肉制品中天然抗氧化劑的研究進(jìn)展

摘 要：天然抗氧化劑因其具有無毒、無害、無副作用等優(yōu)點(diǎn)越來越受到青睞，在肉類工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。該文概述了肉制品中脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化的發(fā)生機(jī)理、天然抗氧化劑的抗氧化機(jī)理及其應(yīng)用，并對(duì)植物提取物在肉制品抗氧化研究中存在的問題進(jìn)行了總結(jié)。開發(fā)安全、高效、成本低廉的天然抗氧化劑應(yīng)用于肉制品中將會(huì)是今后重要的研究方向。

關(guān)鍵詞：天然抗氧化劑；脂質(zhì)氧化；蛋白氧化

中圖分類號(hào) TS202.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2013）16-30-03

1 天然抗氧化劑在肉制品中的應(yīng)用趨勢(shì)

目前合成抗氧化劑（BHT，BHA）在方便食品中應(yīng)用很廣泛，然而隨著消費(fèi)者越來越關(guān)注自身健康，食品工業(yè)已開始在食品加工中更多的使用天然抗氧化劑[1]。國(guó)外肉類和禽肉工業(yè)正熱衷于嘗試用天然物質(zhì)來降低產(chǎn)品的氧化酸敗和提高產(chǎn)品貨架期[2]，最近研究集中于天然來源的高效抗氧化物的鑒定。水果和其他植物原料中酚類化合物含量很高，是良好的天然抗氧化劑的來源。很多植物抗氧化物如迷迭香和中草藥提取物已被報(bào)道比合成抗氧化劑更有效，而這些物質(zhì)的食品應(yīng)用還需進(jìn)一步探索。2010年，歐盟已允許天然抗氧化劑作為新的食品添加劑添加至肉、脂肪、油等原料中[3]，以鼠尾草酸和卡諾醇為基礎(chǔ)的迷迭香提取物已成為安全天然選擇，這也是未來天然食品的趨勢(shì)所在。

2 肉制品的氧化

肉制品的變質(zhì)腐敗主要是由于發(fā)生了脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化。肉制品中的脂肪氧化是游離基反應(yīng)通過化合物分子中的共價(jià)鍵均裂成自由基而進(jìn)行的反應(yīng)。反應(yīng)大致分為3個(gè)階段[4]：（1）引發(fā)：通過熱輻射、光照、單電子氧化還原法等手段使分子的共價(jià)鍵發(fā)生均裂產(chǎn)生自由基的過程稱為引發(fā)。（2）鏈（式）反應(yīng)：引發(fā)階段產(chǎn)生的自由基與反應(yīng)體系中的分子作用，產(chǎn)生一個(gè)新的分子和一個(gè)新的自由基，新產(chǎn)生的自由基再與體系中的分子作用又產(chǎn)生一個(gè)新的分子和一個(gè)新的自由基，如此周而復(fù)始、反復(fù)進(jìn)行的反應(yīng)過程稱為鏈（式）反應(yīng)。（3）終止：兩個(gè)自由基互相結(jié)合形成分子的過程稱為終止。TBARS測(cè)定丙二醛（MDA）的含量是檢測(cè)脂肪氧化的常用方法。

肉制品中的蛋白氧化則是自由基與蛋白質(zhì)和多肽有氧條件下反應(yīng)，導(dǎo)致主鏈和氨基酸側(cè)鏈的變化[5]（圖1）。這些氧化過程包括肽鍵斷裂，氨基酸側(cè)鏈修飾和形成分子間共價(jià)交聯(lián)蛋白衍生物。一些最普遍的氨基酸修飾是蛋白羰基的形成和蛋白氫過氧化物的形成。然而交聯(lián)通常被描述為二硫化合物和二酪氨酸的形成，通過半胱氨酸和酪氨酸殘基的丟失。蛋白氧化對(duì)于品質(zhì)劣變的重要性研究較少。加工過程中蛋白的氧化導(dǎo)致持水力和質(zhì)構(gòu)重組能力降低。蛋白氧化與嫩度和多汁性亦有關(guān)，蛋白氧化造成疏水性、構(gòu)造和溶解性的變化，并改變了蛋白水解酶對(duì)蛋白底物降解效率。這被認(rèn)為是導(dǎo)致低消化率的主要原因，進(jìn)而使得氧化蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低。

3 天然提取物抗氧化機(jī)理

活體植物組織生長(zhǎng)過程中，由于自身代謝和外界因素產(chǎn)生過氧化物，不斷地經(jīng)受著自由基的氧化。植物組織經(jīng)過進(jìn)化，已經(jīng)形成了抗氧化系統(tǒng)來控制自由基、脂肪氧化催化劑、氧化中間物和二級(jí)降解產(chǎn)物。植物體系統(tǒng)內(nèi)抗氧化物包括黃酮、酚類、類胡蘿卜素及生育酚，它們能抑制鐵離子催化氧化、清除自由基和充當(dāng)還原劑。而很多香辛料和中草藥通常具有高濃度的酚類化合物，具有極強(qiáng)的供氫能力。據(jù)報(bào)道，有些富含卡諾醇的植物抗氧化能力甚至是比BHA還強(qiáng)[6]。

植物中的酚類分為四大類：酚酸，酚二萜，類黃酮，揮發(fā)性油。酚酸通常扮演誘捕自由基的抗氧化物，黃酮能清除自由基和螯合金屬離子[7]。

抗氧化物的抗氧化機(jī)理主要是：抗氧化物延緩自動(dòng)氧化，通過抑制自由基的形成和通過以下某機(jī)理打斷自由基增殖：清除引發(fā)過氧化的活性物質(zhì)，螯合金屬離子使不能產(chǎn)生活性物質(zhì)或分解脂肪過氧化物，淬滅單線態(tài)氧防止過氧化物的形成，打斷自動(dòng)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，降低氧氣濃度[8]。

4 植物提取物在肉制品中抗氧化應(yīng)用

水果、蔬菜、中草藥、香辛料等植物提取物是天然抗氧化劑的良好來源，其中重要的抗氧化成分為多酚化合物。多酚化合物因其具有顯著的清除自由基能力，已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注。據(jù)報(bào)道，許多富含多酚的植物提取物對(duì)各類肉制品中脂肪和蛋白氧化起到積極的抑制作用，例如迷迭香提取物、橄欖葉提取物、油菜籽和松樹皮多酚[9]。最近研究顯示，富含多酚的水果提取物[10]（石榴汁多酚、白葡萄提取物、草莓提取物、月季、山楂、野草莓和黑莓等）添加到雞肉食品中，也能起到延緩油脂氧化、蛋白氧化和變色的作用；Sung-Jin Kim對(duì)10種可食用葉類植物的抗氧化效力和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了研究，其中雛菊科提取物具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、抗脂肪氧化的效果與BHT相當(dāng)，并能有效延緩肉制品褪色[11]。結(jié)果顯示提取物有望成為天然抗氧化劑的良好來源，將來可能作為肉制品的功能性天然抗氧化劑替代合成抗氧化劑。

5 植物提取物在肉制品抗氧化研究中存在的問題

富含酚類的植物提取物能夠有效抑制食品氧化引起的腐敗現(xiàn)象，然而酚類對(duì)于蛋白質(zhì)的抗氧化機(jī)理研究較少。酚類抗氧化的機(jī)理已進(jìn)行了深入研究，而關(guān)于酚類抑制油脂氧化的機(jī)理限于清除自由基和金屬螯合能力的研究，關(guān)于蛋白抗氧化的機(jī)理似乎與油脂氧化并不相同，蛋白氧化的復(fù)雜性和氧化產(chǎn)物的多變性預(yù)示著其具有特定屬性的機(jī)理。

5.1 富含酚類的植物提取物的抗氧化與促氧化現(xiàn)象 在煮餡餅時(shí)添加迷迭香或檸檬提取物能抑制巰基的氧化，通過鮮肉餅中添加黑莓提取物也能維持巰基的水平[12]。這與之前的研究相矛盾，添加富含兒茶酚的白葡萄提取物的鮮牛肉高氧條件下儲(chǔ)藏，加速了巰基的損失[13]。根據(jù)羰基的形成來評(píng)價(jià)氧化程度，綠茶和迷迭香提取物添加入博格尼亞香腸能顯著降低羰基的形成，并與脂肪氧化呈相關(guān)性[13]。該結(jié)果與法蘭克福腸添加迷迭香精油的羰基實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致[14]。然而，并非所有酚類抗氧化劑都能抑制蛋白中羰基的形成。在肉制品生產(chǎn)和加熱處理的過程中，相關(guān)研究顯示富含酚類的提取物對(duì)羰基的形成沒有抑制作用甚至是促進(jìn)作用[15-17]。因此，不同酚類的抗氧化與促氧化的原因尚有待探究。

5.2 天然抗氧化劑之間的相互作用 很多植物提取物中，酚類總量相當(dāng)而種類有所不同，其抗氧化效果則具有明顯差距；不同的條件下，添加α-生育酚到迷迭香中或顯示協(xié)同增效作用，或顯示拮抗作用。說明酚類單體抗氧化效果差異較大，酚類單體之間可能存在協(xié)同或拮抗作用，其中機(jī)理尚不明確。

5.3 肉制品中天然抗氧化劑與蛋白及脂類之間的互作關(guān)系 特定的蛋白質(zhì)由于其自身的氨基酸組成合空間結(jié)構(gòu)，亦具有一定的抗氧化特性，因此在乳化體系中，蛋白可能會(huì)對(duì)脂質(zhì)起到抗氧化的作用。而酚類的添加可能會(huì)與蛋白特定基團(tuán)發(fā)生加合，改變蛋白的特性和空間構(gòu)象，影響蛋白的抗氧化效果；酚類不同的親水和親脂特性，致使其在乳化體系中水相和油相的分布不同，根據(jù)界面現(xiàn)象的理論，其抗氧化特性將會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而影響酚類對(duì)整個(gè)乳化體系的抗氧化效果。

6 結(jié)語(yǔ)

天然抗氧化劑與蛋白及脂類之間的互作關(guān)系目前尚不明確，需要通過進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。添加抗氧化劑是控制肉類產(chǎn)品脂肪氧化最簡(jiǎn)便的方法之一，天然抗氧化劑取代化學(xué)合成抗氧化劑必將是食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一，開發(fā)安全、高效、成本低廉的天然抗氧化劑應(yīng)用于肉制品中將會(huì)是今后的研究方向。

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（責(zé)編：張宏民）