植物提取物在肉制品中的應用研究進展

李月凡，章思嘉，洪宇，張昊天，于楠楠，陳學紅*

徐州工程學院食品與生物工程學院（徐州 221018）

植物提取物是指采用溶劑和相關工藝對植物整體或有效部位經過物理化學提取分離后，在不改變其有效成分的同時，定向收集的植物中一種或多種有效活性成分，這些有效活性成分是植物在生長發育過程中的次級代謝產物[1]*，主要包括多酚類、色素類、生物堿類和植物多糖類[2]*。植物提取物多具有抗菌、抗癌等功能，除生物堿外的植物提取物普遍還具有抗氧化活性[3]*。微生物的繁殖和脂質氧化是決定肉品質量損失和貨架期長短的主要因素。脂質氧化會導致肉品組織、味道、氣味和顏色劣變，同時形成次生的、潛在的過氧化物、氧化物等[4]*。此外，肉類蛋白質在加熱和貯藏過程中也會因氧化反應而導致肉質的不良變化，如保水能力、色澤和營養質量等[5]*。植物提取物因其潛在的抗氧化[6-7]*、抑菌[8-9]*性能、安全性或一般公認安全（Generally Recognized as Safe，GRAS），在食品工業中引起廣泛關注[10]*。植物提取物通常以食品添加劑或保鮮劑的形式應用在肉類食品中[11-12]*，以延緩氧化反應和色澤的改變，改善產品的感官特性，延長成品的貨架期。文章就植物提取物在肉制品中的應用研究進行綜述，以期為植物提取物在肉類食品工業中的應用提供一定的理論借鑒。

1 以食品添加劑形式應用的植物提取物

這是植物提取物在肉制品中的最普遍應用方式，植物提取物通常以固體或液體狀態與原輔料混合或在適當的單元操作加入。植物提取物的主要成分是酚類化合物（酚酸、黃酮）和精油（主要是萜烯類），這些物質通常存在于植物根莖、種子、葉和花中[13]*，見表1。

表1 用作食品添加劑的植物提取物來源

1.1 抑制脂類氧化的植物提取物

植物提取物作為安全、高效的天然抗氧化劑，可抑制肉類中脂肪等成分的氧化，維持肉類品質，延長肉品的貯藏期。Jiang等[14]*在豬肉餡中分別加入0.02%，0.05%和0.1%甘草提取物，結果發現0.1%甘草提取物可強烈抑制2 ℃冷藏或-20 ℃凍藏預煮肉餡的酸敗，提高蒸煮肉餡的感官可接受性，表明甘草提取物作為天然抗氧化劑在延長預煮豬肉貨架期方面具有潛在的應用。葛根是豆科植物野葛的干燥根，Jung等[15]*研究了添加1%，2%和4%葛根提取物的蒸煮豬肉香腸4 ℃貯藏28 d的理化性質和感官品質的變化，結果發現葛根提取物的加入可減少香腸的蒸煮損失，降低硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS），提高其食用品質，改善香腸的顏色和質地，尤其是1%葛根提取物能更有效地抑制脂類的氧化。Lorenzo等[16]*比較了天然抗氧化劑葡萄籽、板栗提取物和合成抗氧化劑BHT對干發酵香腸品質的影響，結果發現葡萄籽或板栗提取物增加香腸的紅度a*值，降低硬度和TBARS值，改善干制香腸品質，保障產品的安全性，比合成抗氧化劑BHT更有效。0.1%薄荷提取物可顯著降低輻射加工羊肉制品冷藏4周期間TBARS值，有效抑制脂類的氧化[17]*。0.05%和0.1%牧豆樹葉提取物可通過降低蒸煮豬肉餡的TBARS值，使脂類氧化抑制率達到90%[18]*。2%辣木花提取物顯著減少雞肉塊a*值，增加亮度，降低產品的硬度、黏性和咀嚼性，抑制脂類氧化，顯著改善產品的氧化穩定性和風味評分[19]*。

1.2 抑制蛋白質氧化的植物提取物

植物提取物用于肉制品中，除了抑制脂類氧化外，還有抑制蛋白質氧化的功效。Carvalho等[20]*研究認為250 mg/kg瓜拉拿種子提取物、番櫻桃葉提取物比10 mg/kg BHT能更有效地延緩羊肉漢堡蛋白質和脂類的氧化進程，維持漢堡的色澤，且并不會使漢堡的感官屬性受損[21]*。迷迭香是一種名貴的天然香料，0.02%和0.03%迷迭香提取物可以有效抑制薩拉米的脂肪氧化，效果優于0.02%異抗壞血酸鈉，0.03%迷迭香提取物能顯著抑制蛋白質氧化，效果與0.02%異抗壞血酸鈉相當，這表明迷迭香提取物可以有效抑制薩拉米加工過程中脂肪和蛋白質的氧化[22]*。牛至是一種藥食兩用的植物，在羊肉香腸中加入不同濃度的牛至提取物可以顯著抑制羊肉香腸脂類和蛋白質的氧化，保持香腸的營養和感官品質，延長其貯藏時間[23]*。

1.3 降低亞硝酸鹽含量和生物胺積累的植物提取物

除了抑制脂類、蛋白質的氧化功效外，植物提取物還可降低亞硝酸鹽、亞硝胺等有害物質的積累[24]*，保障肉制品的食用安全性。肉制品腌制時添加生姜原汁，可降低亞硝酸鹽含量，且效果隨生姜原汁濃度的增加更為明顯[25]*。0.01%～0.02%竹葉抗氧化物能顯著增強中式香腸的抗氧化性能[26]*，有效降低產品的亞硝酸鹽含量。郭駿飛等[27]*將蔓越莓粉、維生素E結合使用于羊肉香腸中，降低了羊肉香腸中亞硝酸鹽的使用量及殘留量，使香腸的安全性得到明顯提升。孫學穎等[28]*利用復合發酵劑（接種量2%）和香辛料（添加量3%）制作發酵羊肉香腸，有效地抑制了羊肉香腸加工過程中生物胺的積累，且沙蔥+孜然+發酵劑的組合搭配效果最好，能改善發酵香腸品質。

1.4 抑制微生物生長的植物提取物

植物提取物用于肉制品，還可通過抑菌作用保證產品的貯藏穩定性，延長產品的貨架期。扁櫻桃葉提取物有較高的抗氧化和抗菌活性，250，500和1 000 mg/kg扁櫻桃葉提取物可改善豬肉漢堡的紅色，抑制漢堡冷藏7 d后的脂類和蛋白質的氧化，抑制率可達到39%～49%，延長豬肉漢堡的貨架期[29]*。將鼠尾草提取物加入到豬肉香腸中，可顯著抑制微生物生長，表現出極強的抗菌活性，提高產品穩定性和安全性[30]*。陳學紅等[31]*將苔干提取物應用于羊肉香腸制作中，結果發現其可有效抑制羊肉香腸蛋白質和脂類的氧化，抑制菌落總數的生長，延長羊肉香腸的保藏時間。丁香提取物對肉中大部分病原菌具有抑制作用[32]*，與BHT相比，0.1%丁香提取物能更有效地抑制熟牛肉餡冷藏期間脂類和蛋白質的氧化，有效保持其良好的色澤，可使其冷藏時間延長至10 d，保持了產品的微生物質量[33]*。

2 作為保鮮劑應用的植物提取物

富含生物活性物質的植物提取物，作為保鮮劑在肉制品中發揮著重要作用。此類保鮮劑，具有不同的制備應用技術，目前用到的有納米技術、微膠囊化技術和涂膜涂層技術。

2.1 納米技術

納米顆粒是粒徑低于100 nm的納米載體[34]*，可通過納米噴霧干燥[35]*、自組裝、電噴霧[36]*和抗溶劑沉淀等技術[37]*獲得。Badawy等[38]*指出單萜烯殼聚糖納米顆粒可對肉糜起到良好的保存效果。Morsy等[39]*研究了凍干石榴皮納米顆粒作為抗氧化劑和抗菌劑對牛肉丸的保存效果，結果發現石榴皮納米顆粒組中過氧化物、TBARS和總揮發性鹽基氮的含量均比對照低，且肉丸的蒸煮特性在貯藏過程中得到改善，這表明石榴皮納米顆粒有效地延緩了肉丸的脂質氧化，提高了微生物質量和烹飪特性。Ghaderi-Ghahfarokhi等[40]*采用乳化-凝膠法制備肉桂精油殼聚糖納米粒，結果發現此納米粒可降低牛肉餡的微生物數量，游離納米粒對肉餡的色澤和氣味有不利影響，而膠囊化納米粒的加入提高了消費者的可接受性。Ghaderi-Ghahfarokhi等[41]*采用油/水乳液和離子凝膠兩步法制備了百里香精油殼聚糖納米粒，并研究其對牛肉漢堡的保存效果，結果發現納米粒可顯著減少牛肉漢堡的微生物數量，降低漢堡貯藏期間TBARS值，并認為膠囊化的百里香精油殼聚糖納米粒在改善牛肉漢堡微生物、化學、感官品質方面具有顯著的優勢。

2.2 微膠囊化技術

微膠囊化技術可以將活性或敏感組分作為核心載入另一壁材中，使其受控釋放并避免與環境接觸[42]*。常用的壁材有海藻酸鈉、殼聚糖和羧甲基纖維素，海藻酸鈉對丁香精油的截留率、包封率和負載能力最高，與羧甲基纖維素相比，海藻酸鈉和殼聚糖微膠囊可提高丁香精油的抗氧化活性和酚類含量[43]*。Paula等[44]*研究發現在負載1%～3%百里香精油的海藻酸鈉凝珠中，加入0～30%纖維素納米晶體，隨著其加入量的增加，凝珠對百里香精油的負載能力增強，當百里香精油在凝珠中占3%時，持續釋放時間更長，含有此活性海藻酸鈉凝珠的肉末，李斯特菌含量比對照降低2個對數級，中溫菌群數減少4個對數級。Tanzina等[45]*研究表明微膠囊化抗菌素（牛至、肉桂精油和nisin）與輻照處理有協同抗菌效果，可有效抑制即食火腿李斯特菌的生長，微膠囊化處理提高了牛至和肉桂的細菌放射敏感性。Baldin等[46]*評估了微膠囊化的巴西葡萄提取物對香腸的抗氧化效果，結果發現2%和4%巴西葡萄提取物有助于減少新鮮豬肉香腸儲存15 d的脂質氧化，添加4%巴西葡萄提取物對香腸的感官顏色、質地和整體可接受性產生負面影響，而添加2%巴西葡萄提取物則沒有出現這種情況。

2.3 涂膜或涂層

將活性成分加入到涂膜材料中[47]*，能降低擴散速率，使其有控制地釋放至產品表面，延長產品的貨架壽命[48]*，保持產品的溫度、水分和品質[49]*。丁香和牛至提取物、棕櫚油與魚明膠形成的涂膜，具有抗菌和抗氧化活性[50]*。含有百里香和迷迭香精油的殼聚糖涂膜，對干發酵香腸貯藏期間的霉菌和酵母均有抑制作用[51]*。含有綠茶提取物的谷物蛋白膜被成功地用于豬肉的包裝，并降低其脂類的氧化[52]*。綠茶提取物還可顯著地改善馬鈴薯淀粉膜的機械性能，減少包裝鮮牛肉的氧化，抑制高鐵肌紅蛋白的形成[53]*。Esmaeili等[54]*研究表明，含有2%大蒜提取物的殼聚糖膜可延緩真空包裝香腸的脂類氧化和腐敗菌的生長。含有薄荷精油的殼聚糖涂膜處理能有效抑制冷藏羊肉微生物生長和腐敗，涂膜減緩了薄荷精油的釋放，延長了其抗微生物和抗氧化活性，同時也改善了羊肉的感官屬性[55]*。Zhang等[56]*研究了含有龍蒿提取物的殼聚糖明膠涂膜處理對冷藏16 d豬肉切片的保存效果，結果發現涂膜有助于龍蒿提取物的持續釋放，并提高了其抗氧化、抗菌和感官性能，顯著抑制肉片品質的惡化。Contini等[57]*通過研究天然柑橘提取物涂層對熟火雞肉片脂質氧化的影響發現，含有柑橘甲醇提取物涂層的托盤貯藏肉類的TBARS和己醛值極顯著低于未涂層托盤。含有1%綠茶提取物涂層的包裝膜使2 ℃貯藏的火腿切片貨架期延長至21 d，并有效地保持了肉的色澤[58]*。

綜上，作為保鮮劑應用于肉制品中的植物提取物，通過納米技術、微膠囊化技術、涂膜或涂層，將活性化合物載入有效壁材，一方面可以改善活性化合物的生理活性，另一方面可提高壁材的功能特性，有效控制活性化合物的緩慢釋放，從而協同對肉制品起到抑菌、抗氧化，保持產品品質，延長其貯藏期的功效。作為保鮮劑應用的植物提取物，其應用機制如圖1所示。

圖1 作為保鮮劑應用的植物提取物

3 結語和展望

植物提取物含有生理活性化合物，在肉制品中主要以食品添加劑或保鮮劑的形式應用，通過抑制病原菌、腐敗菌的生長，抑制脂類、蛋白質的氧化，穩定產品的色澤，降低亞硝酸鹽的含量和生物胺的積累，起到保持產品品質、延長其貨架期的作用，因而在肉類食品工業中發揮著積極貢獻作用。針對植物提取物在肉制品中應用的普遍性和有效性，隨著新技術和新方法的不斷更新，尋求更為切實有效的技術途徑將植物提取物更加合理安全地應用于肉制品的貯藏保鮮和品質改善上，將會對肉類食品工業的發展起到更進一步的推動作用。