《Food Chemistry: X》:Effects of sumac fruit and prickly ash leaf extract on the intrinsic technological, sensory and safety quality properties of chicken fillets
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植物源材料(包括叶、花、果、根、果皮及树皮)正日益被研究作为具有抗氧化和抗菌特性的天然化合物来源(Elgadir et al., 2025)。这些材料大多含有多种酚类化合物,如酚酸、黄酮类、酚类二萜及挥发性化合物。根据其化学组成,此类成分可通过自
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植物源材料(包括叶、花、果、根、果皮及树皮)正日益被研究作为具有抗氧化和抗菌特性的天然化合物来源(Elgadir et al., 2025)。这些材料大多含有多种酚类化合物,如酚酸、黄酮类、酚类二萜及挥发性化合物。根据其化学组成,此类成分可通过自由基清除和金属螯合活性延缓脂质氧化,同时通过破坏细胞膜或干扰关键细胞过程抑制微生物生长。这些特性促进了植物提取物作为潜在清洁标签成分在包括绞碎及整块肌肉肉制品在内的多种食品保鲜中的应用(Das et al., 2024a;Shehata et al., 2026)。然而,植物提取物的有效性不能仅凭其体外抗氧化或抗菌活性推断,因为其性能在掺入复杂食品基质后可能发生显著变化。
鸡肉因其优质蛋白质、瘦肉部分相对较低的脂肪含量以及有利的脂肪酸组成而备受重视。然而,多不饱和脂肪酸的存在也使鸡肉在冷藏储存条件下易发生氧化变质。脂质氧化可能导致不良异味的形成,并可能引起颜色、风味及其他品质属性的变化(Connolly & Campbell, 2023)。同样,生鸡肉的高水分活度、营养丰富的组成及适宜的pH为腐败菌和致病微生物的生长创造了有利条件。因此,冷藏鸡肉易发生快速品质劣变,导致可销售货架期缩短并增加微生物风险。这些变化不仅降低消费者接受度,还在整个家禽供应链中造成巨大的经济损失(Alessandroni et al., 2024;Das et al., 2019)。这些挑战激发了人们对天然保鲜系统的日益关注,旨在减少对传统添加剂的依赖。然而,合成防腐剂的替代应以已证实的抗氧化和抗菌功效及感官可接受性为指导,而非假定植物源成分天然更安全。
因此,植物提取物和精油已被研究作为替代或互补的保鲜剂,因为许多提取物含有酚类化合物及其他能够同时限制氧化和抑制微生物生长的成分(Lemoni et al., 2025;Stabnikova et al., 2026)。一旦掺入复杂的肌肉食品基质中,提取物成分会与肌肉蛋白、脂质、色素及内源性水溶性成分相互作用。然而,其在现实中的实际性能并不总是仅取决于体外抗氧化或抗菌测定。其在复杂食品体系中的功效受多种因素影响,包括所用植物部位、品种、提取物化学组成、溶剂和浓度、施用方法、包装、储存条件等(Aguiar Campolina et al., 2023;Hyldgaard et al., 2012)。
在较少被深入研究的植物资源中,盐肤木(Rhus chinensis Mill.)和毛刺花椒(Zanthoxylum acanthopodium DC.)作为肉类保鲜候选材料具有应用前景。盐肤木的果实(俗称中国漆树果)含有酚酸、鞣质、黄酮类及其他与抗氧化和抗菌活性相关的酚类成分(Zhang, Zhang, et al., 2022)。毛刺花椒(俗称andaliman,与花椒类群相关)是一种芳香植物,在亚洲部分地区传统上用作香料和药用资源(Yang et al., 2022)。其叶片及其他组织含有不同比例的挥发性成分、萜类、黄酮类、生物碱及酚类化合物,该物种的提取物在实验室研究中显示出抗氧化或抗菌潜力(Adrian et al., 2023;Misra et al., 2013)。前期研究已证明含有 Z. rhetsa 种皮提取物的膜可延长碎鸡肉的冷藏货架期(Muppalla & Chawla, 2018a)。同样,将西西里漆树(Rhus coriaria L.)掺入牛肉汉堡中表现出抗氧化特性,可减少脂质过氧化,同时影响颜色和感官特性(Grassi et al., 2024)。
文献检索表明,不同研究者已使用不同种类的漆树(如 Rhus coriaria L.、R. typhina、R. aromatica、R. copallinum、R. javanica L.、R. tripartita)和花椒(如 Zanthoxylum zanthoxyloides、Z. clava-herculis L.、Z. gilletii、Z. chalybeum、Z. martinicense (Lam.) DC.、Z. limonella、Z. armatum DC、Z. bungeanum Maxim.,芸香科)的植物源材料用于治疗各种疾病及食品保鲜(Adrian et al., 2023;Alsamri et al., 2021;Bursal & K?ksal, 2011a;Grassi et al., 2024;Misra et al., 2013;Muppalla & Chawla, 2018a;U?uk & Spence, 2026;Yang et al., 2022)。然而,关于盐肤木果实和毛刺花椒叶提取物直接应用于生鸡肉片的证据仍然有限。已有充分文献记载,同一植物部位的植物化学特征也可能存在显著差异,从而影响其生物活性,这受品种/物种、成熟阶段、地理条件、所用提取方法等多种因素影响(Li et al., 2022a)。因此,本研究旨在比较盐肤木果实提取物和毛刺花椒叶提取物直接应用于生鸡肉片的保鲜效果,并在相同的冷藏储存条件下评估其功效。研究人员并未假定所有植物酚类行为相似,而是通过将抗氧化和抗菌活性与理化、氧化、感官及微生物品质属性相结合,考察提取物特异性响应。
论文解读文章
研究背景与问题
鸡肉因其优质蛋白质、瘦肉部分相对较低的脂肪含量以及有利的脂肪酸组成而备受消费者青睐。然而,鸡肉中多不饱和脂肪酸的存在使其在冷藏储存条件下极易发生氧化变质,导致不良异味的形成以及颜色、风味等品质属性的劣变。与此同时,生鸡肉具有高水分活度、营养丰富的组成和适宜的pH条件,为腐败菌和致病微生物的生长创造了有利环境,导致冷藏鸡肉快速品质劣化、可销售货架期缩短并增加微生物安全风险。这些变化不仅降低消费者接受度,还在整个家禽供应链中造成巨大的经济损失。
为应对上述挑战,食品科学领域日益关注利用植物源天然化合物替代合成防腐剂。植物提取物中含有酚酸、黄酮类、酚类二萜及挥发性化合物等多种成分,可通过自由基清除和金属螯合活性延缓脂质氧化,同时通过破坏细胞膜或干扰关键细胞过程抑制微生物生长。然而,植物提取物在复杂食品基质中的实际保鲜性能不能仅凭体外抗氧化或抗菌活性推断,其功效受植物部位、品种、提取物化学组成、溶剂和浓度、施用方法、包装及储存条件等多种因素影响。
在众多植物资源中,盐肤木果实和毛刺花椒叶具有作为肉类天然保鲜剂的潜力。盐肤木果实含有酚酸、鞣质、黄酮类等具有抗氧化和抗菌活性的酚类成分;毛刺花椒叶含有挥发性成分、萜类、黄酮类、生物碱及酚类化合物。尽管已有研究涉及不同种类漆树和花椒提取物的食品保鲜应用,但关于盐肤木果实和毛刺花椒叶提取物直接应用于生鸡肉片的证据仍然有限。因此,研究人员开展了本研究,在相同的冷藏储存条件下直接比较两种提取物对生鸡肉片的保鲜效果,通过整合抗氧化和抗菌活性与理化、氧化、感官及微生物品质属性,考察提取物特异性响应。
研究设计与方法
研究人员从印度曼尼普尔邦因帕尔当地市场获取盐肤木果实和毛刺花椒叶,经植物学家鉴定后,将植物材料自然晾干、粉碎过筛,采用水-乙醇溶液提取并浓缩制备提取物。研究人员从印度加尔各答当地市场购买活禽,按标准方法屠宰处理后分离去骨鸡胸肉获得鸡胸肉片。将鸡胸肉片分为三组:对照组(仅浸入蒸馏水)、SF-T组(浸入10%盐肤木果实提取物溶液)和PAL-T组(浸入10%毛刺花椒叶提取物溶液),浸泡30分钟后沥干,采用低密度聚乙烯袋有氧包装,在4±1°C条件下冷藏储存,分别在第1、3、5、7、9天评价品质属性。
主要关键技术方法包括:采用气相色谱-质谱联用(GC–MS)对植物粉末中可挥发性及可气相分析成分进行初步定性分析;采用DPPH自由基清除法和ABTS自由基清除法评估提取物的抗氧化活性;采用Folin–Ciocalteu比色法测定总酚含量(TPC);采用氯化铝比色法测定总黄酮含量;采用琼脂孔扩散法和基于刃天青的肉汤微量稀释法评估提取物对金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌的抗菌活性及最低抑菌浓度(MIC);采用AOAC方法测定鸡肉片常规营养成分;采用pH计监测pH变化;采用改良滤纸加压法测定持水性(WHC);采用硫代巴比妥酸反应物(TBARS)法评估脂质氧化程度;采用Lovibond RT-300反射色度计在CIE Lab*色彩空间测定颜色参数。
研究结果
植物提取物成分分析
GC–MS分析初步鉴定出盐肤木果实粉末和毛刺花椒叶粉末中多种可挥发性及半挥发性成分。总酚含量测定结果显示,盐肤木果实提取物的总酚含量显著高于毛刺花椒叶提取物。总黄酮含量测定同样显示盐肤木果实提取物具有更高的黄酮类化合物含量。DPPH和ABTS自由基清除实验表明,盐肤木果实提取物表现出更强的自由基清除能力,其IC50值低于毛刺花椒叶提取物,这与其较高的酚类和黄酮类化合物含量相一致。
抗菌活性评估
琼脂孔扩散实验结果显示,盐肤木果实提取物和毛刺花椒叶提取物对四种测试菌株均表现出不同程度的抑菌活性。盐肤木果实提取物对金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌、大肠杆菌和鼠伤寒沙门氏菌均显示出较大的抑菌圈直径。最低抑菌浓度测定结果表明,盐肤木果实提取物对各测试菌株的MIC值较低,表现出更强的抗菌效力,尤其对革兰氏阳性菌的抑制效果更为显著。
理化品质特性
pH监测结果显示,所有处理组鸡肉片的pH值在冷藏储存期间均呈现先下降后上升的趋势。对照组pH值上升幅度最大,而SF-T组和PAL-T组的pH变化较为平缓,表明两种植物提取物处理有助于延缓微生物代谢引起的pH劣变。持水性测定结果表明,处理组鸡肉片的WHC在储存期间优于对照组,其中SF-T组表现出更好的水分保持能力,这可能与提取物中酚类化合物与肌肉蛋白的相互作用有关。
脂质氧化程度
TBARS值测定结果显示,对照组鸡肉片的TBARS值随储存时间延长而迅速升高,表明脂质氧化程度不断加剧。相比之下,SF-T组和PAL-T组的TBARS值增长幅度显著较低。其中,盐肤木果实提取物处理组表现出最优异的抗氧化效果,由于其较高的黄酮类化合物含量,脂质氧化程度降低了58%。这一结果表明盐肤木果实提取物能有效延缓鸡肉片在冷藏储存期间的脂质氧化劣变。
颜色特性
仪器颜色测定结果显示,对照组鸡肉片的L值(亮度)和a值(红度)随储存时间延长发生显著变化,出现褪色和褐变现象。PAL-T组鸡肉片在整个储存期间保持了较好的颜色稳定性,这归因于毛刺花椒叶提取物中木脂素类化合物对色素和颜色的保护作用。SF-T组也表现出一定的颜色维持效果,但总体而言PAL-T组在颜色保持方面更具优势。
微生物品质与货架期
微生物计数结果显示,对照组鸡肉片的细菌总数和假单胞菌属数量在储存期间快速增长,在第5天即超过腐败限值。SF-T组鸡肉片的微生物水平在整个9天储存期间保持在腐败限值以下,有效抑制了多种病原菌的生长。PAL-T组也表现出一定的抑菌效果,但抑制能力弱于SF-T组。综合微生物和理化指标判断,经处理鸡肉片的安全储存时间比未处理对照组延长了4天,其中盐肤木果实提取物处理组效果最为显著。
感官品质
感官评价结果显示,对照组鸡肉片在储存后期出现明显的异味、变色和组织软化等品质劣变现象。处理组鸡肉片在感官可接受性方面显著优于对照组,其中SF-T组在整个储存期间保持了较好的整体可接受性。多维统计分析进一步证实,盐肤木果实提取物处理在储存期间对鸡肉片综合品质的改善效果最为突出。
讨论与结论
讨论部分指出,盐肤木果实提取物和毛刺花椒叶提取物的保鲜效果与其植物化学成分密切相关。盐肤木果实提取物因富含黄酮类化合物而表现出优异的抗氧化活性,能有效清除自由基并延缓脂质氧化;同时其酚类成分通过破坏细菌细胞膜或干扰关键细胞过程发挥广谱抗菌作用。毛刺花椒叶提取物中的木脂素类化合物则在维持鸡肉片颜色稳定性方面发挥独特作用。研究结果强调,植物提取物在复杂食品基质中的实际保鲜性能不能仅凭体外活性推断,必须通过整合抗氧化、抗菌活性与理化、氧化、感官及微生物品质属性的综合评估来确定其真实效果。
研究结论表明,盐肤木果实提取物和毛刺花椒叶提取物均可作为天然、清洁标签的保鲜剂应用于生鸡肉片的冷藏保鲜。其中,盐肤木果实提取物因其高黄酮含量表现出更强的抗氧化和抗菌活性,能显著延长鸡肉片货架期并保持微生物安全水平;毛刺花椒叶提取物则在颜色维持方面具有独特优势。两种植物提取物的应用为减少合成防腐剂依赖、开发天然肉类保鲜方案提供了科学依据,具有重要的学术价值和实际应用前景。