苹果多酚用作肉品保鲜剂的研究进展

马珍，李吕木，2

1(安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽合肥，230036)2(安徽农业大学动物科技学院，安徽合肥，230036)

肉和肉制品在贮藏过程中，会因光照、温度而造成脂肪和肌红蛋白的氧化而出现酸败和褪色现象，进而影响肉品的品质以及货架期。因此肉品贮藏中防止和抑制脂肪氧化很关键。为了防止肉品变质以及变质所带来的危害，通常会添加一些抗氧化剂如BHA、BHT、PG等，这些人工合成抗氧化剂虽具有很强的抗氧化能力，但发现它们会引起动物肝脏增大，有致癌的可能性。因此，开发天然抗氧剂对肉品保鲜意义重大。目前天然抗氧化剂，如茶多酚，葡萄籽多酚等植物多酚已成为研究热点。同样是植物多酚的苹果多酚抗氧化能力仅次于葡萄籽多酚，在苹果生产的废弃物如苹果皮、苹果渣中含量丰富。本文介绍了苹果多酚的组成以及在肉品保鲜的作用和应用。

1 苹果多酚特性及含量影响因素

苹果多酚是苹果中所含多元酚类物质的通称，是果实在生长发育期间产生的次生代谢物。苹果多酚主要成分分为单环酚酸(对羟基苯甲酸和对羟基肉桂酸衍生物)、黄烷-3-醇类和原花色素类化合物(缩和型单宁类)、黄酮醇类化合物、二氢查尔酮和花色苷等5类化合物［1］。苹果多酚为棕红色粉末状，20%的水溶液呈红褐色，100%粉末状为黄褐色;液状及粉状略有苹果风味，有一点苦味;易溶于水及乙醇，且加工适应性高;粉末状制剂室温下可保存1年，其性质和生理功能几乎不变;稳定性较好，其0.1% ～1%水溶液在pH=2～10内加热30min(100℃)，其保存率在80%以上。

苹果多酚的组成成分一般是相似的，但各组分的含量差异很大。它随苹果的成熟度、品种、提取部位以及处理方式不同而变化。成熟苹果中的多酚主要为绿原酸、儿茶素以及原花青素等，而未成熟苹果中则含有较多的二羟基查耳酮、黄酮醇类化合物，且多酚类物质的含量高出成熟苹果含量的10倍以上。Murata等［2］研究发现，在苹果果实的发育过程中，总酚、绿原酸、表儿茶素及儿茶素的含量均呈下降趋势。因此，开发苹果多酚产品，要选未成熟幼果作为原料。

研究证明苹果皮中酚类化合物的含量远高于果肉，且受品种影响。Wolfe等［3］比较不同品种苹果皮、苹果肉和苹果肉+苹果皮的组分差异时发现，苹果皮中总酚和类黄酮含量最高，其次是苹果肉+苹果皮，苹果果肉中总酚和类黄酮含量最低。“Idared”苹果和“Rome Beauty”苹果皮中总酚含量最高，“Rome Beauty”和“Idared”苹果皮中黄酮类化合物最高，在这4个苹果品种中“Idared”苹果果皮花青素最高。因此开发苹果多酚产品需注意品种的差异且重视苹果皮的利用。苹果皮约占整个苹果质量6% ～8%，它对苹果总酚贡献不容忽视。Lata等［4］对19个不同品种苹果的苹果皮对整个苹果总酚含量的贡献进行评定。分别测定整个果实的总酚含量和单独苹果皮中酚类化合物的浓度。经试验发现，其中苹果皮中的绿原酸占整个苹果中总绿原酸的8%，而苹果皮中的(+)－儿茶素、(－)表儿茶素、根皮苷和芦丁分别占其苹果中总含量的24%，32%，50%和66%。由此可知，苹果皮中酚类化合物含量丰富，其中“Granny Smith”、“Idared”、“Red Rome”、“Jonamac”和“Gloster”各品种果皮的平均总酚(不包含绿原酸)含量占整个苹果果实总酚的50%，含量最高的“Starking Delicious”其比重达到82%，含量最低“Pilot”、“McIntosh”和“Mc-Intosh”，其比重为26% ～29%。

除此以外，苹果的加工和贮藏条件对苹果多酚组成也有影响。Wolfe［5］将“Rome Beauty”苹果皮首先用柠檬酸、抗坏血酸浸泡;然后进行漂烫处理，漂烫处理极大地保留了酚类化合物;最后在60℃烘干，实验发现漂烫10 s总酚含量最高。随后将“Rome Beauty”苹果皮漂烫10 s处理，分别在40，60和80℃ 3个温度条件下烘干、风干、冻干。结果表明，“Rome Beauty”苹果皮总酚浓度最高的工艺条件是漂烫10 s并冷冻干燥。黄利华等［6］研究以红富士苹果贮藏地点的温度、湿度和气体作为影响贮藏效果的主要因素，检测同一贮藏期苹果的多酚含量、成分。结果表明，在0℃、相对湿度95%、O2含量4%、CO2含量2%的贮藏条件下，苹果多酚含量为25.7 mg/mL。同时，苹果中各多酚组分的含量随贮藏期的延长而减少，其中原花色素B1、儿茶素、原花色素B2、表儿茶素根皮苷变化较大。从采摘到最适贮藏条件下贮藏3个月，苹果中多酚含量和成分变化不大，贮藏期超过3个月后，多酚含量大幅度减少。

2 苹果多酚在肉品保鲜中的作用

2.1 抗氧化作用

2.1.1 抗氧化机理

油脂的自动氧化是一个自由基反应，氧夺取油脂中的氢，引起自由基连锁反应。多酚物质的酚羟基能提供活泼的氢而终止自由基连锁反应［7］。苹果多酚中的有效成分主要是绿原酸和黄烷醇类物质，其结构的主要特征是多羟基取代的苯环，苯环上的电子的离域作用使酚羟基容易离子化，是好的氢供体。孙建霞等［8］对苹果多酚的油脂抗氧化机理进行探讨，认为苹果多酚的抗氧化特性来源于多酚分子中大量的酚羟基，能够提供活泼的氢质子，有效地清除氧自由基，预防脂质过氧化的启动，其次，与过氧化自由基结合成稳定的化合物，阻止了氧化过程中链锁反应的传播:

除上述作用外，苹果多酚的抗氧化性能还可能与苹果多酚对金属离子的络合作用，对羟基自由基和脂质自由基的清除作用，以及同自由基反应后形成的半醌自由基的稳定性有关。

2.1.2 抗氧化效果

Maher等［9］研究发现，添加 1 000 mg/kg 的茶多酚和迷迭香可以有效的改善有氧真空包装碎牛肉的色泽和脂肪稳定性。Pankaj等［10］体外抗氧化研究发现，作为来源于苹果中的天然多酚物质，苹果多酚具有较强的还原能力，对Fe2+诱导的脂质过氧化反应、超氧阴离子自由基DPPH自由基均具有很强的抑制作用或清除作用。且苹果多酚的抗氧化能力优于BHT、茶多酚强，与葡萄籽多酚相媲美［11］。因此，苹果多酚可以作为天然抗氧化剂，抑制脂质过氧化用于肉品保鲜。浓度为400 μg/mL的苹果多酚提取物(苹果皮乙醇提取物除去糖和有机酸)可以有效抑制鱼油氧化，且效果与浓度分别为400 μg/mL α-VE和200 μg/mL 二叔丁基对甲酚相似［12］。同时，苹果多酚与其他抗氧剂如Vc、柠檬酸、BHT等有较明显的抗氧化协同效应，将苹果多酚复配使用，抗氧化效果会更好。彭雪萍等［13］将苹果汁生产废渣经70%乙醇提取制得苹果多酚与BHT(质量比1∶1)复配后，按0.02%的比例加入到腊肉涂膜液中，对其抗氧化活性进行跟踪检测。结果表明，加入复配物的腊肉抗氧化性是对照组的2倍，风味明显改善，能使腊肉保鲜期延长1个月左右。

2.2 抑菌作用

2.2.1 抑菌机理

苹果多酚抑菌机理的研究尚未成熟，但从大量的植物源多酚类物质抑菌机理的理论分析可以总结出如下5条可能的途径:(1)蛋白质与多酚类物质的高度结合;(2)抑制微生物体内特定的酶，从而破坏了微生物的代谢过程［14］;(3)与微生物生长所需的物质结合，使微生物受到抑制而死亡;(4)多酚类物质分子中的邻苯二酚结构具有较强的金属结合能力，可以与铁离子等相结合形成沉淀，从而破坏了微生物的正常新陈代谢［15］;(5)多酚与病毒的蛋白质外壳或寄主的细胞膜特异识别蛋白结合，使病毒不能附着在寄主细胞上，从而失去侵蚀力［16］。

2.2.2 抑菌效果

苹果多酚抑菌效果优于乳酸链球菌素(Nisin)，但抑菌谱不及茶多酚。一般它对细菌有较强抑菌作用，而对酵母菌、霉菌等抑菌效果不明显。苹果多酚对黄杆菌SHL45、大肠杆菌、荧光假单胞菌SHL5、荧光假单胞菌SHL7、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度分别为 0.6、0.7、0.6、0.6、0.8、0.5g/L［17］。Du 等［18］研究发现，有苹果多酚对李斯特菌也表现出较好的抗菌活性，其最小抑制浓度为1.5%。Pasten等［19］研究表明，苹果多酚提取物对幽门螺旋杆菌菌株(ATCC43504和 TX136)的抑菌效果较好，最低抑菌浓度为112.5GAE(没食子当量)ng/mL。因此，苹果多酚可作为防腐剂应用于肉品保鲜，对肉品中常见的腐败菌起到抑制作用，保证肉的品质同时，延长货架期。严琼琼等［20］研究发现，苹果多酚对冷却猪肉中常见的腐败菌具有很好的抑菌作用，尤其是大肠杆菌和乳酸菌。单独使用时，苹果多酚的最小抑菌浓度是0.5%。随着浓度增加，抑菌效果越好。同时，苹果多酚的抗菌效果与Nisin有协同效应。将苹果多酚与Nisin、烟酰胺配合使用，保鲜效果更好。因此，肉品保鲜中将苹果多酚与其他具有协同效应的防腐剂复配防腐效果会更好。

2.3 护色作用

色泽是鲜肉重要的品质指标，鲜肉色的产生是由于肉中的肌红蛋白与空气接触后发生氧合反应生成鲜红色的氧合肌红蛋白，鲜肉的色泽主要是由肌红蛋白的含量及其化学状态决定的，而肌红蛋白的化学形态又受多种的因素影响，如肉品的脂质氧化。苹果多酚能抑制肉中脂肪的氧化，并能提高鲜肉红色的稳定性［21］。单独使用0.05%的苹果多酚，有较好的护色效果。苹果多酚与抗坏血酸或烟酰胺配合使用，抗氧化与护色效果明显增强。0.05%苹果多酚与0.05%烟酰胺配合使用可以使鲜肉在(5±1)℃条件下贮藏7 d后，仍保持稳定的鲜红色，TBA值为0.3 mg/kg，TVB-N 值14.7 mg/100 g。

3 苹果多酚在肉品保鲜中的应用

3.1 在冷却肉保鲜中的应用

据统计，我国肉类总产量占世界第一，但由于经济和技术等原因，冷却肉比例较低，而国外发达国家的生肉消费市场90%以上都是冷鲜肉。因此，生鲜肉的发展趋势是冷却肉。随着抗氧化剂在冷却肉中的广泛应用，天然植物抗氧化剂逐渐引起人们的关注。夏凡［22］关于苹果多酚应用于冷却肉保鲜，做了比较系统研究。试验中以生鲜猪肉为原料，研究苹果多酚对真空包装和高氧气调包装冷却猪肉的保鲜效果以及分别与天然抗氧化剂复配护色的有效浓度。结果发现:苹果多酚能够比较有效的延长真空包装冷却猪肉的货架寿命，保鲜效果随着苹果多酚浓度的增高而提高，浓度分别0.2%、0.3%、0.4%的苹果多酚对真空包装冷却肉保鲜效果最好，复配有效浓度为0.3%苹果多酚 +0.1%Nisin+2%乳酸钠+1%壳聚糖;浓度分别0.06%、0.08%、0.1%苹果多酚对高氧气调包装冷却猪肉护色效果最好，有效复配浓度为0.1%苹果多酚+0.02%植酸+0.01%烟酞胺+0.03%Vc。同时，苹果多酚对冷却猪肉的护色实验结果表明，不同浓度的苹果多酚能比较有效的抑制菌落总数的增长，TVB-N值和PH值的升高。因此，苹果多酚对不同包装冷却猪肉有较好的保鲜效果，可以有效延长其货架期。

3.2 在低温肉制品中的应用

低温肉制品是指在常压下通过蒸、煮、熏、烤等热杀菌工艺，使肉制品的中心温度达到75～85℃并保持一定的时间而获得的产品如常见的熏煮火腿、培根、烧烤肉、香肠等均属于低温肉制品。Kyoichi等［23］将苹果多酚按0.1%的量添加到多种肉制品，如香肠制品等，并置于冰箱内保存15 d，发现肉制品中无论是否添加亚硝酸钠，苹果多酚都能较好地抑制TBARS上升、亚油酸量下降以及胆固醇氧化衍生物量的增加。杨华等［24］研究发酵剂及抗氧化剂对鲶鱼发酵香肠品质的影响，结果也表明添加0.023%的苹果多酚，可使鲶鱼发酵香肠的TBARS值最小。郑立红等［25］研究苹果多酚对低温香肠中亚硝酸盐残留的影响，在国家标准规定的亚硝酸钠最大添加量0.15 g/kg的前提下，在猪肉中分别添加0.1、0.15、0.2、0.25、0.3 g/kg的苹果多酚，制成香肠。结果表明，在香肠中单独添加苹果多酚，随着添加量的增加，香肠中亚硝酸钠残留量均降低，当苹果多酚的添加量为0.15g/kg时，香肠中亚硝酸钠残留量均降至国标限量(0.03 g/kg)之内，对香肠色泽、风味没有不良的影响。因此，苹果多酚对低温肉制品也具有较好的保鲜效果，不仅能够提高肉制品的耐贮藏性，延长其货架期，而且能够保持其营养成分，同时降低亚硝酸盐的残留量。除此以外，研究发现苹果多酚对低温肉制品还具有护色抑制脂质氧化，而对蛋白质氧化几乎无影响。周光宏等［26］添加500 mg/kg苹果多酚处理猪肉和火腿切片，发现可以有效抑制猪肉火腿冷藏期间褪色，但对牛肉火腿切片效果不显著。同时，分别用300，500，1 000 mg/kg的苹果多酚处理猪肉火腿切片和牛肉火腿切片，脂质氧化都可成功地抑制，其中猪肉火腿切片脂质氧化抑制作用效果较熟腌猪肉火腿切片好。且添加苹果多酚对猪肉和牛肉样品的蛋白质氧化作用几乎没有影响。因此，苹果多酚可以作为普遍有效的抗氧化剂应用于低温肉制品中。

4 苹果多酚的安全性

Shoji等［27］采用未成熟苹果多酚提取物进行污染物致突变性检测(简称Ames试验)显示，不加S-9混合液的苹果多酚提取物在每皿2.5 μg剂量浓度时略有致突变性。染色体畸变试验和微核试验没有发现明显的致突变性。同时，90 d亚慢性口服毒性试验发现，2 000 mg/kg剂量的苹果多酚提取物饲喂大鼠，其血液、生化、病理学和尿液各项指标并没出现异常。因此苹果多酚提取物是安全无毒的，可以作为绿色食品添加剂。在确定苹果多酚提取物的安全性基础上，Akazome等［28］通过随机，双盲，安慰剂对照研究进行评估过量摄入和长期摄入含苹果多酚饮料的安全性。试验中，长期摄入组每个受试者每天给予正常量(340 g)含苹果多酚的饮料，持续12周;过量摄入组每个受试者每天给予3倍正常量的含苹果多酚饮料，持续12周。最后观察和检查受试者的身体和血液，没有出现临床不良反应和异常现象。因此，在此范围内，长期过量摄入苹果多酚也是安全的。

5 展望

我国苹果资源十分丰富，但对苹果多酚的开发和利用程度较低。苹果制品加工中有大量废弃的果皮、果渣，不仅造成资源浪费，还污染的环境。如果综合利用这些果皮果渣，从中提取苹果多酚，不仅变废为宝还可以减少环境污染，因此开发苹果多酚具有良好的市场前景。

［1］ Tsao R，Raymond Y.Optimization of a new mobile phase to know the complex and real polyphenolic composition:towards a total phenolic index using high-performance liquid chromatography［J］．Jouranal of chromatography A，2003，1018:29 －40.

［2］ Murata M，Tsurutani M，Tomita M，et al.Relationship between apple ripening and browning:changes in polyphenol content and polyphenol oxidase［J］．Agric Food Chem，1995(43):1 115－1 200.

［3］ Wolfe K，Wu XZ，Liu RH.Antioxidant activity of apple peels［J］．Jouranal of Agriculture and Food Chemistry，2003，51(3):609 －614.

［4］ Lata B，Trampczynska A，Paczesna J.Cultivar variation in apple peel and whole fruit phenolic composition［J］．Scientia horticulture.2009，121(2):176 －181.

［5］ Wolfe K L，Liu R H.Apple peels as a value-added food ingredient［J］．Jouranal of Agriculture and Food Chemistry，2003，51(6):1 676－1 683.

［6］ 黄利华，张业辉，赵力超，等.贮藏条件对苹果多酚成分及抗氧化活性的影响［J］．现代食品科技，2009，25(3):252－255.

［7］ 樊兴土，朱全芬，夏春华.茶叶中原花色素类物质［J］．天然产物研究与开发，1992，4(2):85－93.

［8］ 孙建霞，孙爱东，白卫滨，等.苹果多酚的提取工艺及其对油脂的抗氧化作用［J］．食品与发酵工业，2005，31(3):122－124.

［9］ Maher M O，Grady，M N，Buckley D J，et al.Effect of dietary supplementation and direct addition of tea catechins and rosemary on the oxidative stability of beef［C］．In proceedings of the 48th international congress of meat science and technology，2002:500 －501.

［10］ Pankaj C，Sandeep S，I Kumar Prem Kumar，et al.Radioprotective properties of apple polyphenols:An in vitro study［J］．Molecular and Cellular Biochemistry，2006，288:37－46.

［11］ 金莹，孙爱东，胡晓丹，等.苹果多酚的超声波提取及抗氧化作用研究［J］．北京林业大学报，2007，29(5):138－141.

［12］ Rupasinghe，H.P.Vasantha，Erkan，Naciye，et al.Antioxidant protection of eicosapentaenoic acid and fish oil oxidation by polyphenolic-enriched apple skin extract［J］．Jouranal of Agriculture and Food Chemistry，2010，58(2):1 233－1 239.

［13］ 彭雪萍，马庆一，王花俊，等.苹果多酚对腊肉的抗氧化性能研究［J］．肉类研究，2007，12(106):18－19.

［14］ 王岳飞．茶多酚(TP)对细菌的抑制作用［J］．茶叶，1994，20(3):37 －41．

［15］ 卢林．茶叶防龋的研究进展［J］．牙体牙髓牙周病学杂志，1998，8(12):144 －145．

［16］ 曹进，赵燕，刘箭卫.红茶及茶色素药理作用研究的动态［J］．中国药学杂志，1999，34(6):361 －363．

［17］ 孙红男，孙爱东，苏雅静，等.苹果多酚抑菌效果的研究［J］．北京林业大学学报，2010，32(4):280－283.

［18］ Du W X，Olsen C W.Physical and antibacterial properties of edible films formulated with apple skin polyphenols［J］．Journal of Food Science，2011，76(2):149 －155.

［19］ Pastene，Edgar S，Hernan T，et al.In vitro inhibitory effect of apple peel extract on the growth of helicobacter pylori and respiratory burst induced on human neutrophils［J］．Jouranal of Agriculture and Food Chemistry，2009，57(17):7 743－7 749.

［20］ 严琼琼，唐书泽，孙承锋.苹果多酚对冷却猪肉腐败菌抑菌效果的影响［J］．食品研究与开发，2009，30(10):117－121.

［21］ 孙承锋，杨建荣，贺红军.苹果多酚对鲜肉色泽稳定性及脂肪氧化的影响［J］．食品科学，2005，26(9):153－157.

［22］ 夏凡.苹果多酚对不同包装冷却猪肉货架寿命影响的研究［D］．重庆:西南大学，2009.

［23］ Osada K，Hoshina S，Nakamura S，et al.Cholesterol oxidation in meat products and its regulation by supplementation of sodium nitrite and apple polyphenol before processing ［J］．Agricultural and Food Chemistry，2000，48:3823－3829.

［24］ 杨华，张亚杰，马俪珍.发酵剂及抗氧化剂对鲶鱼发酵香肠品质的影响［J］．食品与发酵工业，2010，36(9):166－171.

［25］ 郑立红，刘秀凤，梁建兰，等.3种活性成分对低温香肠中亚硝酸钠残留的影响［J］．中国食品学报，2010，10(3):157－162.

［26］ Sun，W Q，Zhang，Y J，Zhou G H ，et al.Effect of apple polyphone on oxidative stability of sliced cooked cured beef and pork hams during chilled storage［J］．Journal of Muscle Foods，2010，21(4):722 －737.

［27］ Shoji T，Akaz Y，Kanda T，Ikeda M.The toxicology and safety of apple polyphenol extract［J］．Food and Chemical toxicology，2004，42(6):959 －967.

［28］ Akazome Y，Kametani N，Kanda T，et al.Evaluation of safety of excessive intake and efficacyof long-term intake of beverages containing apple polyphenols.［J］．Oleo Science，2010，59(60):321 －338.