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茶多酚在水产品保鲜中应用的研究进展

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中国茶网

2015年04月02日 11:04:26

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  为防止食品腐败变质,延长保质期,大多数食品较长时间的保存往往需要添加食品防腐剂。现在食品工业中主要使用的化学合成防腐剂虽然有许多优点,但有不同程度的毒性。天然抗氧化剂具有安全陛高、抗氧化能力强、无毒副作用和可防腐保鲜等优点,而成为当前研究的热点。茶多酚(TP)是从茶叶中提取的花青素和酚酸4类化合物,其中儿茶素的数量最多,

  约占茶多酚的60%~80%,它是抗氧化作用的主要成分。儿茶素主要有儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)和表没食子儿茶素没食子酸~(EGCG)6种。其中前4种为非酯型儿茶素,后2种为酯型儿茶素。这些物质的化学组成如图1所示。

  2茶多酚的理化性质

  纯的茶多酚是白色的不定形结晶或粉末,带茶香,有涩味,并略有吸潮性,在潮湿的空气中易氧化而呈淡黄色至褐色。茶多酚易溶于水及乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等有机溶剂,微溶于油脂,不溶于氯仿。茶多酚对热和酸比较稳定,但在pH≥8或光照条件下

  易氧化并褐变。

  3茶多酚的抗氧化性及抑菌性

  3.1茶多酚的抗氧化性

  茶多酚具有良好的抗氧化作用。自日本学者最早报导茶叶的抗氧化活性以来,数以百计的研究报道了茶叶及其活性组分的抗氧化活性。茶多酚中儿茶素类化合物对O2-OH一自由基的清除率达到98%以上,清除速率常数在lO ~10H数量级,对活细胞产生的氧自由基的综合清除效果优于VE和VC,具有良好的抗氧化作用。茶多酚的抗氧化作用主要通过以下4种机制完成:

  (1)茶多酚中的儿茶酚(邻苯二酚)结构具有很强的金属离子螯合的能力,从而降低了金属离子对氧化反应的催化作用。

  (2)茶多酚能够清除超氧离子自由基和羟自由基,从而减少对细胞DNA和其他分子的氧化损伤。

  (3)抑制氧化酶,减少自由基生成。通过猝灭自由基,增强抗氧化酶活性,如增强谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶、酯还原酶、谷胱甘肽一S一转移酶的活性。

  (4)茶多酚能与过氧自由基发生反应,从而终止脂质过氧化链反应。

  3.2茶多酚的抑菌性

  茶多酚对l2个细菌类群的近百种细菌均有抑制作用,其抑菌能力与浓度呈正相关。茶多酚的最小抑菌浓度(MIC)一般仅为每千克数百毫克,对食品中常见的几种微生物f如金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、沙门氏菌和变形杆菌等)的测试结果表明,其MIC均未超过1 g/L,最佳抑菌浓度为4.0 g/Lt。表明茶多酚对细菌具有广谱抑制作用和较强的抑制能力。

  茶多酚的抑菌机制目前尚不完全清楚,几种可能的机制主要有:①特异性地凝固细菌蛋白;②与细菌遗传物质结合;③破坏细菌细胞膜结构。茶多酚能够逐步破坏假单胞菌细胞壁的完整性,使得碱性磷酸酶渗出,继而破坏细胞膜,并在细胞膜上形成孑L道,加速内容物的渗漏,使细菌代谢发生紊乱,起到抑菌作用。

  影响茶多酚抑菌作用的因素主要有pH值、温度、NaC1等。pH值对茶多酚抑菌活性的影响较大,在酸性和中性环境中,茶多酚抑菌活性较好且较稳定,当pH值为7~8时抑菌活性最强,但随着碱性的增强,抑菌活性反而呈下降趋势。一定温度内处理不影响茶多酚的抑菌活性,即低温长时间放置和高温短时间加热对茶多酚抑菌活性影响不大。另外,NaCI可增强茶多酚的抑菌活性,其抑菌活性随NaC1质量浓度的增加呈量效关系。

  3.3茶多酚的增效剂

  3.3.1有机酸类

  酒石酸和柠檬酸分子中具有很多羟基结构,其质子可释放出来用于还原茶多酚。另外,有机酸还能螯合金属离子,使其不再起助氧化作用。

  3.3.2维生素类

  VE通过钝化氧化自由基的活性或与脂质过氧化自由基反应来抑制脂质过氧化作用,VC则以其良好的抗氧化性及抑菌性对茶多酚起到增效作用。

  3.3.3壳聚糖

  茶多酚与壳聚糖复合运用到牛肉中,具有较好的协同作用的效果。

  3.3.4脂溶性茶多酚

  由于极性抗氧化剂和非极性抗氧化剂在抗氧化功能上的互补性,使茶多酚和脂溶性茶多酚联合使用的抗氧化作用表现出显著的协同增效作用嘲。

  3.3.5 B一环糊精

  添加B一环糊精可以增强茶多酚对鱼糜的保鲜效果阎。

  4茶多酚在水产品保鲜中的应用

  水产品的特性是鲜度容易下降,腐败变质迅速。这是因为鱼贝类死后的僵硬、解僵及自溶等一系列变化进度快及鱼贝类结缔组织少、肉质柔软、水分含量较高、体内组织酶活性强、蛋白质和脂质比较不稳定的缘故。鱼贝类的脂肪含有多不饱和脂肪酸,如十四烯酸、棕榈油酸、十六碳二烯酸、油酸、亚油酸、山嵛烯酸、花生烯酸、二十碳烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸

  (DHA)等。这些不饱和脂肪酸极不稳定,在光照和高温条件下双键易氧化,逐渐分解成醛、酮类物质,使鱼肉产生不良气味而导致风味的改变和引起鱼肉蛋白质的腐败和变质。水产品的保鲜通常是用物理或化学方法延缓或抑制生鲜鱼贝类的腐败变质,以保持其新鲜状态与品质。茶多酚因为其良好的抗菌及抗氧化性作用已越来越多地被应用于水产品的保鲜中。

  4.1茶多酚在鲜鱼保鲜中的应用

  国内外许多学者研究了茶多酚对鲜鱼的保鲜作用,包括鲢鱼、鲫鱼、草鱼、鲤鱼、带鱼等,表明茶多酚能够明显地延缓鲜鱼腐败变质的速度。如Fann研究了在一3℃条件下碎冰贮藏时喷淋0.2%茶多酚对白鲢鱼的保鲜作用。结果发现,茶多酚能有效地抑制鱼肉组织内源酶的活性和腐败菌的生长繁殖,明显降低鱼肉的pH和TVB—N值,喷淋茶多酚的白鲢鱼货架期达到了35 d,比未喷淋的延长了7 d。汪兴平等把鲜鱼切片后,用6 g,L的茶多酚进行浸泡,在5℃条件下贮藏的货架期也达到35 d,这与Fan等人的处理方法不同,但研究结果相同。蓝蔚青等6 g/L的茶多酚加入到带鱼段中,冷藏贮存,带鱼段样品贮藏10 d仍能达到二级鲜度,比对照组延长了至少3 d的货架期。茅林春等㈣报道了茶多酚对微冻鲫鱼的保鲜作用,用0.1%的茶多酚浸泡的鲫鱼,在第20天的贮藏品质相当于未用茶多酚处理的第l0天时的品质。廖丹等惰不同浓度的茶多酚添加到草鱼中并提取鱼油,结果表明,茶多酚对过氧化值和丙二醛的影响都比较显著,添加茶多酚的处理比对照组的酸价值低

  30%左右,而且第5天后,浓度为0.05%和0.07%处理组的抗氧化作用仍然良好。

  4.2茶多酚在鱼糜保鲜中的应用

  鱼糜制品即是在鱼肉中加入2%~3%的食盐,研磨成肉糊后,再对其加热使之凝固制成的凝胶状食品的总称。鱼糜最初由日本于20世纪60年代以海产低值鱼类为原料加工而成,可以实现连续化生产,是一种大量加工转化鲜鱼的有效途径。鱼糜在冷藏条件下能够较好地保持鱼肉的鲜度,但是保持时问较短,且容易氧化腐败变质;而冷冻贮藏,又很容易使其水分流失和蛋白质变性,致使鱼糜凝胶强度和弹性降低。将茶多酚添加到鱼糜中,可在延长鱼糜货架期的同时提高鱼丸的凝胶性能。励建荣等将茶多酚用于梅鱼鱼丸保鲜作用的研究,鱼丸经真空包装后,于0℃下贮藏,添加了茶多酚的鱼丸细菌总数和TBA值比对照组低,硬度比对照组高,但其弹性与对照相仿。刘焱等fl31将茶多酚与VC和柠檬酸复合添加到鱼糜中,探讨茶多酚对鱼糜的保鲜效果。结果表明,添加了茶多酚的冷藏鱼糜的成胶性能较好,酸价与过氧化值以及TVB—N值都较低。以上研究表明,将茶多酚添加到鱼糜中具有较好的保鲜效果。但是,茶多酚是否会对产品的色泽产生影响,是否会与其他物质发生反应,影响鱼肉蛋白质的功能特性和产品营养特性等方面还有待探索。

  4.3茶多酚在牡蛎保鲜中的应用

  目前市场上牡蛎的销售以开壳为主,牡蛎机体相当柔软细腻,极易在加工或处理中受到破坏而破肚、变色及快速自溶等,目前常用的冻藏保鲜、高压处理保鲜等方法都会不同程度地对牡蛎机体组织造成伤害,臭氧处理也存在一定的残留问题,而茶多酚结合低温保鲜可在一定程度上缓解对牡蛎机体组织的伤害。曹荣等41采用1.0%茶多酚+O.5%壳聚糖+0.06

  溶菌酶的复合配方研究了在5℃条件下对牡蛎的保鲜效果,结果表明,复配保鲜剂处理组牡蛎的货架期为19 d,比未处理组延长了近1倍。而且两组货架期终点的优势腐败菌也明显发生了改变,未处理组为假单胞菌,处理组为乳酸球菌。

  4.4茶多酚在虾、蟹保鲜中的应用

  虾的鲜度变化规律和其他水产品相类似,当虾体变黑,体表失去光泽,呈现“腐败”状态时即不可食用。王朝瑾等l15J用茶多酚对南美对虾进行处理,通过挥发性盐基氮值和pH值的综合分析发现,经1.60%茶多酚处理的对虾肉保存时间可达8 d,延长了南美对虾的保期。李虹等,研究了茶多酚、乳酸链球菌素、溶菌酶以及山梨酸钾对蟹糊的抑菌作用,结果表明,用0.50%茶多酚+0.o8%~L酸链球菌素+0.03%溶菌酶+0.10%山梨酸钾复配成的保鲜剂可有效地抑制蟹糊中微生物的生长。

  5茶多酚应用中存在的问题及前景展望目前,食品添加剂正向着安全、营养的趋势发展。

  茶多酚因其具有高效的抗氧化、抑菌和保健功能,可以广泛用于水产品、油脂、肉类、火腿以及方便面等食品中。茶多酚作为一种天然、安全的食品防腐剂,在基础研究和应用方面虽然已经取得了较大的进展,但还存在如下几个问题:①对茶多酚防腐机理的研究还不够透彻;②茶多酚本身容易被氧化而产生具有较强氧化性能的物质和新的自由基,当食品中加入量过多时,它的作用反而和通常所期望的抗氧化特性相矛盾,达不到预期的效果;③由于茶多酚的脂溶性较差,直接加入到油脂性食品中会出现凝聚和沉淀,进而影响其抗氧化陛能的功效。所以,在加强茶多酚基础研究的同时,为了解决茶多酚溶解性和易被氧化的问题,可以将其改性。改性的方法主要有乳化法、分子修饰法和溶剂法等。茶多酚经改性后,一方面可提高其抑菌性,另一方面也可增加其油溶性,并减缓自行氧化的速度。

  我国茶叶资源十分丰富,每年生产量约65万t,其中约有13万t的茶片和茶末。同时,在茶叶生产过程中,还会产生大量的修剪叶和滞销的老粗茶,对茶多酚的综合开发利用可提供充足的资源保证。另外,茶多酚和其他天然添加剂复配可增强其抗氧化和抑菌效果,是今后研究的方向之一。基于茶多酚天然、安全的特性,相信其在食品中的应用将会有更广阔的发展空间。

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