天然抗氧化劑在肉制品中抑制脂肪及蛋白質(zhì)氧化方面的研究進(jìn)展

李明

摘要：肉制品中的脂肪、蛋白質(zhì)含量豐富，水分活度高，在貯運過程中易被氧化而產(chǎn)生酸敗味和褪色，從而失去食用價值和商業(yè)價值。因此，如何提高肉制品的貨架期成為肉品工業(yè)的挑戰(zhàn)之一。天然抗氧化劑具有安全性高、抗氧化能力強、無副作用和防腐保鮮等優(yōu)點，將在肉類工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的前景。本文簡要介紹了脂肪及蛋白質(zhì)氧化的機理及抗氧化劑在肉及肉制品中的作用機理，重點綜述了天然抗氧化劑在肉制品中抑制脂肪及蛋白質(zhì)氧化方面的研究進(jìn)展，討論了天然抗氧化劑的研究現(xiàn)狀及以后的研究趨勢。

關(guān)鍵詞：天然抗氧化劑;活性物質(zhì);抗氧化機理;肉制品

肉和肉制品在加工和流通過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)氧化酸敗和褪色現(xiàn)象，脂肪和蛋白質(zhì)的氧化是除微生物污染外最大的影響因素。肉類食品中的氧化作用可引起脂類和蛋白質(zhì)降解，使得食品風(fēng)味和香氣失去，對營養(yǎng)價值和感觀品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。因此，為了防止肉制品變質(zhì)以及變質(zhì)所帶來的危害，抑制肌肉中脂肪氧化是非常重要的。除了在肉制品的加工和流通環(huán)節(jié)中采真空包裝等物理措施外，在肉制品中添加適量安全、高效的抗氧化劑也是一種很好的方法。目前工業(yè)上使用的大多數(shù)是合成抗氧化劑，雖然抗氧化效果好，但其安全性一直受到質(zhì)疑，因此，天然抗氧化劑的開發(fā)利用成為肉品工業(yè)領(lǐng)域研究的一大熱點，大力開發(fā)天然抗氧化劑并應(yīng)用于肉品工業(yè)領(lǐng)域具有重要而廣闊的前景。

一、肉及肉制品中蛋白質(zhì)和脂肪的氧化機理

畜肉、禽肉、海產(chǎn)品等對氧化過程很敏感，主要是因為肌肉組織中含有高濃度的易被氧化的脂類、亞鐵血紅素、過渡態(tài)的金屬離子和各種氧化酶，而脂肪氧化和蛋白氧化是引起食品品質(zhì)劣變的主要因素。Montgomery等指出在紅肉中肉色的褪色和氧化酸敗或形成不良風(fēng)味主要是由于肌紅蛋白的氧化和脂肪的氧化引起的。一般來說，肌紅蛋白氧化和脂肪氧化是同時出現(xiàn)的，并且它們之間會相互加速彼此的氧化過程。Chan等利用肌紅蛋白-脂質(zhì)氧化體系研究氧合肌紅蛋白對脂肪氧化的作用，發(fā)現(xiàn)在氧合肌紅蛋白氧化的過程中，肌紅蛋白能催化脂肪氧化，在相同濃度情況下，氧合肌紅蛋白的催化作用比高鐵肌紅蛋白的催化作用更強，并且在氧合肌紅蛋白氧化過程中產(chǎn)生了過氧化氫（H2O2），H2O2與肉中的鐵離子能通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生羥基自由基（·OH），此外，在加工過程中離子輻射（X-射線、γ-射線）也會產(chǎn)生羥基，紫外線照射產(chǎn)生單線態(tài)氧（1O2），動物體內(nèi)自身新陳代謝和呼吸鏈電子傳遞過程中的電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生的超氧陰離子（O2-·）自由基等。

二、天然抗氧化劑的作用機理

目前食品工業(yè)主要使用的氧化劑有合成抗氧化劑和天然氧化劑。凡能夠干擾自由基連鎖反應(yīng)的引發(fā)及擴散過程，并具有可以抑制自由基反應(yīng)過程的任何物質(zhì)，都可以被稱為抗氧化劑或者自由基清除劑。

（一）清除自由基

脂類化合物的氧化反應(yīng)主要涉及自由基的鏈反應(yīng)，為了抑制氧化的進(jìn)行，添加抗氧化劑是除了利用包裝隔絕空氣和光線外抑制氧化的最有效的手段。酚類化合物與脂類自由基反應(yīng)后形成的自由基穩(wěn)定性高，原因是未成對的電子在可以苯環(huán)上離域分布，因此，有效的自由基終止劑必須具備的條件為：（1）能夠給脂類自由基提供氫原子;（2）產(chǎn)生的穩(wěn)定性高的自由基。

（二）螯合金屬離子

金屬離子的價態(tài)發(fā)生變化過程起到了傳遞電子的作用，因此可縮短連鎖的引發(fā)期的時間，從而使脂類化合物氧化的速度加快。金屬離子螯合劑是通過螯合引發(fā)鏈反應(yīng)的物質(zhì)作用以此來抑制自由基的生成，并不能直接與自由基結(jié)合，從而只是間接地起到抗氧化作用，因此單獨使用時效果不佳，應(yīng)與其它抗氧化劑混合使用。

（三）消除氧

此類抗氧化劑主要是通過本身發(fā)生氧化還原反應(yīng)以此來抑制氧化。如Vc由于分子2， 3位上有兩個相鄰的烯醇式羥基，它們具有較強的還原性，因此可以有效地消耗油脂中的氧，還原油脂中的過氧化物，從而抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生。同樣，亞硫酸及其鹽類在食品中極易發(fā)生氧化反應(yīng)生產(chǎn)硫酸及硫酸鹽，因而也起到抗氧化作用。

（四）作用于自由基有關(guān)的酶

有研究發(fā)現(xiàn)，槲皮素可抑制次黃嘌呤氧化酶及細(xì)胞色素P-450的活性，甘草次酸由能抑制苯丙羥化酶而起到抗脂質(zhì)氧化的作用，黃皮酰胺抑制谷胱甘肽過氧化酶活性，TP能夠有效抑制細(xì)胞中細(xì)胞色素P-450和NADPH（細(xì)胞色素還原酶）的活性。

三、天然抗氧化劑在抑制脂肪和蛋白質(zhì)氧化方面研究進(jìn)展

人們越來越傾向于選擇天然的食品，這促使食品企業(yè)開始在各種產(chǎn)品中添加天然的抗氧化劑來減少脂肪氧化劣變，提高食品的質(zhì)量和營養(yǎng)價值[5]。

（一）天然抗氧化劑在抑制肉及肉制品脂肪氧化方面的應(yīng)用

很多中草藥、香辛料和它們的提取物已被加到各種食品中來提高食品的風(fēng)味特性并延長其貨架期[6]。冷凍的包裝的肉和肉制品的貨架期較短，流通困難。很多研究都表明使用天然的抗氧化劑可以提高肉制品的質(zhì)量，進(jìn)而延長肉制品的貨架期。天然抗氧化劑可以在屠宰前通過飲食喂給動物，也可以屠宰后將其直接涂到肉的表面或者采用活性包裝。天然抗氧化劑可以顯著地延遲脂肪氧化。

（二）天然抗氧化劑在抑制肉及肉制品蛋白質(zhì)氧化方面的應(yīng)用

當(dāng)消費者評價肉的質(zhì)量時，經(jīng)常依據(jù)肉色判斷肉的新鮮度，所以肉色是反映肉食用品質(zhì)的最重要的因素。肉的顏色變化是由于鮮紅色的氧合肌紅蛋白氧化成高鐵肌紅蛋白，它將賦予肉沒有吸引力的棕褐色。一些研究者認(rèn)為天然的抗氧化劑可以通過保持肉的紅度值（a*）減少肉色的損失并減慢高鐵肌紅蛋白的形成速度。食用天然抗氧化劑可以影響肉色，如添加牛至精油的羊肉（1 mL/kg）具有較高的紅度值（a*）和黃度值（b*）;另一個例子就是在牛排表面噴灑迷迭香和抗壞血酸的溶液，在冷藏過程中高鐵肌紅蛋白的生成量減少并賦予肉較新鮮的紅色。但是，Carpenter也指出向豬肉餡餅中添加葡萄籽和熊果的提取物，豬肉餡餅的顏色參數(shù)（亮度值 L*， 黃度值b*，紅度值a*）沒有發(fā)生改變，在新鮮的雞胸肉中也有相似的結(jié)果，這說明有一些抗氧化劑可以抑制脂肪氧化，但對色素氧化并未起到良好的抑制作用。

四、問題及展望

添加抗氧化劑是控制肉類產(chǎn)品脂肪氧化最簡便的方法之一。我國具有豐富的植物資源，具有開發(fā)天然抗氧化劑的潛力。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)用于肉制品中是今后的研究方向。但在研究過程中仍需注意下列問題：1）我國天然抗氧劑資源的開發(fā)應(yīng)向資源豐富、含量高的植物發(fā)展，擴大規(guī)模，降低成本，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，運用現(xiàn)代化生物技術(shù)開發(fā)高性能、高純度、高穩(wěn)定性的產(chǎn)品。2）單一活性成分抗氧化作用往往弱于混和物，應(yīng)重視對抗氧化活性成分之間抗氧化協(xié)同作用的研究，尋找并合成高效、低毒、復(fù)合型抗氧化劑。3）天然抗氧化劑的作用機制、應(yīng)用范圍和影響因素還不十分清楚，而且并非所有天然抗氧化劑都是絕對的安全、無毒，因此在決定使用某種天然抗氧化劑時仍需要通過毒理學(xué)檢驗。人體內(nèi)許多慢性疾病是由于氧化產(chǎn)生的自由基導(dǎo)致的，而天然植物中的許多抗氧化成分如黃酮、多酚、生物堿、萜烯類化合物都有抗氧化作用，這些物質(zhì)可能具有預(yù)防疾病的功效。在研究天然抗氧化劑控制肉制品中脂肪氧化的同時也可考慮其保健功能和醫(yī)療價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小紅， 張尊聽. 市售天然植物香料的抗氧化作用研究[J]. 食品科學(xué)， 2002， 23（1）： 143-145.