天然食品防腐劑研究進(jìn)展

韓金龍　董梅　王琴　趙璐　羅葉麗　武鑫

近年來，關(guān)于食品添加劑的負(fù)面報(bào)道愈來愈多，食品防腐劑首當(dāng)其沖。食品防腐劑是能抑制微生物活動(dòng)，防止食品腐敗變質(zhì)的一類食品添加劑，有天然的和化學(xué)合兩種物質(zhì)。由于人們對化學(xué)合成防腐劑有誤解，所以天然的防腐劑逐漸受到食品企業(yè)的青睞。本文綜述了不同來源的各種新型天然防腐劑，探討了它們在食品防腐中的應(yīng)用，旨在為天然食品防腐劑的開發(fā)和生產(chǎn)應(yīng)用提供一定思路。

一、動(dòng)物源的天然食品防腐劑

1.溶菌酶。溶菌酶廣泛存在于人體多種組織中，鳥類和家禽的蛋清、哺乳動(dòng)物的淚、唾液、血漿、乳汁等液體，以及微生物也含此酶，其中以蛋清含量最為豐富。根據(jù)溶菌酶來源的不同，可以將其分為四類，分別是植物溶菌酶、動(dòng)物溶菌酶、微生物溶菌酶以及蛋清溶菌酶。溶菌酶對革蘭氏陽性菌、喜氧性孢子形成菌、枯草桿菌、地衣型芽孢桿菌等都有抗菌作用，而對沒有細(xì)胞壁的人體細(xì)胞不會(huì)產(chǎn)生不利影響，因此適合于各種食品的防腐。另外，該酶還能殺死腸道腐敗球菌，增加腸道抗感染力，同時(shí)還能促進(jìn)嬰兒腸道雙歧乳酸桿菌增殖，促進(jìn)乳酪蛋白凝乳利于消化，所以又是嬰兒食品、飲料的良好添加劑。

2.殼聚糖。殼聚糖是一種從甲殼類動(dòng)物和節(jié)肢動(dòng)物的外骨骼中提取的天然生物聚合物，已被用作抗真菌和抗菌劑。殼寡糖對革蘭氏陰性菌、大腸桿菌和霍亂弧菌有抑菌作用。殼聚糖的抗菌活性主要是基于與細(xì)菌細(xì)胞膜負(fù)電荷組成的離子相互作用，因此食物基質(zhì)對殼聚糖的抗菌活性具有很強(qiáng)干擾作用。盡管殼聚糖的抗菌效果有限，但它在特定食品中具有殺菌和抑菌雙重作用。

3.抗菌肽?？咕模ˋMP）在自然界中廣泛分布，是宿主非特異性防御系統(tǒng)的重要組成部分。食品級(jí)AMP可以滿足消費(fèi)者對安全、延長保質(zhì)期、口感新鮮、加工程度低、不含化學(xué)添加劑的食品的需求，在乳制品、肉類、水果和飲料等各種食品中得到廣泛應(yīng)用。

4.天然脂類。動(dòng)物來源的脂類對廣泛的微生物具有抗菌活性，粘膜表面的游離脂肪酸已被證明能滅活金黃色葡萄球菌。脂類主要抑制細(xì)菌細(xì)胞壁或細(xì)胞膜、細(xì)胞內(nèi)復(fù)制或細(xì)胞內(nèi)靶標(biāo)。乳脂質(zhì)對包括金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌在內(nèi)的革蘭氏陽性細(xì)菌和銅綠假單胞菌、痢疾桿菌、大腸桿菌和腸炎沙門氏菌等革蘭氏陰性細(xì)菌具有活性。

二、植物源的天然食品防腐劑

自古以來，各種草藥和香料就被用作食物的調(diào)味劑和防腐劑，植物防腐劑通常從植物的葉、莖、花、果實(shí)中獲得。植物中含有一些植物化學(xué)物質(zhì)，影響食物的微生物、化學(xué)和感官質(zhì)量。這些植物化學(xué)物質(zhì)分為多酚類、黃酮類、單寧類、生物堿、萜類多肽類。

已經(jīng)證明，植物提取物對控制食源性病原體的生長是非常有效的，食用香辛料和提取物同樣具有類似作用，在食品防腐方面具有一定貢獻(xiàn)。許多研究報(bào)道了不同植物精油（EOs）對不同微生物的抑菌作用，此外EOs的抗寄生蟲、殺蟲、抗病毒和抗真菌也已被確定。植物提取物的成分復(fù)雜，其中抗菌和抗氧化成分眾多，深入研究植物提取物的成分、活性機(jī)理，開發(fā)綠色、安全的植物防腐劑是將來的研究重點(diǎn)。

三、微生物源的天然食品防腐劑

細(xì)菌產(chǎn)生許多化合物，可用于防止?jié)撛诘母瘮』蛑虏∥⑸锏纳L。食品級(jí)微生物可以形成大量不同的物質(zhì)，抑制其他微生物。根據(jù)抗菌化合物（細(xì)菌素、酶和其他代謝物）的種類和化合物形式的不同，這些食品級(jí)微生物的生物保存特性有所不同。

1.微生物保護(hù)培養(yǎng)物。長期以來，微生物發(fā)酵劑被用于食品的發(fā)酵，以獲得更穩(wěn)定的產(chǎn)品。用于食品生產(chǎn)的微生物培養(yǎng)物分為發(fā)酵劑培養(yǎng)物和保護(hù)性培養(yǎng)物，發(fā)酵劑培養(yǎng)物增強(qiáng)了食品的營養(yǎng)和感官特性，而保護(hù)性培養(yǎng)物具有提高食品微生物安全性的潛力。

由于乳酸菌具有抑制微生物生長的能力，它們通常被認(rèn)為是很好的候選者，乳酸菌產(chǎn)生的細(xì)菌素、有機(jī)酸、過氧化氫和雙乙酰是其抗菌成分。多年來，乳酸菌被用于發(fā)酵食品的生產(chǎn)，以提供食品所需的口感、風(fēng)味和質(zhì)地，并防止致病性微生物的生長。

2.微生物代謝產(chǎn)物。細(xì)菌素被定義為抗菌化合物，它們也被認(rèn)為天然防腐劑或生物防腐劑。細(xì)菌素具有殺菌或抑菌作用，并對革蘭氏陽性菌表現(xiàn)出抗菌活性。乳酸菌生產(chǎn)的細(xì)菌素對食品腐敗微生物和食源性病原菌，如金黃色葡萄球菌、單核增生李斯特菌、肉毒桿菌等有效。

細(xì)菌素應(yīng)用的一種方法是將乳酸菌接種到食品中，另一種方法是將細(xì)菌素以純化或半純化的形式添加到食品中，最后一種方法是使用產(chǎn)生細(xì)菌素的菌株發(fā)酵的產(chǎn)品。產(chǎn)生細(xì)菌素的菌株應(yīng)該與發(fā)酵所需的其他培養(yǎng)物兼容，否則細(xì)菌素在食品中不能提供完全的安全性。

毫無疑問，除了現(xiàn)有的化學(xué)合成添加劑，還有更多的天然草藥、動(dòng)物或微生物添加劑等著被發(fā)現(xiàn)。未來需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究，以尋找新的天然防腐劑，確定其有效成分，并研究其對食物的保護(hù)作用。

作者簡介：韓金龍（1988-），男，陜西渭南人，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称窓z驗(yàn)。