中草药提取物用于肉与肉制品储藏保鲜研究进展

王鹏跃，李丽娟，刘润叶，杨 林

（成都农业科技职业学院，四川 成都 611130）

肉及肉制品营养丰富，含有大量的脂类、蛋白质，多种维生素以及钙、磷等矿物质，是人体代谢活动中重要的膳食营养素来源[1-2]。因营养素丰富且具有适宜的pH条件，肉及肉制品在常态下品质不稳定，容易发生脂肪、蛋白质氧化，微生物腐败等，这些活动不仅消耗肉品的营养成分，还会产生次生代谢物甚至有毒有害物，影响肉在加工和储藏过程中的感官和食用品质[3-5]，如脂质氧化会导致醛、酮、醇、酸和酯等挥发性化合物的形成，产生酸败[6-7]。

引起肉品质劣变的因素主要有：微生物造成的腐败、酶的自溶解、脂质氧化等[8]。光照、抗氧化剂浓度和氧通量等因素影响脂质氧化程度[9]。为避免肉制品脂肪和蛋白质中的氧化反应，传统上使用二氧化硫或合成抗氧化剂如二丁基羟基甲苯（Butylated hydroxytoluene，BHT）、丁基羟基茴香醚（Butyl hydroxy anisd，BHA）和没食子酸丙酯等。有研究表明通过添加亚硝酸盐等可抑制致病性和腐败微生物对食品营养物质的消耗和破坏，但这些成分易致癌或导致过敏反应[10-12]。

近年来，植物源的天然产品被广泛应用，尤其在食品防腐剂领域[13]。使用天然抗菌剂代替传统保鲜技术加工的食品更加迎合人们对天然、健康和营养的需求心理，越来越受到消费者的欢迎[14]。

中草药提取物通常含有抗菌、抗氧化活性成分，对肉及肉制品腐败变质、品质变劣有一定的抑制作用，可显著延长肉制品的储藏期，甚至可以提高食物的营养、保健价值。目前，关于中草药提取物用于肉及肉制品储藏保鲜的研究较多，但主要以碎片化的形式开展，而且长期以来中草药的发展处于动态变化中，缺乏对中草药提取物在肉及肉制品储藏保鲜中的应用的系统性分析和总结。本文对近年不同研究者对中草药植物活性成分的提取，以及这些提取物的抗氧化、抑菌功效等应用于肉及肉制品的储藏保鲜领域的研究进行综述，以期为将中草药应用于肉类食品储藏保鲜的研究提供参考，进一步提高中药材用于食品研究的综合利用及研究效率。

1 中草药活性成分的提取研究

药用植物提取物主要含酚类、烯类、酸类等成分，这些成分可以用有机溶剂、无机溶剂和水等提取，以实现对目标活性成分进行有效筛选和浓缩[15-17]。现用的提取方式主要有浸渍法、索氏抽提法、超临界流体萃取法、亚临界水提取法和超声辅助提取法等。提取的基本程序一般为：将药用植物清洁，干燥，研磨成细粉，然后用单一或多种溶剂提取[18-19]。

周金凤[20]分别以去离子水和乙醇对重楼、百部、积雪草等23种中草药进行了提取。采取加热回流的方法进行水提，以不同浓度乙醇（95%、75%、50%）进行梯度渗漉法醇提；并通过旋转蒸发仪对提取液进行浓缩，制得约1 g/mL的提取物浓缩液。不同溶剂梯度渗漉法相对复杂，但可尽可能多地收集中草药中的活性成分，如95%乙醇是为了提取出中药材中的生物碱类、挥发油、树脂和叶绿素成分，60%～70%乙醇是为了提取出苷类成分，40%～50%乙醇是为了提取出强心苷、单宁、蒽醌类及苷、苦味物质等[20-21]。

赖毅东[22]用不同溶剂对黄精等30种中草药进行恒温水浴振荡提取，使用的溶剂有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，结果表明同一中草药的不同溶剂提取物的抑菌活性和抑菌谱有所差异。其余的提取研究情况总结如表1所示。

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

提取工艺、提取溶剂、药用植物本身的特点决定了提取物的成分和含量，后期的使用或加工方式也影响作用效果。仅仅从提取手段和提取溶剂上看，选择较多，例如多种有机溶剂的提取效率较高，但考虑用于食品的因素，选择又较少，水是最为安全的溶剂，主要是基于后期能够方便地消除溶剂本身对提取物成品用于食品加工中带来的负面影响。对于活性成分的提取，应当首先考虑的是食用安全性，同时降低提取成本，以便工业化使用。

2 中草药提取物在肉及肉制品储藏保鲜中的利用途径

中草药提取物的利用方式主要为：提取物作为食品成分、提取物作为包装成分（如保鲜涂膜/覆膜）及以小袋的形式附属于食品包装中[30-31]。

2.1 提取物作为食品成分

石榴皮提取物含有大量鞣质、多酚、黄酮、生物碱等物质，有一定的抗氧化能力。李颖等[32]将石榴皮提取物加入新鲜猪后腿肉糜中制作肉饼，考察石榴皮提取物对生猪肉饼品质的影响。结果表明，石榴皮提取物的添加对生肉糜的pH、蒸煮损失率无显著影响，抑制肉的黄值度（b*）增加，对亮度值（L*）、红度值（a*）有一定的负面作用，尤其在冷藏后期负面作用更加明显。石榴皮提取物能有效抑制生肉饼冷藏过程中的脂肪氧化和蛋白氧化，其抑制效果优于阳性对照BHA组（0.01%），且石榴皮提取物质量分数越高抑制效果越好。

杭白菊为肉类工业中一种新型的抗氧化剂，具有很强的抗氧化活性，含有没食子儿茶素、芹菜素、迷迭香酸、咖啡酸、鼠李胶、槲皮素等，可作为天然抗氧化剂用于功能性食品的开发和生产中。Khan等[25]在新鲜羊肉糜中分别添加0.1%和0.2%杭白菊提取物（Extract from chrysanthemum morifolium，CME）制备羊肉饼，以添加0.01%BHT为对照。结果表明：冷藏期间，与对照组相比，CME组样品中巯基含量较高，硫代巴比妥酸反应物（Thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）和羰基含量较低，且CME含量的增加对脂质和蛋白质抗氧化效果更明显。在肉饼中加入CME可以显著降低pH和水分活度值，但对颜色和感官评分没有影响。

2.2 提取物作为包装成分

药用植物提取物可作为制作包装薄膜的成分，用于食品的包裹或覆膜。这种薄膜最基本的功能是隔绝氧气，阻止水蒸气的散失与吸收。肉品的感官色泽、脂质氧化、酶褐变、维生素损失及微生物生长均与氧气相关，氧化反应导致肉类蛋白、色素和脂质等的降解，缩短肉品的储藏期。氧气对肉品质的不利影响可通过抗氧化膜来控制，即在膜配方中加入天然抗氧化剂，可通过氧屏障作用和抗氧化剂的结合-消耗作用来减少氧气传输率，从而减少氧气与肉品接触，保护肉的品质。肉与肉制品在屠宰、销售、储藏期间可能受到多种食源性微生物污染，有害人体健康。药用植物提取物制得的抗菌可食膜通过抗菌物质的缓释来达到抑菌隔菌、保鲜的目的，肉用可食用膜最关键的功能是能持续释放抗菌剂，其释放速度取决于膜中重要元素的亲合力而非化学结合，亲合力越大，释放速度越慢[3]。生物活性化合物的释放速率应与致病性或腐败微生物的生长速率相当或稍快[33]。另一方面，药用植物提取物成分往往带有特殊气味，添加浓度较高时会影响食品的感官品质[9,34]。因而，这种将提取物融入造膜成分中控制活性物质向被保鲜肉品中的受控释放显得更有意义[7,33]。提取物作为包装成分，如保鲜涂膜、覆膜等的案例研究报道较多，详见表2。

2.3 以小袋的形式附属于食品包装中

这种应用形式主要是将中草药提取物辅以其他成分替代传统的抗坏血酸、铁粉等装入透气小袋，封入食品包装袋中；将涂有或夹层有中草药提取物的缓释片置入包装袋中等[23,35]。这种应用主要是为起到调控食品与包装空隙中的气体组成（如氧气、二氧化碳等），或释放抑菌物质的作用。但对中草药提取物用于这种方式的保鲜研究鲜有报道，这可能是由于所需原料成本高等因素。

上述研究开展的方式主要是体外试验和食品模型构建。药用植物提取物的利用方式也会影响储藏保鲜效果，如将提取物活性物质利用纳米技术处理，可增强活性物质的水溶性，促进对微生物细胞的作用。这一技术处理亦可优化活性物质与食品成分的相互作用，保护提取物成分不被氧化及掩盖活性成分本身不良气味等[36-37]。Xiong等[38]研究认为，负载活性纳米乳液的生物聚合物可食用涂膜在猪肉保鲜方面具有巨大潜力。

3 中草药提取物在肉与肉制品储藏保鲜中的应用

目前，将中草药植物提取物应用于肉及肉制品已成为研究热点（见表2）。Guo等[45]将添加有不同质量分数（2%、4%和6%）的沙棘提取物制备的酯化马铃薯淀粉薄膜用于牛肉干包装，将包装好的牛肉干于市售条件下储存。结果表明：该薄膜显著降低了储藏期间牛肉干的水分损失、L*、a*、TBARs和TVB-N含量（P＜0.05），添加有沙棘成分的薄膜具有延缓牛肉干品质劣变的作用。但薄膜中较高含量（6%）的沙棘提取物也会影响牛肉干的味道。Vargas-Sánchez等[23]研究比较了蜂胶提取物、抗坏血酸、BHT对冷藏生牛肉、生猪肉饼理化特征的影响，结果表明，蜂胶乙醇提取物有效降低了生牛肉、猪肉饼的脂质氧化和蛋白质氧化，并且保持了色泽与抗氧化稳定性。Zhang等[28]研究认为，玫瑰提取物玫瑰多酚可以通过抑制脂肪氧化、生物胺的形成和腐败菌的生长，提高乳酸菌的生长速率和丰富度，进而提高发酵香肠的安全性。

表2 中草药提取物在肉与肉制品上的应用Table 2 Applications of Chinese herbal extracts on meat and meat products

Wang等[15]将添加有肉桂和姜提取物的壳聚糖膜用于猪肉片的储藏，可以有效地抑制微生物的生长、pH的升高和脂质氧化。通过GC-MS分析肉桂和姜提取物的成分表明，生姜中主要含柠烯、(-)姜烯、γ-萜品烯、β-倍半水芹烯、α-蒎烯等成分。肉桂中主要含顺式肉桂醛、丁香酚、苯甲醛和苯乙醛等。Figueroalopez等[16]通过对肉豆蔻、丁香、黑胡椒提取物化学成分的分析表明，肉豆蔻主要含肉豆蔻酸、肉豆蔻醚、榄香素、桧烯、α-蒎烯等成分；丁香主要含丁香酚、乙酸丁香酚酯；黑胡椒主要含胡椒碱、反式-β-石竹烯、柠檬烯等，这些成分均具有抗氧化性和抑菌作用，能抑制大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌等，可在食品工业保鲜中进行应用。

Shen等[46]在含革兰氏阴性大肠杆菌和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌的菌悬液中加入肉桂醛，研究肉桂醛的抑菌机理，结果表明，当大肠杆菌和金黄色葡萄球菌细胞暴露于最低抑制浓度的肉桂醛（0.31 mg/mL）时，菌体出现大量异常，包括细胞质膜脱离细胞壁、细胞壁与细胞膜裂解、胞质内容物渗漏、胞质内容物极化、细胞畸变、胞质内容物凝聚等，而且肉桂醛浓度越高，细菌膜损伤越严重。肉桂中提取分离的肉桂醛具有广谱的抗菌活性[47]。同样地，Chivandi等[48]指出，肉桂等含有的肉桂醛或许可抑制参与细胞因子相互作用和某些细胞功能的酶活性，干扰ATP酶的功能和扰乱细胞膜结构。

Lekjing等[40]使用壳聚糖膜、添加有丁香提取物的壳聚糖膜（丁香-壳聚糖膜）分别包覆处理熟猪肉香肠，结果表明，丁香-壳聚糖膜处理的香肠在储藏期间各理化特性及感官品质变化更为缓慢，效果更佳，这主要是由于丁香中的丁香酚抑制了细胞内酶的活性，从而导致微生物细胞损伤。Jiang等[49]认为，药用植物提取物表现出抑菌防腐作用主要与其含有的多酚类物质有关，多酚类物质能够破坏细胞膜、阻碍电子及质子的传递，还可促使细胞内容物凝固。

另外，Song等[50]研究认为，丁香提取物具有抗氧化作用，研制了添加有丁香提取物的鸡毛蛋白-明胶复合膜用于烟熏三文鱼的包装（处理组），并与鸡毛蛋白-明胶复合膜（对照组）进行了对比。4℃储藏12 d后，与对照相比，处理组的过氧化值和TBARs分别降低了28%和36%。

一般地，中草药植物活性成分在肉与肉制品的储藏保鲜中起着抑菌和抗氧化的双重作用（详见表2）。李晓[26]首次将银杏叶、山楂叶、荷叶等5种中草药植物提取物混合物运用于发酵香肚中，发现这些提取物的加入增强了香肚的体外抗氧化性，有益于提升香肚理化特征与感官品质，延长香肚的货架期。同时，作者研究了提取物对大肠杆菌的抑制效果和抑制机理，表明其可破坏大肠杆菌细胞壁和细胞膜结构完整性，使细胞内溶蛋白泄漏，造成细胞产生空腔。

Zhang等[41]对由生姜提取物、鱼皮明胶和ZnO纳米颗粒制得的微乳液纳米膜的性能进行了研究，并应用于鲜猪肉的储藏包装。对膜的微观结构观察得知，由生姜提取物而成的姜精油微滴嵌入明胶网络结构中形成分散系统；该膜对腐败菌和致病菌都有较强的抗菌活性，同时抑制脂肪氧化，TVB-N也显著减少。随着姜精油含量的提高，膜的厚度与伸长率增加，膜的拉伸强度和胶凝强度下降。即生姜精油的加入使鱼皮明胶-ZnO纳米粒薄膜用于肉类储藏的适应性增强。

综上，中草药提取物在肉与肉制品上具有抑菌、抗氧化、延缓品质下降或提升感官品质的作用，能延长产品保鲜期或货架期，部分研究也表明，提取物的用量稍大亦不利于产品保持感官品质。

4 总结与展望

中草药提取物应用于肉与肉制品保鲜具有来源广、活性高、安全性好、实用性广泛、绿色环保、保证人体健康、丰富产品价值等特征。低浓度或少量的中草药提取物活性物质便可对肉品的保护有显著作用，但大多中草药提取物特殊的药性味道难以迎合消费者对产品感官和风味的要求，限制了其应用。需进行多品种多组分之间的联合研究，互补优势使单一活性成分缺陷最小化。

药用植物区别于普通植物，部分具有“药食同源”特性。药用植物的栽培与鉴定长期持续发展，因而中草药提取物用于肉品储藏保鲜的研究还有很长的路要走；中草药提取物用于食品中的安全风险评估、毒理学试验、剂量要求等需加强研究；另外，加强与生理学、消化学等人体对食品中融入中草药成分吸收相关的学科的联合研究，最大化提高中草药的药用价值和激发其药性。以多种途径附着在肉品表面的中草药提取物活性成分的释放机理和动力学也是一个重要研究课题。为促成更好的储藏保鲜效果，根据不同肉品的特征，加强中草药成分在气调储藏保鲜、辐射保鲜、降压储藏保鲜等多种技术手段上的使用，以形成良好的栅栏保鲜效应。