氧化是导致肉制品在加工和贮藏过程中品质下降的重要原因,多年来合成抗氧化剂一直被广泛应用于肉制品生产中以抑制氧化延长货架期。然而越来越多的研究表明合成抗氧化剂的长期摄入对于人体健康具有潜在危害,随着人们生活水平的提高和健康意识的增强,绿色天然食品越来越受到消费者的青睐,因此天然抗氧化剂取代人工合成抗氧化剂已是大势所趋。在众多天然抗氧化剂中,植物多酚类物质由于其来源广泛,并具有抗菌、抗炎、抗过敏、抗动脉硬化、抗血栓形成、抗癌等生理功效受到广泛关注。近年来,富含酚类的植物提取物在肉制品中的应用已成为研究热点。现有研究表明植物提取物能有效抑制肉制品中脂肪的氧化,但对于蛋白氧化的影响效果并不明确,相互矛盾的研究结果时有报道。作为抗氧化剂,多酚及其氧化产物可与蛋白质相互作用,从而修饰蛋白质侧链氨基酸功能基团、改变蛋白质结构及功能特性、影响蛋白质营养价值。然而现有研究主要集中于多酚对植物蛋白结构、功能及消化率的影响,对于动物蛋白相关影响的研究非常有限,现有结果并不一致,相关机理也并不清楚。因此,本课题主要研究了模拟体系中不同结构酚类物质对于肌原纤维蛋白(MP)氧化稳定性、结构、功能特性以及体外消化率的影响,在此基础上对相关机理进行了探讨,并在更加复杂的真实肉制品体系中验证了富含酚类的植物提取物对于肉制品品质及氧化稳定性的影响。本研究首先探索了肉类生产常用盐浓度条件(0.6 mol/L NaCl)下,添加不同浓度绿原酸(CA,C6–C3结构)对于羟自由基氧化诱导的MP氨基酸侧链修饰、结构及凝胶性能的影响。研究发现氧化导致MP羰基含量升高、巯基及自由氨基含量降低、蛋白结构展开、交联聚集增加、溶解度下降,加热凝胶过程中弹性模量升高。绿原酸的添加能有效抑制蛋白羰基的生成,但对于氧化诱导的其他变化具有浓度依赖性:CA在低中浓度(6和30μmol/g)时并未显著影响巯基和自由氨基含量,但促使MP结构展开(α-螺旋含量降低),凝胶性增强;CA在高浓度(150μmol/g)时会导致MP巯基和自由氨基含量减少,伴随有二硫键和其他共价键形成,导致蛋白质交联聚集,溶解度下降,破坏其凝胶性能。为了进一步验证氧化条件下不同结构的酚类添加是否对于MP结构及凝胶性能也具有浓度依赖性,以及酚类添加诱导的二硫键及其他共价键对于凝胶体外消化率是否存在影响。接着研究了氧化条件下不同浓度没食子酸(GA,C6–C1结构)添加对于MP结构、凝胶性能及凝胶体外消化率的影响。研究发现,GA添加能有效抑制脂肪氧化和蛋白羰基生成,低中浓度GA提高了MP凝胶性能,但高浓度严重破坏了MP凝胶性。在此基础上我们提出了氧化条件下酚类对于MP凝胶性能影响的浓度依赖机制:低中浓度多酚促进MP结构适度展开,暴露出更多的活性反应基团,在加热成胶过程中有利于蛋白质之间的相互作用和共价键的形成,从而提高了MP凝胶性能;高浓度酚类导致MP结构展开后暴露出来的活性基团被再次屏蔽,并致使MP在加热成胶前过度交联聚集,溶解度下降,因而严重破坏了MP凝胶性能。体外消化率研究结果显示:虽然加热成胶前的氧化以及GA添加导致了凝胶中含有更多的二硫键及其他共价键,但这并未影响MP凝胶的胃蛋白酶–胰酶消化率。考虑到酚类与蛋白之间的相互作用既包含共价相互作用又包含非共价相互作用,以及MP凝胶性与乳化性之间的关系。随后采用荧光猝灭法研究了表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG,C6–C3–C6结构)与MP之间的相互作用,发现EGCG与MP通过非共价相互作用形成复合物,导致MP内源荧光猝灭、结构改变、表面疏水性降低。在乳化过程中,由于氧化作用存在,EGCG添加导致MP巯基含量减少,蛋白之间交联聚集加剧,这一现象随着EGCG浓度升高而增强。当EGCG浓度为50–200 ppm时,对于MP的乳化性和凝胶性无显著影响;当其浓度为500和1000 ppm时,显著降低了MP的乳化性和凝胶性。EGCG在低浓度下就能显著抑制MP复合凝胶在整个储藏期内的脂肪氧化。接下来我们在乳化香肠体系中检验了绿茶提取物(富含EGCG等酚类物质)对于植物油替代动物脂肪新型香肠品质及氧化稳定性的影响。研究发现:植物油替代导致香肠硬度、粘结性及断裂强度降低,蒸煮损失增大。SPI及WPI预乳化处理能适度改善这些负面影响。绿茶提取物在高浓度情况下有破坏香肠质构、提高蒸煮损失的趋势,但影响并不显著。植物油由于含有抗氧化物质(如维生素E),其替代动物脂肪提高了香肠的脂肪氧化稳定性;SPI及WPI预乳化处理能进一步提高脂肪氧化稳定性,但是WPI预乳化处理只在加工和储藏前期有效;绿茶提取物的添加几乎可以完全抑制整个储藏期内脂肪的氧化。最后,考虑到肌肉类型、植物提取物种类、磷酸添加以及不同去骨方式等因素对于肉制品的影响,我们研究了甘草提取物(LE)与不同类型复合磷酸盐对机械去骨火鸡肉饼质构及氧化稳定性的影响。研究发现:甘草提取物具有良好的自由基清除能力,但金属离子螯合相对较弱;磷酸盐复合物具有很强的金属离子螯合能力:SAPP+TSPP>STPP+TSPP>STPP+SHMP。甘草提取物及磷酸盐复合物单独使用均能降低脂肪及蛋白氧化,二者结合使用具有协同增效作用;磷酸盐复合物能降低肉饼蒸煮损失,其中SAPP+TSPP效果最好,因而SAPP+TSPP+LE2处理对于提高肉饼氧化稳定性、降低蒸煮损失的综合效果最佳。综上所述,本研究结果显示,酚类添加能有效抑制肌肉中脂肪氧化和蛋白羰基生成;但对于MP结构及功能特性的影响具有双重作用和浓度依赖性:适量添加能提高或不影响MP凝胶性能及乳化性能,过量添加会严重破坏MP功能特性。酚类添加导致的二硫键及其他共价键对于MP凝胶体外消化率并无显著影响。绿茶提取物能有效抑制新型乳化香肠加工及储藏过程中的脂肪氧化,并不会破坏其质构;甘草提取物与磷酸盐复配使用对于提高机械去骨火鸡肉饼质构及氧化稳定性具有协同增效作用。在此基础上阐明了不同浓度酚类对于MP凝胶性和乳化性的影响机理;为天然酚类在肉制品中的应用提供了一定理论基础和应用依据。