陳佩鈺，劉學(xué)銘，唐道邦，王旭蘋(píng)，楊懷谷，林耀盛，程鏡蓉*，朱明軍，阮棟

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510610）（2.華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院，廣東廣州 510006） （3.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，畜禽育種國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510640）

畜禽肉制品富含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，是人們?nèi)粘ｏ嬍持胁豢苫蛉钡囊徊糠?。隨著城市生活節(jié)奏加快，肉類(lèi)預(yù)制菜肴應(yīng)運(yùn)而生。肉類(lèi)預(yù)制菜肴中豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在加工和貯存過(guò)程中容易發(fā)生氧化損傷或被微生物污染，造成食品品質(zhì)的破壞，有時(shí)甚至產(chǎn)生威脅產(chǎn)品安全性的成分[1]。為維持食品貨架期，在肉類(lèi)預(yù)制菜中加入食品添加劑是改善食品品質(zhì)和保證安全性的有效方式之一。然而常見(jiàn)的人工食品添加劑如丁基羥基茴香醚（Butyl Hydroxyanisole，BHA）、二丁基羥基甲苯（Butylated Hydroxytoluene，BHT）、特丁基對(duì)苯二酚（Tert-Butyl Hydroquinone，TBHQ）、亞硝酸鹽等被證明存在著誘發(fā)人體肝損傷、致癌等健康隱患[2,3]，不符合現(xiàn)代人追求安全健康的消費(fèi)觀念，逐漸被摒棄。從植物資源中開(kāi)發(fā)天然的肉類(lèi)預(yù)制菜肴品質(zhì)調(diào)節(jié)劑，替代人工食品添加劑，實(shí)現(xiàn)預(yù)制菜肴向營(yíng)養(yǎng)健康轉(zhuǎn)型升級(jí)成為當(dāng)前肉類(lèi)預(yù)制菜產(chǎn)業(yè)的研究熱點(diǎn)。

天然植物中常含有的多酚類(lèi)化合物、有機(jī)酸以及萜類(lèi)化合物等被證實(shí)具有抗氧化與抗菌特性，能夠抑制加工與貯藏過(guò)程中肉制品的過(guò)氧化反應(yīng)、毒害物質(zhì)的形成與積累以及微生物污染[4,5]。對(duì)植物中的活性成分進(jìn)行提取，開(kāi)發(fā)天然肉制品添加劑[6]，有望在提升肉類(lèi)預(yù)制菜品質(zhì)的同時(shí)減少傳統(tǒng)肉制品添加劑對(duì)人體的潛在危害，具有廣闊發(fā)展前景。因此，本文將從肉類(lèi)預(yù)制菜加工和貯藏過(guò)程中關(guān)鍵的品質(zhì)變化、植物中典型的活性物質(zhì)、天然活性物質(zhì)在改善肉類(lèi)預(yù)制菜肴品質(zhì)中的應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行綜述，并對(duì)目前存在的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)與展望，其結(jié)果有助于推進(jìn)肉類(lèi)預(yù)制菜行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。

1 肉類(lèi)預(yù)制菜加工、貯藏過(guò)程中關(guān)鍵品質(zhì)變化

1.1 肉類(lèi)預(yù)制菜的脂質(zhì)氧化

脂質(zhì)氧化常發(fā)生在肉類(lèi)預(yù)制菜加工、貯藏過(guò)程中，是一個(gè)自發(fā)的、不可避免的過(guò)程。脂質(zhì)可通過(guò)自氧化、光氧化、酶促氧化這三種方式發(fā)生氧化，其中自氧化過(guò)程是最主要的方式。自氧化過(guò)程是一個(gè)自由基鏈?zhǔn)?反應(yīng)的過(guò)程，包含了鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止三個(gè)步驟[7]。在起始過(guò)程中，不飽和脂肪酸發(fā)生裂解，形成不穩(wěn)定的烷基自由基（R·）和游離氫（H·），烷基自由基隨后與分子氧（3O2）形成活性較高的過(guò)氧化自由基（ROO·）。過(guò)氧化自由基進(jìn)一步從鄰近脂質(zhì)中提取氫，產(chǎn)生氫過(guò)氧化物和新的烷基自由基。烷基自由基再次與分子氧反應(yīng)產(chǎn)生新的過(guò)氧化自由基，并不斷重復(fù)這一過(guò)程，使得自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)實(shí)現(xiàn)傳遞[8,9]。在經(jīng)過(guò)多次鏈傳遞過(guò)程后，自由基之間或與非自由基化合物反應(yīng)產(chǎn)生非自由基產(chǎn)物，反應(yīng)終止[10]。在光氧化的過(guò)程中，敏化劑（如血紅素、肌紅蛋白）與分子氧相互作用產(chǎn)生單線態(tài)氧（1O2）與超氧自由基陰離子（O2·-）。單線態(tài)氧可與不飽和脂肪酸反應(yīng)直接形成氫過(guò)氧化物，超氧自由基陰離子則攻擊不飽和脂肪酸，引發(fā)脂質(zhì)氧化[7]。

在肉類(lèi)預(yù)制菜中，還存在著脂肪氧合酶（Lipoxygenase，LOX）催化脂質(zhì)氧化。脂肪氧合酶中的Fe3+利用從不飽和脂肪酸中提取的氫還原為Fe2+，而不飽和脂肪酸則重排為共軛二烯并與氧氣反應(yīng)形成過(guò)氧化自由基。而后，過(guò)氧化自由基被脂肪氧合酶中Fe2+還原并從鄰近的脂質(zhì)中獲得質(zhì)子（H+）形成過(guò)氧化物[11]，同時(shí)產(chǎn)生了烷基自由基。該過(guò)程的循環(huán)使得過(guò)氧化物和烷基自由基不斷形成，也加速了脂質(zhì)自氧化。

在預(yù)制菜的加工過(guò)程中，熱處理促進(jìn)自由基的產(chǎn)生，加速脂質(zhì)氧化[12]。研究表明，烘烤、微波等熱加工方式均使得肉制品硫代巴比妥酸反應(yīng)物（Thiobarbituric Acid Reactive Substances，TBARS）相較鮮肉顯著增加[13,14]。隨著烹煮時(shí)間和溫度的增加，肉制品中共軛二烯含量增加，TBARS值則因?yàn)榇渭?jí)氧化產(chǎn)物的進(jìn)一步降解或與蛋白質(zhì)結(jié)合而有所下降[15]。在脂質(zhì)氧化的過(guò)程中所產(chǎn)生的過(guò)氧化物極易分解，形成醇、醛、酮、酯等二級(jí)產(chǎn)物。適度的脂質(zhì)氧化有助于形成揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，使肉制品具有令消費(fèi)者喜歡的獨(dú)特風(fēng)味[16]，但在脂質(zhì)氧化過(guò)程中必需脂肪酸的損失也會(huì)降低肉類(lèi)預(yù)制菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[17]。當(dāng)脂質(zhì)過(guò)氧化時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生具有酸敗氣味的揮發(fā)性物質(zhì)與毒害物質(zhì)，使得肉類(lèi)預(yù)制菜的品質(zhì)與安全性下降[11,18]。因此需要對(duì)肉類(lèi)預(yù)制菜脂質(zhì)氧化進(jìn)行調(diào)控以保證食品品質(zhì)。

1.2 肉類(lèi)預(yù)制菜的蛋白質(zhì)氧化

相比于肉類(lèi)預(yù)制菜中的脂質(zhì)氧化，蛋白質(zhì)氧化的研究則相對(duì)較少。由于食品中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此蛋白質(zhì)可通過(guò)不同途徑發(fā)生氧化并形成不同的氧化產(chǎn)物。從機(jī)制上看，蛋白質(zhì)氧化修飾機(jī)制可分為主鏈氧化、側(cè)鏈氧化以及與脂質(zhì)氧化中的羰基化合物反應(yīng)這三種。蛋白質(zhì)主鏈氧化主要是由活性氧攻擊引起的，在該過(guò)程中會(huì)形成以碳為中心的穩(wěn)定的自由基（P·），在氧氣存在的情況下，該自由基可形成烷基過(guò)氧自由基（POO·）[19]。過(guò)氧自由基可從另一蛋白分子中提取氫形成過(guò)氧化物（POOH），也可通過(guò)消除轉(zhuǎn)化為亞 胺[20]。過(guò)氧化物可在金屬催化下分解，最終生成酰胺和蛋白質(zhì)羰基衍生物。而亞胺水解則會(huì)造成蛋白質(zhì)肽鏈斷裂，使蛋白質(zhì)片段化[11]。在沒(méi)有氧氣的存在下，以碳為中心的自由基可兩兩反應(yīng)形成蛋白質(zhì)交聯(lián)[9]。由于巰基反應(yīng)活性較高，半胱氨酸較易被活性氧攻擊，從而引發(fā)蛋白質(zhì)側(cè)鏈氧化。其反應(yīng)機(jī)制有兩種：一是巰基被氧化為硫基自由基（RS·）后與其他巰基或硫醇鹽形成二硫鍵或是與氧氣反應(yīng)形成硫基過(guò)氧自由基（RSOO·）；二是氧化形成不穩(wěn)定的亞磺酸（CysOH），通過(guò)進(jìn)一步氧化可轉(zhuǎn)化為亞磺酸（CysO2H）和磺酸（CysO3H）或是與另一巰基形成二硫鍵[21]，導(dǎo)致蛋白質(zhì)交聯(lián)。

在肉類(lèi)預(yù)制菜中，蛋白質(zhì)與脂質(zhì)共存于同一體系中，脂質(zhì)氧化中形成的羰基化合物可通過(guò)多個(gè)途徑對(duì)蛋白質(zhì)產(chǎn)生影響。脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛（Malondialdehyde，MDA）可與賴(lài)氨酸殘基形成蛋白質(zhì)羰基衍生物，α，β-不飽和醛可與賴(lài)氨酸的ε-氨基、半胱氨酸的巰基以及組氨酸的咪唑基發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)形成飽和羰基化合物，脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的醛也可以直接與賴(lài)氨酸殘基反應(yīng)形成席夫堿衍生物[22]。

肉類(lèi)預(yù)制菜中蛋白質(zhì)受到熱加工的影響較大，烘烤、油炸以及新興的真空低溫烹煮技術(shù)均對(duì)肉制品中蛋白質(zhì)氧化與交聯(lián)具有促進(jìn)作用[23]。隨著烹煮溫度的增加，蛋白質(zhì)巰基減少，色氨酸損失增大，羰基化加劇，表明蛋白質(zhì)氧化程度加大[24]。Shen等[25]研究同樣表明，熱處理溫度會(huì)加劇蛋白質(zhì)的羰基化和交聯(lián)，使肉制品的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)發(fā)生改變。蛋白質(zhì)氧化過(guò)程中所出現(xiàn)的蛋白質(zhì)交聯(lián)會(huì)使得蛋白質(zhì)聚集以及細(xì)胞間的間隙擴(kuò)大，降低肉制品的持水能力和嫩度[26]。相應(yīng)的，隨著肉類(lèi)預(yù)制菜中蛋白質(zhì)氧化程度加深，肉質(zhì)的硬度和咀嚼性也會(huì)有所增加[27]。蛋白質(zhì)氧化也使得肌原纖維蛋白與揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的結(jié)合能力增強(qiáng)，尤其是己醛、庚醛和2-辛酮，抑制了風(fēng)味物質(zhì)的釋放，影響消費(fèi)者對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的感知[28]。因此針對(duì)不同肉類(lèi)預(yù)制菜對(duì)蛋白質(zhì)氧化進(jìn)行調(diào)控對(duì)于延長(zhǎng)商品貨架期，改善商品品質(zhì)是很有必要的。

1.3 肉類(lèi)預(yù)制菜加工過(guò)程中色澤穩(wěn)定性

在畜禽肉中肌紅蛋白占總色素的90%~95%，是影響肉制品肉色呈現(xiàn)的主要因素。肌紅蛋白以三種形式存在，分別是脫氧肌紅蛋白（Deoxymyoglobin，DeoMb）、氧合肌紅蛋白（Oxymyoglobin，OxyMb）以及高鐵肌紅蛋白（Metmyoglobin，MetMb）[29]，三種肌紅蛋白的比例決定了肉類(lèi)預(yù)制菜所呈現(xiàn)的顏色。鮮肉中的肌紅蛋白多為DeoMb與OxyMb呈紫紅或鮮紅色，在預(yù)制菜熱處理過(guò)程中會(huì)加速DeoMb和OxyMb向MetMb的轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致肉色加深。不同的熱加工方式對(duì)肌紅蛋白的影響不同，研究表明相比歐姆加熱，水煮處理使肉制品MetMb比例增加，肉色呈現(xiàn)灰紅色[30]。因此，通過(guò)阻止肌紅蛋白的過(guò)度氧化，可以提高肉類(lèi)預(yù)制菜色澤的穩(wěn)定性。

此外，肌紅蛋白和脂質(zhì)之間存在著相互促進(jìn)氧化的作用。一方面，在形成MetMb的過(guò)程中產(chǎn)生超氧陰離子和H2O2等活性物質(zhì)，引發(fā)脂質(zhì)氧化[31]，MetMb與氫過(guò)氧化物結(jié)合形成活性中間產(chǎn)物也具有促進(jìn)脂質(zhì)氧化的作用[32]。另一方面，脂質(zhì)氧化的醛類(lèi)產(chǎn)物可通過(guò)與肌紅蛋白共價(jià)結(jié)合，改變肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)，降低MetMb的還原能力同時(shí)增強(qiáng)脂質(zhì)氧化反應(yīng)[33]。

1.4 有害物質(zhì)的生產(chǎn)和積累

肉類(lèi)預(yù)制菜在加工和貯存過(guò)程中的過(guò)氧化反應(yīng)有時(shí)會(huì)伴隨著有害物質(zhì)（如亞硝胺、雜環(huán)胺）的生成，對(duì)食品安全性造成一定的威脅。傳統(tǒng)肉制品品質(zhì)調(diào)節(jié)劑亞硝酸鹽具有調(diào)控肉制品色澤、氧化狀態(tài)及抑制肉制品中肉毒桿菌等微生物生長(zhǎng)的作用，但是其過(guò)量食用被證實(shí)具有一定的生物毒性。這主要是由于在酸性環(huán)境下亞硝酸鹽容易被分解為亞硝酸酐（N2O3），并與食品中的仲胺反應(yīng)，生成致癌物質(zhì)亞硝胺[34]，其反應(yīng)式如式（1）所示。仲胺的形成需要經(jīng)過(guò)氨基酸脫羧的過(guò)程，亞硝酸鹽的分解則需要酸性的環(huán)境，且生成亞硝胺的反應(yīng)需要在高溫下進(jìn)行，因此亞硝胺多在腌制類(lèi)、烘烤類(lèi)和發(fā)酵類(lèi)預(yù)制菜中被檢出[35]。然而，有研究發(fā)現(xiàn)隨著熱加工溫度的增高，肉制品中亞硝胺含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，這可能是高溫下的脫亞硝基反應(yīng)引起的[36]。

此外，在肉類(lèi)預(yù)制菜熱處理過(guò)程中，美拉德反應(yīng)是產(chǎn)生食品特殊的風(fēng)味和色澤的重要途徑，但在該過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生雜環(huán)胺等具有致突變性的毒害物質(zhì)，威脅肉類(lèi)菜肴的營(yíng)養(yǎng)健康。雜環(huán)胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)包含2~5個(gè)芳香環(huán)以及至少一個(gè)環(huán)外氨基，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為氨基咪唑氮雜芳烴（Amino-Imidazoazaarenes，AIAs）和氨基咔啉（Amino-Carbolines，ACs）兩大 類(lèi)[37]。肉類(lèi)中AlAs型雜環(huán)胺多在約200 ℃的高溫下形成，肌酸在高溫下環(huán)化形成肌酐，美拉德反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的吡啶和吡嗪與肌酐以及醛類(lèi)化合物反應(yīng)形成不同結(jié)構(gòu)的AIAs型雜環(huán)胺。在目前的研究中，根據(jù)美拉德反應(yīng)中所形成的吡啶和吡嗪為活性羰基化合物或是自由基，將AIAs類(lèi)雜環(huán)胺的形成機(jī)制分為羰基途徑和自由及途徑[38]。而ACs型雜環(huán)胺則是在高于250 ℃的烹飪條件下由氨基酸熱解產(chǎn)生，然而相關(guān)研究相對(duì)較少，僅有Harman和Norharman兩種β-咔啉類(lèi)雜環(huán)胺的形成機(jī)制較為明確。色氨酸和葡萄糖經(jīng)過(guò)Amadori重排后，在活性羰基化合物的存在下環(huán)化，最終經(jīng)過(guò)氧化形成β-咔啉[39]。在肉類(lèi)預(yù)制菜的加工過(guò)程中，熱處理時(shí)間以及重復(fù)加熱次數(shù)的增加都會(huì)使肉制品中的雜環(huán)胺含量增加[40]。在肉類(lèi)預(yù)制菜在脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化過(guò)程中產(chǎn)生的活性羰基物質(zhì)也參與到雜環(huán)胺的形成中，因此對(duì)脂質(zhì)以及蛋白質(zhì)氧化進(jìn)行調(diào)控對(duì)于減少雜環(huán)胺的形成有積極的作用。

1.5 微生物污染

肉類(lèi)預(yù)制菜中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富且pH值適中，為腐敗微生物和食源性病原體提供了合適的生長(zhǎng)條件，在加工和貯藏過(guò)程中極易被微生物污染。食源性病原體如單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、沙門(mén)氏菌等以及腐敗菌如雙歧桿菌、乳酸桿菌、假單胞菌等均為肉制品中常見(jiàn)的污染微生物[41]。肉類(lèi)預(yù)制菜中微生物的生長(zhǎng)會(huì)造成產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)流失、產(chǎn)生異味、變色，病原體污染則會(huì)導(dǎo)致食源性疾病的發(fā)生，影響著食品品質(zhì)與安全。

2 植物資源中典型的活性成分

2.1 多酚

從植物資源中提取出來(lái)的生物活性物質(zhì)多為酚類(lèi)物質(zhì)，在結(jié)構(gòu)上可分為酚酸、黃酮等，屬于植物的次級(jí)代謝產(chǎn)物[42]。酚酸是一類(lèi)含有酚環(huán)的有機(jī)酸，黃酮?jiǎng)t是兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)通過(guò)中央三碳原子相互連結(jié)而成的一系列化合物。常見(jiàn)的酚酸如阿魏酸、咖啡酸、對(duì)香豆酸等，黃酮如兒茶素、槲皮素等，其化學(xué)結(jié)構(gòu)可見(jiàn)圖1。

圖1 常見(jiàn)多酚化合物結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of common polyphenol compounds

多酚類(lèi)物質(zhì)可通過(guò)將酚羥基上的氫離子轉(zhuǎn)移到自由基清除自由基，而多酚物質(zhì)自身形成的苯氧基自由基穩(wěn)定性更強(qiáng)，可通過(guò)結(jié)合形成二聚體的方式阻斷鏈?zhǔn)窖趸磻?yīng)的發(fā)生[43]。通過(guò)提供電子和質(zhì)子，多酚物質(zhì)可以清除非自由基活性物質(zhì)，如亞硝酸鹽[44]，其機(jī)制如式（2），從而達(dá)到抑制亞硝胺形成的目的。

在肉類(lèi)預(yù)制菜中金屬離子通過(guò)促進(jìn)電子運(yùn)輸增加自由基形成速率，催化氧化反應(yīng)的發(fā)生[45]。多酚類(lèi)物質(zhì)可以與作為分子自氧化催化劑的金屬離子發(fā)生螯合反應(yīng)，控制其催化活性[46]，起到抑制脂質(zhì)、蛋白質(zhì)氧化的作用。有研究表明，多酚與金屬離子形成的螯合物相較于純多酚溶液具有更高的自由基清除能力[47]。人們?cè)谘芯可攀撤铀釋?duì)鐵離子氧化還原的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，具有鄰二羥基結(jié)構(gòu)的酚酸（如兒茶酚酸、綠原酸）不僅具有螯合Fe2+和Fe3+的能力，還能促進(jìn)Fe2+的自氧化，使其氧化為穩(wěn)定更高、溶解性更低的Fe3+，對(duì)鐵離子的氧化還原狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控[48]。

多酚類(lèi)物質(zhì)還可以通過(guò)抑制LOX的活性達(dá)到抑制脂質(zhì)氧化的目的，起到抗氧化的作用。研究表明，櫻桃莖提取物中富含介子酸、槲皮素、咖啡酸、阿魏酸等多酚類(lèi)化合物，對(duì)脂肪氧合酶的半抑制濃度可達(dá)到9.65 mg/mL，具有較好的抗氧化效果[49]。此外，多酚類(lèi)物質(zhì)還可以與LOX活性位點(diǎn)結(jié)合，抑制酶活性。綠原酸可通過(guò)疏水相互作用、氫鍵和范德華力與脂肪氧合酶活性位點(diǎn)附近的氨基酸殘基結(jié)合，在穩(wěn)定結(jié)合的同時(shí)，改變氧合酶的二級(jí)結(jié)構(gòu)，抑制了脂肪氧合酶活力[50]。

植物多酚通過(guò)多個(gè)機(jī)制發(fā)揮抗菌作用。多酚類(lèi)化合物可破壞微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，改變微生物內(nèi)部的化學(xué)滲透，抑制微生物生長(zhǎng)。研究表明，木材多酚通過(guò)螯合金屬離子的方式影響細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)[51]。Jia等[52]也觀察到小豆種皮多酚對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌細(xì)胞膜系統(tǒng)的破壞作用，增加細(xì)胞蛋白和核酸的外滲，降低細(xì)胞內(nèi)的三磷酸腺苷（Adenosine Triphosphate，ATP），促使細(xì)菌死亡。除了對(duì)微生物的細(xì)胞膜造成影響，植物多酚還可以調(diào)控微生物內(nèi)部蛋白表達(dá)。Yi等[53]的研究表明，茶多酚除了破壞沙門(mén)氏菌細(xì)胞膜完整性外，還影響細(xì)菌膜蛋白以及參與代謝的分子伴侶和酶的表達(dá)量，使得細(xì)菌代謝紊亂，抑制其活性。

2.2 有機(jī)酸

有機(jī)酸廣泛存在于植物的根、葉和果實(shí)中，常見(jiàn)的有機(jī)酸包括檸檬酸、草酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸、抗壞血酸等。有機(jī)酸的主要抗氧化機(jī)制是通過(guò)螯合金屬離子控制其催化活性，抑制金屬離子所催化的自由基形成。研究表明，檸檬酸可螯合銅離子形成配合物，且檸檬酸本身以及螯合物是羥基自由基的有效清除 劑[54]，作為食品添加劑可以起到改善食品品質(zhì)的作用。蘋(píng)果酸同樣可以作為螯合劑，與鐵、鈣等金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物，具有抗氧化活性[55]。草酸作為一種強(qiáng)金屬螯合劑在體外實(shí)驗(yàn)中能夠抑制脂質(zhì)過(guò)氧化，顯著減少TBARS的形成[56]。當(dāng)有機(jī)酸大量存在時(shí)，微生物細(xì)胞內(nèi)pH值高于環(huán)境pH值，未解離有機(jī)酸通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行擴(kuò)散，有機(jī)酸在細(xì)胞內(nèi)部解離為陰離子和H+。一方面陰離子積累到一定濃度，會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用；另一方面，細(xì)胞內(nèi)pH值降低會(huì)影響胞內(nèi)酶與蛋白功能，影響細(xì)胞正常代謝，抑制微生物活性[57]。

在茶油餅中提取的有機(jī)酸混合物展示出了較好的抗氧化和抑菌活性，1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-Diphenyl-2-Picrylhydrazyl，DPPH）自由基、羥基自由基、脂質(zhì)過(guò)氧化的IC50值分別為184、594、 376 mg/L，有效抑制了大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌等6種常見(jiàn)污染食品微生物[58]。蔓越莓果汁中含有多種具有抑菌效果的有機(jī)酸，如檸檬酸、蘋(píng)果酸以及酚酸奎尼酸，其對(duì)于大腸桿菌、單增李斯特菌以及沙門(mén)氏菌的最小抑菌濃度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）均為3 133 mg/kg[59]。漿果中的主要有機(jī)酸如蘋(píng)果酸、苯甲酸、乳酸、山梨酸等顯著增加了沙門(mén)氏菌細(xì)胞外膜脂多糖的釋放，表明有機(jī)酸有效破壞和分解革蘭氏陰性菌外膜，抑制了細(xì)菌活性[60]。

2.3 萜類(lèi)物質(zhì)

萜類(lèi)化合物廣泛存在于植物精油中，是所有異戊二烯的聚合物以及它們衍生物的總稱(chēng)，根據(jù)分子中異戊二烯單位的數(shù)量可分為單萜、倍半萜、二萜、三萜、四萜、多萜等。萜類(lèi)物質(zhì)通過(guò)清除自由基達(dá)到抗氧化作用，其中機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。桂元等[61]研究發(fā)現(xiàn)，茯苓三萜清除超氧陰離子自由基、羥基自由基，IC50值分別為1.01、0.91 mg/mL。通過(guò)蒸餾方式所提取的薄荷提取物含有大量萜類(lèi)化合物，表現(xiàn)出了較高的清除2,2-聯(lián)氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二銨鹽（2,2'-Azinobis-(3-Ethylbenzthiazoline-6-Sulphonate)，ABTS）自由基的能力[62]。類(lèi)胡蘿卜素屬于四萜類(lèi)化合物，是目前研究較多的天然抗氧化劑，植物中的類(lèi)胡蘿卜素包括胡蘿卜素、番茄紅素、葉黃素等。類(lèi)胡蘿卜素可以通過(guò)清除自由基阻斷肉類(lèi)預(yù)制菜中的脂質(zhì)氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，對(duì)脂質(zhì)氧化進(jìn)行調(diào)控。類(lèi)胡蘿卜素與自由基反應(yīng)可分為電子轉(zhuǎn)移、脫氫反應(yīng)和加成三種[63]：

研究表明，類(lèi)胡蘿卜素在低濃度情況下可以起到抗氧化劑的作用，但在較高濃度下其抗氧化作用可能會(huì)減弱，甚至具有促氧化作用，這可能與反應(yīng)（4）、（5）中所形成的類(lèi)胡蘿卜素自由基參與脂質(zhì)氧化有關(guān)[64]。 萜類(lèi)化合物還可以通過(guò)改變細(xì)胞膜通透性，使胞內(nèi)物質(zhì)滲漏，起到抗菌的作用。百里酚能夠改變細(xì)胞膜通透性，抑制微生物生長(zhǎng)，將其制成納米乳液后，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC值分別為103.3和60 mg/L[65]。Cristina等[66]研究表明，多種萜類(lèi)化合物具有抗菌活性，其中含氧萜類(lèi)化合物如百里酚和香芹酚的MIC值分別為0.007、0.03 mg/mL，抗菌活性?xún)?yōu)于傘花烴、檸檬烯等碳?xì)浠衔铮∕IC值為0.25 mg/mL）。

3 植物資源在肉類(lèi)預(yù)制菜的應(yīng)用

3.1 植物資源在抑制脂質(zhì)氧化中的應(yīng)用

植物資源中的活性物質(zhì)經(jīng)過(guò)提取后應(yīng)用到肉類(lèi)預(yù)制菜中，在抑制過(guò)氧化反應(yīng)上取得了較好的效果。植物中的活性成分大多具有抗氧化效果，通過(guò)清除自由基、螯合金屬離子、抑制LOX活性等多個(gè)途徑抑制肉類(lèi)預(yù)制菜中脂質(zhì)氧化。松針多酚調(diào)控熏肉中的脂質(zhì)氧化，維持脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物（如己醛和壬醛）處于適當(dāng)范圍，改善熏臘肉風(fēng)味[67]。大蔥種子多酚（6 g/kg）應(yīng)用到哈爾濱紅腸中，能降低產(chǎn)品TBARS值，有效調(diào)控產(chǎn)品脂質(zhì)氧化[68]。Vossen等[69]研究結(jié)果表明，犬薔薇提取物能顯著抑制法蘭克福香腸中脂肪揮發(fā)性化合物的形成和積累，改善產(chǎn)品風(fēng)味。表1列舉了多種植物資源在抑制肉類(lèi)預(yù)制菜脂質(zhì)氧化中的應(yīng)用。

表1 植物資源在抑制脂質(zhì)氧化中的應(yīng)用Table 1 Application of plant resources in inhibiting lipidoxidation

3.2 植物資源在抑制蛋白質(zhì)氧化中的應(yīng)用

植物資源中的抗氧化活性物質(zhì)應(yīng)用到肉類(lèi)預(yù)制菜中同樣能調(diào)控產(chǎn)品蛋白質(zhì)氧化，改善產(chǎn)品品質(zhì)。Parvin等[75]研究發(fā)現(xiàn)，肉豆蔻粉能有效減少水煮、烘烤、微波等不同熱加工過(guò)程中牛肉丸的巰基損失，減緩蛋白質(zhì)氧化。犬薔薇提取物能有效降低法蘭克福香腸中蛋白質(zhì)羰基化產(chǎn)物氨基己二酸半醛（α-Aminoadipic Semialdehyde，AAS）和γ-谷氨酸半醛（γ-Glutamic Semialdehyde，GGS）的含量，緩解蛋白質(zhì)氧化對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響[69]。然而Cando等[76]研究發(fā)現(xiàn)添加高濃度柳草提取物（800 mg/kg）反而會(huì)促進(jìn)蛋白質(zhì)羰基化合物的形成。這可能是由于高濃度下大部分多酚物質(zhì)氧化為醌類(lèi)物質(zhì)，對(duì)堿性氨基酸脫氨起到促進(jìn)作用，從而催化了羰基化合物的形成。表2列舉了多種植物資源在抑制肉類(lèi)預(yù)制菜蛋白質(zhì)氧化中的應(yīng)用。

表2 植物資源在抑制蛋白質(zhì)氧化中的應(yīng)用Table 2 Application of plant resources in inhibiting proteinoxidation

3.3 植物資源在維持色澤穩(wěn)定中的應(yīng)用

植物提取物的抗氧化特性能夠抑制肉制品中肌紅蛋白的過(guò)度氧化，維持肉類(lèi)預(yù)制菜色澤穩(wěn)定。此外，脂質(zhì)氧化與肌紅蛋白氧化相互作用，對(duì)脂質(zhì)氧化的抑制也有利于產(chǎn)品色澤的穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，添加葡萄籽提取物可使煙熏臘肉TBARS值降低69.8%，肉色紅度和亮度有所提升[81]。肉豆蔻和柑橘的混合提取物抑制了肉丸冷凍過(guò)程中的脂質(zhì)氧化，提升產(chǎn)品肉色亮度和紅度，肉色變化顯著減少[82]。Naveena等[83]也證實(shí)高劑量的迷迭香提取物（130 mg/kg）顯著降低熟牛肉餅的TBARS值、過(guò)氧化值和MetMb含量，有效抑制脂質(zhì)氧化和MetMb的形成，穩(wěn)定了肉制品顏色。此外，植物資源中的活性成分如類(lèi)胡蘿卜素是橙色或橙紅色的天然色素，起到抗氧化作用的同時(shí)賦予產(chǎn)品穩(wěn)定的紅色。Qiu等[84]將番茄粉應(yīng)用于熟豬肉餅中，番茄紅素在有效降低熟豬肉餅TBARS值的同時(shí)，會(huì)使產(chǎn)品紅度和亮度更高，且肉色維持效果十分穩(wěn)定。將富含類(lèi)胡蘿卜素的辣椒粉與具有抗氧化效果的槐花提取物聯(lián)合應(yīng)用于干發(fā)酵香腸中，能增加產(chǎn)品紅度，有效抑制脂質(zhì)氧化，改善產(chǎn)品品質(zhì)[85]。

3.4 植物資源在減少有害物質(zhì)中的應(yīng)用

對(duì)肉類(lèi)預(yù)制菜有害物質(zhì)的調(diào)控多集中在對(duì)其亞硝酸鹽殘留量、亞硝胺的形成以及雜環(huán)胺的形成這幾方面。生物活性物質(zhì)如多酚以及萜類(lèi)化合物能夠有效清除肉類(lèi)預(yù)制菜中的亞硝酸鹽，從而減少亞硝胺的形成。此外，多酚具有抗氧化和抗菌活性，常作為亞硝酸鹽的替代物應(yīng)用到肉類(lèi)預(yù)制菜中。白婷等[86]研究表明，商業(yè)植物提取物Nature 10 CS（1%）的加入能賦予臘肉良好色澤，降低產(chǎn)品中亞硝酸鹽殘留量，起到了替代亞硝酸鈉的作用。Wu等[87]將600 mg/kg的包封兒茶素添加到臘肉中，在抑制產(chǎn)品中亞硝胺形成的同時(shí)，也使產(chǎn)品在長(zhǎng)期貯藏過(guò)程中具有更好的口感與風(fēng)味。

雜環(huán)胺的形成過(guò)程中涉及自由基反應(yīng)，將具有清除自由基作用的多酚以及萜類(lèi)化合物應(yīng)用到抑制雜環(huán)胺的形成中，起到較好的效果。由于雜環(huán)胺的形成需要肌酸環(huán)化形成肌酐，燒烤、煎炸類(lèi)預(yù)制菜在加工過(guò)程中所需溫度較高，為這一過(guò)程提供了條件，因此在關(guān)于雜環(huán)胺的研究中多以這類(lèi)產(chǎn)品為研究對(duì)象。Mercan等[88]研究了洋薊提取物對(duì)燒烤牛肉和雞胸肉的影響，結(jié)果表明，1%洋薊提取物的添加使得燒烤牛肉和雞胸肉中12種雜環(huán)胺不同程度地降低，表現(xiàn)出對(duì)雜環(huán)胺的抑制作用。0.1%的多香果和紫蘇提取物聯(lián)合應(yīng)用于煎雞肉餅中，雜環(huán)胺總量降低了51.59%，抑制效果顯著[89]。表3列舉了多種植物資源在抑制肉類(lèi)預(yù)制菜中有害物質(zhì)形成上的應(yīng)用。

表3 植物資源在減少有害物質(zhì)中的應(yīng)用Table 3 Application of plant resources in reducing harmful substances

3.5 植物資源在抑菌中的應(yīng)用

植物資源中的活性成分大多具有抑菌功能，通過(guò)破壞細(xì)胞膜系統(tǒng)，改變胞內(nèi)pH值，引起胞內(nèi)物質(zhì)外滲以及代謝功能紊亂等方式抑制腐敗菌和病原菌的活性。富含酚類(lèi)物質(zhì)的白刺果實(shí)提取物應(yīng)用到牛肉餅中，顯著降低了產(chǎn)品在冷凍貯藏過(guò)程中總微生物數(shù)量，抑制了微生物生長(zhǎng)[95]。Macari等[96]研究表明，羅勒、龍蒿、夏香薄荷均對(duì)冷藏過(guò)程中香腸展示出抗菌活性，經(jīng)過(guò)7 d的冷藏后，添加0.2%羅勒的香腸菌落總數(shù)仍符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。Fan等[71]發(fā)現(xiàn)，添加0.03%的茶多酚可以有效降低臘腸的活菌總數(shù)和脂質(zhì)氧化程度，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期。Mohammadreza等[97]制作含有百里香提取物的聚乳酸活性薄膜并應(yīng)用于真空包裝的熟香腸中，顯著抑制腐敗菌，有效延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期大于40 d。這表明植物資源與其他食品保藏技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于肉類(lèi)預(yù)制菜中，能發(fā)揮柵欄效應(yīng)，保證食品品質(zhì)。

4 展望

植物資源中富含酚酸、黃酮類(lèi)物質(zhì)、類(lèi)胡蘿卜素等生物活性成分，應(yīng)用到肉類(lèi)預(yù)制菜中可以有效抑制脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化，并減少亞硝胺和雜環(huán)胺等毒害物質(zhì)的形成和積累。相比人工合成抗氧化劑，植物提取物安全性更高，符合現(xiàn)代消費(fèi)觀念，具有廣闊前景。

目前對(duì)于植物資源中抗氧化活性物質(zhì)抑制肉類(lèi)預(yù)制菜中蛋白質(zhì)氧化和雜環(huán)胺形成的機(jī)制仍有所欠缺，在現(xiàn)今相關(guān)研究的基礎(chǔ)上仍無(wú)法解釋部分高濃度多酚物質(zhì)在應(yīng)用中表現(xiàn)出促進(jìn)蛋白質(zhì)氧化或促進(jìn)雜環(huán)胺形成和積累的現(xiàn)象。因此，在今后的研究中，有必要對(duì)天然抗氧化劑調(diào)控蛋白質(zhì)氧化和雜環(huán)胺形成的機(jī)理進(jìn)行深入探究，針對(duì)不同產(chǎn)品尋找植物提取物的最適添加量，優(yōu)化其應(yīng)用效果。

此外，部分研究表明將植物提取物復(fù)配或是與其他保藏工藝如輻射、冷藏等相結(jié)合能發(fā)揮更好的抗氧化和抑菌效果，因此在未來(lái)的研究中可以考慮探究不同植物活性成分之間以及植物活性成分與保藏工藝技術(shù)之間的相互作用，增強(qiáng)植物資源在肉類(lèi)預(yù)制菜中的應(yīng)用效果。