肉制品中脂肪氧化控制研究進展

秦倚天

上海太太樂食品有限公司（上海 201812）

肉及肉制品中脂肪的存在對于其風味、質構、營養等起到了十分重要的作用，脂肪不僅可以提供特殊的油脂香氣，提高肉及肉制品的嫩度，還可以為人體提供人體所需的多種不飽和脂肪酸（如ω-3，ω-6脂肪酸）[1-3]。但同時，肉及肉制品脂肪中高含量的不飽和脂肪酸也使得其更易被氧化而酸敗，氧化酸敗過程中產生的醛、酮等物質不僅具有難聞的氣味，對于人體健康也十分不利[4-5]。因而關于控制脂肪氧化、保證肉制品的貨架期的研究具有十分重要的意義。

脂肪由于被氧化而發生變質的過程起始于脂肪酸中氫原子脫離碳鏈形成烷基自由基（R），烷基自由基與活性氧反應生成烷基過氧化自由基（ROO），烷基過氧化自由基可奪取另一脂肪酸中的氫原子，生成過氧化物（ROOH）與另一烷基自由基以傳遞該反應，直至氫原子被完全消耗，最終兩自由基結合形成穩定的非自由基物質，反應終止[6]。在氧化過程中，肉中存在的過渡金屬離子、血紅素蛋白、脂肪氧合酶等物質對于該反應具有催化作用。

1 抗氧化機制

實現脂肪氧化的機制主要包括抑制活性氧、清除自由基、螯合金屬離子以及抑制氧化酶活性等。氧是脂肪氧化過程中最重要的影響因素之一，引發脂肪氧化反應的氧是能量較高的活性氧自由基（Reactive Oxygen Species，ROS），如超氧陰離子（O2-）、單線態氧（1O2）[7-8]。生物體內存在的超氧化物歧化酶（SOD）可催化超氧陰離子轉變為過氧化氫，從而降低其活性。目前有研究發現鷹嘴豆蛋白酶解物[9]、檸條籽蛋白水解物[10]等可實現超氧陰離子自由基的淬滅。類胡蘿卜素被驗證是有效的單線態氧淬滅劑，其可轉移單線態氧的能量，使之回到基態，從而大大降低其反應活性。氧化過程中另一重要的參與組分為自由基，包括烷基自由基以及烷基過氧化自由基，通過提供額外的氫供體可以實現阻止脂肪氧化的鏈傳播，使得脂肪鏈中鄰近氫原子的解離，從而延緩脂肪氧化進程。多酚是一類優良的氫供體，其向自由基提供氫原子后，自身轉化成多酚自由基，多酚自由基中氧原子上的單電子與苯環上的π電子云共軛，因而多酚自由基狀態穩定，不會繼續進行自由基鏈式反應[11]。此外，降低過渡金屬離子、氧化酶等物質對脂肪氧化的催化活性也可幫助延緩脂肪氧化。抗壞血酸、檸檬酸、酒石酸等可螯合過渡金屬離子使之鈍化，從而降低其催化活性。兒茶素、茶黃素可有效抑制脂肪氧合酶活性，從而抑制其對于脂肪氧化的作用[12-13]。

2 控制肉制品中脂肪氧化

2.1 原料

在動物飼養過程中，其在養殖過程中使用的飼料等的選擇對于動物體內各部分組成有較大的影響，包括其體內脂肪及脂肪酸組成。研究表明，飼料組成中氧化油脂的存在會顯著影響肉及肉制品的質量。Jiang等[14]發現飼料中氧化魚油的存在會使得黃羽雞肉中檢測出更多的脂肪過氧化物。Lin等[15]試驗發現被喂養含有3%氧化玉米油飼料的試驗組，相較于喂養新鮮玉米油的試驗組，豬肉更易發生氧化。通過調整喂養方式、營養調控，可以實現調整其肌肉中脂肪酸的比例，或者有效增加肌肉中抗氧化成分的含量。閆利萍等[16]報道，由于硒是谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPx）活性中心的重要成分，谷胱甘肽過氧化物酶作為一種內源性抗氧化酶，其活性強弱對畜禽類的抗氧化性能有重要作用，通過在仔雞日糧中加入酵母硒可以顯著降低熟雞肉中脂肪過氧化物的含量。Jiang等[14]利用大豆異黃酮實現了超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性的提高，從而提高了生雞胸肉抗氧化能力。黃莉等[17]研究證實在日糧中添加沒食子兒茶素沒食子酸酯可有效抑制雞肉氧化，這主要是因為沒食子兒茶素沒食子酸酯中富含羥基，可有效清除金屬離子以及氧化過程中生成的自由基。

除了飼料組成，動物的生長環境對其肉制品也會產生影響。這是由于動物體對于外界的各種刺激會產生非特異性應答反應，統稱為應激（包括熱應激、冷應激、輻射等），而應激會導致機體內抗氧化平衡的破壞，并最終導致脂肪過氧化，造成肉及肉制品品質的下降。

2.2 加工方式

在動物體的加工過程中，包括凍藏、解凍、加熱等加工方式對于脂肪氧化也有一定的影響。在凍藏期間，肉中冰晶升華會形成微小孔洞，使得更多脂質暴露在空氣中，導致脂肪氧化酸敗。研究發現凍藏溫度對于肉的脂肪氧化有顯著影響。范碧琴等[18]研究驗證，凍藏-16 ℃的雞胸肉比凍藏-36 ℃的雞胸肉在凍藏第三～第五個月間，雞胸肉中的丙二醛濃度存在顯著區別，在凍藏第五個月時凍藏-16 ℃的雞胸肉首先達到了脂肪酸敗的臨界值。同時，各冷藏溫度下，雞胸肉中的丙二醛含量均隨著凍藏時間的延長而增加。Ayla等[19]也發現了類似的現象，雞腿肉凍藏6個月后，雞腿肉中檢測出的丙二醛含量提高至原先的2.5倍，完全變質。對于凍藏的肉制品的解凍過程中不同的解凍方式及解凍溫度的選擇也會造成脂肪氧化的差異。研究發現，相較于空氣（25 ℃）以及冷藏（4 ℃）解凍，靜水（25 ℃）解凍可以更好地保證肉的品質，減緩脂肪氧化速率，這一方面是因為靜水解凍所需的解凍時間更短，另一方面是由于相較于空氣，水里的微生物更少[20]。靜水解凍時，不同水溫下脂肪氧化程度也具有明顯差異。張根生等[21]對比了4～20 ℃解凍溫度對于脂肪氧化的影響，結果發現解凍溫度為12 ℃時，雞肉中檢測出的丙二醛含量最低，這是由于更低的溫度下需要更長的解凍時間，而更高的解凍溫度則會加速脂肪氧化。

溫度是影響肉及肉制品在加工過程中脂肪氧化最主要的加工條件。溫度的升高一方面會提高脂肪氧合酶的活性，從而促進脂肪氧化，另一方面又會導致內源性抗氧化酶的失活，從而打破機體本身的抗氧化平衡，削弱機體自身的抗氧化能力。此外，高溫還造成血紅素蛋白的結構破壞，從而釋放出更多的過渡金屬離子，催化脂肪氧化。Hoac等[22]加熱雞胸肉至不同中心溫度（60，70和80 ℃），雞胸肉在8 ℃存儲過程中檢測得到肉中丙二醛含量有顯著區別，檢測到的丙二醛含量隨溫度升高而增加。李夢琪等[23]在不同溫度（65，75和85 ℃）和時間（2，6和14 h）的恒溫水浴加熱下加熱雞胸肉，結果發現隨著加熱溫度和加熱時間的延長，雞肉的脂肪氧化程度增加顯著。除了加熱時間和加熱溫度，加熱方式對于脂肪氧化也具有一定的影響。謝東娜等[24]對比了煮制、蒸制、烤制、微波四種加熱方式對于雞肉脂肪氧化的影響，試驗發現，煮制和蒸制相較于烤制和微波脂肪氧化程度更高，這可能是由于用煮制和蒸制方法讓雞胸肉中心溫度達到指定溫度需要更長的時間。

2.3 抗氧化劑

抗氧化劑的應用是避免肉制品在加工和儲存過程中發生脂肪氧化變質的常見策略，抗氧化劑可以通過清除自由基、清除活性氧、螯合金屬離子等阻止脂肪氧化的進行。抗氧化劑可以分為合成抗氧化劑以及天然抗氧化劑。肉及肉制品中常用的合成抗氧化劑包括二丁基羥基甲苯（BHT）、丁基羥基茴香醚（BHA）、特丁基對苯二酚（TBHQ）等[25]，合成抗氧化劑具有比較好的抗氧化效果，但是其安全性目前未得到完全的認證，因而近年來，研究學者們對于天然抗氧化劑的關注度越來越高。天然抗氧化劑是在可食用的天然食品中提取活性物質后濃縮、純化得到的，因而其安全性、消費者接受度都更高，并且許多天然抗氧化劑也被證明具有很好的抗氧化效果。

天然抗氧化劑來源主要有兩方面，分別為植物源和動物源。植物源中包含香辛料、果蔬以及茶葉。香辛料中起到抗氧化作用的成分主要為酚類物質，如迷迭香提取物中所含的迷迭香酚、鼠尾草酚等物質被驗證可有效抑制肉及肉制品的脂肪氧化。Gao等[26]研究證明將1%的迷迭香提取物引入雞胸肉中可顯著改善其在存儲過程中脂肪氧化以及微生物生長情況。Mielinik等[27]考察了5種迷迭香產品對于去骨火雞肉在冷凍存儲中脂肪氧化穩定性的影響，結果發現這5種迷迭香均有一定的減緩脂肪氧化的效果，并且作用效果存在一定的差異。果蔬中除了酚類物質有利于抑制脂肪氧化，其中的維生素也對脂肪氧化控制具有協同效果。Vaithiyanathan等[28]研究發現浸漬過石榴汁的雞肉脂肪氧化得到了顯著控制。Verma等[29]成功利用卷心菜減緩了冷藏雞肉丸的脂肪氧化。茶葉里的酚類物質被統稱為茶多酚，包括兒茶素、花青素、黃酮類以及酚酸類物質，其中兒茶素的含量最高，達到60%以上[30]。李海燕等[31]研究表明，茶多酚可有效減緩烤鯰魚的抗氧化進程，并且0.01%茶多酚的抗氧化效果優于同濃度的維生素C。動物源的天然抗氧化劑主要是從動物蛋白水解得到的短鏈多肽物質，如肌肽、Tyr-Phe-Glu。Seo等[32]成功利用牛血漿水解蛋白延緩了豬肉餅的脂肪氧化。

3 結語與展望

目前，國內外對于肉制品中脂肪氧化控制已有大量研究，但仍存在很多問題，如一些天然抗氧化劑雖能有效抑制脂肪氧化，但其穩定性還需進一步驗證，并且一些天然抗氧化劑自身的特殊香氣也會改變肉制品本身的風味，影響肉制品的生產制造。因而未來還需對抗氧化機制作進一步探究，綜合考察抗氧化方案對于肉制品的感官影響，以獲得更優的控制肉制品脂肪氧化的方案。