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茶多酚在預制調理食品中的應用進展

2020-01-07 20:42杜密英王敬涵孫卉莫美蓮李玉瑩何志貴
食品與發酵工業 2020年14期
關鍵詞:保鮮劑茶多酚保質期

杜密英,王敬涵,孫卉,莫美蓮,李玉瑩,何志貴

(桂林旅游學院,廣西 桂林,541006)

我國烹飪經過悠久的歷史發展,形成了各具特色的地方風味菜肴,不同的烹飪方式給人們帶來了獨特的美食享受。然而,傳統的烹飪食品制作需要熟練的技術及復雜的操作過程,眾多家庭難以制作和享用。當前社會,人們的生活節奏加快,餐飲消費方式發生變化,預制調理食品彌補了傳統烹飪食品的缺陷,簡化了傳統烹飪食品的繁雜程序,節約了烹飪時間,逐漸進入人們的生活。預制調理食品一般是指以農、畜、禽、水產品為原料,經適當加工,以包裝或散裝形式于冷凍、冷藏或常溫的條件下貯藏、流通和售賣,可直接食用或食用前經簡單加工的產品。預制調理食品種類繁多,根據原料種類可分為肉類預制調理食品、水產類預制調理食品、米面類預制調理食品、菜肴類預制調理食品以及其他預制調理類食品[1]。本文則根據此分類方法討論茶多酚在預制料理食品中的應用研究。

1 茶多酚組成及生物活性

茶多酚是一種天然食品添加劑,在綠茶中的含量比較高,達36%。茶多酚主要的化學成分是兒茶素、花色素縮酚酸等,其中兒茶素是其最重要的活性物質,占茶多酚含量的60%~80%。兒茶素主要為表兒茶素、表兒茶素沒食子酸酯,表沒食子兒茶素和表沒食子兒茶素沒食子酸酯4種物質。茶多酚具有多種活性功能,抗氧化是其最重要的活性功能,在食品保鮮中,能夠抑制蛋白質、脂肪等氧化,從而保護食品品質。其次,抑菌性也是其重要的活性功能之一,在預防食品腐敗中,能夠抑制細菌生長,從而延長食品保質期。茶多酚還有抗菌、抗腫瘤等活性功能。這些活性功能使茶多酚在保鮮、防腐、護色等領域具有重要作用,不僅在食品工業得到廣泛應用,在藥品、保健品、化妝品等其他行業也被廣泛應用。

2 茶多酚在預制調理食品中的應用研究

2.1 肉類預制調理食品中的應用研究

肉類預制調理食品在加工和貯藏中因脂肪氧化、蛋白氧化、揮發性風味物質變化等因素影響,容易引起色澤、嫩度、持水性等變化,從而降低其感官性狀及保質期。另外,肉類預制調理食品在加工或貯藏中,因微生物滋生及有害物質的產生也會影響食品的安全性。研究表明,將茶多酚應用在肉類預制調理食品中,可提高其品質及貯藏期。

2.1.1 抗氧化作用

茶多酚應用在肉類預制調理食品中,可抑制脂肪氧化、蛋白氧化,保持食品感官品質及理化性質。肉類的蛋白質氧化不僅影響其感官質量,也會影響其加工特性,持水性及口感。肌原纖維蛋白是肉類中主要的蛋白質,其氧化對肉制品品質密切相關。在氧化條件下加入質量濃度為0、0.02、0.2、1.0 mg/mL茶多酚,研究其對豬肉肌原纖維蛋白理化和凝膠特性的影響。結果表明,氧化處理后,隨著茶多酚質量濃度的增加,蛋白質游離巰基和內源色氨酸熒光強度逐漸增加,凝膠保水性呈升高趨勢,自由水含量顯著降低,提高了蛋白質凝膠保水性[2]。MITSUMOTO等[3]將兒茶素和VC加入到生的牛肉、雞肉餡餅和熟的牛肉、雞肉餡餅中,研究生、熟牛肉、雞肉餡餅冷藏過程中感官品質、顏色、脂質氧化等變化情況。結果表明,兒茶素的抗氧化能力大于VC。張健凱等[4]的腌制豬肉模型實驗同樣表明了茶多酚抑制脂肪氧化能力強于VC的結果,且500、800 mg/kg的茶多酚相對于300 mg/kg的茶多酚與對照組差異顯著。另外,MUSTAFA[5]的研究表明,在絞碎牛肉中添加1%~2%的綠茶提取物可以減少脂肪氧化,并通過降低冷卻后肌紅蛋白的形成來穩定肉的顏色。FAN等[6]研究的茶多酚對豬肉香腸品質和貨架期的影響實驗表明,0.03%茶多酚處理組在菌落總數、pH值、硫代巴比妥酸、感官特性等方面均優于對照組。WANG等[7]用1%的茶多酚、殼聚糖和山梨酸鉀分別對冷卻羊肉進行涂膜保鮮。結果發現,茶多酚涂抹保鮮的冷卻羊肉在大腸菌群總數、揮發性鹽基氮等指標都優于殼聚糖和山梨酸鉀涂膜,可以使羊肉的保質期延長7 d左右。由此可見,茶多酚在肉類預制調理食品中的抗氧化效果明顯,并在一定濃度范圍內,抗氧化作用隨濃度增加而增加,從而延長肉類預制調理食品的貯藏時間。

2.1.2 抑菌作用

肉類預制調理食品營養豐富,但在加工、運輸及貯存環境等均會受到微生物污染,直接影響肉類品質。茶多酚具有很好的防腐作用,對假單胞菌、乳酸菌等有較強的抑制作用。JUNEJA等[8]研究了2種綠茶提取物[兒茶素含量低(141 mg/g)的綠茶粉,兒茶素含量高(697 mg/g)的綠茶提取物]對牛肉、雞肉和豬肉從絞碎到冷藏期間產氣莢膜梭菌孢子萌發和生長的抑制作用。結果顯示,添加0.5%、1.0%和2%的綠茶提取物可導致產氣莢膜梭菌孢子生長的濃度和時間依賴性抑制。其中,在2%的綠茶提取物濃度下,牛肉、雞肉和豬肉在所有冷藏率下均表現出顯著的抑制作用。LORENZO等[9]研究了茶葉、葡萄、板栗、海藻4種天然提取物在豬肉餅中的抗氧化活性。檢測2 ℃下貯藏20 d的改性氣調包裝豬肉餅中的總活菌數、乳酸菌、假單胞菌等微生物腐敗參數。結果表明,茶葉和葡萄提取物均抑制了腐敗菌的生長。SIRIPATRAWAN等[10]進行了含綠茶提取物的殼聚糖活性膜延長豬肉香腸貨架期的研究,其中微生物指標結果顯示,含綠茶提取物的殼聚糖活性膜包裹的樣品微生物生長低于殼聚糖活性膜包裹的樣品??梢?,茶多酚處理肉類預制調理食品能夠抑制腐敗菌生長,且具有天然防腐劑優勢,在延長肉類預制調理食品貨架期方面能夠發揮重要作用。

2.1.3 復合保鮮作用

茶多酚也常常與其他保鮮劑制成復合保鮮劑,或者配合不同包裝方法來延長肉類預制調理食品的保質期。用乳酸鏈球菌素(Nisin)0.05%,乳酸鈉4.0%、茶多酚0.02%、納他霉素0.01%的復合保鮮劑處理預制雞丁,在4 ℃保藏條件下,其貨架期可達到15 d,顯著延長[11]。ZHAO等[12]用Nisin、茶多酚和殼聚糖復合保鮮劑處理冷鮮豬肉,冷鮮豬肉保質期延長了11 d。QIN等[13]研究了殼聚糖-茶多酚復合膜處理的豬肉餅在品質和貨架期的影響,豬肉餅保質期延長了6 d。在與包裝技術聯用方面,茶多酚與真空包裝聯用延長了調理羊肉丸保質期,且提高了食用安全性[14]。黃桂龍[15]用最佳復配比為乳酸鈉4.0%、Nisin 0.05%、納他霉素0.02%的天然復配保鮮劑對預調理豬肉餡進行保鮮,采用真空包裝方式,預調理豬肉餡的保質期可達18 d以上。而Nisin 0.05%、乳酸鈉3.00%、茶多酚0.015%、納他霉素0.025%的復配保鮮劑能使真空包裝0~4 ℃保藏條件下的冷鮮調理燒烤牛肉貨架期達到27 d,較對照組延長了21 d[16]。陽曦[17]則用0.03% Nisin、4.00%乳酸鈉、0.01%茶多酚和0.01%納他霉素的復合保鮮劑結合托盤包裝,使預調理燒烤里脊貨架期達到了18 d。茶多酚復合保鮮通常比單一成分保鮮效果好,再結合工程化保鮮包裝技術,對肉類品質保持及延長貨架期具有重要意義。

2.2 水產類預制調理食品中的應用研究

水產品品種繁多,肉質細嫩,容易消化吸收,深受人們青睞。水產類預制調理食品因蛋白質結構松軟,且水分含量比較高,品質容易發生變化。茶多酚作為天然保鮮劑,用在水產類預制調理食品中主要發揮其保鮮作用,延長水產類預制調理食品保質期。

茶多酚、殼聚糖和溶菌酶組成復合生物保鮮劑,提高了羅非魚的抑菌能力,能夠延長羅非魚的冷藏保鮮期[18]。LI等[19]用0.2%茶多酚和0.2%迷迭香提取物浸漬預處理大黃花魚,然后用1.5%的殼聚糖涂層處理。結果表明,茶多酚和迷迭香提取物浸漬,殼聚糖涂膜處理能更有效地保持黃花魚的品質,并延長保質期8~10 d。楊勝平等[20]研究表明,0.4%茶多酚結合1.0%殼聚糖復合涂膜處理帶魚,能夠明顯抑制細菌的生長繁殖,延緩揮發性鹽基氮和硫代巴比妥酸值的上升,冷藏條件下能將帶魚的保鮮期從4~5 d延長至12~13 d。YANG等[21]研究了茶多酚和Nisin對烏龜肉在4 ℃貯藏15 d內品質的影響。結果表明,茶多酚和Nisin對改善烏龜肉的感官性狀、色澤等有顯著作用,保質期延長了3~6 d。余立等[22]將由3%殼聚糖、0.15%丙酸鈣與0.3%茶多酚組成的復合抑菌劑涂布于PA/PE膜內層,并真空包裝魚糜食品(福州鰻魚丸),其貨架期在10 d以上,可以滿足常溫環境下魚丸通過電商快遞3~5 d送達的要求。JU等[23]研究了茶多酚與Nisin聯合作用于鮮凍和冷卻7 d的鱸魚魚片。結果表明,茶多酚和Nisin復合防腐劑有效改善了鱸魚魚片的理化和感官性質。NIE等[24]則研究了茶多酚與海藻酸鈉復合涂層日本鱸魚魚片,同樣改善了鱸魚魚片的理化和感官性質。于曉慧等[25]研究了即食小龍蝦復合生物保鮮劑的優選及保鮮效果研究。結果表明,茶多酚與殼聚糖、茶多酚與ε-聚賴氨酸對即食小龍蝦的保鮮具有顯著的交互作用。王雅玥等[26]在蟹醬中添加0.05%茶多酚、0.03%抗壞血酸和0.04% Nisin且熱殺菌處理,其常溫貯藏天數可達6周。從應用研究來看,茶多酚用在水產品保鮮中主要采用復合保鮮方法,其作為生物保鮮劑,安全性高,有利于水產品預制調理食品的發展。

2.3 米面類預制調理食品中的應用研究

米面類預制調理食品在預制調理食品中發展比較早,種類也比較多。茶多酚用在米面類預制調理食品具有改變面團流變學特性、抗氧化、改變淀粉消化特性、防止生濕面褐變等作用,從而提高米面類預制調理食品品質。

2.3.1 改變米面特性

米面特性是加工米面預制調理食品的基礎,其特性直接關系到產品質量。潘俊嫻等[27]選用抹茶、速溶茶和茶多酚3種原料制成茶面團,研究面團流變學特性。結果顯示,添加抹茶、速溶茶和茶多酚影響了面團的粉質和拉伸等流變特性,能夠促進面團的形成與穩定,其中添加1%茶多酚時穩定時間最長,能顯著增大面團的拉伸面積、拉伸阻力、拉伸比例和延伸度,增加面團的面筋含量,提高面團制品的咀嚼度。WU等[28]將綠茶多酚添加到糙米、精制米粉和大米淀粉中后發現,綠茶多酚可顯著影響糙米、精制米粉和大米淀粉的糊化特性和熱力學性質,表明綠茶多酚在抑制米制品的回生和提高其凍融穩定性很有優勢。辛烯基琥珀酸酐改性蠟質玉米淀粉(octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch after heat-moisture treatment,HT-OSAS)是一種熱穩定的緩慢消化淀粉(heat-stable slow digestible starch,SDS),但其作用機理尚不清楚。WANG等[29]以茶多酚為探針,研究了SDS緩慢消化的結構基礎。結果顯示,茶多酚對HT-OSAS分子締合具有抑制作用,并通過辛烯基琥珀酸酐介導的疏水作用形成了緊密的HT-OSAS物理結構,從而使SDS具有慢消化特性。通過實驗研究表明,茶多酚對米面特性具有改善作用,從而提高米面類預制調理食品的質量。

2.3.2 其他作用

米面類預制調理食品品質受到多方面影響。MILDNER-SZKUDLARZ等[30]研究了綠茶提取物對餅干脂質組分氧化穩定性的影響,并比較了綠茶提取物與常用合成抗氧化劑丁基羥基茴香醚(butyl hydroxyanisole,BHA)的抗氧化活性。結果表明添加1%的GTE對餅干的脂質穩定性有很好的抗氧化作用,且抑制率高于BHA。孫子欽等[31]研究了茶多酚對生濕面的影響。生濕面在貯藏時容易發生褐變,影響其外觀及商業價值。當茶多酚添加量為0.008%時,對生濕面褐變抑制效果最佳,但其相比于葡萄糖氧化酶、抗壞血酸,其褐變抑制效果較差。尚新彬等[32]將1.0%硫酸鈣、1.0%檸檬酸、0.04%茶多酚復合物加入到面包中,面包的丙烯酰胺含量下降了63.3%。米面類預制調理食品加入茶多酚,改善了食品品質,但某些功能劣于其他添加劑,在實際運用中,需要根據茶多酚及食品特性合理使用。

2.4 菜肴類預制調理食品中的應用研究

菜肴類預制調理食品起步比較晚,發展相對緩慢,目前主要原因是傳統中式菜肴加工程序多,影響菜肴質量的因素多,主要憑廚師的經驗去體會和熟練運用。但隨著加工設備的發展、中式菜肴標準化生產、加工工藝改進等不斷研究,菜肴類預制調理食品逐漸發展。目前,諸如紅燒肉、水煮牛肉、宮保雞丁、魚香肉絲等預制菜肴類食品已成為家庭取代餐。但菜肴類預制調理食品還存在基礎研究薄弱、科技含量不高、產品標準缺乏等諸多問題。茶多酚應用在菜肴類預制調料食品中,能夠提高菜肴貯藏品質、抑制烹飪過程中有害物質的產生等。

2.4.1 提高菜肴貯藏品質

菜肴類預制調理食品經過烹調工藝,發生了復雜的化學反應,影響其貯藏品質,茶多酚加入其中,可以作為菜肴品質保持劑。黃文壘[33]在方便菜肴魚香肉絲工藝改良與綜合保鮮技術研究中,將0.05% Nisin、0.02%茶多酚、0.03%納他霉素和3.84%丁香桂皮浸提液配制成復合天然保鮮液作用于菜肴。結果表明,室溫條件下處理組樣品的保質期可達28 d,而對照組樣品的保質期僅有7 d;冷藏溫度下處理組樣品的保質期為35 d,對照組樣品的保質期大約是8 d。復合天然保鮮液表現出了較強的貯藏穩定性及抑菌特性。趙彤等[34]研究了生物防腐劑對符離集燒雞的保鮮作用。通過單因素實驗和響應面優化實驗表明,Nisin、溶菌酶、茶多酚、殼聚糖、納他霉素和ε-聚賴氨酸等6種生物防腐劑中,Nisin、溶菌酶、茶多酚3種生物防腐劑具有更好的抑菌效果。3種生物防腐劑復配后的最優添加濃度為Nisin 0.03 g/kg、茶多酚0.09 g/kg、溶菌酶0.10 g/kg。岑寧等[35]將Nisin、乳酸鈉、山梨酸鉀混合加入到常熟叫花雞的腹腔填料中,探討常熟叫花雞常溫下的保鮮技術。結果表明,常熟叫花雞填料中Nisin、山梨酸鉀、乳酸鈉添加量分別為0.15、0.18、0.10 g/kg時,常溫下保質期由原來的2 d延長至5 d。徐貞[36]以真空包裝香辣蟹為研究對象,通過正交試驗確定復合保鮮液成分最佳配比為茶多酚0.02%、Nisin 0.05%、山梨酸鉀0.03%時,保鮮液對香辣蟹的保鮮效果最佳。熊玲[37]確定了水晶豬肘的最佳發色組合,配比為異抗環血酸鈉400 mg/kg、煙酰胺500 mg/kg、茶多酚300 mg/kg,此條件下可使豬肉發色率較之單獨用100,150 mg/kg亞硝酸鈉時分別提升178.3%,60%,表明此發色組合高效實用可靠。

2.4.2 抑制有害物質產生

YAO等[38]研究了不同烤制方法和茶腌料對烤雞腿中雜環胺和苯并芘生成的影響,研究表明,電烤雞腿中雜環胺和苯并芘的總含量較低,可作為滿足消費者安全需求的替代烤法。相對于綠茶鹵汁,白茶鹵汁能顯著提高自由基清除活性,防止雜環胺和苯并芘的形成。因此,茶鹵汁可作為調味前處理,以保持肉的品質,減少烹調過沖中雜環胺和苯并芘的生成。WEISBURGER等[39]研究了茶多酚在肉類中抑制誘變劑雜環胺形成的作用。在肉的燒烤或油炸過程中會形成誘變劑雜環胺,這些誘變劑雜環胺增加癌癥風險。烹調前將茶多酚、綠茶多酚60?和紅茶多酚B?涂抹于碎牛肉,結果表明,茶多酚以劑量相關的方式抑制誘變劑雜環胺的形成。

2.5 其他預制調理類食品中的應用研究

2.5.1 果蔬中的保鮮作用

為了滿足消費者及餐飲業的快捷方便需求,鮮切果蔬也成為食品行業的一種新產品,即對蔬菜進行初步加工處理,進行清洗、切分、去心、修整、涂膜保鮮等處理。但鮮切果蔬經切配、修整等處理后,容易發生褐變,很大程度上影響了果蔬的感官性狀及貨架期。劉金鑫等[40]通過響應面法對鮮切青筍的護色配方進行優化,結合單因素實驗與響應面優化模型確定鮮切青筍的護色配比為抗壞血酸濃度0.44%,L-半胱氨酸濃度0.36%,茶多酚濃度0.039%,在此最佳配比下鮮切青筍褐變程度大大減小,顏色翠綠,外觀品質良好。李晶瑩等[41]研究了2種天然食品防腐劑在鮮切蔬菜保鮮中的應用研究。實驗表明,2%茶多酚涂膜的保鮮效果相對于殼聚糖最為突出,能有效延緩鮮切蔬菜感官品質的下降,降低質量損失。經涂膜后的鮮切青椒和黃瓜延長了貯藏期限。LAN等[42]制備了體積比為10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4和5∶5的聚乙烯醇/茶多酚抗菌膜,研究包裝草莓的貨架期。結果表明,聚乙烯醇與茶多酚體積比為8∶2時的復合膜顯著延緩了果實可滴定酸和可溶性固形物的流失,限制了微生物的增殖,延長了貨架期。

2.5.2 調味品中的抗氧化作用

復合調味品因風味良好,受到消費者歡迎,但因其使用時間較長,油脂、蛋白質等成分容易發生氧化反應,從而影響調味品品質。宋照軍等[43]研究了一種怪味方便復合調味醬,其最佳配方為鹽2%、芝麻醬25%、豆瓣醬25%、醋19%、糖14%、蔥1.5%、姜1.5%、蒜2%、花椒粉2%,色拉油8%、山梨酸鉀0.5 g/kg、茶多酚0.1 g/kg。經過熱處理后調配,再采用真空軟包裝滅菌,37 ℃下經過5 d保溫實驗,結果表明,產品符合商業無菌要求和相關質量標準。杜弘坤等[44]對一種大紅袍紅湯火鍋底料的抗氧化劑進行了優化,其最適添加組合為D-異抗壞血酸鈉0.782‰,茶多酚提取物0.067‰,乙二胺四乙酸0.055‰,檸檬酸0.513‰。茶多酚的應用,增加了復合調味品的抗氧化性能,而復合調味品的開發,適應了預制調理食品的發展,為各種專用菜提供了調味品,方便又美味。

2.5.3 油脂中的抗氧化作用

因氧化而引起的油脂老化和酸敗嚴重影響油脂質量,研究表明,茶多酚實驗于油脂中能夠抑制氧化作用。高浩祥等[45]研究了茶多酚在油炸過程中對馬鈴薯片品質及其貯藏穩定性的影響。結果表明,茶多酚對連續油炸過程中馬鈴薯片感官品質及硬度值的下降具有抑制作用,能夠增加油炸馬鈴薯片的貯藏穩定性,平均貨架期能夠延長8 d。初步分析,茶多酚在油炸過程中對油脂品質的保護作用是其能夠提高馬鈴薯片品質的重要原因。BAO等[46]制備了天然抗氧化劑茶多酚殼聚糖納米粒并將其加入明膠膜中,將經改性后的明膠膜應用實驗于魚油中,發現能顯著提高明膠膜的抗氧化性,魚油的氧化也被延緩。

3 展望

茶多酚作為一種天然多功能食品添加劑,相對于化學合成食品添加劑,安全性能更高,更能夠滿足人們追求綠色健康食品理念的要求。作為抗氧化劑、防腐劑、保鮮劑、護色劑,茶多酚添加到食品中能夠提高食品品質及穩定性,抑制細菌增長,延長保質期,成為食品行業近年來的研究熱點。預制調理食品在我國雖然起步晚,但自從投放市場以來,因其方便快捷、安全衛生、營養健康而越來越受到消費者的歡迎。但現階段,預制調理食品還存在基礎研究薄弱、品質及穩定性差等發展瓶頸,這些發展瓶頸為茶多酚在預制調理食品中的應用提供了研究方向。隨著食品工業化程度的提高,質量標準體系的完善,預制調理食品的種類會越來越多,例如藥膳預制調理食品、減肥預制調理食品、養生預制調理食品等。茶多酚也將在預制調理食品中發揮越來越重要的作用,發展前景廣闊。

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