天然植物多酚在生鮮肉及其制品防腐中的應(yīng)用研究進(jìn)展

宋文文，梁榮蓉，張一敏，毛衍偉，羅 欣，仝 林，韓永勝，楊嘯吟,*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東 泰安 271018；2.國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系通遼站，內(nèi)蒙古 通遼 028000；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江 齊齊哈爾 161000）

據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，2025年世界人口將增至81 億，人類(lèi)對(duì)豬肉、牛肉、羊肉及禽肉等肉制品的消費(fèi)需求隨之快速增加，屆時(shí)全球肉類(lèi)消費(fèi)總量可達(dá)到35 694 萬(wàn)t，較2013年同比增長(zhǎng)18%。然而，全球每年有約1/3的食物因未被消費(fèi)者食用而廢棄，其中肉類(lèi)腐敗是導(dǎo)致這些食物浪費(fèi)的重要原因之一，給生產(chǎn)企業(yè)和消費(fèi)者都帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)損失，成為全球肉類(lèi)工業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展的一大障礙。尤其是在當(dāng)下全球糧食危機(jī)爆發(fā)的大背景下，如何減少因肉品腐敗而導(dǎo)致的嚴(yán)重浪費(fèi)問(wèn)題儼然已成為當(dāng)務(wù)之急。多酚是植物中分布最廣泛的一類(lèi)次級(jí)代謝產(chǎn)物，常見(jiàn)于水果、蔬菜、茶葉、香料、豆類(lèi)等天然植物中，具有來(lái)源廣泛、成本低廉、抗氧化和抗菌性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)[1-2]。隨著消費(fèi)者對(duì)原生態(tài)、健康食品的追求與日俱增，科研工作者在多酚生理活性和功能等領(lǐng)域逐漸掀起了一股研究熱潮，多酚類(lèi)物質(zhì)有望成為生鮮肉及加工肉制品中最有前景的一類(lèi)天然防腐添加劑，將被廣泛應(yīng)用于肉制品的貯藏保鮮中。本文主要總結(jié)多酚的抗氧化和抗菌性能以及近些年不同種類(lèi)多酚物質(zhì)在肉品防腐中的使用方法，為多酚在肉類(lèi)產(chǎn)業(yè)的科學(xué)應(yīng)用提供理論參考。

1 肉與肉制品的腐敗變質(zhì)

肉與肉制品含有較高的水分活度和豐富的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致其極易發(fā)生腐敗變質(zhì)，出現(xiàn)異味、變色、發(fā)黏等品質(zhì)劣變，從而降低消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)意愿。肉品腐敗的主要原因可歸納為以下3 點(diǎn)：1）肉的氧化，主要涉及脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化。其中脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)通常被認(rèn)為是一種非微生物作用導(dǎo)致肉品腐敗的氧化現(xiàn)象，可引發(fā)肉的酸敗風(fēng)味，以及顏色、外觀甚至營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的劣變。蛋白質(zhì)的氨基酸側(cè)鏈和肽鏈同樣易與氧自由基發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)而被氧化，蛋白質(zhì)的氧化也會(huì)加速肉的褐變，導(dǎo)致其嫩度和保水性降低等品質(zhì)問(wèn)題。2）微生物分解與代謝。微生物是引起肉品腐敗的主要因素，導(dǎo)致肉腐敗的細(xì)菌主要有腸桿菌、乳酸菌、不動(dòng)桿菌、梭狀芽胞桿菌、希瓦氏菌、假單胞菌和熱殺環(huán)絲菌等[3]。當(dāng)肉被這些微生物污染時(shí)，它們會(huì)分解其中的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪，甚至核酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸、硫化物、有機(jī)酸、乙酯、氨、醛、酮、醇等物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)相互作用導(dǎo)致肉產(chǎn)生腐敗異味[4]；蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分解及微生物生物膜的形成則會(huì)導(dǎo)致肉的表面形成黏液；另外，一些產(chǎn)生H2S和H2O2的微生物還會(huì)導(dǎo)致肉的綠變，而假單胞菌等好氧菌大量繁殖時(shí)則會(huì)引發(fā)肉的褐變。以上感官品質(zhì)的劣變都會(huì)最終影響肉的食用品質(zhì)，導(dǎo)致消費(fèi)者拒絕購(gòu)買(mǎi)。3）肉的酶促自溶分解。肉自身含有大量具有自溶功能的內(nèi)源性酶類(lèi)，如脂酶、蛋白酶和磷脂酶，在適宜的環(huán)境條件下，即使無(wú)菌環(huán)境中這些酶類(lèi)也會(huì)自發(fā)降解肉類(lèi)。例如，肉中的脂肪酶、酯酶和磷脂酶等可催化脂肪的水解，從甘油三酯中產(chǎn)生游離脂肪酸，導(dǎo)致肉品風(fēng)味劣變[5]。另外，肉中的外源性酶類(lèi)（如核酸內(nèi)切酶、黏多肽酶、脂酶和蛋白酶）則主要來(lái)自于微生物的分泌或其自身細(xì)胞裂解后的釋放。值得注意的是，與微生物作用相比，內(nèi)源性酶類(lèi)對(duì)肉的腐敗貢獻(xiàn)微不足道，尤其是當(dāng)肉pH值為5.4～5.5時(shí)。

2 多酚類(lèi)物質(zhì)的防腐機(jī)制

多酚以酚環(huán)為基本單體，具有特異性、低毒性、高效性等諸多優(yōu)點(diǎn)，一般可分為酚酸和酚醇兩大類(lèi)生物活性化合物，也可將多酚分為黃酮類(lèi)、二苯乙烯類(lèi)、單寧類(lèi)和香豆素類(lèi)等。植物來(lái)源的多酚由于其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)而具有多種生物活性，如抗氧化、抗菌、抗炎，以及預(yù)防慢性病、心腦血管疾病、癌癥、骨質(zhì)疏松癥和神經(jīng)退行性疾病等[6]。以下將著重概述多酚在肉制品中的抗氧化和抗菌兩大防腐機(jī)制。

2.1 抗氧化性

活性氧和氮自由基是導(dǎo)致肉制品氧化的主要原因。多酚是植物中分布最廣泛的一種次級(jí)代謝產(chǎn)物，常見(jiàn)于蔬菜、水果、茶葉、豆類(lèi)等天然植物中[1-2]。多酚具有良好的抗氧化性能，其抗氧化機(jī)制包括：1）清除自由基?？寡趸喾覣rOH可與自由基（R·）反應(yīng)，通過(guò)O—H鍵的斷裂將氫原子轉(zhuǎn)移到R·上（ArOH＋R·→ArO·＋RH），從而發(fā)揮淬滅自由基的功能。根據(jù)Zhang Hongyu等[7]報(bào)道，酚類(lèi)化合物清除自由基的氧化還原反應(yīng)可遵循4 種化學(xué)途徑：質(zhì)子偶聯(lián)電子轉(zhuǎn)移、電子轉(zhuǎn)移-質(zhì)子轉(zhuǎn)移、質(zhì)子損失電子轉(zhuǎn)移及加合物形成。2）螯合金屬離子使其形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[8-9]。多酚發(fā)揮抗氧化活性不僅在于其清除自由基的能力，還在于多酚可阻礙氧化過(guò)程的進(jìn)行。在發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)，金屬離子作為催化劑會(huì)加速氧化反應(yīng)進(jìn)程，另外金屬離子還會(huì)促進(jìn)化合物發(fā)生脫氫反應(yīng)，從而加速形成自由基[10]。多酚可以與游離金屬離子結(jié)合，如茶多酚可與鐵、銅等金屬離子結(jié)合形成惰性金屬絡(luò)合物，從而抑制氧化反應(yīng)和自由基的氧化效力[11]。3）增強(qiáng)抗氧化酶活性及基因表達(dá)，或抑制氧化酶活性（圖1）。李萌等[12]探討了沙棘籽提取物的抗氧化機(jī)制，以秀麗隱桿線蟲(chóng)為生物模型研究抗氧化酶活性及相關(guān)基因表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沙棘籽提取物增加了超氧化物歧化酶、過(guò)氧化氫酶、谷胱甘肽合酶的活性和基因表達(dá)，因此沙棘籽提取物提高了抗氧化酶的活性及含量，從而起到抗氧化作用。另一項(xiàng)研究表明，沙棘黃酮降低了大鼠體內(nèi)的單胺氧化酶活性和NO含量，進(jìn)而發(fā)揮其抗氧化功能[13]。此外，植物多酚還可通過(guò)疏水作用和促氧化酶的氫鍵綁定來(lái)降低氧化酶活性，終止酶促氧化系統(tǒng)的相關(guān)反應(yīng)[14]。

圖1 植物多酚的抗氧化機(jī)制Fig.1 Antioxidant mechanisms of plant polyphenols

蛋白質(zhì)由于含有較多側(cè)鏈基團(tuán)，使其能與酚類(lèi)化合物發(fā)生共價(jià)和非共價(jià)結(jié)合。研究[15]表明，當(dāng)多酚和蛋白質(zhì)通過(guò)共價(jià)鍵的方式結(jié)合在一起時(shí)，乳液中的蛋白熱穩(wěn)定性、自由基清除能力和對(duì)脂質(zhì)氧化的抑制作用都會(huì)得到增強(qiáng)，這種多酚與蛋白質(zhì)互作形式改善了蛋白質(zhì)的功能，特別是增強(qiáng)了其抗氧化能力。因此在肉制品加工過(guò)程中，添加多酚類(lèi)物質(zhì)不僅能提高蛋白的凝膠性，還可能會(huì)通過(guò)多酚與蛋白的相互作用來(lái)降低肉品氧化，進(jìn)而提升肉制品的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。研究[16]表明，桑葚多酚添加到牛肉中，可以改變肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)，同時(shí)可減少羰基的數(shù)量。但是，該研究還證明桑葚多酚的加入增強(qiáng)了由于氧化引起的肌原纖維蛋白凝膠的降解。因此，在肉制品加工過(guò)程中，同時(shí)控制氧化的程度和多酚的用量對(duì)于提升肉制品的品質(zhì)至關(guān)重要。另一項(xiàng)研究[17]表明，由抗壞血酸和過(guò)氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生的羥自由基會(huì)攻擊位于肌原纖維蛋白-葡聚糖復(fù)合物側(cè)鏈上的氨基酸殘基，這些位于肌原纖維蛋白-葡聚糖分子表面的自由基之后可與酚類(lèi)化合物發(fā)生共價(jià)結(jié)合，最終形成肌原纖維蛋白-葡聚糖-酚類(lèi)化合物的三元共軛物，這種三元共軛物的形成提高了肉自身體系的抗氧化性。該發(fā)現(xiàn)充分證明了將蛋白質(zhì)-多酚復(fù)合物用作新型抗氧化劑的開(kāi)發(fā)潛力，值得進(jìn)一步研究。

一項(xiàng)最新的研究[18]發(fā)現(xiàn)，從鹽生植物（松葉菊屬植物）中提取的多酚化合物具有良好的抗氧化性，這些多酚化合物主要為黃酮類(lèi)化合物。Liu Ying等[19]研究不同成熟期的蓮子果皮，鑒定出4 種具有抗氧化活性的多酚化合物，其中2 種是黃烷-3-醇（兒茶素和表兒茶素），另外2 種是槲皮素糖苷（金絲桃苷和異槲皮苷）。該研究發(fā)現(xiàn)，不同成熟期的蓮子果皮提取物對(duì)2,2’-聯(lián)氮-雙-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)陽(yáng)離子自由基和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基的清除效果優(yōu)于VC。Tanvir等[20]通過(guò)對(duì)孟加拉國(guó)的姜黃進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)乙醇進(jìn)行提取得到了多種抗氧化化合物，而這些抗氧化物質(zhì)主要為多酚類(lèi)物質(zhì)，添加生姜提取物組的自由基清除能力明顯高于對(duì)照組。Zou Bo等[21]利用高效液相色譜-質(zhì)譜法鑒定柚子醋中的主要酚類(lèi)化合物，共鑒定出7 種酚類(lèi)化合物，包括5 種黃酮類(lèi)化合物（柚皮苷、蕓香柚皮苷、野漆樹(shù)苷、甲基橙皮苷和芹黃素）和2 種酚酸類(lèi)化合物（香草酸和阿魏酸），這7 種酚類(lèi)物質(zhì)的抗氧化效力依次為：阿魏酸（100.00%）＞香草酸（29.32%）＞芹黃素（21.25%）＞野漆樹(shù)苷（12.60%）＞蕓香柚皮苷（11.59%）＞柚皮苷（11.42%）＞甲基橙皮苷（1.41%）。刺梨果渣被證明富含酚酸和類(lèi)黃酮等多酚，通過(guò)體外抗氧化實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，從刺梨果渣中提取的酚類(lèi)物質(zhì)表現(xiàn)出優(yōu)良的自由基清除活性[22]。Shang Yuhao等[23]對(duì)從不同品種甘蔗汁液中獲得的糖類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行多酚含量及其抗氧化能力測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，含量最高的酚類(lèi)化合物為沒(méi)食子酸，而且所有樣品都富含酚類(lèi)物質(zhì)，其自由基清除能力和對(duì)亞鐵離子和銅離子的螯合能力均較高，具有很好的抗氧化活性。以上最新研究表明，植物多酚是一種非常有潛力的天然抗氧化劑，它們分布廣泛，未來(lái)隨著更多天然植物的開(kāi)發(fā)，酚類(lèi)抗氧化劑家族成員勢(shì)必將進(jìn)一步壯大，具有更廣泛的應(yīng)用前景，因此如何借助我國(guó)獨(dú)特而富饒的天然植物資源來(lái)挖掘出抗氧化活性更高的多酚物質(zhì)有待研究。

2.2 抗菌性

全球范圍內(nèi)每年由食源性致病菌引發(fā)的食源性疾病和由腐敗微生物引起的肉品腐敗問(wèn)題不僅威脅著人類(lèi)健康，還造成了非常嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和食物浪費(fèi)[24]。人工合成的化學(xué)防腐劑雖然能有效抑制微生物生長(zhǎng)，但是這些防腐劑也多被報(bào)道與癌癥等疾病相關(guān)，被越來(lái)越多的消費(fèi)者抵觸；隨著人們對(duì)于綠色食品愈加推崇，天然抗菌劑被越來(lái)越多的消費(fèi)者所青睞。多酚是一種具有優(yōu)良抗菌活性的天然抑菌物質(zhì)，具有替代化學(xué)防腐劑的巨大潛力[25]。

早在20多年前，F(xiàn)riedman[26]、Sakanaka[27]等就對(duì)從植物中獲得的96 種揮發(fā)性酚類(lèi)精油和23 種混合型酚類(lèi)精油進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有27 種精油和12 種混合精油對(duì)空腸彎曲桿菌、大腸桿菌O157:H7、單增李斯特菌和腸炎沙門(mén)氏菌均存在抑菌活性，這與Murali等[28]用檸檬、綠茶和姜黃提取物（主要為多酚類(lèi)物質(zhì)）來(lái)有效抑制腌制雞胸肉中的空腸彎曲桿菌和腸炎沙門(mén)氏菌生長(zhǎng)的結(jié)果相一致。Peng Fei等[29]用橄欖油多酚提取物分別處理無(wú)菌生理鹽水和肉湯培養(yǎng)基中的阪崎克羅諾桿菌，結(jié)果顯示，橄欖油提取物的最小抑菌質(zhì)量濃度（minimal inhibitory concentration，MIC）為0.625～1.250 mg/mL，其抑菌效果與百里酚（MIC=0.2 mg/mL）、檸檬醛（MIC=0.27～0.54 mg/mL）、丁香酚（MIC=1.0 mg/mL）、硫辛酸（MIC=2.5～5.0 mg/mL）和丁香酸（MIC=5.0 mg/mL）等多酚類(lèi)物質(zhì)類(lèi)似。

反式白藜蘆醇二聚體對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌（蠟樣芽孢桿菌、單增李斯特菌和金黃色葡萄球菌）均表現(xiàn)出較好的抑菌效果（MIC=15.0、12.5、62.0 μmol/L），另外對(duì)革蘭氏陰性大腸桿菌也有一定的抑菌活性（MIC=123 μmol/L）。Mora-Pale等[30]發(fā)現(xiàn)，反式白藜蘆醇二聚體會(huì)通過(guò)干擾細(xì)菌細(xì)胞膜電位并阻礙其DNA的合成來(lái)抑菌。還有研究顯示，多酚會(huì)抑制調(diào)控細(xì)菌分裂的絲狀溫度敏感蛋白FtsZ表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)抑菌，其中香豆素作為最有前途的候選者，主要以非競(jìng)爭(zhēng)方式作用于細(xì)菌蛋白質(zhì)的活性位點(diǎn)，進(jìn)而抑制三磷酸鳥(niǎo)苷酶活性和蛋白質(zhì)的聚合作用，阻礙細(xì)菌的分裂增殖[31]。另一項(xiàng)研究[32]通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察到橄欖葉提取物可以抑制單增李斯特菌中的鞭毛合成，從而降低細(xì)菌的涌動(dòng)性（圖2）。這為橄欖葉提取物單獨(dú)使用或與其他抗菌劑聯(lián)合使用來(lái)控制肉品中的致病微生物提供了理論支持。

圖2 多酚在細(xì)胞水平上抑菌的不同作用位點(diǎn)Fig.2 Different antibacterial action sites of polyphenols at the cellular level

Alvarez等[33]研究發(fā)現(xiàn)，牛至精油可通過(guò)抑制細(xì)胞間的信息交流來(lái)抑制紫色色桿菌的繁殖。Wu等[34]使用蔓越莓濃縮物處理碎牛肉中的大腸桿菌O157:H7，利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析發(fā)現(xiàn)編碼細(xì)菌細(xì)胞膜和細(xì)胞壁組分合成的基因有所下調(diào)，這說(shuō)明多酚類(lèi)物質(zhì)可通過(guò)抑制微生物細(xì)胞膜和細(xì)胞壁的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)抑菌目的。Pelaes Vital等[35]使用茶多酚處理銅綠假單胞菌，研究茶多酚對(duì)細(xì)菌細(xì)胞膜的影響，結(jié)果顯示，茶多酚可以破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，增加假單胞菌內(nèi)膜和外膜的通透性，導(dǎo)致其內(nèi)容物小分子外泄。該研究還發(fā)現(xiàn)，茶多酚同時(shí)會(huì)調(diào)節(jié)銅綠假單胞菌的蛋白表達(dá)，檢測(cè)出27 種差異表達(dá)蛋白，鑒定后發(fā)現(xiàn)這些蛋白多屬于酶類(lèi)，說(shuō)明茶多酚還可能會(huì)擾亂細(xì)胞代謝通路，導(dǎo)致細(xì)菌死亡。Guo Ling等[36]通過(guò)莧菜提取物處理金黃色葡萄球菌，發(fā)現(xiàn)了多酚的多種抑菌機(jī)制，其結(jié)果顯示，被處理后的金黃色葡萄球菌發(fā)生了細(xì)胞膜去極化，這可能是多酚導(dǎo)致K＋或其他離子釋放造成的（圖2）。另外，用莧菜提取物處理后金黃色葡萄球菌的DNA條帶變暗甚至消失，最終導(dǎo)致DNA斷裂，該抑菌機(jī)制與莧菜提取物的濃度有關(guān)，當(dāng)濃度升高時(shí)對(duì)DNA結(jié)構(gòu)的破壞作用更強(qiáng)。除此之外，莧菜提取物還會(huì)降低金黃色葡萄球菌的胞內(nèi)pH值，并降低其胞內(nèi)蛋白質(zhì)的含量（圖2）。周倩倩等[37]研究發(fā)現(xiàn)，在細(xì)菌中加入750 mg/L丁香酚后，腐敗希瓦氏菌和熒光假單胞菌的ATP酶活力分別下降70.8%和73.2%，且下降程度與丁香酚的濃度呈正相關(guān)，因此丁香酚能顯著抑制ATP酶的活性，從而引起以上腐敗菌因缺乏能量而死亡；此外，經(jīng)丁香酚處理后的熒光假單胞菌和腐敗希瓦氏菌細(xì)胞膜也遭到了明顯破壞，細(xì)胞間發(fā)生粘黏現(xiàn)象，導(dǎo)致細(xì)胞因不能正常生長(zhǎng)而死亡。

3 多酚類(lèi)物質(zhì)在生鮮肉及其制品防腐中的應(yīng)用

多酚作為天然抗氧化劑和抗菌劑在肉制品保鮮中的應(yīng)用已有諸多報(bào)道，其所采用的添加形式多種多樣，防腐效果與添加形式直接相關(guān)。

3.1 直接添加

將質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.10%百里香精油和0.05%牛至精油直接添加到羊肉餅中可有效清除自由基，并抑制過(guò)氧化物的產(chǎn)生，顯著降低羊肉餅的脂質(zhì)氧化程度，同時(shí)還有效抑制了金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的生長(zhǎng)，但是百里香精油添加量最高時(shí)感官評(píng)分卻最低[36]，這說(shuō)明要想追求多酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)肉制品的有效保護(hù)，并不能盲目增加其添加量，還要充分考慮其對(duì)肉品風(fēng)味等品質(zhì)的影響，因此合理明確不同多酚類(lèi)物質(zhì)的最佳使用濃度變得尤為重要。Tamkute等[38]將2%花楸果果渣提取物（主要為酚酸、花色苷及類(lèi)黃酮等多酚類(lèi)物質(zhì)）加入到生牛肉餅和熟火腿中，結(jié)果顯示，添加該物質(zhì)可有效抑制丙二醛的產(chǎn)生，與對(duì)照組相比，可將脂肪氧化程度降低2.4 倍，有效延長(zhǎng)生牛肉餅和熟火腿的貨架期。Parafati等[39]將仙人掌提取物（主要含有槲皮素、山柰酚、蘆丁、對(duì)香豆酸和原兒茶酸等多酚類(lèi)物質(zhì)）溶液以液料比5∶100（V/m）加入到牛肉餅中，與對(duì)照組相比，可將其貨架期延長(zhǎng)5 d，并能維持肉餅pH值的穩(wěn)定。

3.2 可食用涂層

Noshad等[40]將檸檬精油結(jié)合車(chē)前草種子黏液制成新型可食用涂層，用于水牛肉的貯藏保鮮，結(jié)果表明，水牛肉的貨架期比沒(méi)有使用涂層的對(duì)照組延長(zhǎng)10 d。另外，Barzegar等[41]采用含有Heracleum lasiopetalum精油的水芹種子黏液（1.5%，V/V）制成的可食用涂層可將牛肉貨架期延長(zhǎng)4～6 d。Yaghoubi等[42]研究發(fā)現(xiàn)，將0.15%艾蒿精油（含有丁香酚等）與殼聚糖復(fù)配成的涂層可以有效延長(zhǎng)生鮮雞肉在冷藏過(guò)程中的貨架期。Heydari等[43]使用薰衣草-香雪球種子黏液涂層來(lái)保鮮鴕鳥(niǎo)肉，該涂層顯著抑制了大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、真菌的生長(zhǎng)，相較于對(duì)照組可將鴕鳥(niǎo)肉的貨架期延長(zhǎng)6 d。Behbahani等[44]將萵苣精油-抱莖獨(dú)行菜種子黏液制成涂層用于保鮮牛肉，發(fā)現(xiàn)該涂層抑制了大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)，涂有該可食涂層的牛肉的脂質(zhì)氧化和微生物生長(zhǎng)均得到顯著抑制，與不含涂層的對(duì)照組相比，該涂層可更有效減少了牛肉貯藏過(guò)程中的汁液損失。

3.3 活性包裝技術(shù)和智能包裝

鑒于我國(guó)生鮮肉標(biāo)準(zhǔn)不允許添加任何外源性物質(zhì)的要求，能夠緩釋抗氧化和抑菌等活性物質(zhì)的活性包裝有望成為未來(lái)延長(zhǎng)生鮮肉貨架期的有效手段。Xavier等[45]研究發(fā)現(xiàn)，使用含有包裹肉桂精油（含肉桂多酚）的玉米醇溶蛋白納米顆粒的殼聚糖薄膜包裝可有效抑制碎牛肉中的微生物生長(zhǎng)和肉品氧化，延長(zhǎng)了其貨架期。相較于傳統(tǒng)托盤(pán)包裝牛肉糜3 d的貨架期，使用添加5%絲蘭提取物（含絲蘭多酚）低密度聚乙烯膜制成的托盤(pán)包裝可將牛肉糜貨架期延長(zhǎng)至8 d[46]。用含有沙棘果渣提取物（主要為黃酮類(lèi)及原花青素等酚類(lèi)物質(zhì)）的馬鈴薯淀粉可降解膜包裝冷凍牛肉，可將牛肉的貨架期由25 d延長(zhǎng)到35 d，該項(xiàng)研究證明，能緩釋多酚類(lèi)物質(zhì)的馬鈴薯淀粉膜是生鮮牛肉的理想包裝[47]。此外，有些多酚類(lèi)物質(zhì)還可以用于開(kāi)發(fā)智能包裝的指示標(biāo)簽，Kanatt[48]利用聚乙烯、明膠和莧菜提取物（含莧菜多酚）制成的薄膜來(lái)預(yù)測(cè)雞肉的新鮮度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，雞肉逐漸發(fā)生腐敗，其pH值、微生物數(shù)量不斷升高，導(dǎo)致薄膜顏色由紅色向黃色轉(zhuǎn)變，而且含有莧菜提取物的薄膜包裝還具有抑菌功效，可將雞肉貨架期延長(zhǎng)9 d。大多數(shù)花青素都具有隨環(huán)境pH值變化而變色的特性，是一種十分優(yōu)良的肉品腐敗進(jìn)程預(yù)測(cè)標(biāo)簽，由這些多酚物質(zhì)開(kāi)發(fā)的智能包裝在保證肉制品質(zhì)量和安全的同時(shí)，還能對(duì)肉制品的新鮮度進(jìn)行視覺(jué)監(jiān)測(cè)，這給消費(fèi)者判斷肉品貨架期帶來(lái)了極大方便。

3.4 納米微膠囊

微膠囊技術(shù)是將氣體、液體或固體等物質(zhì)嵌入微囊壁材料中，通過(guò)特定工藝使其成為固體顆粒產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)在于可改善多酚穩(wěn)定性、提高其溶解度和緩釋能力等。納米微膠囊技術(shù)能夠通過(guò)形成保護(hù)屏障來(lái)保護(hù)多酚類(lèi)物質(zhì)，從而確保多酚類(lèi)物質(zhì)按照需求釋放，增加不溶性成分的溶解度，提高多酚類(lèi)物質(zhì)在特定條件下的生物利用度。該技術(shù)擴(kuò)大了多酚類(lèi)物質(zhì)在肉品工業(yè)中的應(yīng)用范圍，具有廣闊的應(yīng)用前景。Zhang Maoxi等[49]發(fā)現(xiàn)，使用肉桂精油（肉桂酚為主）納米膠囊可將牛肉的貨架期延長(zhǎng)至15 d，在延長(zhǎng)貨架期的同時(shí)，還減少了貯藏期間牛肉的質(zhì)量損失，同時(shí)改善了牛肉的風(fēng)味、顏色和質(zhì)地。將微膠囊化的紫錐菊多酚提取物用于鵪鶉肉保鮮，結(jié)果顯示，該提取物可有效改善鵪鶉肉貯藏14 d的理化性質(zhì)，并顯著抑制微生物生長(zhǎng)[50]。Cunha等[51]將微波輔助提取的火龍果果皮多酚物質(zhì)進(jìn)行微膠囊處理，然后添加到超高壓處理（500 MPa處理10 min）的豬肉糜中，發(fā)現(xiàn)該微膠囊在9 d貯藏期內(nèi)有效抑制了豬肉糜的脂肪氧化，說(shuō)明火龍果果皮是一種潛在的天然抗氧化劑。

植物多酚在肉與肉制品防腐中的應(yīng)用效果如表1所示。

表1 植物多酚在肉與肉制品防腐中的應(yīng)用Table 1 Application of plant polyphenols in the preservation of meat and meat products

4 改善多酚穩(wěn)定性的措施

多酚的防腐效果由其穩(wěn)定性和有效成分含量直接決定，對(duì)肉品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及貨架期至關(guān)重要。目前多酚在食品中的實(shí)際應(yīng)用還存在一些問(wèn)題，如大多數(shù)多酚類(lèi)物質(zhì)存在生物利用率和提取得率低，以及體外結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等缺陷，這些都大大限制了多酚類(lèi)物質(zhì)的生物活性和防腐效果[71]。針對(duì)多酚類(lèi)物質(zhì)不穩(wěn)定的性質(zhì)，分別從物理、化學(xué)和加工技術(shù)等角度為進(jìn)一步提升植物多酚的穩(wěn)定性和功效提出應(yīng)對(duì)策略。

4.1 物理方法

4.1.1 控制酸堿度

酸堿度是影響多酚穩(wěn)定性的主要因素。一般來(lái)說(shuō)，pH值越低，多酚的穩(wěn)定性就越高。有研究[72]表明，當(dāng)pH值小于4時(shí)，水溶液中的兒茶酚非常穩(wěn)定，而當(dāng)pH值大于6時(shí)其穩(wěn)定性會(huì)迅速降低。鑒于黑切牛肉宰后pH值較高的特點(diǎn)（pH≥6.1），多酚類(lèi)物質(zhì)在黑切牛肉貯藏中的防腐效果要弱于正常牛肉，因此建議可以將多酚類(lèi)物質(zhì)與乳酸或蘋(píng)果酸等有機(jī)酸配合使用，一方面可以降低黑切牛肉的pH值，另一方面還可以提升多酚添加物的防腐效果。

4.1.2 調(diào)控溫度

在食品加工過(guò)程中，溫度對(duì)多酚的影響巨大。嚴(yán)格控制溫度對(duì)于維持多酚的含量和穩(wěn)定性十分重要。在高溫條件下，多酚會(huì)發(fā)生差向異構(gòu)化，進(jìn)而導(dǎo)致其穩(wěn)定性降低[73]。在低溫下多酚的穩(wěn)定性較好，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，這可能與低溫下多酚氧化酶的活性受到抑制有關(guān)[74]，該現(xiàn)象在生鮮肉中是否同樣存在還有待進(jìn)一步證明。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中建議將多酚類(lèi)物質(zhì)與冷鮮肉甚至是冰鮮肉進(jìn)行配合使用，以便提高多酚類(lèi)物質(zhì)的穩(wěn)定性，提升其防腐功效，而在肉制品熟制加工過(guò)程中則可以考慮采用低溫真空蒸煮技術(shù)來(lái)更好地發(fā)揮多酚類(lèi)物質(zhì)的抗氧化作用。

4.1.3 調(diào)節(jié)氧氣

多酚的氧化程度與氧氣濃度呈正相關(guān)性。在高氧氣調(diào)包裝中，多酚類(lèi)物質(zhì)的穩(wěn)定性會(huì)因自身氧化而快速降低，從而減少氧自由基對(duì)肉品的攻擊，有效抑制肉的脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化進(jìn)程，對(duì)維持肉品原有品質(zhì)具有重要意義。但值得注意的是，多酚類(lèi)物質(zhì)在高氧包裝肉中的抑菌效果會(huì)大大減弱。因此，對(duì)于高氧包裝肉而言，有必要配合使用能夠緩釋多酚類(lèi)物質(zhì)的活性包裝或微膠囊技術(shù)來(lái)持續(xù)發(fā)揮其抑菌效果。

4.1.4 限定金屬離子

多酚的抗氧化性還取決于與其結(jié)合的金屬離子種類(lèi)。一項(xiàng)研究顯示，兒茶素與銅離子和錳離子反應(yīng)可增加多酚的抗氧化性，而與鐵離子反應(yīng)則降低了多酚的抗氧化性[75]?？紤]到紅肉中富含鐵離子的營(yíng)養(yǎng)特性，在對(duì)其使用多酚類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行防腐時(shí)應(yīng)避免添加可與鐵離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的多酚類(lèi)物質(zhì)。

4.2 進(jìn)行化學(xué)修飾

多酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)直接決定多酚的穩(wěn)定性。例如，多酚的羥基數(shù)量決定了整個(gè)分子的自由基清除能力，在一定條件下，羥基數(shù)量越多，自由基清除能力就越強(qiáng)。根據(jù)多酚的結(jié)構(gòu)特征，其穩(wěn)定性可以通過(guò)化學(xué)修飾來(lái)改變。除羥基化會(huì)降低多酚的穩(wěn)定性外，醚化、?；?、磺化、糖基化等都可以增強(qiáng)多酚的穩(wěn)定性[76]。其中，磺化是提取過(guò)程中改變多酚化合物溶解度的常見(jiàn)反應(yīng)，該反應(yīng)通常將亞硫酸鈉加入氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液中來(lái)實(shí)現(xiàn)多酚化合物的提取，通過(guò)該方法可以改變多酚化合物的溶解度和黏度，進(jìn)而提高其穩(wěn)定性[77]。

5 結(jié) 語(yǔ)

多酚作為天然抗氧化劑和抗菌劑在肉類(lèi)保鮮中具有十分廣闊的應(yīng)用前景，其將有望成為代替化學(xué)添加劑的新一代食品防腐劑，對(duì)天然植物多酚的開(kāi)發(fā)利用也符合消費(fèi)者愈加青睞健康肉的大勢(shì)所趨。本文系統(tǒng)總結(jié)了多種新型天然植物多酚的抗氧化和抗菌機(jī)制，并根據(jù)其不同添加方式介紹了多酚在肉與肉制品中的具體應(yīng)用。在未來(lái)肉品加工過(guò)程中，有必要就不同類(lèi)型多酚物質(zhì)對(duì)肉品質(zhì)（如質(zhì)構(gòu)、保水性、風(fēng)味等）及加工特性（如乳化性、膠凝性等）的影響及作用機(jī)制繼續(xù)進(jìn)行深入探討，在保證生產(chǎn)成本的同時(shí)，結(jié)合分子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、納米技術(shù)和分子設(shè)計(jì)改性技術(shù)等新技術(shù)豐富植物多酚種類(lèi)，并提升其在肉品中的利用效力。