肉制品天然抗氧化剂的研究进展

朱香，林剑军，白卫东

（1.广州酒家集团利口福食品有限公司，广东 番禺 5114422；2.仲恺农业工程学院，广东 广州 510225）

0 引言

肉和肉制品不但营养丰富，富含各种人体需要的营养素，而且色味俱佳，是人们餐桌上的一种重要食材。如何保证肉制品产品的感官品质和营养品质一直是企业和科研界关注的热点问题，而脂肪氧化问题更是其中的重中之重。脂肪氧化不但会使肉和肉制品氧化酸败，还会导致肉制品发生褪色和褐变，并使得肉制品失去其原有的营养价值。目前解决的办法主要是在肉制品的加工过程中加入抗氧化剂，抗氧化剂不但能有效抑制肉制品中脂肪的氧化，还有提高肉制品产品品质、延长肉制品的货架期的作用[1]。肉制品工业中常用合成的抗氧化剂，虽然丁基羟基茴香醚（BHA）、特丁基对苯二酚 （TBHQ）和二丁基羟基甲苯（BHT） 等合成的抗氧化剂都有很好的抗氧化效果，但却具有潜在的毒性，过量摄入会对人体健康造成影响[2]。天然抗氧化剂是从天然食品中提取出来的具有抗氧化功能的活性物质，其抗氧化能力很强，而且安全性比合成抗氧化剂高，所以近年来对天然抗氧化剂的研究越来越多。分析肉制品脂肪的氧化机理和抗氧剂的作用机理，并介绍几种天然抗氧化剂的应用，对天然抗氧剂的应用前景进行展望。

1 脂肪氧化的机理和抗氧化剂的作用机理

1.1 脂肪氧化机理

在脂肪氧化过程中，肉制品中的不饱和脂肪酸经过链式反应生成醛、酮和低级的脂肪酸，使得肉制品的风味变差，此外，脂肪氧化还会导致肉制品中的其他营养物质发生降解作用，降低其原有的营养价值。脂肪的氧化过程可分为3个阶段[3]：在光、热和金属的作用下，脂肪分子产生游离基和活性氢原子，随后游离基和氧气反应生成过氧游离基；脂肪分子和上一步中生成的过氧游离基继续反应生成氢过氧化物；若2个过氧游离基互相结合，生成稳定的非自由基，脂肪氧化的链式反应终止。

脂肪氧化过程中生成的氢过氧化物是肉制品酸败的根源，在脂肪氧化后续的一些副反应当中，氢过氧化物不但会分解生成醛、酮和低级的脂肪酸，还会发生一系列的分解和聚合反应，产生各种复杂的氧化物，进一步影响肉制品的风味。

1.2 肉制品抗氧化剂的作用机理

不同抗氧剂的作用机理各不相同，主要有以下3种：第1种是氢原子转移机理，在脂肪氧化链式反应的引发过程中，不饱和脂肪酸被氧化成过氧游离基，一些抗氧化剂可以和引发过程中生成的过氧游离基发生反应，生成稳定的产物，从而有效地阻止链式反应的继续进行，多酚和维E就属于这一类抗氧化剂[4]；第2种是络合机理，肉制品中的游离金属离子可以催化过氧化氢生成羟基自由基，一些抗氧化剂可以和游离的金属离子发生络合反应，抑制羟基自由基的生成，阻止脂肪氧化反应的发生；第3种是电子伴随质子转移机理，抗氧化剂的电子转移，生成正离子自由基，然后再进行质子转移，完成整个抽氢反应，并形成一个苯氧自由基，它可以通过共振作用而达到稳定，从而减缓或终止自由基链式反应，山奈酚就属于这一类抗氧化剂[5]。

2 肉制品的天然抗氧化剂

天然氧化剂一般来源于水果、香辛料、蔬菜、副食品等天然食品。植物中的抗氧化活性成分是天然抗氧剂的主要来源。植物在生长的过程中，一直受到外界和自身产生的氧化物质的影响，为了对抗氧化作用带来的损害，植物在进化的过程中形成了自身的抗氧化系统，能合成各种抗氧化活性物质来对抗自由基和脂肪催化氧化剂等各种氧化物质的氧化作用。植物体内的抗氧化活性物包括酚类、维生素和黄酮等物质，这些物质具有抑制植物体内的自由基、与金属离子发生络合反应、充当还原剂的作用，多酚类物质具有很强的供氢能力，而卡诺醇的抗氧化能力甚至比BHA还强，大量研究表明这些抗氧化物在肉制品中也能发挥良好的抗氧化作用[6]。植物源的抗氧化剂不但分布广泛、含量高，而且抗氧化活性强，具有广阔的发展前景。

此外，动物体内也含有很多具有抗氧化功效的活性物质，如肌肽、美拉德反应产物和酶类等[7]。肌肽和美拉德反应产物都具有一定的清除自由基的作用，而且还能和金属离子发生络合反应，因而具有很强的抗氧化活性[8-9]。

2.1 植物源的天然抗氧化剂

2.1.1 香辛料提取物

以各种芳香类植物的芳香部位为原料，经过人工加工而制成的芳香物质称为天然香辛料。人们很早就开始把天然香辛料作为一种调味剂来使用，天然香辛料不仅能去除食物的腥味，还有增香和保存食物的作用。随着对天然香辛料的深入研究，人们发现香辛料不仅有改善食物风味的作用，而且部分香料中的活性提取物具有延缓肉制品氧化和延长肉制品保质期的作用。这些芳香植物主要有迷迭香、生姜、肉桂、花椒、八角和大蒜等，含有的抗氧化活性成分主要是酚类、黄酮和生物碱类等[10]。

迷迭香是一种天然的香料植物，其叶和花具有使人愉悦的香味，是西餐中常用的香料。迷迭香的精油提取物具有良好的抗氧化性能，其活性抗氧化成分主要是多酚和鼠尾草酸。迷迭香酸有很强的供氢能力，可以和引发过程中生成的过氧游离基反应，从而发挥抗氧化功效。鼠尾草酸则能够通过捕获过氧游离基来抑制脂肪氧化的链式反应[11]。张慧芸等人[12]在熟肉糜中加入迷迭香提取物后，测定了熟肉糜在贮藏期间色差、pH值、硫代巴比妥酸反应物值，并且与丁基羟基茴香醚进行抗氧化性的比较，结果表明，迷迭香提取物能有效抑制肉糜中的脂肪氧化反应，增加肉糜鲜红的色泽，迷迭香提取物的氧化效果与0.02%丁基羟基茴香醚效果相当。陈璐等人[13]在速冻牛肉丸中加入不同量的迷迭香提取物，测定了牛肉丸在-18℃贮藏期间的硫代巴比妥酸值、过氧化物值、颜色和感官评定指标，结果表明，迷迭香提取物有抑制牛肉丸脂肪氧化和改善牛肉丸风味的作用。

肉桂常指肉桂树的树皮，别称玉桂和桂皮，具有强烈的气味。肉桂树皮不但可以用作调味剂来烤制面包和腌制肉类食品，在食用香精、日用品和化妆品等领域亦有广泛的应用。肉桂皮中含有的桂皮油是肉桂抗氧剂活性物质的主要来源，其主要抗氧化成分和迷迭香相似，包括酚类和黄酮类，这些物质能与脂肪氧化链式反应中的过氧游离基反应，与金属离子络合，从而发挥抗氧化的作用[14-15]。夏秀芳等人[16]把不同浓度的肉桂皮提取物加入到冷却肉中，测定了高铁肌红蛋白和pH值等各项指标，结果表明，肉桂提取物对冷却肉具有良好的保鲜抗氧化作用。

2.1.2 果蔬提取物

水果和蔬菜不但含有膳食纤维、矿物质和维生素等对人体有益的成分，而且果蔬中的多种活性成分被证明有抗氧化的作用[17]。果蔬中的抗氧化活性成分主要为酚类物质和维生素，如苹果多酚、槲皮素、芦丁和维C等。这些活性成分对肉制品都有很好的抗氧化效果[18]。

彭雪萍等人[19]以苹果汁的生产废渣为原料制取得到苹果多酚提取物，然后把苹果多酚与二丁基羟基甲苯进行复配，把一定浓度的复配物加入到腊肉涂膜液中，最后测定腊肉的酸价和过氧化值，结果表明，这种苹果多酚和二丁基羟基甲苯的复配氧化剂具有明显抗氧化效果，能使腊肉的保鲜期延长1个月左右。王超[20]在传统火腿发酵中期采用葡萄籽提取物和葡萄籽提取物联合油脂2种抗氧化处理，分析火腿脂质在发酵成熟时的氧化变化，测定了经过抗氧化处理的火腿发酵成熟时期和成熟结束时的过氧化值和TBARs值，结果表明，葡萄籽提取物具有对火腿脂质的良好抗氧化效果。石亚中等人[21]把芹菜粉、石榴皮多酚和维生素C制成复合腌制剂来腌制猪肉，利用正交试验优化腌制剂的配比后对腌肉进行感官评定，并测定了腌肉的亚硝酸盐残留量、腌肉的TBARs值和研制过程中挥发性盐基氮的含量。结果表明，这种腌制剂具有一定的抗氧化效果，能有效提高腌肉制品的品质。土耳其有科学家把浓缩和干燥后的石榴籽提取物添加到牛肉丸中，同时在空白对照的基础上，增加了加入二丁基羟基甲苯的牛肉丸样品组作为对照，结果表明，石榴籽提取物能有效抑制牛肉丸的脂肪氧化，并且可以提高牛肉丸的感官品质。

2.1.3 茶多酚提取物

茶叶中的多酚类物质总称为茶多酚，茶多酚是一种多羟基类化合物，主要含有以下几种化学成分：儿茶素、黄酮类物质、花青素和酚酸类物质。儿茶素的含量在茶多酚中超过60%，是茶多酚的主要成分。儿茶素、没食子儿茶素、儿茶素没食子酸酯和没食子儿茶素没食子酸酯是组成儿茶素的4种主要物质，这4种儿茶素均具有很强的抗氧化作用，其中没食子儿茶素没食子酸酯的抗氧化能力是L-异坏血酸的100倍[22]。

茶多酚主要通过清除活性氧、清除自由基和金属离子进行络合反应和结合氧化酶来实现其抗氧化的作用[23]。姚波将质量分数为0.15%的茶黄素添加到香肠之中，通过测定理化性质和感官评价，分析了茶黄素的抗氧化作用，没有添加茶黄素的对照组香肠在40 d过氧化值为0.54 g/100 g，超过国家标准，而经过茶黄素处理的香肠50 d的酸价为0.46 g/100 g，小于国家标准值0.5 g/100 g，以上结果表明，茶黄素对香肠有显著的抗氧化和保质作用[24]。廖丹等人[25]在鱼糜中加入茶多酚，通过对冷藏鱼糜的水分含量、凝胶强度、挥发性盐基氮等因素的测定，并研究了鱼肉脂肪氧化的变化。结果表明，茶多酚对冷藏鱼糜有保鲜效果，高浓度的茶多酚在氧化后期能有效地抑制脂肪酸的衰败。张健凯等人[26]使用茶多酚和维C分别处理腌制过的猪肉。结果表明，茶多酚和维C都具有降低腌制猪肉的残留亚硝酸盐含量和TBARs值的作用，维C降低腌制猪肉的残留亚硝酸盐含量的能力比茶多酚强，茶多酚的抗氧化效果比维C好。

2.2 动物源天然抗氧化剂

2.2.1 肌肽

肌肽由β-丙氨酸和L-组氨酸通过肌肽合成酶合成，是一种水溶性二肽，存在于脊椎动物的骨骼肌中，肌肉在发挥功能的同时生成了肌肽，不同种类动物的骨骼肌中肌肽含量不同。肌肽能够抑制肉制品中由铁催化引起的的脂类氧化反应，对骨骼肌肌质网膜的非酶脂类过氧化的也有抑制作用，而且肌肽还对转运金属铁、血红蛋白和脂氧合酶具有抑制作用，是一种高效的天然抗氧化剂[27]。

布冠好[28]把肌肽加入到冷藏碎猪肉当中，测定了肉品的TBARs值和高铁肌红蛋白的含量，并对比了肌肽和其他抗氧化剂的抗氧化活性，结果表明，肌肽能有效抑制冷藏碎中肉的TBARs值和高铁肌红蛋白的含量，且抗氧化效果比植酸和维C好。邢子鑫等人[29]把肌肽标准溶液加入猪肉匀浆当中，测定猪肉匀浆的过氧化值、挥发性盐基氮含量和菌落总数，并比较了肌肽和其他抗氧化剂的抗氧化效果，结果表明，肌肽对猪肉匀浆具有显著的抗氧化作用，且其抗氧化作用要优于抗坏血酸。赵谋明等人[30]以分子量少于5 kDa的草鱼肽为原料，加入木糖进行美拉德反应，发现美拉德反应修饰可使草鱼肽表现出更强的抗氧化性。

2.2.2 蜂胶

蜂胶是一种蜜蜂把采集到的树脂和自身上颚腺的分泌物、蜂蜡和花粉混合到一起，合成一种有香味胶装物质[31]。蜂胶的成分十分复杂，到目前为止已经有接近300种化学物质从蜂胶中鉴定出来，其中黄酮类物质就有超过70种，主要包括槲皮素、芦丁、杨梅酮、山奈酚和生松素等。这些黄酮类化合物与蜂胶的抗氧化性具有很高的相关性[32]。

詹磊[33]研究了蜂胶对广式腊肠氧化安全性的影响。结果表明，添加蜂胶（质量分数为0.04%） 能有效抑制广式腊肠氧化指标升高，并且对腊肠感官品质影响最小。

3 结语

目前，国内有大量关于天然抗氧化剂的研究，但是还有很多天然抗氧化活性物质的作用机理还是不明确，以至很多天然抗氧化物只能存在于理论当中，不能实际应用，未来仍需要进一步确定天然抗氧化剂的抗氧化机制。其次，大部分天然抗氧剂在动植物体内的含量极少，或是提取这些活性物质具有一定难度，提取成本比较高，难以实现工业化生产，所以天然抗氧化目前并不能替代合成抗氧化剂，如何扩大天然氧化剂的生产规模、降低其生产成本也是一个值得重视研究课题。最后，针对复配天然抗氧化剂的研究还较少，未来可以通过加大对天然抗氧化物的研究力度，采用一些高新技术促进复配天然抗氧化剂的发展。天然抗氧化剂安全无毒，能有效抑制肉制品的脂肪氧化，并且还有保质、杀菌、护色和保鲜的作用，未来可以取代化学合成的抗氧化剂。