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茶多酚在食品工业中的应用及其市场前景

2023-05-30张冠亚,吴酉芝,刘英语

食品安全导刊·中旬刊 2023年1期
关键词:食品加工茶多酚抗氧化

张冠亚,吴酉芝,刘英语

摘 要:在食品工业中,需要添加各种功能的食品添加剂,帮助食品更好地应对制造、加工、储存和运输等流程。如果食品添加剂使用不当,可能会引起相关食品安全问题。茶多酚是一种天然的食品添加剂,因其独特的化学结构和良好的抗氧化性,对人们的健康具有良好的促进作用。本文就茶多酚的特点、物理和化学性质进行了阐述,并就其在多种食品领域中的应用及发展前景进行了分析和讨论。

关键词:茶多酚;食品加工;抗氧化

Application and Development Prospect of Tea Polyphenols in Food industry

ZHANG Guanya1, WU Youzhi2, LIU Yingyu2*

(1.Shanghai Huanxin Food Technology Co., Ltd., Shanghai 201514, China; 2.Food and Drug College, Shanghai Zhongqiao Vocational and Technical University, Shanghai 201500, China)

Abstract: In the food industry, food additives with various functions are needed to help food cope better with manufacturing, processing, storage and transportation processes. If food additives are used improperly, they may cause related food safety problems. Tea polyphenol is a kind of natural food additive, because of its unique chemical structure and good antioxidant activity, has a good promotion effect on peoples health. In this paper, the characteristics, physical and chemical properties of tea polyphenols were described, and their applications and development prospects in various food fields were analyzed and discussed.

Keywords: tea polyphenols; food processing; anti-oxidation

我國是饮茶大国,茶叶品种颇丰。通常所提到的茶叶来源于山茶科山茶属。茶叶中含有多种活性成分,如氨基酸、茶多糖、生物碱、茶多酚和果胶素等。其中,茶多酚作为一种天然、高效的食品添加剂,已经被应用于食品工业中。

1 茶多酚的物理和化学性质

茶多酚来源于茶叶,是含有多种有机多羟基化合物的混合物,其中包含儿茶素、花色素、黄酮醇和酚酸等,主要抗氧化成分是儿茶素。其中,表没食子酸酯占50%~60%,表儿茶素没食子酸酯占15%~20%,表没食子儿茶素占10%~15%,没食子儿茶素占6%~8%和表儿茶素占4%~6%[1]。常温下,茶多酚是一种浅黄色或浅绿色的粉末,有涩味,耐酸性强,在pH值2~7内稳定;茶多酚具有一定的吸湿性,在碱性环境下容易变色。

2 茶多酚的生物活性和抑菌作用

微生物的侵袭而导致的腐败是食品在整个生产、加工、运输和储存过程中变质的一个主要原因。目前,市场上的主要抗氧化剂是化学合成的。随着消费者食品安全意识的提高,添加剂的安全性、健康性和天然性将成为食品生产中的重要课题[2]。美国、日本等发达国家已将茶多酚广泛应用于食品工业中[1]。李柯欣[3]的实验结果显示,茶多酚在低浓度下对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌有较强的抗菌活性。此外,茶多酚的抑菌范围较广,对口腔中的乳酸杆菌、胃中的幽门螺旋杆菌、引起细菌肠炎的空肠弯曲杆菌和痢疾杆菌均表现出抑制作用[4]。基于这些特性,茶多酚对食物加工中的品质和人体的生理健康具有积极作用,因此在食品工业中的应用非常广泛。

3 茶多酚在食品保藏中的应用

茶多酚具有多羟基结构,可增强机体多种抗氧化酶活性,如谷胱甘肽过氧化酶、超氧化物歧化酶等,起到抑菌效果。

3.1 茶多酚在水产品中的应用

水产品中的水分和蛋白质含量丰富,为微生物的生长和繁殖提供了必要条件,进而引起了变质问题。吴乐乐等[5]研究发现,以浓度为8 mg·mL-1的茶多酚处理三文鱼片,其菌落总数低于空白组,且货架期得到了一定程度的延长,保鲜时间可以延长72 h以上。此外,茶多酚在一定程度上可以改善水产品的不良风味。茶多酚的保鲜效果与其浓度相关,且不同水产品所适用的茶多酚浓度也不尽相同。部分研究案例见表1。

3.2 茶多酚在肉类及肉制品中的应用

新鲜肉一般只能冷藏储藏2~3 d,传统方法是采用冷冻、腌制、熏制等方式延长保质期。茶多酚能有效抑制肉制品中的常见致病菌,如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和大肠埃希氏菌,控制脂肪氧化和变质,延长肉制品的保质期。为了探究茶多酚的抑菌机理,钱丽红等[11]发现茶多酚可通过破坏细胞膜结构而增加细胞膜内外的渗透性,使细菌失去生理活性。刘芝君[12]通过测定腊肉的理化指标(过氧化值、色值、硫代巴比妥酸反应物值和亚硝酸盐残留)和感官评价等指标,证明茶多酚(尤其是微胶囊化的茶多酚)能够降低硫代巴比妥酸反应物和亚硝酸含量,降低腊肉的挥发性物质和过氧化,提高风味物质的生成。李立敏[13]认为茶多酚能抑制肉糜在冻融过程中的氧化反应。刘冬等[14]的实验结果表明育肥猪生长过程中,如果在饲料中添加300~600 mg·kg-1的茶多酚,不仅有助于提高育肥猪的生长性能(体重增加),而且可提高猪肉的品质。

3.3 茶多酚在蔬果中的应用

蔬菜和水果是维生素和膳食纤维的主要来源,在收摘、储运过程中容易因机械破坏和微生物污染而变质,使人们食用到不新鲜的蔬果,进而造成农业经济损失。所以,我国应采用科学有效的保鲜技术措施保藏蔬果,预防细菌滋生。

我国常见的蔬果杀菌剂有碳酸氢钠、乙氧基喹啉、甲基托布津和邻苯基苯酚等,这些杀菌剂都有致癌、致突变、致畸的风险。在新鲜果蔬上喷洒或淋用低浓度茶多酚,可以抑制细菌的生长,延长蔬果的保鲜期。茶多酚有抗菌特性,适用于防止蔬果和蔬菜中有害微生物引起的病理性失水。同时,茶多酚分子含有众多活性酚类化合物,可减少水果和蔬菜中维生素C的流失。刘开华等[15]研究证明,相比单一防腐剂,使用复合壳聚糖和茶多酚储存黄瓜更有效。与对照组相比,在涂层中加入茶多酚可显著延迟果实呼吸高峰期的到来,减少黄瓜重量损失,并改善黄瓜的坚固性,有助于保存维生素C。

3.4 茶多酚在油脂中的应用

含脂肪、油脂类的食品非常容易氧化,在植物油的生产制造中,为了延长货架期,必须加入抗氧化剂来防止油脂过氧化值增高。食用过氧化值过高的生油会对消费者的身体健康造成伤害。但是,茶多酚是天然的抗氧化剂,对猪油和豆油有很好的抗氧化作用,具有很高的安全性。

4 茶多酚在功能性食品中的应用

功能性食品是指能够改善机体功能的一类食品总称。随着社会的发展和人们生活水平的提高,除了基本的营养摄入之外,消费者还希望通过补充功能食品来提高体质。

杨世军等[16]用茶多酚和清澈的荔枝汁开发了一种保健饮料,具有抗疲劳、抗衰老的特性。STASZEWSKI等[17]在牛奶中加入茶多酚,并观察其活性和对健康的影响,结果发现茶多酚具有明显的抗肿瘤作用,并对一些肿瘤细胞表现出更强的抵抗力。CHAN等[18]在烟草中添加茶多酚,可以减少烟草中的自由基聚集,降低体内的氧化速度,阻止呼吸器官细胞的伤害,减少发生呼吸器官疾病的概率。

5 茶多酚在护色剂中的应用

传统的护色方法是在水果蔬菜中添加硫磺熏蒸和亚硫酸盐,但是化学品残留问题一直成为居民健康的焦点问题。因此,市场亟待寻找天然、安全的护色剂,而茶多酚的抗氧化特性,有助于食品中的色素和维生素不被破坏,缓解食品褪色现象。肉制品在光照下会改变色泽,茶多酚可以保护肉制品中的抗氧化酶,更有效地保持肉制品的色泽,改善产品感官。此外,茶多酚的添加浓度较低,是性价比很高的天然护色剂。

6 茶多酚在复合保鲜剂中的应用

茶多酚在极性酸碱、高温环境或者自身氧化的情况下,会影响茶氨酸性能的发挥,市场上经常将茶多酚与其他保鲜剂进行复配来提高产品的稳定性。李慧娟[19]研究了茶多酚与不同保鲜剂复合对肉制品和果蔬等的保鲜效果。结果表明,将不同浓度和种类的保鲜剂进行复配,可以降低实际生产成本,打破单一保鲜剂的应用限制。

7 结语

茶多酚作为抗氧化剂,主要供应给食品、健康、医药和化妆品行业。据估计,每年需要15 000 t的各种抗氧化剂,茶多酚只占其中的一小部分。相信随着消费者对食品添加剂的关注及其食品安全意识的不断提升,茶多酚的市場应用仍有很大的发展空间。

参考文献

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[2]范文教,贾洪锋,孙俊秀,等.茶多酚在食品中的应用[J].四川烹饪高等专科学校校报,2008(4):20-22.

[3]李柯欣.茶多酚的提取,抑菌作用与抑菌机理研究[D].成都:西华大学,2017.

[4]STOICOV C,SAFFARI R,HOUGHTON J.Green tea inhibits Helicobacter growth in vivo and in vitro[J].International Journal of Antimicrobial Agents,2009,33(5):473-478.

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