张 汆，徐幸莲，蔡华珍，陈志宏

（1.滁州学院生物与食品工程学院，安徽滁州239000；2.南京农业大学教育部肉品加工与质量控制重点实验室，江苏南京210095）

肉制品营养丰富、脂类含量高，在加工、贮存和销售过程中极易发生腐败变质，影响食品安全，并给消费者和企业造成巨大损失。所以，关于肉制品保鲜一直是动物养殖、加工和营销领域密切关注的问题。导致肉制品腐败变质的主要因素有微生物污染、脂肪氧化、蛋白质氧化和色素降解，其中，微生物污染是导致肉制品腐败变质的主要因素，对其安全性影响很大，也是加工中的主要控制对象[1]。脂肪和蛋白质氧化会影响肉制品的营养价值和品质，也会促使肉制品中的肌红蛋白发生变色或褪色，影响肉制品的感官品质[2-3]。针对上述问题，现代肉制品加工领域主要从灭菌、添加抗氧化剂和包装等方面减缓肉制品加工和贮存期间的腐败变质，延长其保质期。其中添加抗氧化剂和防腐剂是最便捷且最有效的方法。肉制品中常用的防腐剂有苯甲酸、山梨酸及其盐、对羟基苯甲酸酯等，抗氧化剂有2，6-二叔丁基羟基甲苯（BHT）、叔丁基对羟基茴香醚（BHA）、叔丁基对苯二酚（TBHQ）等。这些物质均具有非常显著的防腐效果和抗氧化作用，可以明显改善肉制品的品质，延长其保质期。但是，这些化学合成物质，若长期食用，会对人体会产生毒害[1]。因此，出于安全方面的考虑，国内外愈来愈多的研究人员对各种具有防腐保鲜作用的天然产物寄予厚望，并相继展开研究。这些天然产物在肉制品中的保鲜作用主要表现为：抗氧化、抑菌、抑酶以及发色或辅助发色等。本文就近10年来，国内外有关天然产物对肉及肉制品护色保鲜方面的相关研究做一介绍。

1 植物源物质

各种植物源抗氧化剂是肉制品护色保鲜研究最为活跃的一个领域，所涉及的抗氧化物质多来源于各种植物性食品及其副产物。其中研究最多的是以茶多酚为代表的多酚物质和各种香辛料提取物。

1.1 植物多酚类物质

植物多酚（Plant polyphenol），又称植物单宁（Vegetable tannin），是植物体内的复杂酚类的次生代谢物，具有多元酚结构，主要存在于植物的皮、根、叶、果中，在植物中的含量仅次于纤维素、半纤维素和木质素。多酚物质也是茶叶、许多果蔬和中药材中的主要活性组分，按其结构植物多酚又可分为黄酮类、黄烷醇类、黄酮醇类、酚酸和花色苷类。植物多酚类物质具有非常活跃的化学反应活性，可以与蛋白质、多糖等发生反应，从而呈现出多种生理活性，如抑菌、抗病毒、抗氧化、抗癌等。因此，一些来源于传统膳食的植物多酚类物质，如茶多酚、葡萄籽多酚、苹果多酚等在肉制品保鲜中也得到较早的研究和应用。

茶多酚在肉制品中的研究相对较早。茶多酚可强烈抑制鱼糜中细菌的生长，还能抑制鱼糜中pH值、乳酸及不饱和脂肪酸的上升。鱼糜中加入0.25～0.50mg/g茶多酚，在5℃下保鲜效果明显，保鲜时间可达13d。添加β-环状糊精，有增加茶多酚保鲜效果的作用[4]。绿茶提取物、绿茶提取物-锡姆伯拉穗花油复合使用，可显著降低土耳其干发酵香肠成熟期间的生物胺和硫代巴比妥酸值（TBARS值），绿茶提取物的添加可显著降低样品中酪胺含量，提高产品安全性[5]。0.10%茶多酚处理能够明显抑制细菌生长繁殖，降低挥发性盐基氮（TVB-N）和TBARS值，减缓感官品质的下降速度，对于微冻状态下的鲫鱼具有良好的抑菌和抗氧化作用，能够明显延缓鲫鱼的腐败变质。但是，茶多酚对三甲胺（TMA）含量和pH的影响不明显[6]。意大利发酵香肠中添加绿茶提取物能够显著降低TBARS值（p＜0.05），0.05%绿茶提取物能将TBARS值降低20%左右，与0.02% BHT的效果近似[7]。针对真空包装、4℃下冷藏的鸵鸟肉脂肪氧化及色泽稳定性，茶多酚能显著抑制鸵鸟肉中脂肪的氧化，添加200mg/kg（T200）、400mg/kg（T400）的茶多酚可抑制鸵鸟肉中高铁肌红蛋白的形成，并提高鸵鸟肉的总色素含量和色度值（a*），表明茶多酚不仅能抑制鸵鸟肉的脂肪氧化而且对鸵鸟肉的色泽具有一定的保护作用[8]。茶多酚在肉制品中的研究较多，也显示出较强的抗氧化活性，但是由于其特有的易氧化褐变特性，对肉制品护色效果不理想，致使其添加浓度受到限制。

苹果多酚作为一种天然植物多酚，由于其具有降低肉制品中脂质氧化、抑制肉制品中有害微生物生长的作用，正在成为肉品保鲜中的抗氧化剂、抑菌剂和护色剂。将用70%乙醇从苹果汁生产废渣中提取的苹果多酚与BHT复配（1∶1）后，按0.02%的比例加入到腊肉涂膜液中，结果表明，加入复配物的腊肉抗氧化性是对照的2倍，风味明显改善，抗氧化效果明显，能使腊肉保鲜期延长1个月左右[9]。苹果多酚能明显抑制肉中脂肪的氧化，并能提高鲜肉红色的稳定性。单独使用0.05%的苹果多酚，有较好的护色效果。苹果多酚与抗坏血酸或烟酰胺配合使用，抗氧化与护色效果明显增强。0.05%苹果多酚与0.05%烟酰胺配合使用可以使鲜肉在（5±1）℃条件下贮藏7d后，仍保持稳定的鲜红色[10]。也有研究发现[11]，将0.3g/kg苹果多酚、2.5g/kg红景天提取物和1.2g/kg银杏黄酮混合添加到香肠中，降低亚硝酸钠残留量的效果最好，其残留量仅为0.0158g/kg。苹果多酚抑菌效果优于乳酸链球菌素（Nisin），但抑菌谱不及茶多酚，对一般细菌有较强抑菌作用，对酵母菌、霉菌等抑菌效果不明显，但苹果多酚能显著抑制肉中脂肪的氧化，并能提高鲜肉红色的稳定性[12]。

葡萄籽中含有约5%的多酚类物质，多酚的主要成分是3种单体多酚（占总多酚的10%左右）和大量聚合多酚。其中单体多酚包括儿茶素、表儿茶素、表儿茶素没食子酸，聚合多酚主要是原花青素（占总多酚的75%～85%）。原花青素（proanthocyanidin）是葡萄籽中最主要的聚合体多酚类物质，它的体外抗氧化活性是VE的20倍、VC的50倍，能够有效降低肉品贮藏过程中初级氧化产物，如脂质氢过氧化物、己醛和次级氧化产物（如，TBARS），抑制微生物的生长[13]。葡萄籽原花青素具有很强的抗氧化能力，在亚油酸及脂质体体系中，原花青素的抗氧化活性高于VC和VE，并且随着浓度的增加其抗氧化能力与合成抗氧化剂BHT相近。聚合度对原花青素抗氧化作用的影响较大，单体对脂质体体系的抗氧化活性低于二聚体，对于聚合体而言，原花青素对亚油酸体系和脂质体体系的抗氧化作用均随着聚合度的升高而降低[14]。葡萄籽提取物是一种有效地天然抗氧化剂，能有效抑制冷却猪肉的氧化且对其a*值有护色效果，在抑制冷却猪肉过氧化值（POV值）方面的效果优于VC、BHT和蜂胶，与儿茶素、没食子酸丙酯（PG）和TBHQ相当[15]。

目前，植物多酚抑菌机理的研究尚未成熟，一般认为可能涉及5种途径：a.蛋白质与多酚类物质的高度结合；b.抑制微生物体内特定的酶，从而破坏了微生物的代谢过程；c.与微生物生长所需的物质结合，使微生物受到抑制而死亡；d.多酚类物质分子中的邻苯二酚结构具有较强的金属结合能力，可以与铁离子等相结合形成沉淀，从而破坏了微生物的正常新陈代谢；e.多酚与病毒的蛋白质外壳或寄主的细胞膜特异识别蛋白结合，使病毒不能附着在寄主细胞上，从而失去侵蚀力[12]。

1.2 香辛料及其提取物

传统肉制品加工中习惯放入许多香辛料，用以改善肉味，去除异味，但大量研究表明，这些香辛料及其提取物对肉制品还具有显著地抗氧化、防腐保鲜作用，因此，各种香辛料目前已经成为肉制品天然保鲜剂研究的一个热点。

Kh I Sallama等[16]研究发现，在鸡肉香肠中添加大蒜或BHA（0.1g/kg）可显著抑制其中的脂质氧化，新鲜大蒜和大蒜粉，也具有抗氧化和抑菌作用，在肉制品保藏中具有一定潜力。Mounia Oussalah等[17]分析了60种精油对一种肉源致腐菌：恶臭假单胞菌的抑菌效果。结果显示，西班牙牛至精油显示最高的抑菌活性，其最小抑制浓度（MIC）为0.025%。针对食品中常见的腐败菌和致病菌，壳聚糖和薄荷提取物混合物（CM）的最低抑菌浓度为0.05%，CM对革兰氏阳性菌的抑菌效果更好，添加了CM的猪肉鸡尾酒萨拉米货架期得到有效延长[18]。与鸡肉丸中添加迷迭香叶提取物相比，薄荷提取物（0.05%和0.10%）显示出接近或更佳的抑制脂类次级氧化产物形成的作用[19]。丁香和甘草混合提取物对于鲜肉和火腿而言是一种有很大潜力的天然防腐剂。迷迭香、丁香、桂皮、甘草等的单独提取物显示很强的抗菌活性，桂皮与甘草的混合提取物对四种受试微生物的抑制效果最好[20]。乌梅、丁香、甘草抑菌作用较强，这3种提取液的复配抑菌效果最好。乌梅、黄连对食品中常见细菌的抑菌作用最强，其次是丁香和甘草[21]。丁香的水提取物、柠檬桉和甘草的乙醇提取物能显示更强的抑菌活性，只有黄连根茎水提取物和亚硝酸盐显示出协同抑菌作用[22]。以CO2超临界流体萃取花椒、丁香、八角、莳萝籽、肉桂、山奈等13种香辛料油树脂为基料，其中以花椒9%、丁香6%、山奈7%、草豆蔻6%、莳萝籽23%、肉桂10%、肉豆蔻6%、八角10%、白胡椒4%、小茴香6%、白豆蔻4%、砂仁5%、草果4%（m/m）复配重组的复合油树脂香辛料，具有良好的除异增香作用，对改善香肠口感、提高产品质量的稳定性效果显著[23]。生姜提取物具有较强的抑菌作用，2%～4%的生姜提取液能有效地延长冷却猪肉的货架期[24]。利用超临界CO2萃取获得的花椒精油能有效抑制肉类腐败微生物的生长，从而延长冷却猪肉的保鲜期，且保鲜效果随花椒精油浓度的增大而加强[25]。速冻牛肉丸中添加香辛料提取物在一定程度上可以减缓脂肪氧化速度，同时还可以改善风味，掩盖脂肪氧化酸败味[26]。5%鼠尾草酸的抗氧化效果总体优于20%鼠尾草酸的作用效果，延缓了肉品的变色及脂肪和蛋白质的氧化。此外，统计分析还发现，猪肉中氧合肌红蛋白、高铁肌红蛋白、TBARS值和蛋白质羰基与肉颜色红值（a*值）之间具有极显著相关性（p＜0.01）[27]。添加由Nisin与罗勒精油组成的复合抑菌剂可有效抑制冷鲜猪肉菌落总数，保持猪肉鲜度；保鲜剂体积分数为0.75%时可延长冷鲜肉的贮藏期4d，体积分数为1%时可延长冷鲜肉的贮藏期6d[28]。香辛料及其提取物在肉制品中的保鲜作用得到比较广泛的研究，其结果也令人鼓舞，尤其是多种香辛料的复配，会使其保鲜作用得到显著增强。因此，香辛料在肉制品天然保鲜方面的应用令人期待。

1.3 其他

除了植物多酚和各种香辛料外，各种植物来源的其他物质在肉制品保鲜中也显示出一定的效果，如蛋白质水解产生的抗氧化肽类、菌类提取物、脂肪酸以及其他农副产品提取物等。Blaise Ouattara等[29]研究发现，脂肪酸对耐热环丝菌、荧光假单胞菌和液化沙雷氏菌没有抑制作用，在空气中放置24h后也失去了其抑菌活性。脂肪酸中的月桂酸和棕绿酸显示出最强的抑菌作用，最低抑菌浓度为250～500mg/mL，而肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和油酸几乎没有效果。对于香辛料提取精油而言，丁香、桂皮、香果和迷迭香等精油的抑菌活性最强。M Osterlie等[30]将番茄红素加入肉糜中，可以获得红棕色的色调并减少腐败。由于西红柿产品的酸性，导致肉制品pH较低，这样微生物的生长受到一定限制。肉糜中添加番茄红素可以增加肉制品的贮存稳定性，赋予其不同的风味、更好的颜色以及众所周知的保健作用。在香肠中添加2g/100g的西红柿粉可以降低氧化水平，加入西红柿粉可以增加香肠内外的颜色，香肠的可接受性得到改善[31]。羊肉糜中添加盐会使肉的红色值降低。肉+2%盐+2%石榴籽粉处理组肉样显示最低的TBARS值，盐促进TBARS的形成，金桔和石榴副产物抵消了这种结果[32]。说明金桔和石榴副产物作为天然抗氧化剂在降低生的羊肉糜自动氧化和盐诱发的脂类氧化过程中具有一定潜力。新鲜猪肉糜中添加芥菜泡菜乙醇提取物可显著降低贮存期间的脂类氧化，显著降低肉的TBARS值和游离脂肪酸含量[33]。山楂黄酮提取物对DPPH·具有一定清除作用，每110g肉糜中添加0.525mg山楂黄酮粗提物对DPPH自由基的清除率可达到56%。山楂黄酮提取物可有效降低辐照肉糜的脂肪氧化程度，且山楂黄酮提取物与VC复配添加使用效果明显优于山楂黄酮提取物或茶多酚单独处理[34]。添加不同浓度肌肽可显著抑制牛肉糜高铁肌红蛋白含量上升、提高高铁肌红蛋白还原酶活性（p＜0.05）。0.1%、0.5%浓度的肌肽对抑制脂肪氧化、稳定肉色有显著作用，护色效果较理想[35]。猪肉肠中添加1.5%、水解度为6%的7S球蛋白酶解产物可较好的提高其货架期和质量[36]。新鲜茶树菇子实体水浸提液对生牛肉糜具有一定的抗氧化作用，可显著抑制贮存期间的pH、TBARS值和高铁肌红蛋白含量的明显降低，抑制牛肉糜颜色变暗[37]。

2 动物源物质

动物源的肉制品保鲜剂相对较少，以壳聚糖及其衍生物为主，也涉及蜂胶、蛋黄粉和溶菌酶等及其复合物。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化后的产物，而甲壳素一般来自贝壳类水生动物，如螃蟹、虾、蟹类的外壳，是此类水产品加工过程中的主要副产物。壳聚糖安全、无毒、无味，对果蔬、肉制品具有很要的防腐、保鲜作用[38]。

壳聚糖经辐射处理后与溶菌酶合用，可完全抑制模拟肉制品体系中的大肠杆菌、荧光假单胞菌和蜡样芽胞杆菌生长，降低接种的金黄色葡萄球菌的增殖，碎肉在冷藏条件下的货架期延长到15d，也说明壳聚糖与溶菌酶间存在抑菌协同效应[38]。鸡肉经臭氧浓度8mg/L浸泡清洗20min，而后浸涂于含有1.5%壳聚糖、0.3%茶多酚及0.5% VC的复合保鲜液中，可使鸡肉的冷鲜期延长至28d，保鲜效果明显[39]。在冷鲜肉的涂膜保鲜中，含有0.7%茶多酚、1.0%壳聚糖涂膜保鲜冷却肉效果较好，显著优于对照组和单纯使用壳聚糖涂膜保鲜组，在0～4℃条件下能将冷却肉保鲜期延长至16d以上[40]。壳聚糖经适当改性后，其抗菌性会增强，如经H2O2均相氧化降解的壳聚糖（平均分子质量2300）对大肠杆菌、金葡菌的抑菌率高于未降解壳聚糖，可保持鲜猪肉和熟猪肉良好的色泽、弹性和气味[41]。

蜂胶是蜜蜂的一种天然产品，号称蜂群的药物，其有效成分复杂，具有抗氧化、抗病毒、抗细菌、抗真菌、抗肿瘤、抗原生动物以及免疫增强等多种生物学活性。蜂胶醇提液对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肉毒杆菌、志贺氏菌等常见的食源性细菌有一定抑菌作用，但对大肠杆菌几乎没有抑菌活性。1.0%、1.5%、2.0%蜂胶保鲜液对鲜猪肉有一定的保鲜作用[42]。蜂胶在广式腊肠中具有一定的抗氧化作用，且能抑制脂肪水解。蜂胶的抗氧化效果在肉制品贮藏前期不显著，随着贮藏时间的延长，其抗氧化效果明显。蜂胶能提高广式腊肠的氧化安全性，且蜂胶与VC有协同效应[43]。肉糜中添加蛋黄粉10g/kg、亚硝酸钠0.01g/kg时，在其他辅助添加剂不变的情况下，可得到发色良好且亚硝酸盐残留量极低的低硝香肠[44]。

有关壳聚糖的抑菌作用已得到较广泛的研究和认可，但在肉制品中的单独使用，效果还不尽如人意，然而，它与其他天然产物复合保鲜效果显著，尤其是与溶菌酶的复合。但蜂胶的高昂成本将使其在肉制品保鲜方面的应用受到限制。

3 微生物及其代谢产物

说起微生物来源的肉制品天然保鲜剂，最为人熟知的就是细菌素nisin。细菌素nisin、肠道菌素A和B、沙克乳杆菌细菌素K可有效抑制火腿中预先接种的单增李斯特菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌等致病菌的生长[45]。采用500IU/g Nisin-50mmol/L EDTA和1500IU/g Nisin-50 EDTA两种处理方式下鸡肉的保鲜作用最明显，保鲜期分别延长至24d和20d，并始终保持可接受的风味[46]。将0.6%牛至精油和500IU/g Nisin复合使用，对羊肉糜中的沙门氏菌显示较强的抑菌作用，说明二者之间存在一定的协同抑菌作用，而且这种协同作用受温度影响，在10℃时要比4℃时的要强[47]。在冷鲜肉储藏过程中，加入Nisin后，可使肉体汁液流失较慢，能更有效地使肉体保鲜；可使冷鲜肉保存的时间最长，保质期可达12d，比加入山梨酸钾的延长了2d。感官评价表明，加入Nisin的肉体在感官上仍呈红色，肉体的弹性和组织状态都较好[48]。

也有研究发现，一些乳杆菌本身也显示出一定的肉制品保鲜作用。将发酵乳杆菌JCM1173适度发酵，在红肠生产中添加可替代亚硝酸盐，当添加量为108cfu/g（肉）时，其亚硝酰肌红蛋白（NO2Mb）含量接近60mg/kg亚硝酸盐腌制的肉[49]。Salim Ammor等[50]从源自传统干香肠产品中的87种乳酸菌中选择出生物保藏作用较显著的菌株，包括21种屎肠球菌、4种米酒乳杆菌、3种格氏乳球菌和2种肠球菌对一些指示微生物的生长有抑制作用，米酒乳杆菌在H2O2存在时对李斯特菌显示更强的抑制作用。这些抑制作用可能因为这些菌种所产生的抗菌物质。

4 展望

近年来，许多来源于天然食品、香辛料、植物、微生物、农产品副产物等的提取物在肉制品护色保鲜方面的作用相继得到研究、发掘和成功应用。这些天然产物较高的安全性使其在食品保鲜方面的研究始终引人关注。然而，现有的研究结果显示，天然产物及其提取物在肉制品护色保鲜方面的应用还存在许多问题，如：单一来源的天然产物或其提取物对肉制品腐败变质的抑制效果有限、抑菌谱较窄，难以对肉制品中同时存在的多种微生物产生同样强的抑制作用；多数天然产物或其提取物一般含有较多的色素和特殊风味，添加量较多时往往会影响肉制品本身的色泽和风味；天然产物或其提取物的组分一般比较复杂，若作为肉制品保鲜剂使用，对其毒理学性质进行深入分析是基本前提。

因此，针对上述问题，在现有研究基础上，将多种天然保鲜剂进行复配使用，可能是提高其护色保鲜效果的一条有效途径。但要有效延长肉制品货架期，在贮存期间保持其质量和安全性，除了发掘新的天然防腐措施和配方外，还需结合肉制品加工中的其他措施，如，改进加工工艺、改善食品包装以及应用高效杀菌新技术，如辐射杀菌、超高压杀菌等。

我国拥有丰富的天然产物资源，在新型天然保鲜物质方面具有一定优势。此外，天然产物的组成复杂、性质各异，其防腐保鲜机理也多不相同，目前，有关各种天然防腐保鲜物质的作用机理仍不确定，这方面的文献报道也较少，尚需进行更深入细致的研究。

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