羅雨婷+谷大海+徐志強+王桂瑛+王雪峰+范江平+普岳紅+廖國周

摘 要：肉制品在加工過程中常出現(xiàn)氧化褪色和酸敗現(xiàn)象，從而降低其質(zhì)量和營養(yǎng)價值。由于合成抗氧化劑具有潛在毒性，天然抗氧化劑日益受到關(guān)注。天然香辛料是天然植物抗氧化劑的重要來源，也是肉制品加工過程中不可缺少的調(diào)味品。本文主要介紹了丁香、迷迭香、肉桂和八角茴香等天然香辛料的特性及其在肉制品中的應(yīng)用研究進展，為天然香辛料的開發(fā)利用提供理論參考。

關(guān)鍵詞：天然香辛料；肉制品；抗氧化活性

Antioxidant Activity of Natural Spices Used in Meat Products

LUO Yuting， GU Dahai， XU Zhiqiang， WANG Guiying， WANG Xuefeng， FAN Jiangping， PU Yuehong， LIAO Guozhou*

（Livestock Product Processing Engineering and Technology Research Center of Yunnan Provine， College of Food Science and Technology， Yunnan Agricultural University， Kunming 650201， China）

Abstract： Oxidative color fading and rancidity often occur during the processing of meat products， reducing the quality and nutritional value. Because of the potential toxicity of synthetic antioxidants， natural antioxidant products are of increasing interest. Natural spices are an important source of natural antioxidants and are also indispensable condiments in processed meat products. This paper is focused on the antioxidant characteristics of natural spices such as clove， rosemary， cinnamon and star anise and their applications in meat products， which will provide useful information for the development and utilization of natural spices.

Key words： natural spice； meat products； antioxidant activity

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201710010

中圖分類號：TS251.5 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）10-0053-05

肉制品富含蛋白質(zhì)和脂肪，在其加工過程中不僅會出現(xiàn)由微生物引起的腐敗變質(zhì)，還會出現(xiàn)氧化導(dǎo)致的褪色和酸敗現(xiàn)象，產(chǎn)生令人不愉快的氣味，降低肉制品的質(zhì)量和營養(yǎng)價值，甚至產(chǎn)生有毒物質(zhì)，危及人體健康，因此防止肉制品的氧化變質(zhì)十分重要[1-3]。在肉制品的加工和流通過程中，除了利用真空包裝等物理措施控制產(chǎn)品氧化外，添加安全、高效且適量的抗氧化劑也是一種常用方法。目前，抗氧化劑雖然能夠阻遏并延緩肉制品的氧化腐敗，但合成抗氧化劑，如丁基羥基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA）、二丁基羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）、叔丁基氫醌

（2-tert-butylhydroquinone，TBHQ）和沒食子酸丙酯（propyl gallate，PG）等的使用可能會對人體產(chǎn)生一定危害[4]，例如大劑量攝入BHA會導(dǎo)致大鼠前胃發(fā)生癌變，還能引發(fā)人類癌癥和畸形[5-6]。近年來的研究表明，天然香辛料具有較強的抗氧化性能，是天然植物抗氧化劑的重要來源，其不僅能延緩和遏制肉制品的氧化腐敗，還可以增強肉制品風(fēng)味[7]。但分離提純后的各種香辛料在實際應(yīng)用中還存在諸多問題，少量添加香辛料時可能會達不到抗氧化效果，而大量添加時可能會影響肉制品的風(fēng)味和品質(zhì)，還可能產(chǎn)生某些副產(chǎn)物?；诖?，本文著重介紹了丁香、迷迭香、肉桂和八角茴香等天然香辛料的特性及其在肉制品中的應(yīng)用研究進展，旨在為天然香辛料的開發(fā)利用提供參考。

1 天然香辛料的主要來源及有效活性成分

香辛料是一類由植物的種子、根塊、葉莖、花蕾、果實或其提取物制成的、具有香、辛、麻、辣、甜等各種典型風(fēng)味的天然植物性原料的統(tǒng)稱[8-9]。這類植物主要有丁香、迷迭香、肉桂、八角茴香、花椒、鼠尾草、甘草、生姜、辣椒和大蒜等，其含有的抗氧化成分主要為酚類、黃酮類、鞣質(zhì)類、生物堿類及多糖類物質(zhì)等[10-12]。

目前，世界上已發(fā)現(xiàn)了多達500 種的香辛料，其中有68 種已列入我國國家標(biāo)準(zhǔn)[13]。在肉制品加工過程中香辛料是不可缺少的調(diào)味品，它不僅能夠產(chǎn)生芳香，增加肉制品風(fēng)味，而且具有防腐、抗菌、抗氧化的作用，能夠提高肉制品的貯藏性[14-15]。同時天然香辛料還具有多種其他功能，例如它能夠增進食欲、對肉制品有著色作用，而且對人體具有一定的食療保健作用，如抗氧化、抗菌消炎、防癌、抗癌等[16]。天然香辛料中幾種有效活性成分的分子結(jié)構(gòu)如圖1～4所示。

2 天然香辛料的抗氧化機理

脂肪氧化是由自由基的自動催化引起的，主要包括鏈的引發(fā)、傳遞和終止3 個反應(yīng)階段[17-18]。許多研究表明，天然香辛料的抗氧化機理主要與其酚類、黃酮類等抗氧化成分密切相關(guān)，這些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中含有活性氫，能夠與活潑的過氧自由基結(jié)合，清除自由基，同時自身轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定半醌式結(jié)構(gòu)的酸基自由基，螯合金屬離子，減緩自動氧化鏈反應(yīng)的傳遞速度，阻斷鏈反應(yīng)[19-21]。同時香辛料的抗氧化成分主要包含多酚類及其衍生物、黃酮類、豆香精類等，這些成分可以減緩由氧化物酶（peroxidase，POD）導(dǎo)致的肉制品腐敗變質(zhì)，其抗氧化機理主要包含以下四方面：直接抑制或清除自由基；激活抗氧化體系，同時抑制與自由基有關(guān)的酶；螯合過渡金屬離子；抗氧化成分間協(xié)同作用[22-23]。

3 天然香辛料在肉制品中的應(yīng)用

3.1 丁香在肉制品中的應(yīng)用

丁香是桃金娘科植物丁香的干燥花蕾，它不僅是一種藥食兩用的中草藥，還是一種很好的天然香辛料，其味辛、性溫，有溫中降逆、溫腎助陽的功效[24]。丁香中的丁香精油具有較強的抗氧化作用[25-26]。采用氣相色譜（gas chromatography，GC）法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-mass spectrometry，GC-MS）法對丁香花蕾粉末和丁香葉濃縮精油中的揮發(fā)性成分進行分析，發(fā)現(xiàn)丁香花蕾粉末揮發(fā)油中丁香酚的含量最高（相對含量高達68%），丁香葉濃縮精油中的主要成分也是丁香酚（76%）[27-28]。丁香的抗氧化活性物質(zhì)主要存在于弱極性的乙酸乙酯部位，酸水解處理能進一步提高丁香有效部位的抗氧化活性；丁香酚的化學(xué)名稱為2-甲氧基-4-（2-丙烯基）苯酚，其在pH>9.5的堿性條件下可以產(chǎn)生自由基，清除活性氧[29-32]，這是由于含有酚羥基的物質(zhì)容易失去氫原子，是良好的電子供體，氫原子能夠捕獲烷基過氧化基團（ROO·）的氧原子，且其反應(yīng)速率遠高于過氧化基團氧化食品作用底物的速率，丁香酚還能抑制低密度脂蛋白的氧化，這是由于其能夠清除頑固自由基（2，2-二苯基-1-苦基肼（2，2-diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH）自由基）、減少過渡金屬離子，如清除二價銅離子、降低鐵離子濃度，從而有效延緩多不飽和脂肪酸反應(yīng)生成過氧化氫和烷氧基的過程，減少脂質(zhì)過氧化啟動物鐵氧系螯合物的產(chǎn)生。Burt[32]認為丁香酚等芳香精油類物質(zhì)具有疏水性，疏水性氨基酸可以捕獲脂類自由基、加強抗氧化肽與疏水性多不飽和脂肪酸的相互作用，從而延緩脂質(zhì)氧化反應(yīng)。

姚成強等[33]發(fā)現(xiàn)用丁香精油和桂皮精油處理冷卻豬肉能在一定程度上延緩其腐敗變質(zhì)。呂心泉等[34]發(fā)現(xiàn)在30 ℃條件下將丁香等香辛料提取物與尼生素混合，同時利用浸膜的方法處理燒雞和醬鴨，其保鮮時間可達6 個月。Kumudavally等[35]將丁香醇提物添加到新鮮羊肉中，結(jié)果表明，用有機酸處理羊肉表面，使其pH值降低后，在（25±2） ℃條件下的保存過程中，丁香醇提物可以有效抑制新鮮羊肉的變質(zhì)，同時延長其保質(zhì)期至4 d。章斌等[36]

發(fā)現(xiàn)與單一丁香提取液或殼聚糖溶液相比，將二者的復(fù)合液應(yīng)用于牛肉丸的保鮮時具有更好的效果。

3.2 迷迭香在肉制品中的應(yīng)用

迷迭香是唇形科迷迭香屬植物，其本身與其提取物是畜禽類產(chǎn)品中研究及應(yīng)用最多的天然抗氧化劑[37]。劉杰[38]、祖歌[39]、肖露平[40]等的研究表明，迷迭香提取物作為天然抗氧化劑，其主要活性成分為迷迭香酚、迷迭香酸、鼠尾草酚和鼠尾草酸，其中鼠尾草酸的活性最強。鼠尾草酸的主要作用機理是其能夠作為斷鏈型自由基終止劑，通過捕獲過氧自由基抑制過氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)；迷迭香酸是一種多酚，是天然存在于迷迭香、鼠尾草和馬郁蘭等植物中的水溶性含多酚羥基的化合物，其所含酚羥基能夠提供氫原子，與油脂自動氧化過程中形成的過氧自由基結(jié)合，從而發(fā)揮其抗氧化作用。

Nissen等[41]在熟豬肉餡餅中使用迷迭香作為天然抗氧化劑，結(jié)果表明，與空白對照組相比，添加迷迭香肉餅的硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)（thiobarbituric acid reaction substances，TBARs）值和己糖值均顯著下降

（P<0.05）。Mielnik等[42]向機械去骨火雞肉中分別添加3 個不同水平的5 種市售迷迭香產(chǎn)品，經(jīng)過7 個月的貯藏后，迷迭香處理組火雞肉的TBARs值均低于對照組

（P<0.05），且迷迭香產(chǎn)品的質(zhì)量和添加水平在抑制脂質(zhì)氧化中起著重要作用。Ahn等[43]研究了油樹脂迷迭香對熟牛肉中脂質(zhì)氧化的影響，將樣品置于無菌塑料袋中，4 ℃條件下保存9 d，結(jié)果表明，與對照組相比，用油樹脂迷迭香處理樣品的TBARs值和己醛值均有所降低

（P<0.05）。Sebranek等[44]的研究表明，在肉制品中添加迷迭香比添加BHA和BHT復(fù)配物的抗氧化效果更好。張慧蕓等[45]通過測定熟肉糜貯藏期間的pH值、色差及TBARs值來研究迷迭香提取物對熟肉糜的抗氧化效果，同時與BHA的抗氧化效果進行比較，結(jié)果表明，0.05%的迷迭香提取物與0.02%的BHA效果相當(dāng)，且抑制氧化效果顯著，還能夠增加肉糜鮮紅的色澤。陳璐等[46]測定了在-18 ℃貯藏期間添加不同水平迷迭香的速凍牛肉丸的品質(zhì)變化，結(jié)果表明，隨著貯藏時間的增加，與對照組牛肉丸相比，迷迭香的添加能夠抑制牛肉丸中微生物的生長，并顯著延緩脂肪氧化（P<0.05）；貯藏120 d后，迷迭香組牛肉丸仍具有較好的色澤與氣味，且隨添加量的增加，樣品的過氧化物值和TBARs值增長速率均顯著下降（P<0.05）。

3.3 肉桂在肉制品中的應(yīng)用

肉桂亦稱桂皮、大桂等，肉桂既是香辛料，又是一種藥材，有溫中散寒、溫腎補陽、明曖脾胃、除積冷及通血脈等功效。肉桂又是一種極為常見的香料，既可作為烹任中的調(diào)味料，又可作為香料調(diào)配出各種香型（如玫瑰香型、薰衣草香型）的香精[47]。同時，肉桂還是一類值得開發(fā)的天然保鮮劑和抗氧化劑，這是由于肉桂中含有1%～2%的揮發(fā)油（桂皮油），其主要成分包括黃酮類、酚類、醛類、皂苷類、萜類、生物堿類和多糖類等物質(zhì)，這些物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)中含有活性氫，在適當(dāng)?shù)臈l件下能夠釋放活性氫，與活潑的自由基形成穩(wěn)定的氫過氧化物，而自身則轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定半醌式結(jié)構(gòu)的酸基自由基，與金屬離子螯合，清除引發(fā)鏈反應(yīng)的活性自由基，捕捉鏈傳遞階段產(chǎn)生的過氧自由基，減緩自動氧化鏈反應(yīng)的傳遞速度，繼而阻斷鏈反應(yīng)，從而抑制脂類的進一步氧化[48-49]。

夏秀芳等[50]對添加不同濃度肉桂提取物的冷卻肉中的細菌總數(shù)、高鐵肌紅蛋白（metmyoglobin，metMb）含量、pH值等指標(biāo)進行測定，結(jié)果表明，貯藏21 d時，冷卻肉的各項指標(biāo)均處于鮮肉水平，這說明肉桂提取物對冷卻肉具有良好的保鮮效果。然而Jayathilakan等[51]發(fā)現(xiàn)將牛肉、豬肉和羊肉用不同種類的抗氧化劑處理，在沸水浴中煮熟，并在大氣壓下煮制35 min，5 ℃條件下保存6 d，用肉桂處理的樣品和用BHA及0.02%的PG處理，樣品間的TBARs值沒有顯著差異（P>0.05）。

3.4 八角茴香在肉制品中的應(yīng)用

八角茴香又名大茴香，是我國的特產(chǎn)調(diào)味料和中藥，其味甘、性溫，具有祛風(fēng)理氣、溫陽散寒、和胃調(diào)中、理氣止痛等功效，且其富含具有抗氧化作用的黃酮、多酚和多糖等化合物[52-53]，這類化合物能夠提供氫原子，氫原子容易與氧化基團（ROO·）的氧原子結(jié)合，從而阻斷脂質(zhì)氧化反應(yīng)，發(fā)揮抗氧化作用。

Singh[54]、龔蘇曉[55]等的研究表明，八角茴香是一種兼具抗氧化和抑菌作用的天然香辛料，與合成抗氧化劑相比，八角茴香的抗亞油酸氧化能力、還原能力以及DPPH自由基清除能力與之相當(dāng)，同時還能夠顯著降低食用油中丙二醛的含量。殷燕等[56]發(fā)現(xiàn)八角茴香能夠顯著提高冷藏豬肉餅的蛋白質(zhì)抗氧化效果（P<0.05），且在10 d的冷藏過程中，質(zhì)量濃度為0.06、0.09 g/100 mL的八角茴香提取物的抗氧化效果與0.02 g/100 mL的BHT相當(dāng)，且能夠在一定程度上改善肉制品色澤，提高其感官品質(zhì)。

3.5 其他香辛料在肉制品中的應(yīng)用

由于多酚、類黃酮、木脂體和萜類化合物的存在，香料已被證明具有抗氧化性能。El-Alim等[57]將香辛料（主要包括馬郁蘭、野馬郁蘭、丁香、薄荷、肉豆蔻、肉桂、羅勒、百里香和姜等）及其提取物添加到生雞肉和豬肉中，發(fā)現(xiàn)樣品的TBARs形成被抑制（P<0.05）；同時發(fā)現(xiàn)鼠尾草、百里香和羅勒提取物在抑制豬肉中TBARs的生成方面比姜更有效（P<0.05）。Park等[58]研究了大蒜和洋蔥粉在新鮮豬肚和豬腰中的抗氧化作用，將樣品真空包裝，并在8 ℃條件下貯藏28 d，結(jié)果表明，與空白對照組相比，添加大蒜和洋蔥粉的樣品TBARs值降低（P<0.05）；然而用大蒜或洋蔥粉處理豬肉的TBARs值沒有顯著降低（P>0.05）。Dwivedi等[59]評估了肉桂、丁香、茴香、胡椒粉和八角茴香粉5 種香料的混合物對熟牛肉的抗氧化作用，發(fā)現(xiàn)混合物中0.5%肉桂、0.1%丁香、0.5%茴香、0.5%胡椒粉和0.5%八角茴香（均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）為最佳添加水平，此時熟牛肉樣品的TBARs值與對照組相比最低。盧付青[8]通過感官評定及汁液流失率、菌落總數(shù)、TBARs值、總揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、pH值、嫩度及色差等指標(biāo)測定，評價洋蔥、辣椒和藿香提取物對冷卻豬肉的保鮮效果，結(jié)果表明，隨著貯藏時間的延長，0.5%洋蔥單一保鮮液及0.5%辣椒和0.3%藿香復(fù)合保鮮液的保鮮效果較好，在真空包裝和冷藏條件下，冷卻豬肉的保鮮期可延長至23 d。Vasavada等[60]研究了天然香辛料在加工牛肉中的抗氧化效果，發(fā)現(xiàn)黑胡椒、辣椒、香菜、小茴香、茴香、姜、肉豆蔻和八角茴香的最低有效添加水平均為0.5%，小豆蔻為1.0%。

4 結(jié) 語

香辛料是一類天然植物性原料，是肉制品加工過程中不可缺少的調(diào)味品，它不僅能夠在肉制品中產(chǎn)生芳香，增加其風(fēng)味，增進食欲，而且具有防腐、抗菌、抗氧化的作用，能夠提高肉制品的貯藏性，還對人體具有一定的食療保健功能。丁香、迷迭香和肉桂都表現(xiàn)出比一些合成抗氧化劑更強的抗氧化性能，但某些成分可能會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，從而影響其可接受性，如迷迭香提取物用于某些肉制品時會引起顏色變化，這可能會被認為產(chǎn)品未煮熟，同時它還會影響肉制品原有的味道。通過對香辛料中的有效單一活性成分進行提純，并對各種抗氧化活性成分之間的增效作用進行多方面的深入研究可以排除限制其應(yīng)用的各種因素，解決其在添加過程中對肉制品滋味和風(fēng)味等感官品質(zhì)的影響，為高效抗氧化劑的合成提供科學(xué)依據(jù)，以期生產(chǎn)出具有增效作用且無毒害的“天然復(fù)合抗氧化劑”。同時，隨著天然抗氧化劑種類的增多以及生產(chǎn)成本的進一步降低，在不久的將來，天然香辛料作為天然抗氧化劑的一種，其研究將不僅應(yīng)用于食品行業(yè)，而且對于醫(yī)療、保健行業(yè)均具有重要意義。

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