產(chǎn)物，常見于水果、蔬菜、茶葉、香料、豆類等天然植物中，具有來源廣泛、成本低廉、抗氧化和抗菌性能優(yōu)良等優(yōu)勢[1-2]。隨著消費者對原生態(tài)、健康食品的追求與日俱增，科研工作者在多酚生理活性和功能等領(lǐng)域逐漸掀起了一股研究熱潮，多酚類物質(zhì)有望成為生鮮肉及加工肉制品中最有前景的一類天然防腐添加劑，將被廣泛應(yīng)用于肉制品的貯藏保鮮中。本文主要總結(jié)多酚的抗氧化和抗菌性能以及近些年不同種類多酚物質(zhì)在肉品防腐中的使用方法，為多酚在肉類產(chǎn)業(yè)的科學(xué)應(yīng)用提供理論參考。

1 肉與肉制品的腐敗變質(zhì)

肉與肉制品含有較高的水分活度和豐富的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致其極易發(fā)生腐敗變質(zhì)，出現(xiàn)異味、變色、發(fā)黏等品質(zhì)劣變，從而降低消費者的購買意愿。肉品腐敗的主要原因可歸納為以下3 點：1）肉的氧化，主要涉及脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化。其中脂質(zhì)過氧化反應(yīng)通常被認為是一種非微生物作用導(dǎo)致肉品腐敗的氧化現(xiàn)象，可引發(fā)肉的酸敗風(fēng)味，以及顏色、外觀甚至營養(yǎng)價值的劣變。蛋白質(zhì)的氨基酸側(cè)鏈和肽鏈同樣易與氧自由基發(fā)生鏈式反應(yīng)而被氧化，蛋白質(zhì)的氧化也會加速肉的褐變，導(dǎo)致其嫩度和保水性降低等品質(zhì)問題。2）微生物分解與代謝。微生物是引起肉品腐敗的主要因素，導(dǎo)致肉腐敗的細菌主要有腸桿菌、乳酸菌、不動桿菌、梭狀芽胞桿菌、希瓦氏菌、假單胞菌和熱殺環(huán)絲菌等[3]。當(dāng)肉被這些微生物污染時，它們會分解其中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪，甚至核酸等營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸、硫化物、有機酸、乙酯、氨、醛、酮、醇等物質(zhì)，這些物質(zhì)會相互作用導(dǎo)致肉產(chǎn)生腐敗異味[4]；蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的分解及微生物生物膜的形成則會導(dǎo)致肉的表面形成黏液；另外，一些產(chǎn)生H2S和H2O2的微生物還會導(dǎo)致肉的綠變，而假單胞菌等好氧菌大量繁殖時則會引發(fā)肉的褐變。以上感官品質(zhì)的劣變都會最終影響肉的食用品質(zhì)，導(dǎo)致消費者拒絕購買。3）肉的酶促自溶分解。肉自身含有大量具有自溶功能的內(nèi)源性酶類，如脂酶、蛋白酶和磷脂酶，在適宜的環(huán)境條件下，即使無菌環(huán)境中這些酶類也會自發(fā)降解肉類。例如，肉中的脂肪酶、酯酶和磷脂酶等可催化脂肪的水解，從甘油三酯中產(chǎn)生游離脂肪酸，導(dǎo)致肉品風(fēng)味劣變[5]。另外，肉中的外源性酶類（如核酸內(nèi)切酶、黏多肽酶、脂酶和蛋白酶）則主要來自于微生物的分泌或其自身細胞裂解后的釋放。值得注意的是，與微生物作用相比，內(nèi)源性酶類對肉的腐敗貢獻微不足道，尤其是當(dāng)肉pH值為5.4～5.5時。

2 多酚類物質(zhì)的防腐機制

多酚以酚環(huán)為基本單體，具有特異性、低毒性、高效性等諸多優(yōu)點，一般可分為酚酸和酚醇兩大類生物活性化合物，也可將多酚分為黃酮類、二苯乙烯類、單寧類和香豆素類等。植物來源的多酚由于其獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)而具有多種生物活性，如抗氧化、抗菌、抗炎，以及預(yù)防慢性病、心腦血管疾病、癌癥、骨質(zhì)疏松癥和神經(jīng)退行性疾病等[6]。以下將著重概述多酚在肉制品中的抗氧化和抗菌兩大防腐機制。

2.1 抗氧化性

活性氧和氮自由基是導(dǎo)致肉制品氧化的主要原因。多酚是植物中分布最廣泛的一種次級代謝產(chǎn)物，常見于蔬菜、水果、茶葉、豆類等天然植物中[1-2]。多酚具有良好的抗氧化性能，其抗氧化機制包括：1）清除自由基?？寡趸喾覣rOH可與自由基（R·）反應(yīng)，通過O—H鍵的斷裂將氫原子轉(zhuǎn)移到R·上（ArOH＋R·→ArO·＋RH），從而發(fā)揮淬滅自由基的功能。根據(jù)Zhang Hongyu等[7]報道，酚類化合物清除自由基的氧化還原反應(yīng)可遵循4 種化學(xué)途徑：質(zhì)子偶聯(lián)電子轉(zhuǎn)移、電子轉(zhuǎn)移-質(zhì)子轉(zhuǎn)移、質(zhì)子損失電子轉(zhuǎn)移及加合物形成。2）螯合金屬離子使其形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[8-9]。多酚發(fā)揮抗氧化活性不僅在于其清除自由基的能力，還在于多酚可阻礙氧化過程的進行。在發(fā)生氧化反應(yīng)時，金屬離子作為催化劑會加速氧化反應(yīng)進程，另外金屬離子還會促進化合物發(fā)生脫氫反應(yīng)，從而加速形成自由基[10]。多酚可以與游離金屬離子結(jié)合，如茶多酚可與鐵、銅等金屬離子結(jié)合形成惰性金屬絡(luò)合物，從而抑制氧化反應(yīng)和自由基的氧化效力[11]。3）增強抗氧化酶活性及基因表達，或抑制氧化酶活性（圖1）。李萌等[12]探討了沙棘籽提取物的抗氧化機制，以秀麗隱桿線蟲為生物模型研究抗氧化酶活性及相關(guān)基因表達，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沙棘籽提取物增加了超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽合酶的活性和基因表達，因此沙棘籽提取物提高了抗氧化酶的活性及含量，從而起到抗氧化作用。另一項研究表明，沙棘黃酮降低了大鼠體內(nèi)的單胺氧化酶活性和NO含量，進而發(fā)揮其抗氧化功能[13]。此外，植物多酚還可通過疏水作用和促氧化酶的氫鍵綁定來降低氧化酶活性，終止酶促氧化系統(tǒng)的相關(guān)反應(yīng)[14]。

圖1 植物多酚的抗氧化機制Fig.1 Antioxidant mechanisms of plant polyphenols

蛋白質(zhì)由于含有較多側(cè)鏈基團，使其能與酚類化合物發(fā)生共價和非共價結(jié)合。研究[15]表明，當(dāng)多酚和蛋白質(zhì)通過共價鍵的方式結(jié)合在一起時，乳液中的蛋白熱穩(wěn)定性、自由基清除能力和對脂質(zhì)氧化的抑制作用都會得到增強，這種多酚與蛋白質(zhì)互作形式改善了蛋白質(zhì)的功能，特別是增強了其抗氧化能力。因此在肉制品加工過程中，添加多酚類物質(zhì)不僅能提高蛋白的凝膠性，還可能會通過多酚與蛋白的相互作用來降低肉品氧化，進而提升肉制品的品質(zhì)和營養(yǎng)價值。研究[16]表明，桑葚多酚添加到牛肉中，可以改變肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)，同時可減少羰基的數(shù)量。但是，該研究還證明桑葚多酚的加入增強了由于氧化引起的肌原纖維蛋白凝膠的降解。因此，在肉制品加工過程中，同時控制氧化的程度和多酚的用量對于提升肉制品的品質(zhì)至關(guān)重要。另一項研究[17]表明，由抗壞血酸和過氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生的羥自由基會攻擊位于肌原纖維蛋白-葡聚糖復(fù)合物側(cè)鏈上的氨基酸殘基，這些位于肌原纖維蛋白-葡聚糖分子表面的自由基之后可與酚類化合物發(fā)生共價結(jié)合，最終形成肌原纖維蛋白-葡聚糖-酚類化合物的三元共軛物，這種三元共軛物的形成提高了肉自身體系的抗氧化性。該發(fā)現(xiàn)充分證明了將蛋白質(zhì)-多酚復(fù)合物用作新型抗氧化劑的開發(fā)潛力，值得進一步研究。

一項最新的研究[18]發(fā)現(xiàn)，從鹽生植物（松葉菊屬植物）中提取的多酚化合物具有良好的抗氧化性，這些多酚化合物主要為黃酮類化合物。Liu Ying等[19]研究不同成熟期的蓮子果皮，鑒定出4 種具有抗氧化活性的多酚化合物，其中2 種是黃烷-3-醇（兒茶素和表兒茶素），另外2 種是槲皮素糖苷（金絲桃苷和異槲皮苷）。該研究發(fā)現(xiàn)，不同成熟期的蓮子果皮提取物對2,2’-聯(lián)氮-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)陽離子自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除效果優(yōu)于VC。Tanvir等[20]通過對孟加拉國的姜黃進行研究，發(fā)現(xiàn)通過乙醇進行提取得到了多種抗氧化化合物，而這些抗氧化物質(zhì)主要為多酚類物質(zhì)，添加生姜提取物組的自由基清除能力明顯高于對照組。Zou Bo等[21]利用高效液相色譜-質(zhì)譜法鑒定柚子醋中的主要酚類化合物，共鑒定出7 種酚類化合物，包括5 種黃酮類化合物（柚皮苷、蕓香柚皮苷、野漆樹苷、甲基橙皮苷和芹黃素）和2 種酚酸類化合物（香草酸和阿魏酸），這7 種酚類物質(zhì)的抗氧化效力依次為：阿魏酸（100.00%）＞香草酸（29.32%）＞芹黃素（21.25%）＞野漆樹苷（12.60%）＞蕓香柚皮苷（11.59%）＞柚皮苷（11.42%）＞甲基橙皮苷（1.41%）。刺梨果渣被證明富含酚酸和類黃酮等多酚，通過體外抗氧化實驗發(fā)現(xiàn)，從刺梨果渣中提取的酚類物質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)良的自由基清除活性[22]。Shang Yuhao等[23]對從不同品種甘蔗汁液中獲得的糖類物質(zhì)進行多酚含量及其抗氧化能力測定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含量最高的酚類化合物為沒食子酸，而且所有樣品都富含酚類物質(zhì)，其自由基清除能力和對亞鐵離子和銅離子的螯合能力均較高，具有很好的抗氧化活性。以上最新研究表明，植物多酚是一種非常有潛力的天然抗氧化劑，它們分布廣泛，未來隨著更多天然植物的開發(fā)，酚類抗氧化劑家族成員勢必將進一步壯大，具有更廣泛的應(yīng)用前景，因此如何借助我國獨特而富饒的天然植物資源來挖掘出抗氧化活性更高的多酚物質(zhì)有待研究。

2.2 抗菌性

全球范圍內(nèi)每年由食源性致病菌引發(fā)的食源性疾病和由腐敗微生物引起的肉品腐敗問題不僅威脅著人類健康，還造成了非常嚴重的經(jīng)濟損失和食物浪費[24]。人工合成的化學(xué)防腐劑雖然能有效抑制微生物生長，但是這些防腐劑也多被報道與癌癥等疾病相關(guān)，被越來越多的消費者抵觸；隨著人們對于綠色食品愈加推崇，天然抗菌劑被越來越多的消費者所青睞。多酚是一種具有優(yōu)良抗菌活性的天然抑菌物質(zhì)，具有替代化學(xué)防腐劑的巨大潛力[25]。

早在20多年前，F(xiàn)riedman[26]、Sakanaka[27]等就對從植物中獲得的96 種揮發(fā)性酚類精油和23 種混合型酚類精油進行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有27 種精油和12 種混合精油對空腸彎曲桿菌、大腸桿菌O157:H7、單增李斯特菌和腸炎沙門氏菌均存在抑菌活性，這與Murali等[28]用檸檬、綠茶和姜黃提取物（主要為多酚類物質(zhì)）來有效抑制腌制雞胸肉中的空腸彎曲桿菌和腸炎沙門氏菌生長的結(jié)果相一致。Peng Fei等[29]用橄欖油多酚提取物分別處理無菌生理鹽水和肉湯培養(yǎng)基中的阪崎克羅諾桿菌，結(jié)果顯示，橄欖油提取物的最小抑菌質(zhì)量濃度（minimal inhibitory concentration，MIC）為0.625～1.250 mg/mL，其抑菌效果與百里酚（MIC=0.2 mg/mL）、檸檬醛（MIC=0.27～0.54 mg/mL）、丁香酚（MIC=1.0 mg/mL）、硫辛酸（MIC=2.5～5.0 mg/mL）和丁香酸（MIC=5.0 mg/mL）等多酚類物質(zhì)類似。

反式白藜蘆醇二聚體對革蘭氏陽性菌（蠟樣芽孢桿菌、單增李斯特菌和金黃色葡萄球菌）均表現(xiàn)出較好的抑菌效果（MIC=15.0、12.5、62.0 μmol/L），另外對革蘭氏陰性大腸桿菌也有一定的抑菌活性（MIC=123 μmol/L）。Mora-Pale等[30]發(fā)現(xiàn)，反式白藜蘆醇二聚體會通過干擾細菌細胞膜電位并阻礙其DNA的合成來抑菌。還有研究顯示，多酚會抑制調(diào)控細菌分裂的絲狀溫度敏感蛋白FtsZ表達來實現(xiàn)抑菌，其中香豆素作為最有前途的候選者，主要以非競爭方式作用于細菌蛋白質(zhì)的活性位點，進而抑制三磷酸鳥苷酶活性和蛋白質(zhì)的聚合作用，阻礙細菌的分裂增殖[31]。另一項研究[32]通過掃描電子顯微鏡觀察到橄欖葉提取物可以抑制單增李斯特菌中的鞭毛合成，從而降低細菌的涌動性（圖2）。這為橄欖葉提取物單獨使用或與其他抗菌劑聯(lián)合使用來控制肉品中的致病微生物提供了理論支持。

圖2 多酚在細胞水平上抑菌的不同作用位點Fig.2 Different antibacterial action sites of polyphenols at the cellular level

Alvarez等[33]研究發(fā)現(xiàn)，牛至精油可通過抑制細胞間的信息交流來抑制紫色色桿菌的繁殖。Wu等[34]使用蔓越莓濃縮物處理碎牛肉中的大腸桿菌O157:H7，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)編碼細菌細胞膜和細胞壁組分合成的基因有所下調(diào)，這說明多酚類物質(zhì)可通過抑制微生物細胞膜和細胞壁的合成來實現(xiàn)抑菌目的。Pelaes Vital等[35]使用茶多酚處理銅綠假單胞菌，研究茶多酚對細菌細胞膜的影響，結(jié)果顯示，茶多酚可以破壞細胞膜結(jié)構(gòu)，增加假單胞菌內(nèi)膜和外膜的通透性，導(dǎo)致其內(nèi)容物小分子外泄。該研究還發(fā)現(xiàn)，茶多酚同時會調(diào)節(jié)銅綠假單胞菌的蛋白表達，檢測出27 種差異表達蛋白，鑒定后發(fā)現(xiàn)這些蛋白多屬于酶類，說明茶多酚還可能會擾亂細胞代謝通路，導(dǎo)致細菌死亡。Guo Ling等[36]通過莧菜提取物處理金黃色葡萄球菌，發(fā)現(xiàn)了多酚的多種抑菌機制，其結(jié)果顯示，被處理后的金黃色葡萄球菌發(fā)生了細胞膜去極化，這可能是多酚導(dǎo)致K＋或其他離子釋放造成的（圖2）。另外，用莧菜提取物處理后金黃色葡萄球菌的DNA條帶變暗甚至消失，最終導(dǎo)致DNA斷裂，該抑菌機制與莧菜提取物的濃度有關(guān)，當(dāng)濃度升高時對DNA結(jié)構(gòu)的破壞作用更強。除此之外，莧菜提取物還會降低金黃色葡萄球菌的胞內(nèi)pH值，并降低其胞內(nèi)蛋白質(zhì)的含量（圖2）。周倩倩等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在細菌中加入750 mg/L丁香酚后，腐敗希瓦氏菌和熒光假單胞菌的ATP酶活力分別下降70.8%和73.2%，且下降程度與丁香酚的濃度呈正相關(guān)，因此丁香酚能顯著抑制ATP酶的活性，從而引起以上腐敗菌因缺乏能量而死亡；此外，經(jīng)丁香酚處理后的熒光假單胞菌和腐敗希瓦氏菌細胞膜也遭到了明顯破壞，細胞間發(fā)生粘黏現(xiàn)象，導(dǎo)致細胞因不能正常生長而死亡。

3 多酚類物質(zhì)在生鮮肉及其制品防腐中的應(yīng)用

多酚作為天然抗氧化劑和抗菌劑在肉制品保鮮中的應(yīng)用已有諸多報道，其所采用的添加形式多種多樣，防腐效果與添加形式直接相關(guān)。

3.1 直接添加

將質(zhì)量分數(shù)0.10%百里香精油和0.05%牛至精油直接添加到羊肉餅中可有效清除自由基，并抑制過氧化物的產(chǎn)生，顯著降低羊肉餅的脂質(zhì)氧化程度，同時還有效抑制了金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的生長，但是百里香精油添加量最高時感官評分卻最低[36]，這說明要想追求多酚類物質(zhì)對肉制品的有效保護，并不能盲目增加其添加量，還要充分考慮其對肉品風(fēng)味等品質(zhì)的影響，因此合理明確不同多酚類物質(zhì)的最佳使用濃度變得尤為重要。Tamkute等[38]將2%花楸果果渣提取物（主要為酚酸、花色苷及類黃酮等多酚類物質(zhì)）加入到生牛肉餅和熟火腿中，結(jié)果顯示，添加該物質(zhì)可有效抑制丙二醛的產(chǎn)生，與對照組相比，可將脂肪氧化程度降低2.4 倍，有效延長生牛肉餅和熟火腿的貨架期。Parafati等[39]將仙人掌提取物（主要含有槲皮素、山柰酚、蘆丁、對香豆酸和原兒茶酸等多酚類物質(zhì)）溶液以液料比5∶100（V/m）加入到牛肉餅中，與對照組相比，可將其貨架期延長5 d，并能維持肉餅pH值的穩(wěn)定。

3.2 可食用涂層

Noshad等[40]將檸檬精油結(jié)合車前草種子黏液制成新型可食用涂層，用于水牛肉的貯藏保鮮，結(jié)果表明，水牛肉的貨架期比沒有使用涂層的對照組延長10 d。另外，Barzegar等[41]采用含有Heracleum lasiopetalum精油的水芹種子黏液（1.5%，V/V）制成的可食用涂層可將牛肉貨架期延長4～6 d。Yaghoubi等[42]研究發(fā)現(xiàn)，將0.15%艾蒿精油（含有丁香酚等）與殼聚糖復(fù)配成的涂層可以有效延長生鮮雞肉在冷藏過程中的貨架期。Heydari等[43]使用薰衣草-香雪球種子黏液涂層來保鮮鴕鳥肉，該涂層顯著抑制了大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、真菌的生長，相較于對照組可將鴕鳥肉的貨架期延長6 d。Behbahani等[44]將萵苣精油-抱莖獨行菜種子黏液制成涂層用于保鮮牛肉，發(fā)現(xiàn)該涂層抑制了大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長，涂有該可食涂層的牛肉的脂質(zhì)氧化和微生物生長均得到顯著抑制，與不含涂層的對照組相比，該涂層可更有效減少了牛肉貯藏過程中的汁液損失。

3.3 活性包裝技術(shù)和智能包裝

鑒于我國生鮮肉標準不允許添加任何外源性物質(zhì)的要求，能夠緩釋抗氧化和抑菌等活性物質(zhì)的活性包裝有望成為未來延長生鮮肉貨架期的有效手段。Xavier等[45]研究發(fā)現(xiàn)，使用含有包裹肉桂精油（含肉桂多酚）的玉米醇溶蛋白納米顆粒的殼聚糖薄膜包裝可有效抑制碎牛肉中的微生物生長和肉品氧化，延長了其貨架期。相較于傳統(tǒng)托盤包裝牛肉糜3 d的貨架期，使用添加5%絲蘭提取物（含絲蘭多酚）低密度聚乙烯膜制成的托盤包裝可將牛肉糜貨架期延長至8 d[46]。用含有沙棘果渣提取物（主要為黃酮類及原花青素等酚類物質(zhì)）的馬鈴薯淀粉可降解膜包裝冷凍牛肉，可將牛肉的貨架期由25 d延長到35 d，該項研究證明，能緩釋多酚類物質(zhì)的馬鈴薯淀粉膜是生鮮牛肉的理想包裝[47]。此外，有些多酚類物質(zhì)還可以用于開發(fā)智能包裝的指示標簽，Kanatt[48]利用聚乙烯、明膠和莧菜提取物（含莧菜多酚）制成的薄膜來預(yù)測雞肉的新鮮度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著貯存時間的延長，雞肉逐漸發(fā)生腐敗，其pH值、微生物數(shù)量不斷升高，導(dǎo)致薄膜顏色由紅色向黃色轉(zhuǎn)變，而且含有莧菜提取物的薄膜包裝還具有抑菌功效，可將雞肉貨架期延長9 d。大多數(shù)花青素都具有隨環(huán)境pH值變化而變色的特性，是一種十分優(yōu)良的肉品腐敗進程預(yù)測標簽，由這些多酚物質(zhì)開發(fā)的智能包裝在保證肉制品質(zhì)量和安全的同時，還能對肉制品的新鮮度進行視覺監(jiān)測，這給消費者判斷肉品貨架期帶來了極大方便。

3.4 納米微膠囊

微膠囊技術(shù)是將氣體、液體或固體等物質(zhì)嵌入微囊壁材料中，通過特定工藝使其成為固體顆粒產(chǎn)品，其優(yōu)點在于可改善多酚穩(wěn)定性、提高其溶解度和緩釋能力等。納米微膠囊技術(shù)能夠通過形成保護屏障來保護多酚類物質(zhì)，從而確保多酚類物質(zhì)按照需求釋放，增加不溶性成分的溶解度，提高多酚類物質(zhì)在特定條件下的生物利用度。該技術(shù)擴大了多酚類物質(zhì)在肉品工業(yè)中的應(yīng)用范圍，具有廣闊的應(yīng)用前景。Zhang Maoxi等[49]發(fā)現(xiàn)，使用肉桂精油（肉桂酚為主）納米膠囊可將牛肉的貨架期延長至15 d，在延長貨架期的同時，還減少了貯藏期間牛肉的質(zhì)量損失，同時改善了牛肉的風(fēng)味、顏色和質(zhì)地。將微膠囊化的紫錐菊多酚提取物用于鵪鶉肉保鮮，結(jié)果顯示，該提取物可有效改善鵪鶉肉貯藏14 d的理化性質(zhì)，并顯著抑制微生物生長[50]。Cunha等[51]將微波輔助提取的火龍果果皮多酚物質(zhì)進行微膠囊處理，然后添加到超高壓處理（500 MPa處理10 min）的豬肉糜中，發(fā)現(xiàn)該微膠囊在9 d貯藏期內(nèi)有效抑制了豬肉糜的脂肪氧化，說明火龍果果皮是一種潛在的天然抗氧化劑。

植物多酚在肉與肉制品防腐中的應(yīng)用效果如表1所示。

表1 植物多酚在肉與肉制品防腐中的應(yīng)用Table 1 Application of plant polyphenols in the preservation of meat and meat products

4 改善多酚穩(wěn)定性的措施

多酚的防腐效果由其穩(wěn)定性和有效成分含量直接決定，對肉品的營養(yǎng)價值及貨架期至關(guān)重要。目前多酚在食品中的實際應(yīng)用還存在一些問題，如大多數(shù)多酚類物質(zhì)存在生物利用率和提取得率低，以及體外結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等缺陷，這些都大大限制了多酚類物質(zhì)的生物活性和防腐效果[71]。針對多酚類物質(zhì)不穩(wěn)定的性質(zhì)，分別從物理、化學(xué)和加工技術(shù)等角度為進一步提升植物多酚的穩(wěn)定性和功效提出應(yīng)對策略。

4.1 物理方法

4.1.1 控制酸堿度

酸堿度是影響多酚穩(wěn)定性的主要因素。一般來說，pH值越低，多酚的穩(wěn)定性就越高。有研究[72]表明，當(dāng)pH值小于4時，水溶液中的兒茶酚非常穩(wěn)定，而當(dāng)pH值大于6時其穩(wěn)定性會迅速降低。鑒于黑切牛肉宰后pH值較高的特點（pH≥6.1），多酚類物質(zhì)在黑切牛肉貯藏中的防腐效果要弱于正常牛肉，因此建議可以將多酚類物質(zhì)與乳酸或蘋果酸等有機酸配合使用，一方面可以降低黑切牛肉的pH值，另一方面還可以提升多酚添加物的防腐效果。

4.1.2 調(diào)控溫度

在食品加工過程中，溫度對多酚的影響巨大。嚴格控制溫度對于維持多酚的含量和穩(wěn)定性十分重要。在高溫條件下，多酚會發(fā)生差向異構(gòu)化，進而導(dǎo)致其穩(wěn)定性降低[73]。在低溫下多酚的穩(wěn)定性較好，結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，這可能與低溫下多酚氧化酶的活性受到抑制有關(guān)[74]，該現(xiàn)象在生鮮肉中是否同樣存在還有待進一步證明。因此，在實際生產(chǎn)中建議將多酚類物質(zhì)與冷鮮肉甚至是冰鮮肉進行配合使用，以便提高多酚類物質(zhì)的穩(wěn)定性，提升其防腐功效，而在肉制品熟制加工過程中則可以考慮采用低溫真空蒸煮技術(shù)來更好地發(fā)揮多酚類物質(zhì)的抗氧化作用。

4.1.3 調(diào)節(jié)氧氣

多酚的氧化程度與氧氣濃度呈正相關(guān)性。在高氧氣調(diào)包裝中，多酚類物質(zhì)的穩(wěn)定性會因自身氧化而快速降低，從而減少氧自由基對肉品的攻擊，有效抑制肉的脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化進程，對維持肉品原有品質(zhì)具有重要意義。但值得注意的是，多酚類物質(zhì)在高氧包裝肉中的抑菌效果會大大減弱。因此，對于高氧包裝肉而言，有必要配合使用能夠緩釋多酚類物質(zhì)的活性包裝或微膠囊技術(shù)來持續(xù)發(fā)揮其抑菌效果。

4.1.4 限定金屬離子

多酚的抗氧化性還取決于與其結(jié)合的金屬離子種類。一項研究顯示，兒茶素與銅離子和錳離子反應(yīng)可增加多酚的抗氧化性，而與鐵離子反應(yīng)則降低了多酚的抗氧化性[75]?？紤]到紅肉中富含鐵離子的營養(yǎng)特性，在對其使用多酚類物質(zhì)進行防腐時應(yīng)避免添加可與鐵離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的多酚類物質(zhì)。

4.2 進行化學(xué)修飾

多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)直接決定多酚的穩(wěn)定性。例如，多酚的羥基數(shù)量決定了整個分子的自由基清除能力，在一定條件下，羥基數(shù)量越多，自由基清除能力就越強。根據(jù)多酚的結(jié)構(gòu)特征，其穩(wěn)定性可以通過化學(xué)修飾來改變。除羥基化會降低多酚的穩(wěn)定性外，醚化、?；⒒腔?、糖基化等都可以增強多酚的穩(wěn)定性[76]。其中，磺化是提取過程中改變多酚化合物溶解度的常見反應(yīng)，該反應(yīng)通常將亞硫酸鈉加入氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液中來實現(xiàn)多酚化合物的提取，通過該方法可以改變多酚化合物的溶解度和黏度，進而提高其穩(wěn)定性[77]。

5 結(jié) 語

多酚作為天然抗氧化劑和抗菌劑在肉類保鮮中具有十分廣闊的應(yīng)用前景，其將有望成為代替化學(xué)添加劑的新一代食品防腐劑，對天然植物多酚的開發(fā)利用也符合消費者愈加青睞健康肉的大勢所趨。本文系統(tǒng)總結(jié)了多種新型天然植物多酚的抗氧化和抗菌機制，并根據(jù)其不同添加方式介紹了多酚在肉與肉制品中的具體應(yīng)用。在未來肉品加工過程中，有必要就不同類型多酚物質(zhì)對肉品質(zhì)（如質(zhì)構(gòu)、保水性、風(fēng)味等）及加工特性（如乳化性、膠凝性等）的影響及作用機制繼續(xù)進行深入探討，在保證生產(chǎn)成本的同時，結(jié)合分子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)和分子設(shè)計改性技術(shù)等新技術(shù)豐富植物多酚種類，并提升其在肉品中的利用效力。