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迷迭香复配抗氧化剂对食品的影响及应用研究进展

2020-10-22王莹曾祥辉黄大川曾祥燕任光云

中国调味品 2020年10期
关键词:涂膜抗氧化剂茶多酚

王莹,曾祥辉,黄大川,曾祥燕,任光云

(邵阳学院 食品与化学工程学院,湖南 邵阳 422000)

研究发现,在众多的天然抗氧化剂中迷迭香天然抗氧化剂不仅具有很好的抗氧化性,而且对人体有很好的保健作用,目前只有迷迭香天然抗氧化剂具有高效、稳定、耐高温的特点[1-3],这一发现推动了世界各国对迷迭香天然抗氧化剂的研究开发。

目前,国内外对迷迭香的研究已开展了多年,研究领域也涉及到很多方面,在食品领域中,绝大多数研究都是基于单一迷迭香抗氧化剂,针对迷迭香复合抗氧化剂的研究并不广泛。本文以茶多酚、鱼精蛋白、葡萄籽及壳聚糖涂膜作为复配物,对迷迭香抗氧化能力在食品中作用的发挥进行综述,为今后迷迭香复合抗氧化剂在食品中的研究提供了参考。

1 在肉制品中的应用

1.1 迷迭香-茶多酚复合抗氧化剂

茶多酚与迷迭香均属于天然抗氧化剂,茶多酚的抗氧化性能会随温度的升高而增强[4,5],将两者复合作用于肉制品中可延长其保质期。茶多酚天然复配抗氧化剂对香肠的品质有保鲜作用[6],廖婵等[7]采用迷迭香、茶多酚、VE及其复合剂为抗氧化剂,将其作用于干腌切块火腿表面。结果表明,单独使用迷迭香后的火腿脂质抗氧化效果是三者中最好的,此外,复合抗氧化剂的抗氧化效果比三者单独使用的效果更佳(P<0.05),并且抗氧化效果与BHT相当,这说明3种抗氧化剂两两复合具有更佳的相乘效果。2018年,美国报道了添加迷迭香与绿茶提取物对猪肉香肠贮藏期间品质特性的影响研究[8],并从理化性质、微生物和感官品质等方面对添加了迷迭香-绿茶复合抗氧化剂的猪肉香肠进行了研究。结果表明,添加迷迭香-绿茶提取物复合抗氧化剂的产品具有较低的硫代巴比妥酸反应物值和较强的氧化稳定性(P<0.05);与对照组样品相比,添加比例为2500∶300 (mg/kg)的迷迭香-绿茶提取物复合抗氧化剂,产品贮藏7,14,21 d时的嗜冷微生物菌落数量较少;添加比例为2000∶200 (mg/kg)的迷迭香-绿茶提取物复合抗氧化剂具有复合香料、迷迭香等风味,在腐臭、酸败等负面问题少有描述;且添加了迷迭香-绿茶提取物复合抗氧化剂的样品具有较高的消费者接受度(P<0.05),98%的调查对象对其有明确偏好。由此可知,在猪肉香肠中添加迷迭香-绿茶提取物复合抗氧化剂可提高其在贮藏期间的品质特性。

1.2 迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂

壳聚糖主要存在于虾、蟹壳皮中,成膜性良好,具有抗氧化性和抗菌性[9-11]。可食性壳聚糖涂膜在食品保鲜中的应用已有广泛的研究[12],且已有研究将迷迭香与其复合作用于肉制品中。王正荣等[13]通过对pH值、菌落总数、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、感官评价等为评价指标,对猪肉饼的保鲜效果进行了研究。结果表明,添加质量浓度比为0.10∶0.15 (g/dL)的迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂,可有效控制肉饼脂质过氧化和TVB-N的形成,降低pH值,减少菌落总数,提高感官数值,可有效地将冷藏肉饼的保鲜期延长15 d。与1.1部分对比可知,在肉制中添加此复合抗氧化剂与迷迭香-茶多酚复合抗氧化剂在降低菌落数、提高贮藏品质等方面有着较好的效果,但在添加比例上,迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂更占优势,用量相对较低。Dimitrios Georgantelis等[14]通过对微生物参数和pH值进行考察,研究了在4 ℃下储存20 d的新鲜猪肉香肠的脂质氧化情况,结果表明,迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂的组合有着最强的抗微生物和抗氧化作用,在同时含有壳聚糖和迷迭香的样品中微生物计数最低,表明两者可能具有协同作用。另外,他们还将迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂添加到牛肉汉堡中[15],观察其脂质氧化程度和颜色稳定性,最终得出壳聚糖与迷迭香提取物联合使用可获得最佳抗氧化效果的结论。

1.3 三元复配抗氧化剂

与二元复合不同的是三元复配抗氧化剂又另增了一种抗氧化物质于其中,苏晓琴等[16]将异抗坏血酸钠、茶多酚和迷迭香中抗过氧化成分对冷鲜牛肉的肉色稳定性先进行单因素试验,再采用正交试验研究。得出异抗坏血酸0.012%、茶多酚0.02%、迷迭香酸0.016%和鼠尾草酸0.02%为最佳配比,并发现此三元复配抗氧化剂可以有效减弱肌红蛋白的氧化程度,保证肉色稳定,这为今后研究三元复配抗氧化剂对肉的影响提供了理论依据。

近年来,国内外关于迷迭香复合抗氧剂在肉制品中的应用效果见表1。通过国内外研究一致发现迷迭香与茶多酚、壳聚糖复合作用于肉制品中的抗氧化效用优于其单一性能,具有良好的保鲜作用。对此,还可进一步研究迷迭香复合抗氧化剂在不同肉制品中的联合应用,以及在已有研究中优化其抗氧化作用。

表1 迷迭香复合抗氧化剂在肉制品中的抗氧化效果Table 1 Antioxidant effect of rosemary compound antioxidants in meat products

2 在食用油中的应用

已有研究发现,迷迭香抗氧化剂在抑制油脂氧化方面有显著作用,并且迷迭香复合抗氧化剂在食用油的稳定性能上具备显著的协同效果[17-19]。魏建林等[20]对迷迭香-茶多酚棕榈酸酯复合抗氧化剂在葵花籽油中的抗氧化性能进行了研究。研究发现,迷迭香-茶多酚棕榈酸酯复合抗氧化剂协同抗氧化能力最强的比例为0.15∶0.45 (g/kg),在此添加条件下,与人工合成抗氧化剂相比,迷迭香-茶多酚棕榈酸酯复合抗氧化剂的过氧化值、减缓酸值与TBHQ值相近,强于BHT、BHA,且在减缓丙二醛含量上升速率的能力上强于TBHQ。因此可知在葵花籽油的存贮过程中添加此复合抗氧化剂,对其存储过程有协同增效的效果。

迷迭香复合抗氧化剂应用于食用油中的研究很少,试验发现迷迭香-茶多酚复合抗氧化剂在食用油中的抗氧化效果强于人工合成抗氧化剂。对此,还可对复合抗氧化剂进一步修正和完善,将其广泛地运用到其他食用油中。

3 在水产品中的应用

3.1 迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂

鱼精蛋白为动物源性天然防腐剂,可从水生动物中提取,目前迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂在食品中的研究主要应用于水产品[21],利用迷迭香中的抗氧化物质与鱼精蛋白中的抑菌物质进行复合可以有效增强食品的保鲜效果。国竞文等[22]在4 ℃冷藏条件下,以不同比例的迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂对白鲢鱼丸的保鲜效果进行研究,并在贮藏期间定期以细菌总数、pH、TVB-N值、弹性等数值为评价指标进行测定。研究表明,迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂的最佳配比条件为0.1∶0.3 (g/kg),且各评价指标均优于对照样品。实验结果表明,迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化较为有效地改善了其贮藏品质,且可较好保持白鲢鱼丸的感官品质,延长其保质期。与3.1部分所述迷迭香-茶多酚复合抗氧化剂对鲈鱼品质研究相比,在4 ℃冷藏条件下,两种迷迭香复合抗氧化剂均可保持水产品的品质并延长货架期,但迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂未给出具体的延长期数值,另外迷迭香-茶多酚复合抗氧化剂研究中添加了Nisin,故无法具体比较两种类型复合抗氧化剂的效果,还有待进一步分析研究。此外,已有将鱼精蛋白与其他几种天然抗氧化剂复合应用于面包等食品保鲜中的研究报道[23],但尚未有迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂在除水产品外的其他食品保鲜中的应用研究。

3.2 迷迭香-葡萄籽复合抗氧化剂

葡萄籽提取物是一种从葡萄籽中提取的天然抗氧化物质,富含多酚类化合物,可有效清除自由基,抗氧化活性强[24,25]。在国内外研究中,对迷迭香-葡萄籽复合抗氧化剂的报道尚且不多。目前所见报道中,仅刘楠等[26]使用迷迭香-葡萄籽复合抗氧化剂对白鲢鱼丸的品质保鲜进行了研究。结果表明;迷迭香-葡萄籽复合抗氧化剂的最佳配比为0.1∶0.3 (g/kg),且复合抗氧化剂的添加在硬度、弹性等方面对白鲢鱼丸的影响不大,能够维持质构特性,在提高鱼丸凝胶强性的基础上,可有效控制鱼丸中自由水的生成,且对鱼丸的颜色不构成影响。实验证明在最佳配比条件下,复合抗氧化剂有良好的抑菌及抗氧化效果,可以保证鱼丸的新鲜度,延长保质期。与第3.2部分论述相比,两种类型复合抗氧化剂对白鲢鱼丸都可起到保鲜、延长保质期的作用,且最佳配比条件均为0.1∶0.3 (g/kg),通过现有研究对比可知,添加迷迭香-鱼精蛋白复合抗氧化剂的白鲢鱼丸硬度较差,且两者评价指标尚存在差异,可针对如pH、TVB-N值等方面对两种复合抗氧化剂的效果进行进一步比较分析。

3.3 迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂

迷迭香-壳聚糖复合抗氧化剂对水产品鱼类的报道较多,李婷婷等[27]确定了0.5%∶0.5%的迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂在(4±1) ℃条件下冷藏鲤鱼的最佳浓度比,结合菌落总数、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、pH值等指标的测定结果可知,在最佳浓度条件下,迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂能够有效保持鱼片的品质,延长其保鲜期约6 d。武苗苗等[28]制备了迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂纳米粒应用于草鱼保鲜中。根据结果分析得出,此纳米粒具有较强的自由基清除能力、良好的缓释效能,对草鱼蛋白的氧化有延缓作用,有利于草鱼的保鲜。通过前几部分论述可知,针对水产品的保鲜期,迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂优于其他几种复合抗氧化剂。

3.4 三元及多元复配抗氧化剂

针对迷迭香三元复配抗氧化剂在水产品中的应用,Li Tingting等[29]将茶多酚和迷迭香提取物联合壳聚糖作用于冷贮过程中的大黄鱼,对其微生物、理化指标和感官属性进行评估,发现茶多酚-迷迭香-壳聚糖涂膜可以有效地延长大黄鱼在冷藏过程中的保质期8~10 d,联合保藏技术在鱼类的贮藏过程中具有广阔的应用前景。此外,在迷迭香其他三元复配抗氧化剂上,董汝月等[30]将鱼皮明胶与迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂结合形成复合膜,对冷藏南美白对虾的保鲜效果进行了研究。结果表明,迷迭香-壳聚糖涂膜-鱼皮明胶复合膜可显著降低蛋白质羰基含量(P<0.05),且与对照样相比,菌落总数、硫代巴比妥酸值(TBARS)值均明显小于对照样(P<0.05)。此复合膜能够有效抑制南美白对虾的黑变,并有较高的感官评鉴值,可有效地延缓南美白对虾的劣变。另外,其团队还将此复合膜用于冷藏鲟鱼上[31],结果发现此复合膜具有抑菌和抗氧化作用。故迷迭香-壳聚糖涂膜-鱼皮明胶复合膜可以新型水产保鲜材料的形式广泛地应用,目前针对此方面的研究少有报道,还有待进一步的研究。

近年来,国内外关于迷迭香复合抗氧剂在水产品中的应用效果见表2。通过对比发现,迷迭香复合抗氧化剂应用在水产品中的研究较多,并且都有着很好的保鲜效用。可见,在水产品方面的应用研究前景十分广阔。

续 表

4 在水果中的应用

还有研究将迷迭香-壳聚糖涂膜复合抗氧化剂应用于水果中,这在迷迭香复合抗氧化剂中很少见。Xiao Chenlong等[32]研究了经纯氧预处理后的迷迭香-壳聚糖涂膜对新鲜切梨品质的综合影响,将处理后的新鲜切梨随机放入对照:空气+蒸馏水;ACR:空气+壳聚糖+迷迭香;POC:纯氧+壳聚糖;POCR:纯氧+壳聚糖+迷迭香4种条件中进行研究对比。结果表明,与对照相比,ACR、POC、POCR可有效改善新鲜切梨的保鲜效果;与ACR相比,POC与POCR能有效抑制多酚氧化酶的活性以及软化和减重,并维持硬度和可溶性固形物较高的含量值;与POC相比,POCR更有利于减少褐变,维生素C与总酚含量更高。由此表明,经纯氧预处理后的迷迭香-壳聚糖涂膜可提高新鲜切梨的品质,延长其保质期。

目前国内外针对迷迭香复合抗氧化剂在水果中的应用鲜有报道,通过已有研究发现迷迭香与壳聚糖复合可延长水果的保鲜时长,此方面的应用研究有着一定的发展前景。

5 总结与展望

食品安全是重要的民生问题,世界各国及相关机构出于对人类健康的关注均对天然抗氧化剂进行广泛的研究来确保食品安全,迷迭香作为天然抗氧化剂由于对人体没有任何毒副作用而成为倍受欢迎的抗氧化剂。目前国内外对单一迷迭香天然抗氧化剂在食品中的研究已较为深入且全面,但对复合型迷迭香天然抗氧化剂的研究还处在发展阶段。

通过现阶段的研究可知,复合型迷迭香天然抗氧化剂在食品中的保鲜效果均优于单一的迷迭香天然抗氧化剂,且研究主要集中在水产品中的应用,但研究相对分散,未能形成完善的体系,其次主要为肉制品的研究,其他如在食用油、水果等方面的研究更少,且不够深入。因此,复合型的迷迭香产品有着广泛的研究前景,可进行更深层次且多方面的研究,以期为在食品领域的开发利用开辟新途径。

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