為防止食品腐敗變質(zhì),延長(zhǎng)保質(zhì)期,大多數(shù)食品較長(zhǎng)時(shí)間的保存往往需要添加食品防腐劑。現(xiàn)在食品工業(yè)中主要使用的化學(xué)合成防腐劑雖然有許多優(yōu)點(diǎn),但有不同程度的毒性。天然抗氧化劑具有安全陛高、抗氧化能力強(qiáng)、無(wú)毒副作用和可防腐保鮮等優(yōu)點(diǎn),而成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。茶多酚(TP)是從茶葉中提取的花青素和酚酸4類(lèi)化合物,其中兒茶素的數(shù)量最多,
約占茶多酚的60%~80%,它是抗氧化作用的主要成分。兒茶素主要有兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、沒(méi)食子兒茶素(GC)、表沒(méi)食子兒茶素(EGC)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸~(EGCG)6種。其中前4種為非酯型兒茶素,后2種為酯型兒茶素。這些物質(zhì)的化學(xué)組成如圖1所示。
2 茶多酚的理化性質(zhì)
純的茶多酚是白色的不定形結(jié)晶或粉末,帶茶香,有澀味,并略有吸潮性,在潮濕的空氣中易氧化而呈淡黃色至褐色。茶多酚易溶于水及乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等有機(jī)溶劑,微溶于油脂,不溶于氯仿。茶多酚對(duì)熱和酸比較穩(wěn)定,但在pH≥8或光照條件下
易氧化并褐變。
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。自日本學(xué)者最早報(bào)導(dǎo)茶葉的抗氧化活性以來(lái),數(shù)以百計(jì)的研究報(bào)道了茶葉及其活性組分的抗氧化活性。茶多酚中兒茶素類(lèi)化合物對(duì)O2-OH一自由基的清除率達(dá)到98%以上,清除速率常數(shù)在lO ~10H數(shù)量級(jí),對(duì)活細(xì)胞產(chǎn)生的氧自由基的綜合清除效果優(yōu)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過(guò)以下4種機(jī)制完成:
(1)茶多酚中的兒茶酚(鄰苯二酚)結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的金屬離子螯合的能力,從而降低了金屬離子對(duì)氧化反應(yīng)的催化作用。
(2)茶多酚能夠清除超氧離子自由基和羥自由基,從而減少對(duì)細(xì)胞DNA和其他分子的氧化損傷。
(3)抑制氧化酶,減少自由基生成。通過(guò)猝滅自由基,增強(qiáng)抗氧化酶活性,如增強(qiáng)谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、酯還原酶、谷胱甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶的活性。
(4)茶多酚能與過(guò)氧自由基發(fā)生反應(yīng),從而終止脂質(zhì)過(guò)氧化鏈反應(yīng)。
3.2 茶多酚的抑菌性
茶多酚對(duì)l2個(gè)細(xì)菌類(lèi)群的近百種細(xì)菌均有抑制作用,其抑菌能力與濃度呈正相關(guān)。茶多酚的最小抑菌濃度(MIC)一般僅為每千克數(shù)百毫克,對(duì)食品中常見(jiàn)的幾種微生物f如金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、沙門(mén)氏菌和變形桿菌等)的測(cè)試結(jié)果表明,其MIC均未超過(guò)1 g/L,最佳抑菌濃度為4.0 g/Lt。表明茶多酚對(duì)細(xì)菌具有廣譜抑制作用和較強(qiáng)的抑制能力。
茶多酚的抑菌機(jī)制目前尚不完全清楚,幾種可能的機(jī)制主要有:①特異性地凝固細(xì)菌蛋白;②與細(xì)菌遺傳物質(zhì)結(jié)合;③破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)。茶多酚能夠逐步破壞假單胞菌細(xì)胞壁的完整性,使得堿性磷酸酶滲出,繼而破壞細(xì)胞膜,并在細(xì)胞膜上形成孑L道,加速內(nèi)容物的滲漏,使細(xì)菌代謝發(fā)生紊亂,起到抑菌作用。
影響茶多酚抑菌作用的因素主要有pH值、溫度、NaC1等。pH值對(duì)茶多酚抑菌活性的影響較大,在酸性和中性環(huán)境中,茶多酚抑菌活性較好且較穩(wěn)定,當(dāng)pH值為7~8時(shí)抑菌活性最強(qiáng),但隨著堿性的增強(qiáng),抑菌活性反而呈下降趨勢(shì)。一定溫度內(nèi)處理不影響茶多酚的抑菌活性,即低溫長(zhǎng)時(shí)間放置和高溫短時(shí)間加熱對(duì)茶多酚抑菌活性影響不大。另外,NaCI可增強(qiáng)茶多酚的抑菌活性,其抑菌活性隨NaC1質(zhì)量濃度的增加呈量效關(guān)系。
3.3 茶多酚的增效劑
3.3.1 有機(jī)酸類(lèi)
酒石酸和檸檬酸分子中具有很多羥基結(jié)構(gòu),其質(zhì)子可釋放出來(lái)用于還原茶多酚。另外,有機(jī)酸還能螯合金屬離子,使其不再起助氧化作用。
3.3.2 維生素類(lèi)
VE通過(guò)鈍化氧化自由基的活性或與脂質(zhì)過(guò)氧化自由基反應(yīng)來(lái)抑制脂質(zhì)過(guò)氧化作用,VC則以其良好的抗氧化性及抑菌性對(duì)茶多酚起到增效作用。
3.3.3 殼聚糖
茶多酚與殼聚糖復(fù)合運(yùn)用到牛肉中,具有較好的協(xié)同作用的效果。
3.3.4 脂溶性茶多酚
由于極性抗氧化劑和非極性抗氧化劑在抗氧化功能上的互補(bǔ)性,使茶多酚和脂溶性茶多酚聯(lián)合使用的抗氧化作用表現(xiàn)出顯著的協(xié)同增效作用嘲。
3.3.5 B一環(huán)糊精
添加B一環(huán)糊精可以增強(qiáng)茶多酚對(duì)魚(yú)糜的保鮮效果閻。
4 茶多酚在水產(chǎn)品保鮮中的應(yīng)用
水產(chǎn)品的特性是鮮度容易下降,腐敗變質(zhì)迅速。這是因?yàn)轸~(yú)貝類(lèi)死后的僵硬、解僵及自溶等一系列變化進(jìn)度快及魚(yú)貝類(lèi)結(jié)締組織少、肉質(zhì)柔軟、水分含量較高、體內(nèi)組織酶活性強(qiáng)、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)比較不穩(wěn)定的緣故。魚(yú)貝類(lèi)的脂肪含有多不飽和脂肪酸,如十四烯酸、棕櫚油酸、十六碳二烯酸、油酸、亞油酸、山崳烯酸、花生烯酸、二十碳烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸
(DHA)等。這些不飽和脂肪酸極不穩(wěn)定,在光照和高溫條件下雙鍵易氧化,逐漸分解成醛、酮類(lèi)物質(zhì),使魚(yú)肉產(chǎn)生不良?xì)馕抖鴮?dǎo)致風(fēng)味的改變和引起魚(yú)肉蛋白質(zhì)的腐敗和變質(zhì)。水產(chǎn)品的保鮮通常是用物理或化學(xué)方法延緩或抑制生鮮魚(yú)貝類(lèi)的腐敗變質(zhì),以保持其新鮮狀態(tài)與品質(zhì)。茶多酚因?yàn)槠淞己玫目咕翱寡趸宰饔靡言絹?lái)越多地被應(yīng)用于水產(chǎn)品的保鮮中。
4.1 茶多酚在鮮魚(yú)保鮮中的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者研究了茶多酚對(duì)鮮魚(yú)的保鮮作用,包括鰱魚(yú)、鯽魚(yú)、草魚(yú)、鯉魚(yú)、帶魚(yú)等,表明茶多酚能夠明顯地延緩鮮魚(yú)腐敗變質(zhì)的速度。如Fann研究了在一3℃條件下碎冰貯藏時(shí)噴淋0.2%茶多酚對(duì)白鰱魚(yú)的保鮮作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),茶多酚能有效地抑制魚(yú)肉組織內(nèi)源酶的活性和腐敗菌的生長(zhǎng)繁殖,明顯降低魚(yú)肉的pH和TVB—N值,噴淋茶多酚的白鰱魚(yú)貨架期達(dá)到了35 d,比未噴淋的延長(zhǎng)了7 d。汪興平等把鮮魚(yú)切片后,用6 g,L的茶多酚進(jìn)行浸泡,在5℃條件下貯藏的貨架期也達(dá)到35 d,這與Fan等人的處理方法不同,但研究結(jié)果相同。藍(lán)蔚青等6 g/L的茶多酚加入到帶魚(yú)段中,冷藏貯存,帶魚(yú)段樣品貯藏10 d仍能達(dá)到二級(jí)鮮度, 比對(duì)照組延長(zhǎng)了至少3 d的貨架期。茅林春等㈣報(bào)道了茶多酚對(duì)微凍鯽魚(yú)的保鮮作用,用0.1%的茶多酚浸泡的鯽魚(yú),在第20天的貯藏品質(zhì)相當(dāng)于未用茶多酚處理的第l0天時(shí)的品質(zhì)。廖丹等惰不同濃度的茶多酚添加到草魚(yú)中并提取魚(yú)油,結(jié)果表明,茶多酚對(duì)過(guò)氧化值和丙二醛的影響都比較顯著,添加茶多酚的處理比對(duì)照組的酸價(jià)值低
30%左右,而且第5天后,濃度為0.05%和0.07%處理組的抗氧化作用仍然良好。
4.2 茶多酚在魚(yú)糜保鮮中的應(yīng)用
魚(yú)糜制品即是在魚(yú)肉中加入2%~3%的食鹽,研磨成肉糊后,再對(duì)其加熱使之凝固制成的凝膠狀食品的總稱(chēng)。魚(yú)糜最初由日本于20世紀(jì)60年代以海產(chǎn)低值魚(yú)類(lèi)為原料加工而成,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),是一種大量加工轉(zhuǎn)化鮮魚(yú)的有效途徑。魚(yú)糜在冷藏條件下能夠較好地保持魚(yú)肉的鮮度,但是保持時(shí)問(wèn)較短,且容易氧化腐敗變質(zhì);而冷凍貯藏,又很容易使其水分流失和蛋白質(zhì)變性,致使魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度和彈性降低。將茶多酚添加到魚(yú)糜中,可在延長(zhǎng)魚(yú)糜貨架期的同時(shí)提高魚(yú)丸的凝膠性能。勵(lì)建榮等將茶多酚用于梅魚(yú)魚(yú)丸保鮮作用的研究,魚(yú)丸經(jīng)真空包裝后,于0℃下貯藏,添加了茶多酚的魚(yú)丸細(xì)菌總數(shù)和TBA值比對(duì)照組低,硬度比對(duì)照組高,但其彈性與對(duì)照相仿。劉焱等f(wàn)l31將茶多酚與VC和檸檬酸復(fù)合添加到魚(yú)糜中,探討茶多酚對(duì)魚(yú)糜的保鮮效果。結(jié)果表明,添加了茶多酚的冷藏魚(yú)糜的成膠性能較好,酸價(jià)與過(guò)氧化值以及TVB—N值都較低。以上研究表明,將茶多酚添加到魚(yú)糜中具有較好的保鮮效果。但是,茶多酚是否會(huì)對(duì)產(chǎn)品的色澤產(chǎn)生影響,是否會(huì)與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),影響魚(yú)肉蛋白質(zhì)的功能特性和產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)特性等方面還有待探索。
4.3 茶多酚在牡蠣保鮮中的應(yīng)用
目前市場(chǎng)上牡蠣的銷(xiāo)售以開(kāi)殼為主,牡蠣機(jī)體相當(dāng)柔軟細(xì)膩,極易在加工或處理中受到破壞而破肚、變色及快速自溶等,目前常用的凍藏保鮮、高壓處理保鮮等方法都會(huì)不同程度地對(duì)牡蠣機(jī)體組織造成傷害,臭氧處理也存在一定的殘留問(wèn)題,而茶多酚結(jié)合低溫保鮮可在一定程度上緩解對(duì)牡蠣機(jī)體組織的傷害。曹榮等41采用1.0%茶多酚+O.5%殼聚糖+0.06
溶菌酶的復(fù)合配方研究了在5℃條件下對(duì)牡蠣的保鮮效果,結(jié)果表明,復(fù)配保鮮劑處理組牡蠣的貨架期為19 d,比未處理組延長(zhǎng)了近1倍。而且兩組貨架期終點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)腐敗菌也明顯發(fā)生了改變,未處理組為假單胞菌,處理組為乳酸球菌。
4.4 茶多酚在蝦、蟹保鮮中的應(yīng)用
蝦的鮮度變化規(guī)律和其他水產(chǎn)品相類(lèi)似,當(dāng)蝦體變黑,體表失去光澤,呈現(xiàn)“腐敗”狀態(tài)時(shí)即不可食用。王朝瑾等l15J用茶多酚對(duì)南美對(duì)蝦進(jìn)行處理,通過(guò)揮發(fā)性鹽基氮值和pH值的綜合分析發(fā)現(xiàn),經(jīng)1.60%茶多酚處理的對(duì)蝦肉保存時(shí)間可達(dá)8 d,延長(zhǎng)了南美對(duì)蝦的保期。李虹等,研究了茶多酚、乳酸鏈球菌素、溶菌酶以及山梨酸鉀對(duì)蟹糊的抑菌作用,結(jié)果表明,用0.50%茶多酚+0.o8%~L酸鏈球菌素+0.03%溶菌酶+0.10%山梨酸鉀復(fù)配成的保鮮劑可有效地抑制蟹糊中微生物的生長(zhǎng)。
5 茶多酚應(yīng)用中存在的問(wèn)題及前景展望目前,食品添加劑正向著安全、營(yíng)養(yǎng)的趨勢(shì)發(fā)展。
茶多酚因其具有高效的抗氧化、抑菌和保健功能,可以廣泛用于水產(chǎn)品、油脂、肉類(lèi)、火腿以及方便面等食品中。茶多酚作為一種天然、安全的食品防腐劑,在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用方面雖然已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展,但還存在如下幾個(gè)問(wèn)題:①對(duì)茶多酚防腐機(jī)理的研究還不夠透徹;②茶多酚本身容易被氧化而產(chǎn)生具有較強(qiáng)氧化性能的物質(zhì)和新的自由基,當(dāng)食品中加入量過(guò)多時(shí),它的作用反而和通常所期望的抗氧化特性相矛盾,達(dá)不到預(yù)期的效果;③ 由于茶多酚的脂溶性較差,直接加入到油脂性食品中會(huì)出現(xiàn)凝聚和沉淀,進(jìn)而影響其抗氧化陛能的功效。所以,在加強(qiáng)茶多酚基礎(chǔ)研究的同時(shí),為了解決茶多酚溶解性和易被氧化的問(wèn)題,可以將其改性。改性的方法主要有乳化法、分子修飾法和溶劑法等。茶多酚經(jīng)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,并減緩自行氧化的速度。
我國(guó)茶葉資源十分豐富,每年生產(chǎn)量約65萬(wàn)t,其中約有13萬(wàn)t的茶片和茶末。同時(shí),在茶葉生產(chǎn)過(guò)程中,還會(huì)產(chǎn)生大量的修剪葉和滯銷(xiāo)的老粗茶,對(duì)茶多酚的綜合開(kāi)發(fā)利用可提供充足的資源保證。另外,茶多酚和其他天然添加劑復(fù)配可增強(qiáng)其抗氧化和抑菌效果,是今后研究的方向之一?;诓瓒喾犹烊弧踩奶匦?,相信其在食品中的應(yīng)用將會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間。
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