茶多酚對水產(chǎn)品保鮮作用的研究進展

潘俊嫻 ， 劉均 ，呂楊俊 ， 蔣玉蘭 ， 朱躍進 ， 張士康 ， 張海華 *

（1.中華全國供銷合作總社杭州茶葉研究院，浙江杭州 310016；2.浙江省茶資源跨界應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，浙江杭州 310016）

我國是漁業(yè)大國，水產(chǎn)資源豐富，水產(chǎn)品種類繁多。水產(chǎn)品因具有味道鮮美、營養(yǎng)豐富、高蛋白、低脂肪等特點，深受人們青睞。然而水產(chǎn)品蛋白質(zhì)和水分含量高，自身攜帶細菌，在貯運、加工與銷售過程中，容易引起變色、變味，甚至腐敗變質(zhì)[1]。據(jù)報道，每年有30%的漁獲物因腐敗而無法消費，這一損失占農(nóng)業(yè)總損耗的25%[2]。因此水產(chǎn)品保鮮已經(jīng)成為國內(nèi)外研究人員關(guān)注的熱點，其中天然無毒的生物保鮮劑更是受到廣泛推崇。茶多酚具有良好的防腐保鮮作用，被越來越多地應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域中。因此，文章介紹了茶多酚保鮮機理，在此基礎(chǔ)上，分析茶多酚對水產(chǎn)品的保鮮作用及其在復(fù)合保鮮技術(shù)中的應(yīng)用，為開發(fā)天然無毒的水產(chǎn)品保鮮劑提供參考和理論依據(jù)。

1 茶多酚保鮮機理

茶葉起源于我國，是世界通用飲品之一。據(jù)估計，我國茶葉產(chǎn)量中約有70%的低值茶葉沒有得到合理利用，目前我國茶葉深加工產(chǎn)品只占茶葉總產(chǎn)量的6%～8%，而日本已達40%以上，西歐、美國等國家都達到60%～90%[3]。因此，必須加速開發(fā)茶葉深加工產(chǎn)業(yè)，拓展其在新型食品、保健食品、功能飲料、天然藥物、動植物農(nóng)藥、日用、化工、環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用[3]。

茶葉功能成分包括茶多酚、茶多糖、茶氨酸、茶色素、茶皂素、咖啡堿等，廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日用、化工等領(lǐng)域[3]。茶多酚，是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，包括黃烷醇（兒茶素）類、酚酸類、黃酮類、花色苷類等，是茶葉中主要的生物活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗癌、防治心腦血管疾病、防輻射等作用[3]。其保鮮機理主要是抗氧化作用和抑菌作用[4]。目前在研究茶葉功能成分保鮮效果時，大量研究集中于茶多酚，而有關(guān)其他成分的報道甚少。

1.1 抗氧化機理

茶多酚具有良好的抗氧化作用，主要表現(xiàn)在以下三個方面：

一是螯合金屬離子。過渡金屬如鈣、銅、鐵等對生物體有重要作用，但同時會誘導(dǎo)產(chǎn)生自由基從而發(fā)生氧化[5]。茶多酚的鄰位酚羥基具有很強的螯合金屬離子的能力，能減少金屬離子對氧化反應(yīng)的催化作用[4，6-7]。

二是清除活性氧自由基。茶多酚作為多羥基化合物，具有較活潑的羥基氫，能提供氫離子，競爭性地與不飽和脂肪酸爭奪活性氧，能與脂肪酸氧化產(chǎn)生的自由基結(jié)合，使自由基轉(zhuǎn)化為惰性化合物，中止自由基的連鎖反應(yīng)，即中止油脂自動氧化[4，7]。

三是抑制氧化酶及促進抗氧化酶活性。研究表明，氧化酶如環(huán)氧化酶、脂氧化酶等可以促進自由基的生成，茶多酚能通過與氧化酶蛋白結(jié)合來降低該酶對氧化反應(yīng)的催化活性[4-7]。此外，還可促進抗氧化酶的活性，達到抗氧化作用，如增強過氧化氫酶、酯還原酶的活性[4-7]。

1.2 抑菌機理

茶多酚具有良好的抑菌作用。研究表明，茶多酚對12個細菌類群的近百種細菌均有抑制作用，其抑菌能力與濃度呈正相關(guān)[6]，如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、弧菌等[4-5]。目前，茶多酚的抑菌機理主要有：影響基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄；茶多酚的酚羥基與蛋白質(zhì)的氨基或羧基發(fā)生氫結(jié)合，疏水性的苯環(huán)也可與蛋白質(zhì)發(fā)生疏水結(jié)合，影響蛋白質(zhì)和酶的活性；破壞細菌細胞膜的脂質(zhì)層，改變細胞膜的通透性，使得細胞膜微脂粒凝集而起作用；絡(luò)合金屬離子，導(dǎo)致微生物因缺乏某些必需元素而代謝受阻，甚至死亡[4-6]。綜上，茶多酚被認為是通過多種機制如中斷細菌轉(zhuǎn)錄和翻譯、結(jié)合細菌的必需金屬離子、破壞細胞膜等綜合作用，來達到抑菌效果[5]。

2 茶多酚在水產(chǎn)品上的應(yīng)用現(xiàn)狀

茶多酚是一種很好的生物保鮮劑，對水產(chǎn)品具有良好的抗菌和抗氧化作用，能有效地抑制微生物的生長、延緩脂肪氧化、延長水產(chǎn)品的貨架期。目前有關(guān)茶功能成分對水產(chǎn)品的保鮮作用主要集中于茶多酚，而有關(guān)其他功能成分的報道甚少。

2.1 茶多酚在魚類保鮮中的應(yīng)用

國內(nèi)外許多學者研究了茶多酚對魚類的保鮮作用。茶多酚能夠有效地抑制魚脂質(zhì)氧化和三甲胺、揮發(fā)性鹽基氮等的生成，抑制細菌繁殖，延緩腐敗變質(zhì)，從而延長魚類等水產(chǎn)品保鮮期[4]。茶多酚對凍藏帶魚[8]、冷藏帶魚[9-10]具有很好的抗氧化作用，能夠有效抑制帶魚的腐敗變質(zhì)，提高帶魚的品質(zhì)；對凍藏金槍魚具有保鮮作用，能延長其保鮮期[11]；對冷藏草魚能夠明顯抑制其細菌生長繁殖，降低揮發(fā)性鹽基總氮（TVB-N），減緩感官品質(zhì)的下降速度，具有良好的抗菌和抗氧化的作用，能夠明顯延緩草魚的腐敗變質(zhì)[12]；對微凍冷藏鰱魚能有效地抑制細菌繁殖，減緩脂肪氧化，延緩腐敗變質(zhì)，延長保鮮期[13]。LI等[14]研究了茶多酚和迷迭香提取物對氣調(diào)包裝的鯽魚的作用，結(jié)果表明茶多酚和迷迭香提取物都能作為防腐劑延長鯽魚貨架壽命。FAN等[15]研究發(fā)現(xiàn)茶多酚能夠延長銀鯉的貨架壽命。

2.2 茶多酚在魚糜保鮮中的應(yīng)用

將茶多酚添加到魚糜中，可在延長魚糜貨架期的同時提高魚糜的凝膠性能[16]。勵建榮等[17]研究了茶多酚對梅魚魚丸的保鮮作用，茶多酚能提高魚丸的凝膠性能，延長梅魚魚丸的貨架期。劉焱等[18]將茶多酚與Vc和檸檬酸復(fù)合添加到魚糜中，探討茶多酚對魚糜的保鮮效果，結(jié)果表明，茶多酚對冷藏魚糜具有保鮮效果，Vc有一定增效作用，而檸檬酸增效作用不明顯。劉開華等[19]探討了蝦青素與茶多酚對南灣鳙魚丸的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)蝦青素聯(lián)合茶多酚可明顯抑制魚丸硫代巴比妥酸值（TBA）、TVB-N值和細菌總數(shù)的上升，貯藏過程中感官品質(zhì)下降較慢。將茶多酚添加到魚糜中具有較好的保鮮效果，但是，茶多酚是否會對產(chǎn)品的色澤產(chǎn)生影響，是否會與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，影響魚肉蛋白質(zhì)的功能特性和產(chǎn)品營養(yǎng)特性等方面還有待探索[16]。

2.3 茶多酚在蝦蟹保鮮中的應(yīng)用

蝦的鮮度變化規(guī)律和其他水產(chǎn)品相類似，當蝦體變黑，體表失去光澤，呈腐敗狀態(tài)時即不可食用[16]。熊青等[20]研究了茶多酚、檸檬酸和L-半胱氨酸復(fù)合保鮮劑對冷藏南美白對蝦品質(zhì)的影響，結(jié)果表明茶多酚及其復(fù)配生物保鮮劑能有效提高對蝦肉質(zhì)、外觀和氣味品質(zhì)，抑制微生物生長和揮發(fā)性鹽基氮的產(chǎn)生，在一定程度上抑制黑變反應(yīng)。孫濤等[21]研究了竹醋液與茶多酚對南美白對蝦的復(fù)合保鮮作用，竹醋液、茶多酚及二者復(fù)配液對南美白對蝦均有較好的保鮮效果。李虹等[22]研究了茶多酚、乳酸鏈球菌素、溶菌酶以及山梨酸鉀對蟹糊中微生物的抑制作用，用0.50%茶多酚、0.08%乳酸鏈球菌素、0.03%溶菌酶和0.10%山梨酸鉀復(fù)配成的保鮮劑可有效地抑制蟹糊中微生物的生長。

2.4 茶多酚在貝類保鮮中的應(yīng)用

貝類在捕撈后，由于缺水和機械損傷會有部分死亡，進而發(fā)生貝體僵直、解僵和自溶現(xiàn)象。自溶后貝肉蛋白質(zhì)分解為氨基酸，微生物則迅速生長繁殖，導(dǎo)致貝體的腐敗變質(zhì)，因此貝類的易腐特性就要求合適的保鮮方法來有效地延長其貯藏期[23]。茶多酚對貝類保鮮作用的研究主要集中于茶多酚與溶菌酶、乳酸鏈球菌素等的復(fù)配。吳雪麗[24]發(fā)現(xiàn)0.2%茶多酚、1.5%羧甲基殼聚糖和0.3%蜂膠進行復(fù)配得到的復(fù)合生物保鮮劑能有效地抑制扇貝菌落總數(shù)和TVB-N含量的增加，同時保持較好的感官品質(zhì)，延長貨架期。李龍飛[25]以0.348 g/kg乳酸鏈球菌素、0.044%溶菌酶和0.03%茶多酚復(fù)合作用于牡蠣，能較好地抑制牡蠣中微生物的增長。郭曉偉[26]研究報道1.0%茶多酚、0.025%溶菌酶的復(fù)合保鮮劑使牡蠣貨架期延長5～6 d。

3 茶多酚復(fù)合保鮮技術(shù)

當前，保鮮技術(shù)逐漸趨向綜合化，根據(jù)柵欄理論，將具有不同保鮮特點的技術(shù)相互結(jié)合實現(xiàn)優(yōu)勢互補，能更好地保持水產(chǎn)品品質(zhì)、延長貨架期。生物保鮮劑和其他保鮮技術(shù)的結(jié)合成為現(xiàn)在水產(chǎn)品保鮮的主要方式，其中復(fù)合型保鮮劑因其更高效、節(jié)約的特點而受到廣泛關(guān)注。此外，在復(fù)合保鮮劑的基礎(chǔ)上，與傳統(tǒng)的保鮮技術(shù)如低溫保鮮和氣調(diào)保鮮等結(jié)合起來，在提高保鮮效果的前提下降低生產(chǎn)成本，是未來水產(chǎn)品保鮮的重要研究方向[27]。

3.1 茶多酚結(jié)合低溫保鮮

低溫保鮮是水產(chǎn)品最主要、應(yīng)用最廣的保鮮技術(shù)[28]。水產(chǎn)品低溫保鮮技術(shù)主要有冷藏冷凍保鮮、冷海水或冷鹽水保鮮、微凍保鮮、凍結(jié)保鮮以及冰溫保鮮，主要用于保持魚體原本的鮮度和魚肉的品質(zhì)，抑制魚體死后的生物化學變化[1，29-30]。

目前茶多酚與冷藏、微凍、冷凍保鮮技術(shù)結(jié)合的研究較多。林靜[31]研究發(fā)現(xiàn)微凍泥鰍的貯藏期限為20 d，茶多酚結(jié)合微凍保鮮對泥鰍貯藏過程中品質(zhì)的下降有顯著的抑制作用，且濃度越大效果越明顯，0.1%茶多酚處理可延長貯藏期限至25 d，0.2%、0.3%茶多酚處理貯藏期限可達30 d。劉劍俠[32]利用0.3%茶多酚溶液浸泡大菱鲆，于0°C冰鮮貯藏，能延長貨架期4～6 d。

3.2 茶多酚結(jié)合其他生物保鮮劑

隨著人們環(huán)保意識的提高與保鮮技術(shù)的發(fā)展，天然無毒的生物保鮮劑受到廣泛關(guān)注，并開始應(yīng)用于水產(chǎn)品的加工、貯藏、運輸與消費過程中。如何更好地利用生物保鮮劑進行水產(chǎn)品保鮮，已成為國內(nèi)外專家學者研究的熱點[33]。生物保鮮劑的機理一般是抑菌殺菌作用、抗氧化作用、抑制酶活性或是形成保護膜[34]。茶多酚、殼聚糖、溶菌酶、乳酸鏈球菌素等都是健康、安全的生物保鮮劑，被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮中。

但目前，尚沒有一種保鮮劑能有效地抑制或殺死水產(chǎn)品中的所有微生物，從而獲得相對比較理想的保鮮效果。復(fù)合生物保鮮劑便是將具有不同功能的生物保鮮劑協(xié)同使用，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，形成一種高效的復(fù)合保鮮劑，以提高水產(chǎn)品的保鮮效果[27]，是目前保鮮劑研究的主要方向之一。茶多酚與其他生物保鮮劑的復(fù)配研究主要集中于殼聚糖、溶菌酶、乳酸鏈球菌素等，其復(fù)配研究已有大量報道[35-38]。JU等[39]研究發(fā)現(xiàn)茶多酚和乳酸鏈球菌素結(jié)合能有效改善鱸魚片的物理化學和感官特性，并減少其微生物生長。徐楚等[40]發(fā)現(xiàn)0.1 g/kg茶多酚、4.0 g/kg殼聚糖和0.5 g/kg溶菌酶得到的復(fù)合保鮮劑使得高白鮭魚片K值、TBA值和菌落總數(shù)顯著降低，在冰藏條件下能將高白鮭的一級鮮度延長至4 d，維持良好鮮度品質(zhì)，延長保鮮期。施建兵等[37]發(fā)現(xiàn)1.35%茶多酚、0.054%溶菌酶和1.38%殼聚糖的復(fù)合保鮮劑能顯著延緩鯧魚塊品質(zhì)的變化，貨架期延長至12 d。殼聚糖、茶多酚和溶菌酶組成的復(fù)合生物保鮮劑是基于殼聚糖的抗菌作用，茶多酚的抗氧化作用，以及溶菌酶的抗菌作用，且能在水產(chǎn)品表面形成保護層，阻礙外來微生物入侵[41]。

3.3 茶多酚結(jié)合氣調(diào)保鮮

氣調(diào)保鮮就是在適宜的低溫條件下，改變貯藏庫或包裝內(nèi)空氣的組成，降低氧氣含量，增加二氧化碳含量，以減弱鮮活水產(chǎn)品的呼吸強度，抑制微生物的生長，減緩水產(chǎn)品體內(nèi)的化學反應(yīng)速度，達到延長保鮮期和提高保鮮度的目的。氣調(diào)保鮮有抑制細菌腐敗、保持新鮮色澤和隔絕氧氣等優(yōu)點，在食品原料貯藏、運輸以及食品超市的發(fā)展中起到很大作用[1，28，30]。

氣調(diào)保鮮多年來在果蔬保鮮方面發(fā)揮著很好的作用，國內(nèi)氣調(diào)保鮮技術(shù)在水產(chǎn)品方面還停留在實驗室階段，而國外已有成熟的應(yīng)用，它與冰溫技術(shù)的結(jié)合研究較多，而與生物保鮮劑的結(jié)合研究還不多見[41]，因此將氣調(diào)保鮮和生物保鮮劑結(jié)合起來成為新的發(fā)展趨勢。鞠健等[42]將鱸魚用0.2%的茶多酚溶液進行涂膜，再用20%CO2和80%N2進行氣調(diào)包裝，于4°C條件下貯藏，茶多酚結(jié)合氣調(diào)包裝可較好地保持鱸魚冷藏期間的品質(zhì)。

3.4 茶多酚結(jié)合輻照保鮮

輻照滅菌是冷處理，不破壞水產(chǎn)品的食品結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)成分，不產(chǎn)生感生放射物質(zhì)，而且能保持原來的新鮮味，產(chǎn)品的色澤口感幾乎也不發(fā)生變化。水產(chǎn)品輻照處理能降低大多數(shù)腐敗微生物的數(shù)量，特別是能殺滅常見水產(chǎn)品中的腸道病原菌[1]。水產(chǎn)品的輻照劑量一般是1～6 kGy，營養(yǎng)成分沒有明顯損失，風味也沒有改變，所以輻照保藏是安全可靠的[1，28，30]。

有關(guān)茶多酚與輻照保鮮結(jié)合的研究較少。范凱等[43]發(fā)現(xiàn)茶多酚結(jié)合輻照的保鮮效果優(yōu)于茶多酚和輻照單獨處理，0.3 g/kg茶多酚結(jié)合4 kGy處理鱸魚的保鮮效果最好，既延長了鱸魚的保質(zhì)期又延緩了貯藏過程中品質(zhì)的下降。

4 展望

我國是茶葉生產(chǎn)大國，盡管在茶多酚、茶多糖、茶氨酸、茶皂素、茶色素、咖啡堿等功能成分開發(fā)等方面取得了一定的進步和發(fā)展，但與其他國家相比尚有明顯差距，仍需加大對茶葉深加工產(chǎn)業(yè)的投入，尤其是茶葉深加工領(lǐng)域功能成分相關(guān)產(chǎn)品的研究和開發(fā)[3]。

當前，水產(chǎn)品保鮮已經(jīng)成為國內(nèi)外研究人員關(guān)注的熱點，生物保鮮劑因其天然無毒而逐漸引起人們的關(guān)注，并開始應(yīng)用于水產(chǎn)品的加工、貯藏、運輸與消費過程中。茶多酚具有良好的防腐保鮮作用，被越來越多地應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮。以茶葉為原料提取茶多酚應(yīng)用于水產(chǎn)品保鮮，具有天然無毒、安全有效、資源豐富等優(yōu)勢，將具有廣闊的市場前景。