植物提取物在肉类加工制品中的应用与研究进展

臧芳波 牟德华 冯 随 化 稳 王世杰 高晓光*

1.河北科技大学生物科学与工程学院 河北石家庄 050018 2. 河北双鸽食品股份有限公司 河北石家庄 050021 3.河北省生猪加工技术创新中心 河北石家庄 050021

肉制品是一种高营养食品，含有人体所需的蛋白质、脂质、矿物质等营养成分，然而其货架期主要受微生物生长和氧化腐败影响[1]。为保证肉制品品质，人们常在肉制品中加入一些食品添加剂。目前，在肉制品中常用的多为成本低廉的化学合成类添加剂，比如二丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)、山梨酸、硝盐等[2]。然而化学添加剂存在着一定的安全隐患，使用不当会对人体健康造成危害[3]。因此，国内外的科研工作者都在寻找一种更为安全可靠且经济适用的添加剂，其中效果较好的是天然植物提取物[4]。

植物富含多酚和类黄酮、维生素及其前体(生育酚、抗坏血酸等)、萜类化合物等，这些物质具有抑菌、抗氧化作用的同时，还可改善食品感官品质[5]。植物提取物就是以植物为原料，通过物理或化学方法从枝、叶、根、块茎等处提取分离得到的活性物质[6]。将植物提取物添加到食品中，能很好地抑制金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、伤寒杆菌等食源性致病菌的生长繁殖，降低食品中毒的发生概率,减少化学添加剂对人体健康造成的危害[7]。本文介绍了植物提取物的主要活性成分，并对其在肉与肉制品中的应用进行了简要阐述。

1 植物提取物活性成分

1.1 精油

精油，又称挥发油，是一类可随水蒸气蒸馏出，并与水不相混溶，具有芳香气味的挥发性油状液体的总称[8]。植物精油中含有酚类、萜类等化合物，抑菌、抗氧化性能良好[9]。此外，它还能矫正食品异味，赋予食品香气，作为天然防腐剂在食品保鲜方面有较好的应用前景[10]。

牛彪[11](2020)等研究了牛至、香茅、丁香植物精油及其化学成分对5种病原菌的体外抑菌活性，结果表明4.75%的牛至、丁香精油可将金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌全部杀灭；9.5%的牛至、香茅、丁香精油可将白色葡萄球菌、白色念珠菌全部杀灭。这3种精油对铜绿假单胞菌均表现出较弱的杀灭效果，杀灭浓度均大于9.5%。罗飞亚[12](2020)等对5种植物精油的抑菌和抗氧化活性进行比较，发现石香薷精油、百里香精油和牛至精油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、肠炎沙门氏菌的抑制效果良好，其MIC在1～4μg/mL之间，且对黑曲霉菌也有一定的抑制作用；石香薷精油、百里香精油、牛至精油和罗勒精油还表现出较强的抗氧化能力，对DPPH自由基的清除率与精油浓度有明显关系。

然而目前的一些研究表明，即使对同一种植物源进行精油提取时，不同的提取方法、提取部位及其处于的不同生长阶段都会对精油的抑菌、抗氧化活性造成影响。Nasrin[13](2020)等对处于营养、开花和结果三个不同发育阶段提取的千叶蓍进行分析，发现在生长阶段，精油中所含的单萜类化合物逐渐减少，倍半萜类化合物增加；开花期精油提取率最大；营养期和开花期，精油表现出最高的酚含量和抗氧化活性。李晓娇[14](2020)等使用超声辅助法(UWD)、微波辅助法(MWD)、同时蒸馏萃取法(SDE)3种方法提取清香木叶精油，发现3种精油对枯草芽孢杆菌的抑制作用均高于金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，UWD精油比MWD和SDE精油具有更好的抑菌和杀菌效果，其对枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度仅为0.005g/mL;3种精油清除DPPH·的能力为：UWD精油>MWD精油>SDE精油，清除ABTS+·的能力为：SDE精油>MWD精油>UWD精油。

1.2 酚类

植物多酚，又称单宁，是植物体内重要的次生代谢产物[15]。它含有大量的酚羟基，因此能清除自由基，具有较强的抗氧化性能。同时，酚类化合物对微生物也具有一定的抑制作用[16]，然而其作用机制尚未被完全认识。目前已知的是酚类物质可以与酶结合或者与细胞膜相互作用从而破坏细胞完整性，导致其内容物流失，进而杀死微生物[17]。由于其独特的理化性质，常被用作天然食品添加剂，在食品生产中起着重要作用。

张兆英[18](2020)等考察了金丝小枣多酚的抗氧化和抑菌活性，发现金丝小枣多酚对亚硝酸根、羟自由基和超氧自由基具有清除作用；对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、曲霉和根霉均有不同程度的抑制作用，且清除能力和抑菌作用均随多酚浓度增加而增强。Chen[19](2017)等发现甜菜糖蜜多酚对金黄色葡萄球菌、李斯特菌、大肠杆菌和鼠伤寒杆菌具有显著的抗菌活性，SDS-PAGFE和电镜分析结果均表明，甜菜糖蜜多酚可以极大地破坏细胞壁和细菌膜的完整性，从而导致这4种致病菌细胞蛋白质泄露。贾仕杰[20](2019)等测定了东北地区6种红树莓叶中的总酚含量，并采用超高效液相色谱-串联质谱法鉴定其多酚物质，同时对其体外抗氧化活性进行了评价。结果表明，检测出的13种多酚物质中有6种酚酸和7种类黄酮；红树莓叶提取物中的总酚含量与DPPH自由基清除能力和ABTS阳离子自由基清除能力显著正相关。

1.3 萜类

目前，从自然界中发现的萜类化合物已超过50 000种[21]，大部分是从植物中分离得到的[22]。根据异戊二烯烃数量不同，可将萜类物质分为倍半萜、单萜、二萜、三萜等[23]。许多中外科研工作者的实验结果，均表明萜类化合物具有良好的抑菌效果。

李兆亭[24](2019)等测定了胡椒油中的萜类化合物对单增李斯特菌的最小抑菌浓度、形态、电导率等抑菌指标，并将其应用于冷鲜肉保鲜。结果表明，胡椒油中萜类化合物对单增李斯特菌的MIC为0.05%，添加0.1%的萜类化合物可显著抑制李斯特菌生长，改变细胞膜通透性，使内容物大量流失，菌体相互黏连、衰亡，从而延长冷鲜肉货架期。Popova[25](2019)等使用气质联用技术对烟草中的成分进行鉴定，结果表明其主要成分主要是二萜类化合物，对酵母菌抑制效果较好，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌抑制效果较差。Abdou[26](2016)对有刺金合欢中三种三萜化合物的总抑菌活性进行了研究，结果发现其对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母菌，尤其是白色念珠菌均有较强的抑菌作用。

1.4 黄酮类

黄酮类化合物广泛存在于植物中，其化学结构属于多酚衍生物的一种，因而也具有一定的清除自由基和抗菌抑菌活性。随着人们对黄酮类物质研究的不断深入，很多具体成分已被确定，且对人体没有严重的不良影响，已有很多食品、药品方面的应用[27]。

陆游说：“汝果欲学诗，功夫在诗外。”课外阅读对于学生阅读能力的提高，有着重要的作用。虽然有部分语文教师认为课外书籍的阅读是浪费时间，但是普遍还是鼓励学生进行课外阅读的，大部分教师还会根据所学向学生推荐经典名著。但是，教师却很少检查学生的课外的阅读，也很少提供相应的阅读指导。教师们认为，面临高考，师生的任务都很重，没有多余的时间来关注课外阅读。因此，学生的课外阅读实际处于无人监管、放任自流的状态。

申梦娜[28](2020)等研究了襄麦冬黄酮的体外抗氧化能力和抑菌活性，发现一定浓度范围内，其抗氧化活性随浓度增加而增强；其DPPH自由基清除能力、羟自由基清除能力比相同浓度的VC强；对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌有一定的抑制作用，对金黄色葡萄球菌的最大抑菌圈直径可达18.80mm。Zhou[29](2015)等从玉竹中提取的11种异黄酮，均表现出较强的抗氧化活性。庄远红[30](2019)等发现从琯溪蜜柚落果中提取的黄酮，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和白色念珠菌均有一定的抑制作用，且随着提取物浓度增大，抑菌率不断增加。

1.5 生物碱类

生物碱是一类碱性含氮有机物。所有天然生物碱均来自植物，但并非所有植物都可产生生物碱[31]。研究发现，生物碱具有抗菌消炎、抗肿瘤、抗病毒等生物活性。

余永婷[32](2018)等研究发现，苦豆子生物碱浸提物的抑菌效果要好于苯甲酸钠，对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、产气肠杆菌、酿酒酵母、黑曲霉均有不同程度的抑制作用，且抑菌效果随温度升高而增强，在pH值为8左右时抑菌效果较好。戴五好[33](2012)等实验表明，苦参、山豆根中的生物碱对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、甲型溶血性链球菌、乙型溶血性链球菌、铜绿假单胞菌、产碱假单胞菌、恶臭假单胞菌7种实验菌均有抑制作用，具有广谱的抑菌活性。周琦[34](2019)等发现魔芋飞粉生物碱对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、鼠伤寒沙门氏菌均有明显的抑制作用，其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强。

2 植物提取物在肉制品中的应用

随着人们对食品安全和食品品质的重视，植物提取物作为一种天然添加剂，已成为当今研究的热点。植物提取物抑菌和抗氧化效果良好，安全性高，在肉制品应用方面具有广阔前景。目前，在肉制品中应用的植物提取物有茶多酚、香辛料提取物和果蔬提取物。

2.1 茶多酚在肉制品中的应用

我国是茶叶大国，茶叶具有降血糖、调血脂、预防癌症等功效[35]。茶多酚是茶叶提取物中的主要有效成分，是一类多羟基酚类混合物的总称，主要包括儿茶素、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)，其中EGCG是茶多酚中含量最多、活性最高的功能成分，具有极强的清除自由基、抗氧化能力[36]。

Zhou[37](2020)等对比了迷迭香提取物、葡萄籽提取物和绿茶多酚对熏肠理化性质和亚硝胺含量的影响，发现这3种添加物均能降低香肠pH值和TBARS值，减少亚硝酸盐和亚硝胺残留量。其中，绿茶多酚清除ABTS+·的能力最强。Fan[38](2014)等发现，在猪肉香肠中添加0.03%的茶多酚可有效降低菌落总数和氧化程度，对感官也有一定的改善作用。然而茶多酚单独使用时存在一定的局限，所以目前的许多研究都是将茶多酚与其他物质复配或与新兴技术结合使用，这样可以更好地抑制微生物生长、延缓脂质氧化，延长货架期。

刘芝君[39](2020)等分析比较了茶多酚组、茶多酚微胶囊组和空白组3组腊肉的理化指标、感官评价和挥发性风味物质，发现添加茶多酚后腊肉POV值和TBARS值显著降低，能保持较好的色泽和较低水平的亚硝酸盐残留。茶多酚微胶囊组的腊肉特征风味物质酚类物质相对含量最高，为61.361%，能使腊肉具有更丰富的风味；且茶多酚微胶囊处理后腊肉中与脂肪氧化相关的挥发性物质相对含量较低，说明其能较好的抑制脂肪氧化。谢菁[40](2019)对冷鲜猪肉复合保鲜包装技术进行了研究，发现高氧气调包装条件下，复合保鲜剂最适配比为0.010%α-生育酚、0.200%茶多酚和1.810%壳聚糖；真空包装条件下，最适配比为0.006%α-生育酚、0.250%茶多酚和1.000%壳聚糖。这2种复合保鲜剂处理组与对照组相比，均可有效抑制脂肪氧化，降低汁液流失，保护肉色，货架期分别延长至18d和28d。

2.2 香辛料提取物在肉制品中的应用

香辛料不仅是一种植物源防腐剂，还能有效抑制脂质氧化，保持肉品色泽[41]。Huang[42](2019)等在猪肉馅冷冻水饺中添加了丁香提取物和迷迭香提取物，结果表明提取物能增强蛋白热稳定性，抑制蛋白质羰基形成，对蛋白质和脂质氧化有明显抑制作用。陈洪生[43](2019)等研究了丁香、迷迭香、桂皮和甘草4种香辛料提取物对猪肉肌原纤维蛋白抗氧化特性的影响，发现4种提取物都能较好地抑制表面疏水性增加，加速蛋白巯基下降。其中丁香、迷迭香和桂皮提取物能显著抑制蛋白羰基形成，丁香和迷迭香提取物能明显抑制Ca-ATP酶活性，丁香、迷迭香和甘草对蛋白质溶解性下降有很好的抑制作用。

2.3 果蔬提取物在肉制品中的应用

果蔬中富含有机酸、矿物质和多种维生素等营养成分及黄酮、儿茶素、花青素、生物碱等功能因子，在肉制品中能起到良好的保鲜作用。

罗士数[46](2013)等发现草果提取物能减缓鲫鱼肉TVB-N值和pH值上升，明显抑制鲫鱼肉的腐败变质，0.3%浓度时与山梨酸钾保鲜效果相当。Li[47](2020)等研究表明，葡萄籽提取物能抑制生鱼片中微生物生长繁殖，降低挥发性盐基氮和组胺等积累，冷藏条件下货架期可延长3d左右。秘雪[48](2019)研究发现，苋菜粗提物对金黄色葡萄球菌和阪崎克罗诺肠杆菌具有抑菌活性。将其加入到熟猪肉中，可显著降低金黄色葡萄球菌数量和pH值，维持色泽稳定，延长货架期。

2.4 其它植物提取物在肉制品中的应用

除上述3种提取物外，中草药、谷物、树叶、花卉等植物提取物在肉制品中也得到了一定的应用。Lee[49](2015)等发现紫苏子水提取物中含有酚类物质，能清除DPPH和ABTS自由基，抑制大肠杆菌。将0.6%的紫苏子水提取物添加到牛肉饼中，能延缓脂质氧化，保护产品色泽，提高感官品质。秦凤贤[50](2017)等将蒲公英和银杏叶提取液均匀喷淋在冰鲜鹿肉表面，发现处理组能抑制细菌生长，降低挥发性盐基氮值和失水率，保护色泽。提取液含量为0.2g/mL时，保质期可延长至62d。

3 存在的问题及展望

植物提取物中多酚、黄酮、生物碱等活性成分含量丰富，具有抗氧化能力强、抑菌性好、安全性高等特点，具有广大的发展前景。然而目前在肉品企业加工中应用并不十分普遍，原因主要集中在提取工艺繁琐、产量低、价格高、稳定性差、有挥发性气味等方面。因此，在今后的研究中，应不断优化提取工艺，提高提取物得率和品质，降低气味物质含量和生产成本。

此外，许多研究表明多种植物提取物复配或与新型包装技术结合时，效果普遍好于单一的植物提取物。然而，植物提取物间不止存在协同增效作用，还可能产生拮抗作用。因此有必要对植物提取物中的活性成分进行分离鉴定，深入细致地研究其作用机理、构效关系，从而为植物提取物在肉品加工中的应用提供有力的理论依据。

同时，仍有部分提取物成分没有进行毒理学方面评估，存在一定的安全隐患。应该尽快完善植物提取物的安全评价标准，进而研究开发出高效、抑菌谱广、安全的植物提取物，满足消费者对食品安全的需求。