植物源天然抗氧化剂的作用机理及其在肉制品中的应用研究进展

脂质氧化是影响肉类及肉制品货架期的重要因素之一，可引起肉及肉制品颜色、质地、气味、风味的变化和营养品质的降低。抗氧化剂可用于清除自由基，从而减缓脂质氧化、延缓不良风味产生，并提高颜色的稳定性。合成抗氧化剂可能存在安全隐患，随着消费者对食品品质及安全的要求越来越高，从植物中提取的天然抗氧化剂替代传统合成抗氧化剂，成为肉制品领域的研究热点。

植物源天然抗氧化剂主要以提取物的形式用于减缓和降低脂类氧化，主要来源包括水果、中草药、香辛料等提取物和植物蛋白肽等。黄酮、多酚、维生素和植酸是其抗氧化作用的物质基础。

研究认为，植物源天然抗氧化剂的作用机理主要包含4个方面：① 通过提供质子和电子并直接与自由基相结合的方式来清除、抑制自由基；② 通过抑制与自由基相关的氧化酶活性或提高抗氧化酶活性的方式来缓解氧化损伤；③ 与金属离子发生络合反应，破坏自由基生成的条件，阻断自由基的产生；④ 具有抗氧化活性的成分之间相互促进，增强抗氧化能力。

黄酮抗氧化活性主要通过苯环上羟基的还原性来实现，即酚羟基与自由基结合生成稳定的半醌式结构，其次，还可以通过阻止或阻碍生物大分子或细胞中的脂质氧化，降低氧化链传递速度，保护生物大分子和细胞的完整。

植物多酚可提供氢原子与脂质自动氧化所产生的自由基结合，生成相对稳定的结构，从而阻断自由基链式反应，即多酚的抗氧化作用是多酚分子通过其氢原子转移和单电子转移机制淬灭自由基实现的。

植酸的抗氧化剂作用是基于其独特的结构和所含基团的特性，植酸中含有众多磷酸基团故呈酸性，氢离子易与游离的脂肪酸或某些碱性物质结合，破坏氧化过程中所产生的过氧化物，从而阻止或者中断油脂氧化过程中的连续链式反应，最终起到阻止或者缓解氧化反应的效果。此外，植酸中的磷酸盐具有很强的螯合能力，能够抑制或者延缓酶促反应，减缓氧化反应速率，从而达到抗氧化的目的。

天然维生素可通过螯合金属离子、清除自由基和中断脂质氧化链式反应等方式抑制脂质氧化。

1、水果及其提取物

水果是抗氧化剂的较佳来源，石榴、草莓、柑橘、樱桃、荔枝、李子、黑加仑都含有较高浓度的抗氧化成分。葡萄籽富含儿茶素、表儿茶素和表儿茶素-3-O-没食子酸酯，以及二聚体、三聚体和四聚体原花青素等酚类化合物，可通过清除自由基、金属螯合以及与其他抗氧化剂的协同作用发挥抗氧化活性。

目前，一些研究发现葡萄籽提取物对降低腌腊肉制品的脂质氧化速度有很好的效果。苹果富含天然多酚，包括绿原酸、儿茶素、表儿茶素和根皮素等，苹果多酚可在一定程度上抑制腊肉的脂质氧化。桑葚多酚对广式香肠的脂质氧化有较好的抑制作用，研究发现仅添加0.1%的桑葚多酚就显示出比对照组更低的TBARS 值和羰基值。樱桃和黑加仑提取物能显著降低猪肉香肠的丙二醛生成量，并能抑制腐败微生物生长。蔓越莓提取物富含原花青素、杨梅素和槲皮素等，研究表明添加2% 的蔓越莓提取物能有效控制火腿的脂质氧化。

2、药草提取物

一些草药、香料及其提取物具有极强的抗氧化活性，可作为天然抗氧化物质用于肉和肉制品中。迷迭香的抗氧化活性主要来源于酚类二萜（鼠尾草酸、鼠尾草酚和 1，2-甲氧基鼠尾草酸等）和酚酸（主要是迷迭香酸和咖啡酸）。

鼠尾草酸和鼠尾草酚是过氧化自由基的清除剂，通过供氢和清除活性氧终止自由基链式反应循环，是迷迭香中主要的抗氧化成分，贡献了迷迭香 90%的抗氧化性能。迷迭香提取物作为抗氧化剂已被列入我国食品添加剂使用标准（GB 2760-2014）。

鼠尾草的抗氧化活性主要源于其所含的酚类二萜化合物，其抗氧化作用可通过清除自由基、抑制脂质过氧化和螯合过渡金属来实现。鼠尾草精油提取物作为一种天然抗氧化剂，可有效抑制水牛肉干发酵香肠中丙二醛的形成，而且还能够显著降低酪胺、组胺、腐胺的生成。

牛至的主要有效成分主要包括香草酚、百里香酚和松香酚等酚类物质，具有抗氧化、抗菌、杀虫等功效。在腌腊肉制品中添加牛至提取物已被证实有很好的抗氧化效果。研究表明添加牛至提取物能明显提升羊肉香肠贮藏期间脂肪和蛋白质稳定性，在腊肠中添加牛至精油可有效增加产品的氧化稳定性，同时降低亚硝酸盐水平。牛至提取物的抗氧化活性除了和酚类的作用机制有关外，还可能通过抑制起始反应中的酶系统、干扰传播反应而发挥作用。

此外，从竹叶中提取的酚类物质能显著增强中式香肠的抗氧化性能，并有效降低其亚硝酸含量。甘草提取物是我国国家标准（GB 2760-2014）允许使用的抗氧化剂，抗氧化活性主要来源于其所含的甘草素、甘草查尔酮和甘草酸等物质。

3、香辛料提取物

在腌腊肉制品中添加香辛料或其提取物不仅能提升产品的感官品质，还能抑制脂质氧化， 延长产品保藏期。研究表明桂皮提取物能有效抑制中式香肠的TBARS值和羰基含量的升高， 改善香肠的品质。辣椒提取物中含有丰富的绿原酸、咖啡酸和槲皮素等酚类化合物，将其添加到香肠中能有效延缓脂质氧化酸败。丁香提取物（富含丁香酚）不仅能降低沙丁鱼干中过氧化反应和次级脂质氧化产物的浓度，还能提高ω-3 系脂肪酸的保留率。

4、茶叶提取物

茶叶中发挥抗氧化作用最重要的物质是茶多酚，茶多酚具有较强还原性，可与自由基结合终止脂质过氧化链式反应，并可作为金属络合剂阻碍金属离子对氧化反应的催化作用，是被广泛应用的一种天然抗氧化剂。据报道，添加茶多酚可降低腊肉和风干鲢鱼的TBARS值，延缓酸败进程。

研究表明，用0.2g/100 mL 茶多酚溶液腌制白鲢鱼既能控制其在干燥过程中的脂质氧化速度可还能保留大部分二十二碳六烯酸（DHA）和二十碳五烯酸 （EPA）。在培根成熟和贮藏过程中，茶多酚不仅能控制丙二醛的生成量，还能抑制具有氨基酸脱羧酶活性的微生物的生长，降低生物胺的生成量。

5、其他提取物

目前，一些富含维生素的植物及其提取物如槐花、辣木叶和针叶樱桃等被尝试添加到腌腊肉制品中以降低脂质氧化速度。辣木叶中除含有酚类化合物外，还含有丰富的α-生育酚和 β-胡萝卜素，将其添加到猪肉香肠中能显著抑制其在干燥和保藏过程 TBARS 值的升高。

研究发现，将富含维生素P的槐花提取物添加到香肠中不仅能提高抗氧化效果，还能降低有害真菌的数量。针叶樱桃中维生素C含量极高，添加针叶樱桃提取物的聚丙烯膜包装香肠能较大程度地抑制香肠的脂质氧化并延长其货架期。

6、植物蛋白水解物

植物蛋白水解物中发挥抗氧化效果的物质主要是蛋白质水解后得到的一些抗氧化肽，抗氧化肽具有金属螯合和提供电子供体的能力，能与自由基相互作用，阻碍或者终止自由基连锁反应。

研究报道，大米蛋白水解物可抑制牛肉的脂质氧化。玉米谷蛋白水解物能在一定程度上代替合成抗氧化剂抑制香肠的腐败变质，并改善香肠的质构和物化性质。添加2.0%大豆蛋白水解物除了能抑制香肠的脂质氧化，还能减少香肠的烹饪损失，改善香肠质构。玉米抗氧化肽能显著提高中式香肠的氧化稳定性。

虽然植物源天然抗氧化剂具有安全、天然、健康等众多优点，但仍有缺点。首先，植物源天然抗氧化剂提取方法众多，如需应用，还需对提纯工艺及方法进行实践。其次，市面上缺少一种普适性高的植物源天然抗氧化剂，且对于复配的抗氧化剂，它们之间的协同关系仍有待发掘，单一抗氧化剂对特定的自由基有很好的效果，若多种植物天然抗氧化剂协同，能否提升其综合的抗氧化能力。再次，天然植物源抗氧化剂在食品加工和储存过程中存在溶解度低、稳定性差、缺乏标准化、感官不良等问题，限制了其在食品工业中的应用。

参考资料：

[1]高岳,潘语,卞愫等.植物源天然抗氧化剂在肉及肉制品中的应用研究进展[J].农产品加工,2021,（05）:81-85.

[2]谭钧芮,何小容,王彩霞等.植物源抗氧化剂的功效成分及在腌腊肉制品中的应用研究进展[J].食品与发酵工业,2023,49（10）:336-342.

[3]王颖,杜易潼,薛婉玉等.植物源性天然抗氧化剂的机理及其在食品保鲜中的应用[J].中国调味品,2023,48（01）:204-209.

作者简介：

小泥沙，食品科技工作者，食品科学硕士，现就职于国内某大型药物研发公司，从事营养食品的开发与研究