茶多酚在预制调理食品中的应用进展

杜密英,王敬涵,孙卉,莫美莲,李玉莹,何志贵*

(桂林旅游学院,广西 桂林,541006)

摘 要 我国烹饪技术博大精深,烹饪食品丰富、美味,形成了各具特色的地方风味。烹饪食品因其保质期短,自动化程度低,从而影响了其发展。随着人们生活节奏的加快,预制调理食品越来越成为烹饪研究新方向。但预制调理食品现阶段还存在基础研究薄弱、品质及稳定性差等发展瓶颈。茶多酚作为一种天然食品添加剂,具有抗氧化、防腐、护色等作用,在食品行业发挥重要作用。该文主要讨论茶多酚在预制调理食品中的应用研究。

关键词 茶多酚;预制调理食品;食品添加剂;应用

我国烹饪经过悠久的历史发展,形成了各具特色的地方风味菜肴,不同的烹饪方式给人们带来了独特的美食享受。然而,传统的烹饪食品制作需要熟练的技术及复杂的操作过程,众多家庭难以制作和享用。当前社会,人们的生活节奏加快,餐饮消费方式发生变化,预制调理食品弥补了传统烹饪食品的缺陷,简化了传统烹饪食品的繁杂程序,节约了烹饪时间,逐渐进入人们的生活。预制调理食品一般是指以农、畜、禽、水产品为原料,经适当加工,以包装或散装形式于冷冻、冷藏或常温的条件下贮藏、流通和售卖,可直接食用或食用前经简单加工的产品。预制调理食品种类繁多,根据原料种类可分为肉类预制调理食品、水产类预制调理食品、米面类预制调理食品、菜肴类预制调理食品以及其他预制调理类食品[1]。本文则根据此分类方法讨论茶多酚在预制料理食品中的应用研究。

1 茶多酚组成及生物活性

茶多酚是一种天然食品添加剂,在绿茶中的含量比较高,达36%。茶多酚主要的化学成分是儿茶素、花色素缩酚酸等,其中儿茶素是其最重要的活性物质,占茶多酚含量的60%~80%。儿茶素主要为表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯,表没食子儿茶素和表没食子儿茶素没食子酸酯4种物质。茶多酚具有多种活性功能,抗氧化是其最重要的活性功能,在食品保鲜中,能够抑制蛋白质、脂肪等氧化,从而保护食品品质。其次,抑菌性也是其重要的活性功能之一,在预防食品腐败中,能够抑制细菌生长,从而延长食品保质期。茶多酚还有抗菌、抗肿瘤等活性功能。这些活性功能使茶多酚在保鲜、防腐、护色等领域具有重要作用,不仅在食品工业得到广泛应用,在药品、保健品、化妆品等其他行业也被广泛应用。

2 茶多酚在预制调理食品中的应用研究

2.1 肉类预制调理食品中的应用研究

肉类预制调理食品在加工和贮藏中因脂肪氧化、蛋白氧化、挥发性风味物质变化等因素影响,容易引起色泽、嫩度、持水性等变化,从而降低其感官性状及保质期。另外,肉类预制调理食品在加工或贮藏中,因微生物滋生及有害物质的产生也会影响食品的安全性。研究表明,将茶多酚应用在肉类预制调理食品中,可提高其品质及贮藏期。

2.1.1 抗氧化作用

茶多酚应用在肉类预制调理食品中,可抑制脂肪氧化、蛋白氧化,保持食品感官品质及理化性质。肉类的蛋白质氧化不仅影响其感官质量,也会影响其加工特性,持水性及口感。肌原纤维蛋白是肉类中主要的蛋白质,其氧化对肉制品品质密切相关。在氧化条件下加入质量浓度为0、0.02、0.2、1.0 mg/mL茶多酚,研究其对猪肉肌原纤维蛋白理化和凝胶特性的影响。结果表明,氧化处理后,随着茶多酚质量浓度的增加,蛋白质游离巯基和内源色氨酸荧光强度逐渐增加,凝胶保水性呈升高趋势,自由水含量显著降低,提高了蛋白质凝胶保水性[2]。MITSUMOTO等[3]将儿茶素和VC加入到生的牛肉、鸡肉馅饼和熟的牛肉、鸡肉馅饼中,研究生、熟牛肉、鸡肉馅饼冷藏过程中感官品质、颜色、脂质氧化等变化情况。结果表明,儿茶素的抗氧化能力大于VC。张健凯等[4]的腌制猪肉模型实验同样表明了茶多酚抑制脂肪氧化能力强于VC的结果,且500、800 mg/kg的茶多酚相对于300 mg/kg的茶多酚与对照组差异显著。另外,MUSTAFA[5]的研究表明,在绞碎牛肉中添加1%~2%的绿茶提取物可以减少脂肪氧化,并通过降低冷却后肌红蛋白的形成来稳定肉的颜色。FAN等[6]研究的茶多酚对猪肉香肠品质和货架期的影响实验表明,0.03%茶多酚处理组在菌落总数、pH值、硫代巴比妥酸、感官特性等方面均优于对照组。WANG等[7]用1%的茶多酚、壳聚糖和山梨酸钾分别对冷却羊肉进行涂膜保鲜。结果发现,茶多酚涂抹保鲜的冷却羊肉在大肠菌群总数、挥发性盐基氮等指标都优于壳聚糖和山梨酸钾涂膜,可以使羊肉的保质期延长7 d左右。由此可见,茶多酚在肉类预制调理食品中的抗氧化效果明显,并在一定浓度范围内,抗氧化作用随浓度增加而增加,从而延长肉类预制调理食品的贮藏时间。

2.1.2 抑菌作用

肉类预制调理食品营养丰富,但在加工、运输及贮存环境等均会受到微生物污染,直接影响肉类品质。茶多酚具有很好的防腐作用,对假单胞菌、乳酸菌等有较强的抑制作用。JUNEJA等[8]研究了2种绿茶提取物[儿茶素含量低(141 mg/g)的绿茶粉,儿茶素含量高(697 mg/g)的绿茶提取物]对牛肉、鸡肉和猪肉从绞碎到冷藏期间产气荚膜梭菌孢子萌发和生长的抑制作用。结果显示,添加0.5%、1.0%和2%的绿茶提取物可导致产气荚膜梭菌孢子生长的浓度和时间依赖性抑制。其中,在2%的绿茶提取物浓度下,牛肉、鸡肉和猪肉在所有冷藏率下均表现出显著的抑制作用。LORENZO等[9]研究了茶叶、葡萄、板栗、海藻4种天然提取物在猪肉饼中的抗氧化活性。检测2 ℃下贮藏20 d的改性气调包装猪肉饼中的总活菌数、乳酸菌、假单胞菌等微生物腐败参数。结果表明,茶叶和葡萄提取物均抑制了腐败菌的生长。SIRIPATRAWAN等[10]进行了含绿茶提取物的壳聚糖活性膜延长猪肉香肠货架期的研究,其中微生物指标结果显示,含绿茶提取物的壳聚糖活性膜包裹的样品微生物生长低于壳聚糖活性膜包裹的样品。可见,茶多酚处理肉类预制调理食品能够抑制腐败菌生长,且具有天然防腐剂优势,在延长肉类预制调理食品货架期方面能够发挥重要作用。

2.1.3 复合保鲜作用

茶多酚也常常与其他保鲜剂制成复合保鲜剂,或者配合不同包装方法来延长肉类预制调理食品的保质期。用乳酸链球菌素(Nisin)0.05%,乳酸钠4.0%、茶多酚0.02%、纳他霉素0.01%的复合保鲜剂处理预制鸡丁,在4 ℃保藏条件下,其货架期可达到15 d,显著延长[11]。ZHAO等[12]用Nisin、茶多酚和壳聚糖复合保鲜剂处理冷鲜猪肉,冷鲜猪肉保质期延长了11 d。QIN等[13]研究了壳聚糖-茶多酚复合膜处理的猪肉饼在品质和货架期的影响,猪肉饼保质期延长了6 d。在与包装技术联用方面,茶多酚与真空包装联用延长了调理羊肉丸保质期,且提高了食用安全性[14]。黄桂龙[15]用最佳复配比为乳酸钠4.0%、Nisin 0.05%、纳他霉素0.02%的天然复配保鲜剂对预调理猪肉馅进行保鲜,采用真空包装方式,预调理猪肉馅的保质期可达18 d以上。而Nisin 0.05%、乳酸钠3.00%、茶多酚0.015%、纳他霉素0.025%的复配保鲜剂能使真空包装0~4 ℃保藏条件下的冷鲜调理烧烤牛肉货架期达到27 d,较对照组延长了21 d[16]。阳曦[17]则用0.03% Nisin、4.00%乳酸钠、0.01%茶多酚和0.01%纳他霉素的复合保鲜剂结合托盘包装,使预调理烧烤里脊货架期达到了18 d。茶多酚复合保鲜通常比单一成分保鲜效果好,再结合工程化保鲜包装技术,对肉类品质保持及延长货架期具有重要意义。

2.2 水产类预制调理食品中的应用研究

水产品品种繁多,肉质细嫩,容易消化吸收,深受人们青睐。水产类预制调理食品因蛋白质结构松软,且水分含量比较高,品质容易发生变化。茶多酚作为天然保鲜剂,用在水产类预制调理食品中主要发挥其保鲜作用,延长水产类预制调理食品保质期。

茶多酚、壳聚糖和溶菌酶组成复合生物保鲜剂,提高了罗非鱼的抑菌能力,能够延长罗非鱼的冷藏保鲜期[18]。LI等[19]用0.2%茶多酚和0.2%迷迭香提取物浸渍预处理大黄花鱼,然后用1.5%的壳聚糖涂层处理。结果表明,茶多酚和迷迭香提取物浸渍,壳聚糖涂膜处理能更有效地保持黄花鱼的品质,并延长保质期8~10 d。杨胜平等[20]研究表明,0.4%茶多酚结合1.0%壳聚糖复合涂膜处理带鱼,能够明显抑制细菌的生长繁殖,延缓挥发性盐基氮和硫代巴比妥酸值的上升,冷藏条件下能将带鱼的保鲜期从4~5 d延长至12~13 d。YANG等[21]研究了茶多酚和Nisin对乌龟肉在4 ℃贮藏15 d内品质的影响。结果表明,茶多酚和Nisin对改善乌龟肉的感官性状、色泽等有显著作用,保质期延长了3~6 d。余立等[22]将由3%壳聚糖、0.15%丙酸钙与0.3%茶多酚组成的复合抑菌剂涂布于PA/PE膜内层,并真空包装鱼糜食品(福州鳗鱼丸),其货架期在10 d以上,可以满足常温环境下鱼丸通过电商快递3~5 d送达的要求。JU等[23]研究了茶多酚与Nisin联合作用于鲜冻和冷却7 d的鲈鱼鱼片。结果表明,茶多酚和Nisin复合防腐剂有效改善了鲈鱼鱼片的理化和感官性质。NIE等[24]则研究了茶多酚与海藻酸钠复合涂层日本鲈鱼鱼片,同样改善了鲈鱼鱼片的理化和感官性质。于晓慧等[25]研究了即食小龙虾复合生物保鲜剂的优选及保鲜效果研究。结果表明,茶多酚与壳聚糖、茶多酚与ε-聚赖氨酸对即食小龙虾的保鲜具有显著的交互作用。王雅玥等[26]在蟹酱中添加0.05%茶多酚、0.03%抗坏血酸和0.04% Nisin且热杀菌处理,其常温贮藏天数可达6周。从应用研究来看,茶多酚用在水产品保鲜中主要采用复合保鲜方法,其作为生物保鲜剂,安全性高,有利于水产品预制调理食品的发展。

2.3 米面类预制调理食品中的应用研究

米面类预制调理食品在预制调理食品中发展比较早,种类也比较多。茶多酚用在米面类预制调理食品具有改变面团流变学特性、抗氧化、改变淀粉消化特性、防止生湿面褐变等作用,从而提高米面类预制调理食品品质。

2.3.1 改变米面特性

米面特性是加工米面预制调理食品的基础,其特性直接关系到产品质量。潘俊娴等[27]选用抹茶、速溶茶和茶多酚3种原料制成茶面团,研究面团流变学特性。结果显示,添加抹茶、速溶茶和茶多酚影响了面团的粉质和拉伸等流变特性,能够促进面团的形成与稳定,其中添加1%茶多酚时稳定时间最长,能显著增大面团的拉伸面积、拉伸阻力、拉伸比例和延伸度,增加面团的面筋含量,提高面团制品的咀嚼度。WU等[28]将绿茶多酚添加到糙米、精制米粉和大米淀粉中后发现,绿茶多酚可显著影响糙米、精制米粉和大米淀粉的糊化特性和热力学性质,表明绿茶多酚在抑制米制品的回生和提高其冻融稳定性很有优势。辛烯基琥珀酸酐改性蜡质玉米淀粉(octenyl succinic anhydride modified waxy maize starch after heat-moisture treatment,HT-OSAS)是一种热稳定的缓慢消化淀粉(heat-stable slow digestible starch,SDS),但其作用机理尚不清楚。WANG等[29]以茶多酚为探针,研究了SDS缓慢消化的结构基础。结果显示,茶多酚对HT-OSAS分子缔合具有抑制作用,并通过辛烯基琥珀酸酐介导的疏水作用形成了紧密的HT-OSAS物理结构,从而使SDS具有慢消化特性。通过实验研究表明,茶多酚对米面特性具有改善作用,从而提高米面类预制调理食品的质量。

2.3.2 其他作用

米面类预制调理食品品质受到多方面影响。MILDNER-SZKUDLARZ等[30]研究了绿茶提取物对饼干脂质组分氧化稳定性的影响,并比较了绿茶提取物与常用合成抗氧化剂丁基羟基茴香醚(butyl hydroxyanisole,BHA)的抗氧化活性。结果表明添加1%的GTE对饼干的脂质稳定性有很好的抗氧化作用,且抑制率高于BHA。孙子钦等[31]研究了茶多酚对生湿面的影响。生湿面在贮藏时容易发生褐变,影响其外观及商业价值。当茶多酚添加量为0.008%时,对生湿面褐变抑制效果最佳,但其相比于葡萄糖氧化酶、抗坏血酸,其褐变抑制效果较差。尚新彬等[32]将1.0%硫酸钙、1.0%柠檬酸、0.04%茶多酚复合物加入到面包中,面包的丙烯酰胺含量下降了63.3%。米面类预制调理食品加入茶多酚,改善了食品品质,但某些功能劣于其他添加剂,在实际运用中,需要根据茶多酚及食品特性合理使用。

2.4 菜肴类预制调理食品中的应用研究

菜肴类预制调理食品起步比较晚,发展相对缓慢,目前主要原因是传统中式菜肴加工程序多,影响菜肴质量的因素多,主要凭厨师的经验去体会和熟练运用。但随着加工设备的发展、中式菜肴标准化生产、加工工艺改进等不断研究,菜肴类预制调理食品逐渐发展。目前,诸如红烧肉、水煮牛肉、宫保鸡丁、鱼香肉丝等预制菜肴类食品已成为家庭取代餐。但菜肴类预制调理食品还存在基础研究薄弱、科技含量不高、产品标准缺乏等诸多问题。茶多酚应用在菜肴类预制调料食品中,能够提高菜肴贮藏品质、抑制烹饪过程中有害物质的产生等。

2.4.1 提高菜肴贮藏品质

菜肴类预制调理食品经过烹调工艺,发生了复杂的化学反应,影响其贮藏品质,茶多酚加入其中,可以作为菜肴品质保持剂。黄文垒[33]在方便菜肴鱼香肉丝工艺改良与综合保鲜技术研究中,将0.05% Nisin、0.02%茶多酚、0.03%纳他霉素和3.84%丁香桂皮浸提液配制成复合天然保鲜液作用于菜肴。结果表明,室温条件下处理组样品的保质期可达28 d,而对照组样品的保质期仅有7 d;冷藏温度下处理组样品的保质期为35 d,对照组样品的保质期大约是8 d。复合天然保鲜液表现出了较强的贮藏稳定性及抑菌特性。赵彤等[34]研究了生物防腐剂对符离集烧鸡的保鲜作用。通过单因素实验和响应面优化实验表明,Nisin、溶菌酶、茶多酚、壳聚糖、纳他霉素和ε-聚赖氨酸等6种生物防腐剂中,Nisin、溶菌酶、茶多酚3种生物防腐剂具有更好的抑菌效果。3种生物防腐剂复配后的最优添加浓度为Nisin 0.03 g/kg、茶多酚0.09 g/kg、溶菌酶0.10 g/kg。岑宁等[35]将Nisin、乳酸钠、山梨酸钾混合加入到常熟叫花鸡的腹腔填料中,探讨常熟叫花鸡常温下的保鲜技术。结果表明,常熟叫花鸡填料中Nisin、山梨酸钾、乳酸钠添加量分别为0.15、0.18、0.10 g/kg时,常温下保质期由原来的2 d延长至5 d。徐贞[36]以真空包装香辣蟹为研究对象,通过正交试验确定复合保鲜液成分最佳配比为茶多酚0.02%、Nisin 0.05%、山梨酸钾0.03%时,保鲜液对香辣蟹的保鲜效果最佳。熊玲[37]确定了水晶猪肘的最佳发色组合,配比为异抗环血酸钠400 mg/kg、烟酰胺500 mg/kg、茶多酚300 mg/kg,此条件下可使猪肉发色率较之单独用100,150 mg/kg亚硝酸钠时分别提升178.3%,60%,表明此发色组合高效实用可靠。

2.4.2 抑制有害物质产生

YAO等[38]研究了不同烤制方法和茶腌料对烤鸡腿中杂环胺和苯并芘生成的影响,研究表明,电烤鸡腿中杂环胺和苯并芘的总含量较低,可作为满足消费者安全需求的替代烤法。相对于绿茶卤汁,白茶卤汁能显著提高自由基清除活性,防止杂环胺和苯并芘的形成。因此,茶卤汁可作为调味前处理,以保持肉的品质,减少烹调过冲中杂环胺和苯并芘的生成。WEISBURGER等[39]研究了茶多酚在肉类中抑制诱变剂杂环胺形成的作用。在肉的烧烤或油炸过程中会形成诱变剂杂环胺,这些诱变剂杂环胺增加癌症风险。烹调前将茶多酚、绿茶多酚60®和红茶多酚B®涂抹于碎牛肉,结果表明,茶多酚以剂量相关的方式抑制诱变剂杂环胺的形成。

2.5 其他预制调理类食品中的应用研究

2.5.1 果蔬中的保鲜作用

为了满足消费者及餐饮业的快捷方便需求,鲜切果蔬也成为食品行业的一种新产品,即对蔬菜进行初步加工处理,进行清洗、切分、去心、修整、涂膜保鲜等处理。但鲜切果蔬经切配、修整等处理后,容易发生褐变,很大程度上影响了果蔬的感官性状及货架期。刘金鑫等[40]通过响应面法对鲜切青笋的护色配方进行优化,结合单因素实验与响应面优化模型确定鲜切青笋的护色配比为抗坏血酸浓度0.44%,L-半胱氨酸浓度0.36%,茶多酚浓度0.039%,在此最佳配比下鲜切青笋褐变程度大大减小,颜色翠绿,外观品质良好。李晶莹等[41]研究了2种天然食品防腐剂在鲜切蔬菜保鲜中的应用研究。实验表明,2%茶多酚涂膜的保鲜效果相对于壳聚糖最为突出,能有效延缓鲜切蔬菜感官品质的下降,降低质量损失。经涂膜后的鲜切青椒和黄瓜延长了贮藏期限。LAN等[42]制备了体积比为10∶0、9∶1、8∶2、7∶3、6∶4和5∶5的聚乙烯醇/茶多酚抗菌膜,研究包装草莓的货架期。结果表明,聚乙烯醇与茶多酚体积比为8∶2时的复合膜显著延缓了果实可滴定酸和可溶性固形物的流失,限制了微生物的增殖,延长了货架期。

2.5.2 调味品中的抗氧化作用

复合调味品因风味良好,受到消费者欢迎,但因其使用时间较长,油脂、蛋白质等成分容易发生氧化反应,从而影响调味品品质。宋照军等[43]研究了一种怪味方便复合调味酱,其最佳配方为盐2%、芝麻酱25%、豆瓣酱25%、醋19%、糖14%、葱1.5%、姜1.5%、蒜2%、花椒粉2%,色拉油8%、山梨酸钾0.5 g/kg、茶多酚0.1 g/kg。经过热处理后调配,再采用真空软包装灭菌,37 ℃下经过5 d保温实验,结果表明,产品符合商业无菌要求和相关质量标准。杜弘坤等[44]对一种大红袍红汤火锅底料的抗氧化剂进行了优化,其最适添加组合为D-异抗坏血酸钠0.782‰,茶多酚提取物0.067‰,乙二胺四乙酸0.055‰,柠檬酸0.513‰。茶多酚的应用,增加了复合调味品的抗氧化性能,而复合调味品的开发,适应了预制调理食品的发展,为各种专用菜提供了调味品,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败严重影响油脂质量,研究表明,茶多酚实验于油脂中能够抑制氧化作用。高浩祥等[45]研究了茶多酚在油炸过程中对马铃薯片品质及其贮藏稳定性的影响。结果表明,茶多酚对连续油炸过程中马铃薯片感官品质及硬度值的下降具有抑制作用,能够增加油炸马铃薯片的贮藏稳定性,平均货架期能够延长8 d。初步分析,茶多酚在油炸过程中对油脂品质的保护作用是其能够提高马铃薯片品质的重要原因。BAO等[46]制备了天然抗氧化剂茶多酚壳聚糖纳米粒并将其加入明胶膜中,将经改性后的明胶膜应用实验于鱼油中,发现能显著提高明胶膜的抗氧化性,鱼油的氧化也被延缓。

3 展望

茶多酚作为一种天然多功能食品添加剂,相对于化学合成食品添加剂,安全性能更高,更能够满足人们追求绿色健康食品理念的要求。作为抗氧化剂、防腐剂、保鲜剂、护色剂,茶多酚添加到食品中能够提高食品品质及稳定性,抑制细菌增长,延长保质期,成为食品行业近年来的研究热点。预制调理食品在我国虽然起步晚,但自从投放市场以来,因其方便快捷、安全卫生、营养健康而越来越受到消费者的欢迎。但现阶段,预制调理食品还存在基础研究薄弱、品质及稳定性差等发展瓶颈,这些发展瓶颈为茶多酚在预制调理食品中的应用提供了研究方向。随着食品工业化程度的提高,质量标准体系的完善,预制调理食品的种类会越来越多,例如药膳预制调理食品、减肥预制调理食品、养生预制调理食品等。茶多酚也将在预制调理食品中发挥越来越重要的作用,发展前景广阔。

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Research progress on the application of tea polyphenol in prepared foods

DU Miying,WANG Jinghan,SUN Hui,MO Meilian,LI Yuying,HE Zhigui*

(College of Leisure and Health, Guilin Tourism University, Guilin 541006, China)

Abstract Chinese cooking technology is extensive and profound. The dishes are rich and delicious, which form different local flavors. The development of cooking food is affected by its short shelf-life and low automation. With the fast-paced lifestyle, prepared foods have become a new direction for cooking research. However, the prepared foods still have some development bottlenecks, such as weak basic research, poor quality and stability. Tea polyphenol is a kind of natural food additive, which plays an important role in the food industry. This paper mainly discusses the application of tea polyphenols in prepared foods.

Key words tea polyphenol; prepared foods; food additive; application

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023885

引用格式:杜密英,王敬涵,孙卉,等.茶多酚在预制调理食品中的应用进展[J].食品与发酵工业,2020,46(14):289-294.DU Miying, WANG Jinghan, SUN Hui, et al. Research progress on the application of tea polyphenol in prepared foods[J].Food and Fermentation Industries,2020,46(14):289-294.

第一作者:硕士,副教授(何志贵教授为通讯作者,E-mail:906260300@qq.com)

基金项目:2019年广西科技厅重点研发计划项目(桂科AB19110023);2017年度广西高校中青年教师基础能力提升项目(2017KY0921);2017年桂林旅游学院人才培养质量项目(2017JGB024)

收稿日期:2020-03-07,改回日期:2020-04-03