天然抗氧化劑的功能及其在肉與肉制品中的應用研究進展

類紅梅，羅 欣，毛衍偉，張一敏，朱立賢，楊嘯吟，梁榮蓉,*，劉文軒，曹 暉

（1.山東農業(yè)大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018；2.國家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)技術體系寶雞試驗站，陜西 寶雞 721000）

肉及肉制品營養(yǎng)豐富，是高生物價值蛋白質、必需氨基酸、鐵、VB12及其他B族維生素、鋅、硒和磷的重要來源，是健康、均衡飲食的重要組成部分[1]。但由于肉中含有較高濃度的不飽和脂肪酸、金屬催化劑、亞鐵血紅素和其他促氧化因子，使其極易發(fā)生氧化變質。氧化不僅影響肉品的品質和貨架期，造成浪費，還會對消費者的健康構成威脅。目前，氧化已成為肉品質劣變的主要非微生物原因之一[2]。因此，如何有效避免氧化一直是肉品領域的關注重點。

在肉品工業(yè)中，通常通過添加抗氧化劑來減少肉及肉制品的氧化，延緩其感官特性劣變及營養(yǎng)價值的降低，提高產(chǎn)品品質，延長貨架期。合成抗氧化劑由于成本低廉、效果較好而在肉品領域得到了廣泛應用，常用的合成抗氧化劑包括丁基羥基茴香醚（butylated hydroxyanisole，BHA）、二丁基羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）、沒食子酸丙酯（propyl gallate，PG）和特丁基對苯二酚（tert-butylhydroquinone，TBHQ）等[3]。然而，研究證實許多合成抗氧化劑對人體具有潛在的安全風險[4]。作為天然抗氧化劑來源的植物等在人類長期食用過程中鮮有對人體具有潛在毒性的報道，其安全性相對較高，因此，隨著人們對健康的日趨關注，尋找安全有效的天然抗氧化劑作為傳統(tǒng)合成抗氧化劑的替代物，已成為肉品領域的研究熱點，開發(fā)和利用天然來源的、更有效的抗氧化劑已是目前該領域的發(fā)展趨勢。目前已有大量關于天然抗氧化劑對肉及肉制品影響的研究，其中，在肉品工業(yè)中研究最多的天然抗氧化劑是多酚類化合物。各種新的天然抗氧化劑也在持續(xù)開發(fā)，但一般都針對一種或幾種天然抗氧化劑進行研究，缺少對天然抗氧化劑的系統(tǒng)總結。

天然抗氧化劑在肉品工業(yè)中得到了廣泛應用，然而不同的天然抗氧化劑因其抗氧化組分等因素的差異導致其抗氧化特性不同，故其應用領域也不同。本文概括了發(fā)生在肉中的氧化反應及其對肉及肉制品品質的影響，介紹了肉中常用天然抗氧化劑的種類、來源、活性成分、作用機理、添加方式及應用現(xiàn)狀，探討了天然抗氧化劑的發(fā)展方向，以期為我國肉品工業(yè)中天然抗氧化劑的選擇、應用提供方案并為相關研究和工業(yè)化應用提供思路。

1 肉及肉制品的氧化

肉是一種復雜的有機體。發(fā)生在肉中的氧化主要包括脂質氧化和蛋白氧化。氧化造成的肉品質劣變主要包括異味、有毒化合物的形成、貨架期縮短、營養(yǎng)損失和變色等，是肉制品品質及其可接受性的限制因素。諸多研究已證實脂質氧化和蛋白氧化是肉類加工過程中引起品質劣變的主要非微生物因素[5-6]。特別是在冷凍條件下，微生物生長不明顯，氧化是造成肉類品質劣變的主要原因[7]。

肉類的氧化受多種因素影響，包括氧氣、光照、溫度，以及冷藏、冷凍、添加劑（鹽、硝酸鹽和香料等）、烹飪、輻照、高壓和包裝等防腐加工技術[6]。在肉類包裝中常用的高氧氣調包裝（20%～30% CO2+70%～80% O2）雖然能有效地保持肉色，但是容易引起肉類的氧化[8]。氧化與肉的形態(tài)也有很大關系，如碎肉更容易被氧化，因為絞碎過程破壞了肌膜的完整性，暴露了膜脂，更利于促氧化劑與不飽和脂肪酸作用，進而導致自由基的產(chǎn)生與氧化反應的進行[9]。且肉中不同的氧化過程可能會相互促進，如脂質氧化與蛋白氧化之間是相互關聯(lián)的，兩者中的任何一種物質氧化產(chǎn)生的化合物都會促進另一種物質的氧化[10]。

1.1 脂質氧化

脂肪是人類食物中重要的風味前體物質，對肉及肉制品的營養(yǎng)特性、感官品質有重要影響。在肉制品中適當添加脂肪可增加其風味和多汁性。但脂肪被認為是最不穩(wěn)定的食品成分之一，肉的脂肪中僅30%～50%的脂肪酸是飽和脂肪酸，其余均為不飽和脂肪酸[11]，極易發(fā)生氧化反應。脂質氧化是一種鏈式反應，包括起始、傳遞和終止3 個階段。一旦開始，反應就會在鏈中持續(xù)進行，一般只有在不飽和脂肪酸和氧氣耗盡時才會結束[4]。其主要過程是：肉中的不飽和脂肪酸在光、熱、金屬離子和酶等的催化作用下與氧氣結合生成過氧自由基，過氧自由基進而迅速與其他脂質分子作用，或與其他過氧自由基反應，轉化為非自由基化合物（如共軛二烯和氫過氧化物），鏈式反應終止。鏈式反應生成的化合物進一步分解生成酮、醇、醛，導致異味產(chǎn)生與產(chǎn)品酸敗[12]。熟肉在貯藏和復熱過程中，不飽和脂肪酸的氧化會形成熱異味[13]。脂質氧化嚴重影響了肉及肉制品的感官品質。

脂質氧化不僅影響食品的感官屬性，還會產(chǎn)生各種有毒化合物，如丙二醛等。脂質氧化會對其他食品成分造成影響，其產(chǎn)物能干擾蛋白質和葉酸的吸收，并且可以引起消化道黏膜的病變，抑制酶活性，增加血清中膽固醇和過氧化物含量，引起動脈粥樣硬化[14]。脂質氧化與肉及肉制品的品質惡化過程密切相關，因此，抑制脂質氧化始終是肉類領域關注的焦點。

1.2 蛋白氧化

肌肉組織中含有大量的蛋白質，這些蛋白質對肉及肉制品的感官、營養(yǎng)和理化性質起至關重要的作用。蛋白氧化是指蛋白質與活性氧（reactive oxygen species，ROS）直接反應或與氧化應激副產(chǎn)物間接反應所引起的共價修飾[15]。與脂質氧化類似，肉中的蛋白氧化也是通過自由基的鏈式反應進行的，但是蛋白氧化的過程更為復雜，且能夠生成更多的氧化產(chǎn)物。蛋白氧化的主要過程是：ROS奪取氫原子，產(chǎn)生以蛋白質碳為中心的自由基（P·），在氧氣存在的情況下，它會被修飾為烷過氧自由基（POO·），然后從另一個分子中奪取氫原子形成烷基過氧化物（POOH），再進一步與過氧羥自由基（HO2·）反應生成烷氧自由基（PO·）及其羥基衍生物（POH）。某些氨基酸如精氨酸、賴氨酸和脯氨酸會通過金屬催化反應生成羰基殘基，而其他氨基酸如半胱氨酸和蛋氨酸則參與交聯(lián)或生成含硫衍生物[16]。

在宰后肌肉中，蛋白氧化是影響肉品質的重要因素之一。蛋白氧化可以改變蛋白質的物理和化學性質，包括構象、溶解度、疏水性、易水解性和酶活性等，這些變化可影響鮮肉品質以及肉制品的加工性能，如肉的嫩度、保水性和風味等[17]。此外，蛋白氧化誘導的變化可能會降低氨基酸殘基的生物利用度，改變蛋白質的消化率，從而對肉類蛋白質的營養(yǎng)價值產(chǎn)生負面影響[16]。

1.3 肌紅蛋白氧化

宰后肌肉的顏色主要由肌紅蛋白（myoglobin，Mb）的含量及其氧化還原狀態(tài)決定。Mb一般在3 種狀態(tài)間轉換，即氧合肌紅蛋白（oxygenated myoglobin，OMb）（鮮紅色）、脫氧肌紅蛋白（deoxymyoglobin，DMb）（紫紅色）和高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin，MMb）（褐色）。在高氧氣濃度時，Mb主要以OMb形式存在，肉呈鮮紅色；在較低氧氣濃度和無氧時，Mb脫氧形成DMb，但這種形式的Mb不穩(wěn)定，易受自由基和ROS的攻擊，氧化形成MMb。當肉中的MMb不斷積累到一定程度時，肉色就會發(fā)生褐變，出現(xiàn)肉質不新鮮的表觀特征，從而嚴重影響消費者的購買欲。同時，生鮮肉中Mb的氧化還原狀態(tài)是影響加熱后肉色的重要因素，加熱會促進Mb氧化，而Mb的氧化可能會導致肉在加熱時出現(xiàn)提前褐變（premature browning，PMB）現(xiàn)象[18]，即在加熱至中心溫度未達到71.1 ℃（大腸桿菌O157:H7的熱致死溫度）時，肉色提前出現(xiàn)褐變的現(xiàn)象，可造成牛肉熟制完成的假象。PMB現(xiàn)象會誤導消費者，使消費者產(chǎn)生錯誤判斷而提前結束烹飪，此時肉制品中心溫度低于大腸桿菌O157:H7的熱致死溫度71.1 ℃，導致殺菌不充分而增加大腸桿菌O157:H7等食源性致病菌的感染風險。而在此過程中，Mb的氧化程度會極大地影響PMB現(xiàn)象的發(fā)生。

研究發(fā)現(xiàn)，脂質氧化極易促進Mb的氧化。Chan等[19]指出脂質氧化的次級產(chǎn)物，尤其是α-、β-不飽和醛，能顯著促進OMb的氧化。其中，研究已證實4-羥基壬烯醛能在體外促進Mb的氧化[20]。同時，脂質氧化產(chǎn)物還會降低MMb還原酶的活性和還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸的再生能力[21]。McKenna等[22]研究發(fā)現(xiàn)肉色穩(wěn)定性好的肌肉氧氣消耗量少，脂質氧化程度低。這說明脂質氧化會影響肌肉的肉色穩(wěn)定性。

2 合成抗氧化劑

在肉及肉制品中使用抗氧化劑可以減少肉類氧化，從而提高產(chǎn)品品質和保質期[23]。肉與肉制品中常用的合成抗氧化劑有BHA、BHT、PG和TBHQ等。添加合成抗氧化劑是肉類工業(yè)中常用的一種保持肉品品質的方法。但值得注意的是，隨著對合成抗氧化劑毒理學研究的深入，許多學者研究發(fā)現(xiàn)其潛在的毒性會對人體健康造成危害。Ito等[24]對大鼠和倉鼠進行了一些合成抗氧化劑的致癌作用實驗，結果發(fā)現(xiàn)BHA能促進前胃癌和膀胱癌的發(fā)生，BHT能促進膀胱癌和甲狀腺癌的發(fā)生。da Silva Carneiro等[25]研究發(fā)現(xiàn)過量攝入PG的不良反應可能包括胃刺激和過敏反應，表現(xiàn)為蕁麻疹和鼻炎、視力變差和呼吸困難等問題。Holaas等[26]用合成抗氧化劑BHT對鮭魚進行了12 周喂養(yǎng)和2 周凈化，結果顯示，在2 周的凈化周期內，僅有8%～13%飼喂的BHT被消除，這說明BHT在魚體內會高度保留。該學者認為，BHT或其代謝產(chǎn)物能抑制生物轉化酶活性，影響化合物的代謝，因此，這會對消費者健康產(chǎn)生不良影響。

3 天然抗氧化劑

隨著對合成抗氧化劑毒理學的研究和人們健康意識的增強，天然抗氧化劑的開發(fā)應運而生。天然抗氧化劑廣泛分布于植物、動物組織和微生物。大多數(shù)天然抗氧化劑都是從植物中獲得的，例如草藥、香料、茶葉、蔬菜、水果、谷物和油籽產(chǎn)品等[27]。在天然植物提取物中，最有效抗氧化成分為酚類化合物，此外，還有維生素類和有機酸等組分。除抗氧化特性外，大多數(shù)天然抗氧化劑在肉類中的應用是多功能的，它們在肉類加工和貯藏過程中不僅起著抗氧化的作用，還有抑菌防腐等作用，某些天然抗氧化劑還能增加肉的嫩度[2]。此外，有研究認為，添加天然抗氧化劑還能穩(wěn)定膽固醇水平，抑制膽固醇氧化產(chǎn)物的形成[28]，減少熟肉中丙二醛[29]和雜環(huán)胺[30]的形成和吸收。

3.1 天然抗氧化劑的種類與抗氧化功能

研究認為，天然抗氧化劑通常通過以下機制發(fā)揮抗氧化作用：1）降低局部氧濃度；2）清除引發(fā)脂質氧化鏈式反應的自由基，防止鏈式反應的引發(fā)；3）結合催化劑（如金屬離子），防止自由基生成；4）分解過氧化物，使其不能再轉化為自由基；5）使反應鏈斷裂，防止活性自由基持續(xù)爭奪氫[31]。通過添加適量的天然抗氧化劑可取得與合成抗氧化劑相同甚至更好的效果。雖然天然抗氧化劑主要來源于植物、動物組織和微生物，但是按照其主要功能成分，主要包括酚類化合物、維生素類、含氮化合物等。

3.1.1 酚類化合物

酚類化合物是一種植物次生代謝產(chǎn)物，根據(jù)苯酚亞基的數(shù)量可以分為簡單酚類和多酚類。簡單酚包括酚酸類物質，多酚類包括黃酮類化合物、二苯乙烯類化合物[32]。根據(jù)芳香環(huán)結構，酚類化合物可分為酚酸、黃酮類化合物、二萜單寧（可水解和縮合單寧）、二苯乙烯、姜黃素、香豆素、木質素、醌類和其他（酚生物堿、酚萜類化合物、酚甙、揮發(fā)油）[33]。這類化合物廣泛存在于植物中，如香料、草藥、水果、蔬菜、茶葉和油籽產(chǎn)品等。

植物中具有抗氧化作用的酚酸主要分為3 類：苯甲酸型母核結構酚酸（如原兒茶素、沒食子酸等）、苯乙酸型母核結構酚酸（如3-羥基苯乙酸）、肉桂酸型母核結構酚酸（如咖啡酸、阿魏酸、介子酸等）[34]。這些酚酸類物質均有清除自由基的作用，可有效降低肉類氧化水平。如陳洪生等[35]研究發(fā)現(xiàn)丁香提取物（丁香酚、沒食子酸等）可以顯著降低豬肉餅的脂質氧化和蛋白氧化水平。Jafari等[36]研究發(fā)現(xiàn)蜂膠（黃酮類化合物、酚酸等）可以有效抑制雞肉的脂質氧化。Ergezer等[37]研究發(fā)現(xiàn)洋薊提取物（酚酸、綠原酸等）可以有效降低冷凍條件下牛肉餅的脂質氧化和蛋白氧化水平。

黃酮類化合物是植物光合作用產(chǎn)生的一大類化合物，具有很強的抗氧化活性，常見的黃酮類化合物有黃酮、黃酮醇、黃烷酮、異黃酮、查耳酮、縮合單寧（原花青素）和花青素等[32]。黃酮類化合物主要通過兩條途徑發(fā)揮抗氧化作用：1）螯合金屬離子，消除金屬離子的催化作用；2）過氧化物自由基提供氫原子使之成為氫過氧化物。Sebranek等[38]研究迷迭香提取物（有效成分有萜類、黃酮類、酚酸類等）對新鮮冷藏、生冷凍和熟冷凍豬肉香腸的抗氧化效果，結果顯示，對于熟冷凍香腸和冷藏新鮮香腸，迷迭香提取物與允許添加最大濃度的BHA/BHT的抗氧化效果相當，而其在生冷凍香腸中的抗氧化效果要優(yōu)于BHA/BHT。Reddy等[39]研究表明葡萄籽提取物（有效成分為酚酸類、黃酮類等）可以顯著降低羊肉片的脂質氧化水平。

二苯乙烯類化合物具有多種生物活性，如抗氧化和抑菌等，具有較強的還原力和清除自由基的能力，其中最受關注的為白藜蘆醇。如Zhang Cheng等[40]研究發(fā)現(xiàn)，在豬飼料中添加白藜蘆醇可以提高屠宰后豬肉的品質，降低豬肉的脂質氧化水平。

3.1.2 維生素

具有抗氧化作用的維生素包括VC、VE和VA及其衍生物等。VC又稱L-抗壞血酸，能夠螯合金屬離子、清除自由基，還可以作為氧清除劑抑制肉類氧化[41]。VE又稱α-生育酚，可以將自由基ROO·轉化成化學性質不活潑的ROOH，中斷脂質氧化鏈式反應[42]。VE常用于動物飼料中以促進動物生長和改善肉質，以VC為增效劑可以提高VE的抗氧化能力。β-胡蘿卜素是合成VA的前體物質，可以通過清除自由基、淬滅單線態(tài)氧發(fā)揮抗氧化作用[43]。Bellés等[44]研究發(fā)現(xiàn)在日糧中添加VE可以更好地保持新鮮和解凍羊肉肉色并降低脂質氧化水平。Hwang等[45]將抗壞血酸和魁蒿提取物（含有酚類、生物堿和VA、VB、VC）添加到生雞塊和油炸雞塊中，發(fā)現(xiàn)該復合天然抗氧化劑有效抑制了兩種雞塊的脂質氧化水平。

3.1.3 含氮化合物

含氮天然抗氧化劑主要有多肽、生物堿、有機胺類、美拉德反應產(chǎn)物（Maillard reaction products，MRPs）和酶類等。這些物質具有裸露氮原子的雜環(huán)結構，通過與ROS反應將其消除[46]。研究表明，多肽具有較好的金屬離子螯合能力和自由基清除能力，可有效抑制肉類氧化反應。Cong Jiahui等[47]研究發(fā)現(xiàn)在日糧中添加肌肽有利于提高肉雞的肉質和肌纖維特性，降低雞腿肉中的丙二醛的含量。王曉杰等[48]研究發(fā)現(xiàn)玉米肽可以有效抑制熟豬肉糜的脂質氧化水平。

MRPs是糖類與氨基酸、肽和蛋白質反應的產(chǎn)物。MRPs中一些含氮、含硫的雜環(huán)化合物、類黑素等具有抗氧化作用。Sun Weizheng等[49]研究發(fā)現(xiàn)MRPs可以提高廣東香腸的抗氧化性能，并能改善其風味和質地。Jayathilakan等[50]將MRPs、抗壞血酸、丁香粉、肉桂粉與合成抗氧化劑（TBHQ、BHA和PG）在牛肉、豬肉及羊肉中的抗氧化活性進行對比，結果表明，MRPs、丁香酚和抗壞血酸具有與合成抗氧化劑TBHQ、BHA和PG相近的抑制脂質氧化的能力。

3.1.4 其他

葉綠素和類胡蘿卜素是自然界中普遍存在的植物色素，由于其具有單線態(tài)氧的淬滅特性而具有抗氧化活性[51]。植酸又稱肌醇六磷酸，廣泛存在于植物（如谷物和果蔬）中。植酸可以提供氫原子或螯合金屬離子而具有抗氧化活性。Lee等[52]研究發(fā)現(xiàn)，植酸可以提高牛肉的肉色穩(wěn)定性，降低貯藏和烹飪過程中牛肉的脂質氧化水平。殼聚糖是幾丁質在堿性條件下脫乙?；铣傻囊环N天然的生物多聚體，它可以螯合金屬離子和清除自由基而具有抗氧化活性。Georgantelis等[53]研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖單獨使用或與迷迭香、VE聯(lián)合使用對延緩牛肉漢堡在冷凍貯藏過程中的脂質氧化和肉色劣變都有積極的作用。

3.2 天然抗氧化劑在肉中的其他作用

3.2.1 抑菌功能

除了抗氧化之外，天然抗氧化劑的抗菌作用也引起了廣泛關注。植物中的類黃酮、生物堿、皂苷、單寧、香芹酚、萜類和百里酚等不同植物化合物已被公認為是潛在的抗菌活性來源[54]。天然抗氧化劑如多酚可以通過以下機制發(fā)揮抗菌作用：1）與細菌細胞壁各種成分（如肽聚糖）作用，影響細菌細胞完整性；2）與細菌細胞膜各種成分（如膜蛋白）作用，影響細菌細胞膜的流動性和通透性；3）抑制細菌生物膜的形成；4）抑制細菌酶或與細菌酶競爭底物；5）蛋白質調控；6）螯合作用導致細菌缺鐵[55]。

植物精油通常具有較高的抗菌活性。張赟彬等[56]研究發(fā)現(xiàn)肉桂精油對醬鹵牛肉加工過程中的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌均表現(xiàn)出良好的抑制作用。Menezes等[57]研究發(fā)現(xiàn)將牛至精油涂抹在火腿上可以發(fā)揮較好的抑菌作用。具有強抗菌作用的植物精油包括牛至、丁香、肉桂、大蒜、迷迭香、檸檬草和鼠尾草精油等[58]。一般來說，植物精油對革蘭氏陽性菌更有效，然而，許多植物精油（如牛至、丁香、迷迭香、鼠尾草）已被證實對革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌都有效[59]。據(jù)報道，牛至和百里香精油分別含有60%～74%和45%的香芹酚，后者對大多數(shù)革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌都具有抗菌活性。酚類化合物結構中的羥基對抗菌活性起重要作用，其相對位置對這些天然成分的有效性至關重要，這可以解釋為何與其他植物酚類物質相比，香芹酚具有更高抗菌能力[60]。

表1 天然抗氧化劑在肉及肉制品中的應用Table 1 Recent studies on application of natural antioxidants in meat and meat products

3.2.2 改善產(chǎn)品品質和保健功能

許多天然抗氧化劑還具有提高肉質、增加產(chǎn)品風味、改善產(chǎn)品嫩度、護色以及保健功能等作用。許多學者研究發(fā)現(xiàn)，葡萄籽具有抗凝血、防止動脈粥樣硬化、清除自由基、防癌抗腫瘤等多種功效[61]。Garry等[62]研究發(fā)現(xiàn)在火雞肉餅中添加蔬菜粉不僅增加了抗氧化劑含量，并且可能有助于預防與肉類相關的疾病。除此之外，大多數(shù)植物（如草藥和香料）具有較高的化學營養(yǎng)成分（如蛋白質、脂肪、碳水化合物）及礦物質含量（如鈣、鉀、鐵、磷）和較少的抗營養(yǎng)特性[6]。然而，關于功能性或營養(yǎng)肉類生產(chǎn)和消費的信息仍然很少，還需要進一步的研究來確定生產(chǎn)功能性和營養(yǎng)肉類所需的天然抗氧化劑的種類及濃度。

天然抗氧化物來源廣泛、種類眾多、應用前景廣闊，在肉類抗氧化和抑菌方面具有良好的改善效果。綜上所述，一些代表性天然抗氧化劑在肉與肉制品中的應用見表1。

4 天然抗氧化劑的添加方式及其作用效果

有學者研究發(fā)現(xiàn)，天然抗氧化劑的作用效果受添加方式和添加量的影響，如啤酒花添加到肉餅中的抗氧化效果較好，但通過飼喂引入肌肉效果卻不好[82-83]，而Jose等[87]通過在羔羊日糧中添加VE，提高了屠宰后羊肉的肉色穩(wěn)定性。為了使天然抗氧化劑在肉類產(chǎn)品中發(fā)揮最大作用，且不對其產(chǎn)生消極影響，應選擇合適的添加量及添加方式。目前常見的添加方式主要有在飼料中直接添加、在肉制品中直接添加、注射添加和與活性包裝結合等方式。

4.1 直接在動物飼料中添加

通過飼料添加天然抗氧化劑可以改變宰后肉的抗氧化性能，因為動物在生產(chǎn)階段食用的食物種類對肉類的氧化敏感性有很大的影響[6]。在動物日糧中添加天然抗氧化劑作為膳食補充劑，不僅可以提高屠宰后肉的脂肪穩(wěn)定性及抗氧化能力，還能提高肉的抗菌能力、感官屬性和功能性[90]。膳食補充是一種將天然抗氧化劑引入肉中的簡單方便的方法，該方法不需要特殊的加工或標記。膳食補充可以使天然抗氧化劑均勻地分布于磷脂膜中，從而有效抑制局部的氧化反應[91]。使用食品加工副產(chǎn)品是一種經(jīng)濟有效的策略，一些食品（如果汁、番茄醬、橄欖油）的副產(chǎn)品含有多種具有抗氧化和抗菌能力的成分，如多酚、胡蘿卜素和生育酚等。

許多學者將天然抗氧化劑如各種含酚植物或其提取物添加到動物飼料中，分析動物屠宰后得到的肉或相應的肉制品的抗氧化情況，大部分取得了較好的抗氧化效果。Serra等[92]在琴塔豬的日糧中添加橄欖果渣，并以此豬肉作為原料肉制成香腸。結果表明，盡管該處理組香腸的多不飽和脂肪酸含量高于對照組，但該組香腸的脂質氧化程度、脂肪酸和膽固醇的二次氧化產(chǎn)物水平均低于對照組。且橄欖果渣有效保護了貯藏階段的肉色，延長了產(chǎn)品貨架期。這為食品加工副產(chǎn)物的綜合利用提供了一個新的思路。Andrés等[93]將羔羊分為4 組，在日糧中分別添加不同的物質（棕櫚油、亞麻籽、棕櫚油+槲皮素、亞麻籽+槲皮素），屠宰后測定其脂肪酸含量和TBARS含量。結果顯示，與對照組相比，飼喂槲皮素組的不飽和脂肪酸和脂質氧化的比例降低。Guerra-Rivas等[94]分別用VE（500 mg/kg）、葡萄籽提取物（50 mg/kg）和葡萄酒中分離的葡萄渣（50 mg/kg）對羔羊進行飼喂，屠宰后切片，將羊肉進行氣調包裝（V（O2）∶V（CO2）＝4∶1）貯藏，結果顯示，VE處理組微生物數(shù)量最少，從貯藏第7天起，葡萄籽和葡萄渣處理組羊肉的TBARS含量顯著低于對照組（P＜0.05）。Hassan等[67]給家兔在基礎日糧中添加100、200 mg/kg和300 mg/kg的葡萄籽提取物，研究發(fā)現(xiàn)，葡萄籽提取物的3 個添加水平都顯著降低了家兔的血漿總脂、總膽固醇、甘油三酯和低密度蛋白濃度（P＜0.05），提高了家兔抗氧化酶活性和血液總抗氧化能力。并且隨著葡萄籽提取物添加量的增加，丙二醛含量降低。這說明飼喂含有天然抗氧化劑的日糧可有效降低宰后肌肉的脂質氧化、提高抗菌能力。因此，飼喂含有天然抗氧化和抗菌成分的食品加工副產(chǎn)物將是一種經(jīng)濟有效的肉類品質改善和保鮮措施。

4.2 直接在肉制品中添加

在肉制品加工過程中，天然抗氧化劑可以以粉狀、精油或汁液等形式混合到肉糜中，或溶解后涂抹到肉類產(chǎn)品的表面，從而發(fā)揮抗氧化和抑菌等作用。?oji?等[95]研究鼠尾草精油和鼠尾草提取物對新鮮豬肉香腸微生物和氧化穩(wěn)定性的影響，結果表明，兩者的加入顯著降低了TBARS含量（P＜0.05），抑制了香腸的微生物生長，且鼠尾草提取物對豬肉香腸的感官評價結果產(chǎn)生了積極的影響。Mi Hongbo等[63]研究了不同含量的6-姜酚（50～100 mg/kg）作為天然抗氧化劑在紅鼓魚片冷藏過程中延緩脂質氧化的作用。結果表明，加入6-姜酚后，尤其是較高水平（100 mg/kg）時，紅鼓魚片的脂質氧化顯著延緩（P＜0.05），表現(xiàn)為過氧化物含量、TBARS含量、共軛二烯含量、游離脂肪酸含量及己醛含量較低，且6-姜酚對魚片的感官性能無不良影響。?ulniūt?等[96]研究了黑麥和麥麩提取物對牛肉漢堡理化性能、感官特性、保質期和整體抗氧化能力的影響，結果表明，黑麥和麥麩提取物具有較高的自由基清除能力和抗氧化能力，能抑制肉制品貯藏過程中氧化產(chǎn)物（己醛和丙二醛）的生成，且對感官評價沒有負面影響。Camo等[97]發(fā)現(xiàn)在羊肉中直接添加迷迭香提取物效果要優(yōu)于迷迭香活性包裝，這說明許多天然抗氧化劑直接添加到肉類產(chǎn)品中，其抗氧化效果要優(yōu)于活性包裝的釋放方式。在肉類產(chǎn)品中直接添加天然抗氧化劑具有效果好、起效快等優(yōu)點，但要嚴格控制天然抗氧化劑的用量，在起到較好抗氧化和抗菌作用的同時避免影響肉類產(chǎn)品的風味。

4.3 與活性包裝結合應用

為了防止肉品的氧化，生產(chǎn)中常通過真空或低氧包裝來降低氧氣含量以維持產(chǎn)品品質的穩(wěn)定。但新鮮紅肉等需要適量的氧氣來維持良好的肉色，因此可以考慮使用抗氧化劑活性包裝，以達到維持肉色和降低氧化的目的[98]。為降低微生物水平，可以考慮抗菌活性包裝。活性包裝不僅能作為食品與外部環(huán)境分隔的屏障，還能起到抗氧化和抗菌的功效。將天然抗氧化劑與包裝材料相結合，通過可控的方式將抗氧化和抗菌成分釋放到肉類表面或內部，可較長時間保持包裝肉類的品質[99]。天然抗氧化劑添加到活性包裝中的方法包括與包裝材料復合擠壓成膜或者溶解后涂到包裝膜上等[100]。Contini等[2]在聚對苯二甲酸乙二醇酯托盤上涂覆主要成分為羧酸和黃烷酮的柑橘提取物來制備抗氧化活性包裝，結果顯示柑橘提取物抗氧化活性包裝能有效降低熟火雞肉在貯藏過程中的脂質氧化，保持其感官特性，提高熟火雞肉的嫩度和整體可接受性。Abreu等[101]將大麥皮提取物與低密度聚乙烯薄膜結合，以單獨聚乙烯包裝為對照，研究該活性包裝對藍鯊切片脂質氧化的影響。結果顯示，在冷凍貯藏前6 個月，活性包裝處理組TBARS含量顯著低于對照組（P＜0.05）。Camo等[97]研究了通過迷迭香活性膜、牛至活性膜和在肉表面噴灑迷迭香提取物后用高氧氣調包裝3 種包裝方式對新鮮羊肉貯藏期抗氧化效果的影響，結果顯示，使用迷迭香提取物、迷迭香活性膜或牛至活性膜將羊肉的新鮮狀態(tài)從8 d延長到了13 d，提高了高氧氣調包裝下羊肉在貨架期間的氧化穩(wěn)定性，且牛至活性膜的效果顯著優(yōu)于迷迭香活性膜（P＜0.05），其效果與直接添加迷迭香提取物相似。

此外，有學者研究將抗氧化活性包裝與氣調包裝等方式結合，利用其協(xié)同作用發(fā)揮更優(yōu)效果。李兆亭等[102]利用迷迭香提取物結合一氧化碳氣調包裝有效提高了冷鮮牛肉貯藏過程中的肉色穩(wěn)定性。

4.4 注射添加

對于大塊肉，將天然抗氧化劑涂抹到表面，對發(fā)生在內部的氧化等可能起不到很好的抑制效果。目前，許多學者研究利用鹽水注射器等將天然抗氧化劑注射到肉類產(chǎn)品中，以延緩肉類產(chǎn)品的氧化和微生物生長。Armenteros等[103]將復合天然抗氧化劑（大蒜、肉桂、丁香和迷迭香精油）、狗薔薇提取物（富含多酚）和一種商業(yè)抗氧化劑（主要成分為檸檬酸鹽和異抗壞血酸）與鹽水一同注射到伊比利亞熟火腿中，分析天然抗氧化劑對其抗氧化性質的影響。結果顯示，復合抗氧化劑對脂質氧化抑制作用最為明顯，狗薔薇提取物在火腿貯藏150 d時對蛋白質氧化的抑制作用最明顯。在物化性質方面，添加天然抗氧化劑并沒有對其產(chǎn)生不良影響。這說明天然抗氧化劑在火腿等肉制品中應用效果較好。閆文杰等[104]通過鹽水注射機將質量分數(shù)為0.1%、0.3%、0.5%和0.7%的紫草提取物分別注射到冷卻豬肉中，在真空包裝、0～4 ℃條件下貯藏，然后分別在貯藏的第1、4、7、10、13天測定其pH值、菌落總數(shù)、羰基價、總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic-nitrogen，TVB-N）值及感官評分。結果表明，在貯藏過程中，紫草提取物處理組冷卻豬肉的菌落總數(shù)、羰基價和TVB-N值均低于對照組。根據(jù)感官評分和TVB-N值，在貯藏第10天時，對照組已經(jīng)變質，但質量分數(shù)0.1%、0.3%和0.5%紫草處理組仍為次鮮肉，0.7%處理組仍可評為新鮮肉。因此，將適宜質量分數(shù)的天然抗氧化劑注射到肉類產(chǎn)品中，可起到有效的抗氧化和抑菌等作用。

5 結 語

隨著對合成抗氧化劑毒理學研究的深入和消費者食品安全意識的提高，天然安全的抗氧化劑越來越受到消費者的青睞。與合成抗氧化劑相比，天然抗氧化劑多從植物中獲得，這些植物在人類長期食用中沒有出現(xiàn)低毒性的跡象。因此，在肉類產(chǎn)品中添加天然抗氧化劑是一種更為安全可接受的抗氧化手段，但在實際應用中仍存在許多問題。不同植物中天然抗氧化劑濃度差異很大，抗氧化能力也各不相同，因此它們在日糧和肉類產(chǎn)品中的用量需因植物而異，無法簡單定量。一些天然抗氧化劑（如牛至精油）具有刺激性氣味，會影響產(chǎn)品的風味，從而降低消費者對產(chǎn)品的總體可接受性。除此之外，某些天然抗氧化劑并不穩(wěn)定，需要綜合評價其在肉中的抗氧化穩(wěn)定性。相比于合成抗氧化劑，多數(shù)天然抗氧化劑提取過程復雜且成本較高，獲得價格低廉、高效的天然抗氧化劑仍是肉類工業(yè)一個較大的挑戰(zhàn)。隨著天然抗氧化劑需求的增大，將天然抗氧化劑生產(chǎn)與其他食品生產(chǎn)相聯(lián)系，充分利用具有抗氧化和抗菌成分的副產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，使天然抗氧化劑向著更加經(jīng)濟、環(huán)保、安全、有效的方向發(fā)展，將是一種比較理想的天然抗氧化劑生產(chǎn)方法。

因此，在目前研究成果基礎上，進一步探索更加經(jīng)濟有效的天然抗氧化劑，研究不同的天然抗氧化劑組合，或將天然抗氧化劑與包裝方式結合，利用其協(xié)同作用，發(fā)揮更好的抗氧化和抗菌作用，這對未來天然抗氧化劑在肉類中的廣泛應用具有重要意義。