天然食品防腐劑在食品中的應(yīng)用研究進(jìn)展

◎ 祝佳斯，張珊珊

（撫州市檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心，江西 撫州 344000）

在食品貯存過(guò)程中，由于微生物等其他因素影響，會(huì)發(fā)生腐敗。應(yīng)用化學(xué)食品防腐劑，雖可獲得良好的食品防腐效果，但久而久之會(huì)對(duì)人體造成侵害，最終致使人體中毒。通過(guò)使用天然食品防腐劑，不僅可提高食品防腐效果，還可節(jié)約成本、延長(zhǎng)食品保質(zhì)期、降低操作難度。因此，深入進(jìn)行天然食品防腐劑研究，拓寬天然食品防腐劑應(yīng)用范圍，意義重大。

1 天然食品防腐劑應(yīng)用于食品中的作用機(jī)理

應(yīng)用天然食品防腐劑對(duì)食品進(jìn)行防腐保鮮處理過(guò)程中，其作用機(jī)理主要表現(xiàn)為以下幾方面：①可作用于食品細(xì)胞壁、細(xì)胞膜系統(tǒng)。②作用于食品遺傳物質(zhì)或遺傳微粒結(jié)構(gòu)內(nèi)[1]。③作用在食品內(nèi)部酶物質(zhì)或功能蛋白中。

2 天然食品防腐劑研究現(xiàn)狀

食品在加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售過(guò)程中，極易受到細(xì)菌、霉菌等微生物感染，隨著社會(huì)時(shí)代發(fā)展，人們生活水平提高，開(kāi)始對(duì)防腐劑品質(zhì)、安全性提出更高要求。通過(guò)目前研究實(shí)踐現(xiàn)狀來(lái)看，天然食品防腐劑具備極高的抗菌性、安全性、水溶性、熱穩(wěn)定性，應(yīng)用范圍十分廣泛。近年，通過(guò)無(wú)數(shù)學(xué)者、技術(shù)專家、科學(xué)專家的深入研究，開(kāi)發(fā)出多種天然食品防腐劑，其也成為我國(guó)防腐劑制品未來(lái)發(fā)展的主要方向。

3 天然食品防腐劑在食品中的應(yīng)用研究進(jìn)展解析

3.1 天然植物食品防腐劑

3.1.1 中草藥

中草藥作為我國(guó)傳統(tǒng)自然資源，通過(guò)在食品中加入天然中草藥提取物防腐劑，不僅不會(huì)改變食物原本風(fēng)味，還可最大限度降低食物腐敗率，提高防腐效果。中草藥內(nèi)抑菌成分諸多，如酸、酯、醛等，這些成分可互相作用，發(fā)揮抑菌作用。

例如，獼猴桃作為富含礦物質(zhì)、維生素的水果，廣受人們喜愛(ài)，但獼猴桃果實(shí)耐貯藏性較低，運(yùn)輸難度較大，對(duì)獼猴桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展形成制約。對(duì)此，石浩等人[2]應(yīng)用中草藥混合提取物對(duì)獼猴桃進(jìn)行防腐對(duì)比試驗(yàn)，得出當(dāng)提取液濃度達(dá)到0.8 mg/mL時(shí)，可降低獼猴桃果實(shí)新陳代謝，獲得良好防腐效果，驗(yàn)證了中草藥提取物針對(duì)獼猴桃這種食品可發(fā)揮的保鮮性能。另外，目前研究表明，黃連中草藥提取液抑菌能力極強(qiáng)，可高效抑制果蔬內(nèi)金色葡萄球菌、大腸桿菌等，減少果蔬腐爛率。

3.1.2 香辛料

香辛料是一種具有獨(dú)特特點(diǎn)的揮發(fā)性物質(zhì)，通常被應(yīng)用于食品調(diào)味中。香辛料內(nèi)包含的呈味物質(zhì)主要集中在種、花、皮內(nèi)，其不僅可改變食物風(fēng)味，還可發(fā)揮極強(qiáng)的抗菌防腐、抗氧化作用，因而可以被應(yīng)用于天然食品防腐劑研究中。

例如，對(duì)于生鮮濕面防腐，在其中加入香辛料，不僅可獲得良好調(diào)味效果、避免對(duì)蒸煮品質(zhì)產(chǎn)生影響，還可發(fā)揮香辛料保鮮性能。經(jīng)過(guò)研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，提高生鮮濕面內(nèi)香辛料加入量，可降低蒸煮損失率與斷條率。又如，相關(guān)研究利用正交優(yōu)化試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用丁香、八角等香辛料提取物，可對(duì)草莓形成有效保鮮，降低草莓腐敗率。

3.1.3 茶多酚

茶葉作為人們?nèi)粘Ｉ畛Ｓ蔑嬈分唬s400種有機(jī)化學(xué)成分，同時(shí)還包含40多種無(wú)機(jī)礦物元素。茶葉內(nèi)多酚類物質(zhì)總稱為茶多酚，又被稱為茶鞣質(zhì)、茶單寧。經(jīng)過(guò)深入研究、大量實(shí)踐得出，使用茶多酚可對(duì)食物內(nèi)腐敗微生物起到較高抑制效果，并對(duì)食品內(nèi)不飽和脂肪酸自動(dòng)氧化分解進(jìn)行延長(zhǎng)與阻止，具有極高的安全性，且無(wú)蓄積、遺傳毒性，可被應(yīng)用于肉制品、果蔬等食品防腐中。

例如，牛油果的生理代謝極為旺盛，尤其在采摘后，其生理代謝會(huì)進(jìn)一步提高，進(jìn)而加快牛油果腐敗褐變速度。羅麗娜等人[3]通過(guò)對(duì)不同濃度茶多酚進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其可促進(jìn)牛油果內(nèi)SOD、POD物質(zhì)活性，降低牛油果腐敗率、失重率。對(duì)于冷鮮肉防腐方面，相關(guān)人員對(duì)不同濃度茶多酚防腐效果進(jìn)行研究，經(jīng)試驗(yàn)證明，茶多酚濃度與冷鮮肉防腐效果成正比，肉內(nèi)各類酶的活性與脂肪酸合成可被茶多酚有效抑制，進(jìn)而延長(zhǎng)冷鮮肉保鮮時(shí)間[4]。

3.2 天然動(dòng)物食品防腐劑

3.2.1 殼聚糖

殼聚糖也被稱為甲殼素，殼聚糖與其衍生物具有極高的抗菌活性處理效果，可抑制細(xì)菌、病毒、真菌生長(zhǎng)繁殖，因此，其可以被應(yīng)用于醋腌食品防腐。主要利用殼聚糖可對(duì)蛋白質(zhì)發(fā)揮凝聚特性，能夠?qū)Σ缓鞍踪|(zhì)的酸性食品產(chǎn)生良好防腐效果，如腌菜、醬菜等。

例如，草菇這種食用菌生長(zhǎng)于熱帶、亞熱帶，生理代謝活躍，進(jìn)而造成食品品質(zhì)下降。選用適當(dāng)濃度殼聚糖溶液結(jié)合浸漬涂膜技術(shù)，由研究試驗(yàn)結(jié)果看出，經(jīng)過(guò)殼聚糖溶液處理后的草菇可對(duì)多類病原菌形成有效抑制，增加草菇貨架期。又如，冬瓜具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，含水量高，但在售賣過(guò)程中往往會(huì)使用切分稱重方式，使冬瓜內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)成分流失嚴(yán)重。在鮮切冬瓜表面進(jìn)行不同濃度殼聚糖涂膜試驗(yàn)得出：基于殼聚糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%條件下，可對(duì)冬瓜硬度、TSS、VC下降率形成有效控制，增加冬瓜貨架期。此外，鮮棗采收后會(huì)發(fā)生快速褐變、軟化問(wèn)題。楊曉光等人[5]應(yīng)用殼聚糖涂膜試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，利用殼聚糖對(duì)鮮棗進(jìn)行處理，可延緩其呼吸作用、硬度下降時(shí)間，提高鮮棗防腐效果。

3.2.2 魚精蛋白

魚精蛋白主要來(lái)自動(dòng)物成熟精巢內(nèi)堿性蛋白質(zhì)，具有極強(qiáng)的抑菌活性、安全性、耐高溫性。白鰱魚含有極高蛋白質(zhì)，但脂肪含量較低，屬于淡水魚。白鰱魚魚肉會(huì)被制作成魚丸食品，但在常溫條件下，魚丸內(nèi)部微生物會(huì)大量繁殖，加速魚丸腐敗變質(zhì)，對(duì)商家營(yíng)收產(chǎn)生不利影響。在4 ℃條件下，對(duì)魚丸存儲(chǔ)指標(biāo)進(jìn)行研究，配制不同比例魚精蛋白保鮮劑，發(fā)現(xiàn)當(dāng)保鮮劑內(nèi)魚精蛋白、迷迭香復(fù)配比處于0.3 g/kg、0.1 g/kg時(shí)，可獲得最佳魚丸防腐效果，保障魚丸儲(chǔ)存品質(zhì)，延長(zhǎng)防腐期。

草魚的飼養(yǎng)成本低、飼養(yǎng)難度低、肉質(zhì)鮮美，是我國(guó)主要淡水養(yǎng)殖魚種。在草魚售賣過(guò)程中，一般會(huì)使用冷凍加工方式，這種加工方式極易導(dǎo)致草魚內(nèi)蛋白質(zhì)變質(zhì)、含水量下降，對(duì)草魚肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、口感產(chǎn)生不良影響。相關(guān)人員應(yīng)用不同防腐方式對(duì)草魚進(jìn)行防腐試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用魚精蛋白保鮮劑可獲得最佳防腐效果。

3.2.3 蜂膠

蜂膠是蜜蜂上顎腺分泌物、蜂蠟互相混合后形成的含有芳香氣味的膠狀物質(zhì)。蜂膠無(wú)毒無(wú)害，內(nèi)部含有大量活躍還原因子，通常被應(yīng)用于油脂等食品加工過(guò)程中。

應(yīng)用蜂膠對(duì)果蔬食品進(jìn)行防腐保鮮處理過(guò)程中，可將其噴灑于果蔬表面，避免果蔬受到微生物、外界環(huán)境侵襲而發(fā)生腐敗，降低果蔬新陳代謝、水分蒸發(fā)，延長(zhǎng)食品腐敗時(shí)間，獲得良好防腐處理效果。相關(guān)人員應(yīng)用蜂膠對(duì)香蕉進(jìn)行防腐保鮮處理研究，發(fā)現(xiàn)蜂膠涂抹劑濃度為1%時(shí)，可獲取良好保鮮促進(jìn)效果。例如，圣女果內(nèi)部含有大量番茄紅素、谷胱甘肽物質(zhì)。將蜂膠溶液結(jié)合蜂膠乙醇提取液配比成為復(fù)合防腐涂膜劑，可有效減少圣女果在運(yùn)輸、銷售過(guò)程中引發(fā)的營(yíng)養(yǎng)流失量，增加商品貨架期。

3.3 天然微生物食品防腐劑

3.3.1 溶菌酶

溶菌酶可從動(dòng)物乳汁、禽類蛋白內(nèi)提取，通過(guò)聯(lián)合應(yīng)用其他類防腐劑與溶菌酶，可提高食品抗菌活性，被廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、醫(yī)療等眾多領(lǐng)域。

聯(lián)合氯化鈣、殼聚糖、溶菌酶，并結(jié)合涂膜保險(xiǎn)技術(shù)，可在食品周邊營(yíng)造微小氣調(diào)環(huán)境，使呼吸作用速度減慢，形成良好的食品防腐效果。經(jīng)過(guò)研究試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合使用殼聚糖、溶菌酶與氯化鈣，配比達(dá)到1%、0.05%、0.5%時(shí)，可對(duì)草莓形成最佳防腐效果。對(duì)于鮮切果蔬方面，馮敘橋等人利用不同濃度溶菌酶涂膜技術(shù)，發(fā)現(xiàn)其對(duì)鮮切蘋果可形成良好防腐處理效果，同時(shí)，當(dāng)溶菌酶濃度達(dá)到0.08%時(shí)，可對(duì)鮮切蘋果硬度下降起到抑制作用。此外，魚類含水量較高，若在售賣過(guò)程中死去，體內(nèi)碳水化合物、蛋白質(zhì)極易出現(xiàn)降解，對(duì)魚肉品質(zhì)、口感產(chǎn)生不良影響。相關(guān)人員利用溶菌酶對(duì)魚肉進(jìn)行保鮮防腐處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，提高溶菌酶添加量，可提高魚肉保鮮效果，溶菌酶添加量達(dá)到0.5%時(shí)，保鮮防腐效果最佳。又如，基圍蝦具有極高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但基圍蝦死后會(huì)發(fā)生褐變，對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值產(chǎn)生不良影響。相關(guān)人員應(yīng)用檸檬酸、抗壞血酸、溶菌酶對(duì)基圍蝦進(jìn)行防腐保鮮試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)聯(lián)合保鮮劑處理后，可明顯改善基圍蝦肉品質(zhì)，抑制基圍蝦內(nèi)部微生物繁殖，為基圍蝦經(jīng)濟(jì)價(jià)值提供保障。

3.3.2 乳酸鏈球菌素

由 34種氨基酸共同組成的小蛋白質(zhì)抗菌素，即為乳酸鏈球菌素，其可對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌形成有效抑制。例如，經(jīng)過(guò)研究試驗(yàn)得出，使用乳酸鏈球菌素溶液對(duì)櫻桃進(jìn)行清洗，可減少沙門氏菌數(shù)量，對(duì)櫻桃形成良好防腐保鮮處理效果。又如，中式臘腸食品作為我國(guó)傳統(tǒng)特色食品，內(nèi)部含鹽量極高，但防腐期較短。相關(guān)人員將乳酸鏈球菌素加入臘腸內(nèi)，發(fā)現(xiàn)其可對(duì)臘腸形成有效防腐，處理工藝為：基于溶液pH值3.89、22 ℃、處理時(shí)間21 min的條件下，乳酸鏈球菌素濃度為0.26%，可以使臘腸保質(zhì)期得到有效延長(zhǎng)。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著天然食品防腐劑研究愈漸成熟，種類更加多元化，應(yīng)用范圍更加廣泛。使用天然食品防腐劑，不僅可滿足人們對(duì)食品健康需求，還可促進(jìn)我國(guó)食品工業(yè)獲得進(jìn)一步發(fā)展，為廣大人民營(yíng)造安全、綠色食品空間。相信在技術(shù)、科技人員的不斷努力下，天然食品防腐劑技術(shù)將更加成熟、防腐效果更佳，從而守護(hù)人們身體健康。