中草藥提取物用于肉與肉制品儲藏保鮮研究進展

王鵬躍，李麗娟，劉潤葉，楊 林

（成都農業科技職業學院，四川 成都 611130）

肉及肉制品營養豐富，含有大量的脂類、蛋白質，多種維生素以及鈣、磷等礦物質，是人體代謝活動中重要的膳食營養素來源[1-2]。因營養素豐富且具有適宜的pH條件，肉及肉制品在常態下品質不穩定，容易發生脂肪、蛋白質氧化，微生物腐敗等，這些活動不僅消耗肉品的營養成分，還會產生次生代謝物甚至有毒有害物，影響肉在加工和儲藏過程中的感官和食用品質[3-5]，如脂質氧化會導致醛、酮、醇、酸和酯等揮發性化合物的形成，產生酸敗[6-7]。

引起肉品質劣變的因素主要有：微生物造成的腐敗、酶的自溶解、脂質氧化等[8]。光照、抗氧化劑濃度和氧通量等因素影響脂質氧化程度[9]。為避免肉制品脂肪和蛋白質中的氧化反應，傳統上使用二氧化硫或合成抗氧化劑如二丁基羥基甲苯（Butylated hydroxytoluene，BHT）、丁基羥基茴香醚（Butyl hydroxy anisd，BHA）和沒食子酸丙酯等。有研究表明通過添加亞硝酸鹽等可抑制致病性和腐敗微生物對食品營養物質的消耗和破壞，但這些成分易致癌或導致過敏反應[10-12]。

近年來，植物源的天然產品被廣泛應用，尤其在食品防腐劑領域[13]。使用天然抗菌劑代替傳統保鮮技術加工的食品更加迎合人們對天然、健康和營養的需求心理，越來越受到消費者的歡迎[14]。

中草藥提取物通常含有抗菌、抗氧化活性成分，對肉及肉制品腐敗變質、品質變劣有一定的抑制作用，可顯著延長肉制品的儲藏期，甚至可以提高食物的營養、保健價值。目前，關于中草藥提取物用于肉及肉制品儲藏保鮮的研究較多，但主要以碎片化的形式開展，而且長期以來中草藥的發展處于動態變化中，缺乏對中草藥提取物在肉及肉制品儲藏保鮮中的應用的系統性分析和總結。本文對近年不同研究者對中草藥植物活性成分的提取，以及這些提取物的抗氧化、抑菌功效等應用于肉及肉制品的儲藏保鮮領域的研究進行綜述，以期為將中草藥應用于肉類食品儲藏保鮮的研究提供參考，進一步提高中藥材用于食品研究的綜合利用及研究效率。

1 中草藥活性成分的提取研究

藥用植物提取物主要含酚類、烯類、酸類等成分，這些成分可以用有機溶劑、無機溶劑和水等提取，以實現對目標活性成分進行有效篩選和濃縮[15-17]?，F用的提取方式主要有浸漬法、索氏抽提法、超臨界流體萃取法、亞臨界水提取法和超聲輔助提取法等。提取的基本程序一般為：將藥用植物清潔，干燥，研磨成細粉，然后用單一或多種溶劑提取[18-19]。

周金鳳[20]分別以去離子水和乙醇對重樓、百部、積雪草等23種中草藥進行了提取。采取加熱回流的方法進行水提，以不同濃度乙醇（95%、75%、50%）進行梯度滲漉法醇提；并通過旋轉蒸發儀對提取液進行濃縮，制得約1 g/mL的提取物濃縮液。不同溶劑梯度滲漉法相對復雜，但可盡可能多地收集中草藥中的活性成分，如95%乙醇是為了提取出中藥材中的生物堿類、揮發油、樹脂和葉綠素成分，60%～70%乙醇是為了提取出苷類成分，40%～50%乙醇是為了提取出強心苷、單寧、蒽醌類及苷、苦味物質等[20-21]。

賴毅東[22]用不同溶劑對黃精等30種中草藥進行恒溫水浴振蕩提取，使用的溶劑有80%乙醇、80%丙酮、80%甲醇，乙醇∶甲醇（V∶V）=1∶1、乙醇∶丙酮（V∶V）=1∶1、甲醇∶丙酮（V∶V）=1∶1，結果表明同一中草藥的不同溶劑提取物的抑菌活性和抑菌譜有所差異。其余的提取研究情況總結如表1所示。

表1 中草藥植物及其提取物提取研究Table 1 Study on the Chinese herbal plants and their extracts

提取工藝、提取溶劑、藥用植物本身的特點決定了提取物的成分和含量，后期的使用或加工方式也影響作用效果。僅僅從提取手段和提取溶劑上看，選擇較多，例如多種有機溶劑的提取效率較高，但考慮用于食品的因素，選擇又較少，水是最為安全的溶劑，主要是基于后期能夠方便地消除溶劑本身對提取物成品用于食品加工中帶來的負面影響。對于活性成分的提取，應當首先考慮的是食用安全性，同時降低提取成本，以便工業化使用。

2 中草藥提取物在肉及肉制品儲藏保鮮中的利用途徑

中草藥提取物的利用方式主要為：提取物作為食品成分、提取物作為包裝成分（如保鮮涂膜/覆膜）及以小袋的形式附屬于食品包裝中[30-31]。

2.1 提取物作為食品成分

石榴皮提取物含有大量鞣質、多酚、黃酮、生物堿等物質，有一定的抗氧化能力。李穎等[32]將石榴皮提取物加入新鮮豬后腿肉糜中制作肉餅，考察石榴皮提取物對生豬肉餅品質的影響。結果表明，石榴皮提取物的添加對生肉糜的pH、蒸煮損失率無顯著影響，抑制肉的黃值度（b*）增加，對亮度值（L*）、紅度值（a*）有一定的負面作用，尤其在冷藏后期負面作用更加明顯。石榴皮提取物能有效抑制生肉餅冷藏過程中的脂肪氧化和蛋白氧化，其抑制效果優于陽性對照BHA組（0.01%），且石榴皮提取物質量分數越高抑制效果越好。

杭白菊為肉類工業中一種新型的抗氧化劑，具有很強的抗氧化活性，含有沒食子兒茶素、芹菜素、迷迭香酸、咖啡酸、鼠李膠、槲皮素等，可作為天然抗氧化劑用于功能性食品的開發和生產中。Khan等[25]在新鮮羊肉糜中分別添加0.1%和0.2%杭白菊提取物（Extract from chrysanthemum morifolium，CME）制備羊肉餅，以添加0.01%BHT為對照。結果表明：冷藏期間，與對照組相比，CME組樣品中巰基含量較高，硫代巴比妥酸反應物（Thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）和羰基含量較低，且CME含量的增加對脂質和蛋白質抗氧化效果更明顯。在肉餅中加入CME可以顯著降低pH和水分活度值，但對顏色和感官評分沒有影響。

2.2 提取物作為包裝成分

藥用植物提取物可作為制作包裝薄膜的成分，用于食品的包裹或覆膜。這種薄膜最基本的功能是隔絕氧氣，阻止水蒸氣的散失與吸收。肉品的感官色澤、脂質氧化、酶褐變、維生素損失及微生物生長均與氧氣相關，氧化反應導致肉類蛋白、色素和脂質等的降解，縮短肉品的儲藏期。氧氣對肉品質的不利影響可通過抗氧化膜來控制，即在膜配方中加入天然抗氧化劑，可通過氧屏障作用和抗氧化劑的結合-消耗作用來減少氧氣傳輸率，從而減少氧氣與肉品接觸，保護肉的品質。肉與肉制品在屠宰、銷售、儲藏期間可能受到多種食源性微生物污染，有害人體健康。藥用植物提取物制得的抗菌可食膜通過抗菌物質的緩釋來達到抑菌隔菌、保鮮的目的，肉用可食用膜最關鍵的功能是能持續釋放抗菌劑，其釋放速度取決于膜中重要元素的親合力而非化學結合，親合力越大，釋放速度越慢[3]。生物活性化合物的釋放速率應與致病性或腐敗微生物的生長速率相當或稍快[33]。另一方面，藥用植物提取物成分往往帶有特殊氣味，添加濃度較高時會影響食品的感官品質[9,34]。因而，這種將提取物融入造膜成分中控制活性物質向被保鮮肉品中的受控釋放顯得更有意義[7,33]。提取物作為包裝成分，如保鮮涂膜、覆膜等的案例研究報道較多，詳見表2。

2.3 以小袋的形式附屬于食品包裝中

這種應用形式主要是將中草藥提取物輔以其他成分替代傳統的抗壞血酸、鐵粉等裝入透氣小袋，封入食品包裝袋中；將涂有或夾層有中草藥提取物的緩釋片置入包裝袋中等[23,35]。這種應用主要是為起到調控食品與包裝空隙中的氣體組成（如氧氣、二氧化碳等），或釋放抑菌物質的作用。但對中草藥提取物用于這種方式的保鮮研究鮮有報道，這可能是由于所需原料成本高等因素。

上述研究開展的方式主要是體外試驗和食品模型構建。藥用植物提取物的利用方式也會影響儲藏保鮮效果，如將提取物活性物質利用納米技術處理，可增強活性物質的水溶性，促進對微生物細胞的作用。這一技術處理亦可優化活性物質與食品成分的相互作用，保護提取物成分不被氧化及掩蓋活性成分本身不良氣味等[36-37]。Xiong等[38]研究認為，負載活性納米乳液的生物聚合物可食用涂膜在豬肉保鮮方面具有巨大潛力。

3 中草藥提取物在肉與肉制品儲藏保鮮中的應用

目前，將中草藥植物提取物應用于肉及肉制品已成為研究熱點（見表2）。Guo等[45]將添加有不同質量分數（2%、4%和6%）的沙棘提取物制備的酯化馬鈴薯淀粉薄膜用于牛肉干包裝，將包裝好的牛肉干于市售條件下儲存。結果表明：該薄膜顯著降低了儲藏期間牛肉干的水分損失、L*、a*、TBARs和TVB-N含量（P＜0.05），添加有沙棘成分的薄膜具有延緩牛肉干品質劣變的作用。但薄膜中較高含量（6%）的沙棘提取物也會影響牛肉干的味道。Vargas-Sánchez等[23]研究比較了蜂膠提取物、抗壞血酸、BHT對冷藏生牛肉、生豬肉餅理化特征的影響，結果表明，蜂膠乙醇提取物有效降低了生牛肉、豬肉餅的脂質氧化和蛋白質氧化，并且保持了色澤與抗氧化穩定性。Zhang等[28]研究認為，玫瑰提取物玫瑰多酚可以通過抑制脂肪氧化、生物胺的形成和腐敗菌的生長，提高乳酸菌的生長速率和豐富度，進而提高發酵香腸的安全性。

表2 中草藥提取物在肉與肉制品上的應用Table 2 Applications of Chinese herbal extracts on meat and meat products

Wang等[15]將添加有肉桂和姜提取物的殼聚糖膜用于豬肉片的儲藏，可以有效地抑制微生物的生長、pH的升高和脂質氧化。通過GC-MS分析肉桂和姜提取物的成分表明，生姜中主要含檸烯、(-)姜烯、γ-萜品烯、β-倍半水芹烯、α-蒎烯等成分。肉桂中主要含順式肉桂醛、丁香酚、苯甲醛和苯乙醛等。Figueroalopez等[16]通過對肉豆蔻、丁香、黑胡椒提取物化學成分的分析表明，肉豆蔻主要含肉豆蔻酸、肉豆蔻醚、欖香素、檜烯、α-蒎烯等成分；丁香主要含丁香酚、乙酸丁香酚酯；黑胡椒主要含胡椒堿、反式-β-石竹烯、檸檬烯等，這些成分均具有抗氧化性和抑菌作用，能抑制大腸桿菌、傷寒沙門氏菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、單增李斯特菌等，可在食品工業保鮮中進行應用。

Shen等[46]在含革蘭氏陰性大腸桿菌和革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌的菌懸液中加入肉桂醛，研究肉桂醛的抑菌機理，結果表明，當大腸桿菌和金黃色葡萄球菌細胞暴露于最低抑制濃度的肉桂醛（0.31 mg/mL）時，菌體出現大量異常，包括細胞質膜脫離細胞壁、細胞壁與細胞膜裂解、胞質內容物滲漏、胞質內容物極化、細胞畸變、胞質內容物凝聚等，而且肉桂醛濃度越高，細菌膜損傷越嚴重。肉桂中提取分離的肉桂醛具有廣譜的抗菌活性[47]。同樣地，Chivandi等[48]指出，肉桂等含有的肉桂醛或許可抑制參與細胞因子相互作用和某些細胞功能的酶活性，干擾ATP酶的功能和擾亂細胞膜結構。

Lekjing等[40]使用殼聚糖膜、添加有丁香提取物的殼聚糖膜（丁香-殼聚糖膜）分別包覆處理熟豬肉香腸，結果表明，丁香-殼聚糖膜處理的香腸在儲藏期間各理化特性及感官品質變化更為緩慢，效果更佳，這主要是由于丁香中的丁香酚抑制了細胞內酶的活性，從而導致微生物細胞損傷。Jiang等[49]認為，藥用植物提取物表現出抑菌防腐作用主要與其含有的多酚類物質有關，多酚類物質能夠破壞細胞膜、阻礙電子及質子的傳遞，還可促使細胞內容物凝固。

另外，Song等[50]研究認為，丁香提取物具有抗氧化作用，研制了添加有丁香提取物的雞毛蛋白-明膠復合膜用于煙熏三文魚的包裝（處理組），并與雞毛蛋白-明膠復合膜（對照組）進行了對比。4℃儲藏12 d后，與對照相比，處理組的過氧化值和TBARs分別降低了28%和36%。

一般地，中草藥植物活性成分在肉與肉制品的儲藏保鮮中起著抑菌和抗氧化的雙重作用（詳見表2）。李曉[26]首次將銀杏葉、山楂葉、荷葉等5種中草藥植物提取物混合物運用于發酵香肚中，發現這些提取物的加入增強了香肚的體外抗氧化性，有益于提升香肚理化特征與感官品質，延長香肚的貨架期。同時，作者研究了提取物對大腸桿菌的抑制效果和抑制機理，表明其可破壞大腸桿菌細胞壁和細胞膜結構完整性，使細胞內溶蛋白泄漏，造成細胞產生空腔。

Zhang等[41]對由生姜提取物、魚皮明膠和ZnO納米顆粒制得的微乳液納米膜的性能進行了研究，并應用于鮮豬肉的儲藏包裝。對膜的微觀結構觀察得知，由生姜提取物而成的姜精油微滴嵌入明膠網絡結構中形成分散系統；該膜對腐敗菌和致病菌都有較強的抗菌活性，同時抑制脂肪氧化，TVB-N也顯著減少。隨著姜精油含量的提高，膜的厚度與伸長率增加，膜的拉伸強度和膠凝強度下降。即生姜精油的加入使魚皮明膠-ZnO納米粒薄膜用于肉類儲藏的適應性增強。

綜上，中草藥提取物在肉與肉制品上具有抑菌、抗氧化、延緩品質下降或提升感官品質的作用，能延長產品保鮮期或貨架期，部分研究也表明，提取物的用量稍大亦不利于產品保持感官品質。

4 總結與展望

中草藥提取物應用于肉與肉制品保鮮具有來源廣、活性高、安全性好、實用性廣泛、綠色環保、保證人體健康、豐富產品價值等特征。低濃度或少量的中草藥提取物活性物質便可對肉品的保護有顯著作用，但大多中草藥提取物特殊的藥性味道難以迎合消費者對產品感官和風味的要求，限制了其應用。需進行多品種多組分之間的聯合研究，互補優勢使單一活性成分缺陷最小化。

藥用植物區別于普通植物，部分具有“藥食同源”特性。藥用植物的栽培與鑒定長期持續發展，因而中草藥提取物用于肉品儲藏保鮮的研究還有很長的路要走；中草藥提取物用于食品中的安全風險評估、毒理學試驗、劑量要求等需加強研究；另外，加強與生理學、消化學等人體對食品中融入中草藥成分吸收相關的學科的聯合研究，最大化提高中草藥的藥用價值和激發其藥性。以多種途徑附著在肉品表面的中草藥提取物活性成分的釋放機理和動力學也是一個重要研究課題。為促成更好的儲藏保鮮效果，根據不同肉品的特征，加強中草藥成分在氣調儲藏保鮮、輻射保鮮、降壓儲藏保鮮等多種技術手段上的使用，以形成良好的柵欄保鮮效應。