植物提取物在肉制品中的应用研究进展

李月凡，章思嘉，洪宇，张昊天，于楠楠，陈学红*

徐州工程学院食品与生物工程学院（徐州 221018）

植物提取物是指采用溶剂和相关工艺对植物整体或有效部位经过物理化学提取分离后，在不改变其有效成分的同时，定向收集的植物中一种或多种有效活性成分，这些有效活性成分是植物在生长发育过程中的次级代谢产物[1]*，主要包括多酚类、色素类、生物碱类和植物多糖类[2]*。植物提取物多具有抗菌、抗癌等功能，除生物碱外的植物提取物普遍还具有抗氧化活性[3]*。微生物的繁殖和脂质氧化是决定肉品质量损失和货架期长短的主要因素。脂质氧化会导致肉品组织、味道、气味和颜色劣变，同时形成次生的、潜在的过氧化物、氧化物等[4]*。此外，肉类蛋白质在加热和贮藏过程中也会因氧化反应而导致肉质的不良变化，如保水能力、色泽和营养质量等[5]*。植物提取物因其潜在的抗氧化[6-7]*、抑菌[8-9]*性能、安全性或一般公认安全（Generally Recognized as Safe，GRAS），在食品工业中引起广泛关注[10]*。植物提取物通常以食品添加剂或保鲜剂的形式应用在肉类食品中[11-12]*，以延缓氧化反应和色泽的改变，改善产品的感官特性，延长成品的货架期。文章就植物提取物在肉制品中的应用研究进行综述，以期为植物提取物在肉类食品工业中的应用提供一定的理论借鉴。

1 以食品添加剂形式应用的植物提取物

这是植物提取物在肉制品中的最普遍应用方式，植物提取物通常以固体或液体状态与原辅料混合或在适当的单元操作加入。植物提取物的主要成分是酚类化合物（酚酸、黄酮）和精油（主要是萜烯类），这些物质通常存在于植物根茎、种子、叶和花中[13]*，见表1。

表1 用作食品添加剂的植物提取物来源

1.1 抑制脂类氧化的植物提取物

植物提取物作为安全、高效的天然抗氧化剂，可抑制肉类中脂肪等成分的氧化，维持肉类品质，延长肉品的贮藏期。Jiang等[14]*在猪肉馅中分别加入0.02%，0.05%和0.1%甘草提取物，结果发现0.1%甘草提取物可强烈抑制2 ℃冷藏或-20 ℃冻藏预煮肉馅的酸败，提高蒸煮肉馅的感官可接受性，表明甘草提取物作为天然抗氧化剂在延长预煮猪肉货架期方面具有潜在的应用。葛根是豆科植物野葛的干燥根，Jung等[15]*研究了添加1%，2%和4%葛根提取物的蒸煮猪肉香肠4 ℃贮藏28 d的理化性质和感官品质的变化，结果发现葛根提取物的加入可减少香肠的蒸煮损失，降低硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS），提高其食用品质，改善香肠的颜色和质地，尤其是1%葛根提取物能更有效地抑制脂类的氧化。Lorenzo等[16]*比较了天然抗氧化剂葡萄籽、板栗提取物和合成抗氧化剂BHT对干发酵香肠品质的影响，结果发现葡萄籽或板栗提取物增加香肠的红度a*值，降低硬度和TBARS值，改善干制香肠品质，保障产品的安全性，比合成抗氧化剂BHT更有效。0.1%薄荷提取物可显著降低辐射加工羊肉制品冷藏4周期间TBARS值，有效抑制脂类的氧化[17]*。0.05%和0.1%牧豆树叶提取物可通过降低蒸煮猪肉馅的TBARS值，使脂类氧化抑制率达到90%[18]*。2%辣木花提取物显著减少鸡肉块a*值，增加亮度，降低产品的硬度、黏性和咀嚼性，抑制脂类氧化，显著改善产品的氧化稳定性和风味评分[19]*。

1.2 抑制蛋白质氧化的植物提取物

植物提取物用于肉制品中，除了抑制脂类氧化外，还有抑制蛋白质氧化的功效。Carvalho等[20]*研究认为250 mg/kg瓜拉拿种子提取物、番樱桃叶提取物比10 mg/kg BHT能更有效地延缓羊肉汉堡蛋白质和脂类的氧化进程，维持汉堡的色泽，且并不会使汉堡的感官属性受损[21]*。迷迭香是一种名贵的天然香料，0.02%和0.03%迷迭香提取物可以有效抑制萨拉米的脂肪氧化，效果优于0.02%异抗坏血酸钠，0.03%迷迭香提取物能显著抑制蛋白质氧化，效果与0.02%异抗坏血酸钠相当，这表明迷迭香提取物可以有效抑制萨拉米加工过程中脂肪和蛋白质的氧化[22]*。牛至是一种药食两用的植物，在羊肉香肠中加入不同浓度的牛至提取物可以显著抑制羊肉香肠脂类和蛋白质的氧化，保持香肠的营养和感官品质，延长其贮藏时间[23]*。

1.3 降低亚硝酸盐含量和生物胺积累的植物提取物

除了抑制脂类、蛋白质的氧化功效外，植物提取物还可降低亚硝酸盐、亚硝胺等有害物质的积累[24]*，保障肉制品的食用安全性。肉制品腌制时添加生姜原汁，可降低亚硝酸盐含量，且效果随生姜原汁浓度的增加更为明显[25]*。0.01%～0.02%竹叶抗氧化物能显著增强中式香肠的抗氧化性能[26]*，有效降低产品的亚硝酸盐含量。郭骏飞等[27]*将蔓越莓粉、维生素E结合使用于羊肉香肠中，降低了羊肉香肠中亚硝酸盐的使用量及残留量，使香肠的安全性得到明显提升。孙学颖等[28]*利用复合发酵剂（接种量2%）和香辛料（添加量3%）制作发酵羊肉香肠，有效地抑制了羊肉香肠加工过程中生物胺的积累，且沙葱+孜然+发酵剂的组合搭配效果最好，能改善发酵香肠品质。

1.4 抑制微生物生长的植物提取物

植物提取物用于肉制品，还可通过抑菌作用保证产品的贮藏稳定性，延长产品的货架期。扁樱桃叶提取物有较高的抗氧化和抗菌活性，250，500和1 000 mg/kg扁樱桃叶提取物可改善猪肉汉堡的红色，抑制汉堡冷藏7 d后的脂类和蛋白质的氧化，抑制率可达到39%～49%，延长猪肉汉堡的货架期[29]*。将鼠尾草提取物加入到猪肉香肠中，可显著抑制微生物生长，表现出极强的抗菌活性，提高产品稳定性和安全性[30]*。陈学红等[31]*将苔干提取物应用于羊肉香肠制作中，结果发现其可有效抑制羊肉香肠蛋白质和脂类的氧化，抑制菌落总数的生长，延长羊肉香肠的保藏时间。丁香提取物对肉中大部分病原菌具有抑制作用[32]*，与BHT相比，0.1%丁香提取物能更有效地抑制熟牛肉馅冷藏期间脂类和蛋白质的氧化，有效保持其良好的色泽，可使其冷藏时间延长至10 d，保持了产品的微生物质量[33]*。

2 作为保鲜剂应用的植物提取物

富含生物活性物质的植物提取物，作为保鲜剂在肉制品中发挥着重要作用。此类保鲜剂，具有不同的制备应用技术，目前用到的有纳米技术、微胶囊化技术和涂膜涂层技术。

2.1 纳米技术

纳米颗粒是粒径低于100 nm的纳米载体[34]*，可通过纳米喷雾干燥[35]*、自组装、电喷雾[36]*和抗溶剂沉淀等技术[37]*获得。Badawy等[38]*指出单萜烯壳聚糖纳米颗粒可对肉糜起到良好的保存效果。Morsy等[39]*研究了冻干石榴皮纳米颗粒作为抗氧化剂和抗菌剂对牛肉丸的保存效果，结果发现石榴皮纳米颗粒组中过氧化物、TBARS和总挥发性盐基氮的含量均比对照低，且肉丸的蒸煮特性在贮藏过程中得到改善，这表明石榴皮纳米颗粒有效地延缓了肉丸的脂质氧化，提高了微生物质量和烹饪特性。Ghaderi-Ghahfarokhi等[40]*采用乳化-凝胶法制备肉桂精油壳聚糖纳米粒，结果发现此纳米粒可降低牛肉馅的微生物数量，游离纳米粒对肉馅的色泽和气味有不利影响，而胶囊化纳米粒的加入提高了消费者的可接受性。Ghaderi-Ghahfarokhi等[41]*采用油/水乳液和离子凝胶两步法制备了百里香精油壳聚糖纳米粒，并研究其对牛肉汉堡的保存效果，结果发现纳米粒可显著减少牛肉汉堡的微生物数量，降低汉堡贮藏期间TBARS值，并认为胶囊化的百里香精油壳聚糖纳米粒在改善牛肉汉堡微生物、化学、感官品质方面具有显著的优势。

2.2 微胶囊化技术

微胶囊化技术可以将活性或敏感组分作为核心载入另一壁材中，使其受控释放并避免与环境接触[42]*。常用的壁材有海藻酸钠、壳聚糖和羧甲基纤维素，海藻酸钠对丁香精油的截留率、包封率和负载能力最高，与羧甲基纤维素相比，海藻酸钠和壳聚糖微胶囊可提高丁香精油的抗氧化活性和酚类含量[43]*。Paula等[44]*研究发现在负载1%～3%百里香精油的海藻酸钠凝珠中，加入0～30%纤维素纳米晶体，随着其加入量的增加，凝珠对百里香精油的负载能力增强，当百里香精油在凝珠中占3%时，持续释放时间更长，含有此活性海藻酸钠凝珠的肉末，李斯特菌含量比对照降低2个对数级，中温菌群数减少4个对数级。Tanzina等[45]*研究表明微胶囊化抗菌素（牛至、肉桂精油和nisin）与辐照处理有协同抗菌效果，可有效抑制即食火腿李斯特菌的生长，微胶囊化处理提高了牛至和肉桂的细菌放射敏感性。Baldin等[46]*评估了微胶囊化的巴西葡萄提取物对香肠的抗氧化效果，结果发现2%和4%巴西葡萄提取物有助于减少新鲜猪肉香肠储存15 d的脂质氧化，添加4%巴西葡萄提取物对香肠的感官颜色、质地和整体可接受性产生负面影响，而添加2%巴西葡萄提取物则没有出现这种情况。

2.3 涂膜或涂层

将活性成分加入到涂膜材料中[47]*，能降低扩散速率，使其有控制地释放至产品表面，延长产品的货架寿命[48]*，保持产品的温度、水分和品质[49]*。丁香和牛至提取物、棕榈油与鱼明胶形成的涂膜，具有抗菌和抗氧化活性[50]*。含有百里香和迷迭香精油的壳聚糖涂膜，对干发酵香肠贮藏期间的霉菌和酵母均有抑制作用[51]*。含有绿茶提取物的谷物蛋白膜被成功地用于猪肉的包装，并降低其脂类的氧化[52]*。绿茶提取物还可显著地改善马铃薯淀粉膜的机械性能，减少包装鲜牛肉的氧化，抑制高铁肌红蛋白的形成[53]*。Esmaeili等[54]*研究表明，含有2%大蒜提取物的壳聚糖膜可延缓真空包装香肠的脂类氧化和腐败菌的生长。含有薄荷精油的壳聚糖涂膜处理能有效抑制冷藏羊肉微生物生长和腐败，涂膜减缓了薄荷精油的释放，延长了其抗微生物和抗氧化活性，同时也改善了羊肉的感官属性[55]*。Zhang等[56]*研究了含有龙蒿提取物的壳聚糖明胶涂膜处理对冷藏16 d猪肉切片的保存效果，结果发现涂膜有助于龙蒿提取物的持续释放，并提高了其抗氧化、抗菌和感官性能，显著抑制肉片品质的恶化。Contini等[57]*通过研究天然柑橘提取物涂层对熟火鸡肉片脂质氧化的影响发现，含有柑橘甲醇提取物涂层的托盘贮藏肉类的TBARS和己醛值极显著低于未涂层托盘。含有1%绿茶提取物涂层的包装膜使2 ℃贮藏的火腿切片货架期延长至21 d，并有效地保持了肉的色泽[58]*。

综上，作为保鲜剂应用于肉制品中的植物提取物，通过纳米技术、微胶囊化技术、涂膜或涂层，将活性化合物载入有效壁材，一方面可以改善活性化合物的生理活性，另一方面可提高壁材的功能特性，有效控制活性化合物的缓慢释放，从而协同对肉制品起到抑菌、抗氧化，保持产品品质，延长其贮藏期的功效。作为保鲜剂应用的植物提取物，其应用机制如图1所示。

图1 作为保鲜剂应用的植物提取物

3 结语和展望

植物提取物含有生理活性化合物，在肉制品中主要以食品添加剂或保鲜剂的形式应用，通过抑制病原菌、腐败菌的生长，抑制脂类、蛋白质的氧化，稳定产品的色泽，降低亚硝酸盐的含量和生物胺的积累，起到保持产品品质、延长其货架期的作用，因而在肉类食品工业中发挥着积极贡献作用。针对植物提取物在肉制品中应用的普遍性和有效性，随着新技术和新方法的不断更新，寻求更为切实有效的技术途径将植物提取物更加合理安全地应用于肉制品的贮藏保鲜和品质改善上，将会对肉类食品工业的发展起到更进一步的推动作用。