绿茶及其提取物在食品工业中的应用进展
2011-03-31邱涛涛毛世红田景涛
邱涛涛 毛世红 田景涛
(贵州铜仁职业技术学院生物工程系·铜仁·554300)
随着健康意识的不断增强,人们不仅越来越追求食品的品质,同时对食品在健康方面的作用如调节生理节律、预防疾病、促进健康等方面提出了新的要求。绿茶中所含的茶多酚、茶氨酸等活性物质,不仅能改善食品品质,还具有抗氧化、提高免疫力、抑制和杀灭细菌、预防癌症和心血管疾病等生理功能。随着食品开发研究及加工工艺、设备的不断提高,使它在食品工业中得到越来越广泛的应用。国家食品药品监督管理局在2003~2007年共批准注册168个茶保健食品,占所批保健食品总数的4.4%[1]。
1 增强食品的风味
在食品加工过程中添加绿茶成分,可以通过与食品中的蛋白质等成分的相互作用来提高食品风味,并能掩盖异味。如有效地除去肉类、粮食油类作物、大豆制品的豆腥味和鱼中的三甲基胺等异味物质。茶氨酸可替代甜味剂抑制食品中的苦味和辣味[2]。田国军[3]等以草鱼鱼糜为原料,绿茶茶粉为辅料,开发茶香风味鱼脯。该鱼脯口感独特,甜咸适中,既保留了鱼的原有风味,又具有绿茶的清香。邓开野[4]等以茶叶浸提液和猪肉为原料,采用保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌作为发酵剂,在85℃条件下浸泡3~4 min,发酵制备的茶风味乳酸发酵香肠酸味较强,质地较紧密、细腻,口感舒适。
2 肉质食品护色和保鲜
生物护色保鲜技术的原理是利用生物保鲜物质本身具有良好的抑菌抗氧化作用,来达到护色防腐保鲜的目的。富含茶多酚的绿茶以无毒、安全等特点,显示出良好的应用前景。茶多酚作为一种优异的抗氧化剂,能降低脂肪氧化速度、清除自由基;并能与蛋白质进行络合,使蛋白质结构相对稳定,不易降解;同时还可以抑制细菌的繁殖,以及防止天然色素受光氧化作用而褪色。黄宾[5]等对茶多酚、溶菌酶、丁香和桂皮对冷却猪肉中常见的腐败菌和致病菌的抑菌效果进行研究表明:茶多酚对冷却肉中常见腐败菌和致病菌都具有很强的抑菌作用,最低抑菌浓度为0.5%。廖丹[6]等将抗氧化剂茶多酚添加到鱼糜中,通过对鱼油的酸价、过氧化值、丙二醛含量等因素变化的研究,结果证明0.05%茶多酚对冷藏鱼糜保鲜效果较好。李盛华[7]等对茶多酚、异Vc钠、植酸、柠檬酸等几种单一护色剂及其搭配组合对肉制品的护色效果进行研究,通过正交实验得到茶多酚0.03%、异Vc钠0.04%、柠檬酸0.10%、植酸0.0l%一组护色剂能使低温肉制品保色存储24d。将茶粉添加到肉制品中,不仅使肉制品发出诱人的淡淡茶香,而且可以抑制脂肪的氧化和提高呈色的稳定性,延长产品的货架期,还可以增添对人体有益的活性成分,改善其营养结构,促进肉制品向营养保健型发展。
3 食品脱臭
绿茶提取物用于食品防臭不但效果好,而且安全、无毒,无致癌、致畸、致突变等不良作用,是一种十分理想的除臭剂。如绿茶中的茶多酚易与硫化氢结合生成络合物,有效降低小分子含硫物质的含量,从而达到脱臭的目的。张民[8,9]等研究了海带提取物、茶多酚、β-环糊精对大蒜臭味的脱除效果,结果表明:茶多酚对大蒜臭味具有良好的脱除效果。
4 形成凝胶
植物多酚与蛋白质的相互作用早已为人们所知,如啤酒或饮料中的浑浊及沉淀现象[10]。绿茶对凝胶形成的辅助作用主要依靠其含有的儿茶素类、黄酮类、花色素类和酚酸类化合物,由于其分子结构中具有多个反应活性基团和活性位点,可使其发生多种化学反应。刘焱[11]等将茶多酚添加到鱼糜中,研究冷藏或冷冻鱼糜的含水量、凝胶强度等的变化。结果表明:添加茶多酚能显著地延缓冷藏鱼糜凝胶强度的降低,而对冷冻鱼糜凝胶强度的影响不明显。李菁[12]等将茶多酚分别添加到3种不同凝固剂生产的豆腐中,考察茶多酚对各种豆腐凝胶特性的影响。结果发现,随着茶多酚添加量的增加,3种豆腐的凝胶强度均有所增加,持水率则出现不同程度的下降,并推测茶多酚与豆腐中大豆蛋白的相互作用是通过某种化学键的力来实现的。
5 用作食品包装材料
绿茶中富含的茶多酚可和其他单体发生共聚反应形成高分子共聚物,用于食品包装,这是一个很有前景的应用。加拿大安大略省Gueph大学食品技术中心的科研人员研制成功一种新型耐高温食品包装材料聚乙烯茶酚树脂(PEN)。采用这种PEN材料与目前传统食品包装材料聚对苯二甲酸乙二醇酯(PE T)混合后形成了PEN/PET新型材料,具有耐高热、抗脆裂、不怕潮湿、抗氧化和耐紫外线辐射等优点。毕红[13]等以茶叶中浸提的茶单宁为原料,合成了生物降解型聚氨酯泡沫材料,该材料属半晶高聚物,机械强度较普通聚氨酯强,降解也比普通聚氨酯快,且在自然环境中能完全生物降解,尤其适用于果品行业。
6 作为保健食品的功能因子
6.1 富含茶多酚的功能食品
茶多酚是茶叶的主要有效成分,约占茶叶干质量的25%,它具有防治心血管疾病、防癌抗癌、抗衰老、抗辐射等方面的保健功能。杨世军[14]等以茶提取物茶多酚、荔枝汁等为主要成分研制出具有抗疲劳和抗氧化作用,并有一定延缓衰老作用的保健功能饮料。2003年日本花王开发出以儿茶素为主要原料的降脂减肥茶饮料,第一个获得日本厚生省的功能品批文,并在日本市场一举成功。
6.2 富含茶氨酸的功能食品
2002年,L-茶氨酸被美国健康食品领域评为最具潜力的热点天然产物之一。茶氨酸不仅作为镇静剂中的有效成分,还可促进大脑的学习和记忆功能,并对帕金森氏症、老年性痴呆、传导神经功能紊乱等疾病起预防效果。茶氨酸作为一种食品添加剂,不仅易溶于水,还有抑制苦味改善食品风味的特点,广泛应用于点心类、糖果及果冻、饮料、口香糖等食品中。并且添加了茶氨酸后,不会产生不好食用、不好饮用、口感下降等问题[2]。日本麒麟公司新开发“生茶”饮料中添加有茶氨酸,深受消费者喜爱[15]。
6.3 富含茶多糖的功能食品
茶多糖(Tea Polysaccharide,TPS)是茶叶中一类与蛋白质结合在一起的酸性多糖或一种酸性糖蛋白。茶多糖能降血糖、防治糖尿病,还具有降血脂、抗动脉粥样硬化、降血压、抗凝血、抗血栓、防治心血管疾病等作用。目前,许多茶多糖保健品已相继进入市场,同时茶多糖也开始运用于到食品加工中。游见明[16]等以茶多糖作为啤酒生产辅料应用于啤酒生产过程中,酿成的含茶多糖的啤酒,酒体金黄、清亮透明,口味纯正、爽口、纯厚,杀口力强,既保持了传统啤酒的风味,又对人体具保健功能。
7 食品去毒
绿茶可以和食品中的一些毒素发生物理作用或化学反应,从而去除毒素,例如与甲醛、亚硝酸盐等发生作用,从而抑制或消除这些物质,使食品的毒性降低或基本消除。杜伟[17]等在火腿肠加工中添加茶多酚,可以使产品中亚硝酸钠的残留量降低57.54%。贺观群[18]等用5%(W/W)冷却后的茶叶水溶液洗涤新鲜蔬菜和肉制品,可以使亚硝酸盐含量分别减少52.99%和56.40%(P<0.01)。浙江兴业集团有限公司联合浙江工商大学用60%纯度的茶多酚浸泡鱿鱼丝10~12h,能使其中的甲醛含量由原来普遍的30ppm降低到10ppm以下。
8 食品蛋白酶回收
食品中添加蛋白酶可利用酶促反应,使食品大分子的蛋白质水解成小分子肽或氨基酸,大大提高食品营养价值,降低成本。绿茶包含的五种儿茶素单体中L-表儿茶素没食子酸酯(L-ECG)和L-表没食子儿茶素没食子酸酯(L-EGCG)分别有两个能与酶蛋白络合作用的活性基团,使儿茶素能以氢键的形式与酶络合,从而形成混浊沉淀。王晓玲[19,20]等采用不同茶多酚浓度、温度、pH、保温时间及冷存时间对木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶进行络合、沉淀及回收。结果表明:木瓜蛋白酶经茶多酚络合后,热稳定性及贮藏稳定性均得到了提高,回收率达92.3%;菠萝蛋白酶与茶多酚作用后其活性不受到抑制,热稳定性得到提高,回收率达82.1%。
当前,随着生活水平的不断提高,人们对提高生存和生活质量的要求也更迫切。绿茶食品的特殊功能正是在人们对健康食品热切的呼唤中而备受重视。发展绿茶食品不仅充分利用了茶叶资源,还为人们提供了健康美味的食品,顺应了人们对低热量、高营养、保健化、便捷化、多元化的饮食要求,也为优质、安全的健康食品的研究与开发展示了广阔的前景。
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