天然食品添加劑在食品保鮮中的應(yīng)用與效果

食品保鮮不僅關(guān)乎食品的安全和品質(zhì)，也影響著食品的營養(yǎng)價值和消費(fèi)者的身體健康。天然食品添加劑具有來源自然、更加安全、對人體健康影響較小等優(yōu)點(diǎn)，被視為替代傳統(tǒng)化學(xué)添加劑的理想選擇。天然食品添加劑主要來源于植物、動物和微生物，包括天然抗氧化劑、天然抗菌劑等，在延長食品保質(zhì)期、抑制微生物生長和改善食品感官品質(zhì)等方面效果良好?；诖耍钊胩接懱烊皇称诽砑觿┰谑称繁ｕr中的應(yīng)用與效果具有重要意義，不僅可以為食品工業(yè)提供更安全、有效的保鮮方法，也有助于推動食品添加劑從化學(xué)合成向天然生成轉(zhuǎn)型。本文將深入探討天然食品添加劑在食品保鮮中的應(yīng)用機(jī)制，評估其在不同類型食品中的實(shí)際應(yīng)用效果，以期為食品保鮮技術(shù)提供有價值的參考，為食品工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量，也為消費(fèi)者提供更安全、健康的食品選擇。

一、天然食品添加劑概述

（一）定義與特性

天然食品添加劑是以動植物或微生物的代謝產(chǎn)物等為原料，經(jīng)提取獲得的天然物質(zhì)。這類添加劑安全性較高，相較于合成添加劑更易被人體接受和代謝。天然食品添加劑還具有優(yōu)良的抗氧化和抗菌特性，能有效抑制食品中的微生物生長和氧化反應(yīng)，從而延長食品的保鮮期。因此，天然食品添加劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛，也被視為提升食品質(zhì)量和安全性的重要手段。

（二）主要類別

根據(jù)功能和來源，天然食品添加劑可分為生物防腐劑、生物色素、生物香料、功能性甜味劑和生物增稠劑等。

生物防腐劑主要來源于自然界的微生物、植物或動物，能夠抑制或殺死食品中的有害微生物，有效延長食品的保質(zhì)期和保XHbJHT00C/wZ7WMxURkeQQ==持食品的安全性。例如，乳酸鏈球菌素能有效抑制多種病原微生物生長；聚賴氨酸具有良好的抗菌性；納他霉素和曲酸則是由微生物產(chǎn)生的抗生素類物質(zhì)，可以防止霉菌和酵母菌生長。

生物色素是從自然界中提取的色素，用于增強(qiáng)或改變食品的顏色，使其更加誘人。紅曲紅是由紅曲霉產(chǎn)生的一種天然紅色素，可用于肉制品和調(diào)味品中；番茄紅素源于番茄，具有抗氧化性，可用于增加食品的紅色調(diào)；黃色素和焦糖色素等廣泛應(yīng)用于飲料和烘焙產(chǎn)品中，以增加食品的黃色和棕色調(diào)。

生物香料是應(yīng)用生物技術(shù)從植物或微生物中提取或合成的香料，可增加或改變食品的香味。比如，從香草豆中提取的生物香蘭素具有香甜的香味，是烘焙食品和甜品中不可或缺的成分。

天然來源的功能性甜味劑有甘草甜素和山梨糖醇，它們可用來替代傳統(tǒng)的蔗糖，不僅能夠減少熱量攝入，還可滿足糖尿病患者和健康意識強(qiáng)的消費(fèi)者的需求。

生物增稠劑主要源于植物和微生物，可用于改善食品的質(zhì)構(gòu)和穩(wěn)定性。比如，瓜爾膠和槐豆膠是從植物種子中提取的天然多糖，可應(yīng)用于乳制品和飲料中增加其粘稠度；明膠是從動物骨骼和皮膚中提取的蛋白質(zhì)，常用作果凍和糖果的凝固劑；果膠和卡拉膠則憑借優(yōu)良的膠凝特性被應(yīng)用于果醬和糕點(diǎn)中，顯著優(yōu)化了食品的口感。

（三）提取與制備方法

在提取天然食品添加劑的過程中，可采用物理或化學(xué)方法從植物、動物或微生物中分離出所需要的活性成分。物理方法包括壓榨、蒸餾和超聲波提取等，不改變成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)，較好地保留了天然成分的活性。其中，蒸餾法是通過加熱使植物部分蒸發(fā)，再通過冷凝收集蒸汽中的油脂成分，適用于香料提??；超聲波提取則是利用高頻振動破壞植物細(xì)胞壁，從而釋放內(nèi)含的有用成分?；瘜W(xué)提取方法是通過溶劑（乙醇、乙酸或水）等與原料接觸溶解有效成分，如在提取植物色素紅曲紅時常以酒精為溶劑，能有效溶解水和油溶性成分，從而獲得較為全面的色素組分；水提取法則可有效提取多糖類增稠劑或某些抗氧化物質(zhì)。

天然食品添加劑的制備包括濃縮、純化、干燥和配制等多個步驟。其中，濃縮是通過蒸發(fā)部分溶劑增加提取液中有效成分的濃度；干燥是將提取和純化后的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為粉末或固體形式，常用方法包括噴霧干燥、冷凍干燥和真空干燥；配制則是根據(jù)應(yīng)用需求將提取物與其他食品成分復(fù)配，形成液體、凝膠或固體粉末等易于使用的產(chǎn)品形態(tài)。

二、天然食品添加劑

在食品保鮮中的具體應(yīng)用

（一）果蔬保鮮

在果蔬保鮮方面，抗氧化劑——維生素C和維生素E發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。維生素C具有促進(jìn)抗壞血酸生成的能力，能夠有效穩(wěn)定果蔬中的酶系統(tǒng)，延緩其氧化反應(yīng)進(jìn)程，從而保持果蔬的天然色澤和口感。維生素E作為一種脂溶性抗氧化劑，主要在果蔬的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用，能夠抑制自由基生成，進(jìn)而延長果蔬的新鮮狀態(tài)和可食用期限。

天然抗菌劑則在防止果蔬腐敗和維護(hù)食品微生物安全方面發(fā)揮著重要作用。納他霉素和乳酸鏈球菌素作為常用的生物防腐劑，可以通過破壞微生物細(xì)胞膜、抑制其代謝途徑有效控制果蔬產(chǎn)品中微生物的生長。其中，納他霉素具有高效的防霉和抗酵母能力，可在果蔬表面形成一層防護(hù)膜，隔絕外界微生物侵入，從而顯著提高果蔬的保鮮效果。乳酸鏈球菌素則具有廣譜的抗菌特性，能夠有效防御一系列致病菌，從而保障果蔬在整個供應(yīng)鏈中的衛(wèi)生度和新鮮度。

（二）肉制品保鮮

在肉制品加工過程中，納他霉素作為一種天然抗菌劑，對酵母和霉菌具有良好的抑制效果。具體來說，納他霉素可在肉制品表面形成一層保護(hù)膜，有效隔絕空氣中的微生物，防止其侵入肉制品內(nèi)部。這種添加劑不僅可以維持肉制品的原始風(fēng)味和色澤，還能顯著提升其穩(wěn)定性和安全性。

迷迭香提取物也憑借其卓越的抗氧化性能在肉制品保鮮中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。肉制品在加工、儲存過程中易發(fā)生脂肪氧化，產(chǎn)生異味和降低營養(yǎng)價值，而迷迭香提取物富含多種抗氧化成分，如烯酮和酚類化合物，能有效穩(wěn)定肉制品中的自由基，延緩其氧化過程，從而保持肉制品的新鮮度和口感。同時，迷迭香提取物還能增添肉制品的香氣，提升消費(fèi)者的食用體驗(yàn)。

（三）海產(chǎn)品保鮮

檸檬酸作為一種廣泛應(yīng)用的天然食品添加劑，因出色的酸化和pH調(diào)節(jié)特性而被廣泛應(yīng)用于海產(chǎn)品保鮮領(lǐng)域。檸檬酸能夠降低海產(chǎn)品表面的pH，創(chuàng)建一個不利于大多數(shù)細(xì)菌生長的酸性環(huán)境，從而抑制細(xì)菌繁殖并有效控制微生物引起的腐敗過程。同時，添加檸檬酸還能增強(qiáng)海產(chǎn)品的風(fēng)味和口感，保持其自然鮮味。

脂質(zhì)氧化是導(dǎo)致海產(chǎn)品質(zhì)量下降的一個主要原因，在高不飽和脂肪酸含量較高的魚類中尤為明顯，而茶多酚在抑制脂質(zhì)氧化方面表現(xiàn)出色，因此也常應(yīng)用于海產(chǎn)品保鮮。茶多酚可以清除自由基和金屬離子催化劑，顯著減緩其氧化過程，保持海產(chǎn)品的色澤和質(zhì)感。茶多酚還具有一定的抗菌活性，能夠抑制大腸桿菌、沙門氏菌等多種病原菌生長，進(jìn)一步保障海產(chǎn)品的食品安全。

三、天然食品添加劑

在食品保鮮中的應(yīng)用效果評價

（一）評價方法與指標(biāo)

在評估天然食品添加劑的保鮮效果時，可以使用微生物指標(biāo)測試方法，此類測試主要關(guān)注食品中的微生物總數(shù)、特定有害微生物（如大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌）存在與否以及微生物的生長速度等指標(biāo)。在具體測試中，添加納他霉素或乳酸鏈球菌素等天然食品添加劑后，食品樣品會在預(yù)定時間間隔內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)和分析，而后研究人員會測定其在抑制肉制品細(xì)菌生長方面的有效性。通常會使用平板計數(shù)法進(jìn)行定量分析，從而準(zhǔn)確評估添加劑的抗菌效果。

除了微生物指標(biāo)測試法，也可以采用感官評估，即直接觀察食品的外觀、氣味、質(zhì)地和口感等感官屬性，進(jìn)而評價天然添加劑的應(yīng)用效果。感官評估由經(jīng)過訓(xùn)練的評審團(tuán)負(fù)責(zé)，他們根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的評分系統(tǒng)對食品樣品進(jìn)行評分，從而確定添加劑在改善食品感官質(zhì)量方面的功效。感官評估還包括消費(fèi)者對經(jīng)添加劑處理的食品喜好程度的評估，通過綜合微生物測試和感官評估的結(jié)果，可以全面了解天然添加劑的實(shí)際應(yīng)用效果。

（二）應(yīng)用中的優(yōu)勢

從食品安全的角度分析，天然食品添加劑如維生素C、迷迭香提取物、茶多酚等本身就是食品的組成部分或常見于自然界中，因此在人體內(nèi)的代謝過程更為順暢，不易產(chǎn)生有害物質(zhì)，且很少破壞食品原有成分，有助于降低食品安全風(fēng)險。例如，維生素C不僅可以作為抗氧化劑在食品中延緩氧化過程，還能作為人體可以直接攝入的營養(yǎng)補(bǔ)充劑，其安全性遠(yuǎn)高于那些殘留在食品表面的合成防腐劑。

天然食品添加劑在維持或增強(qiáng)食品的營養(yǎng)和感官品質(zhì)方面也具有優(yōu)勢，可滿足現(xiàn)代消費(fèi)者對健康食品的需求，符合消費(fèi)者對“少加工”“更自然”食品的心理預(yù)期。比如，迷迭香提取物不僅具有防腐和抗氧化功能，還能增加食品的香氣，提高消費(fèi)者的食用體驗(yàn)；茶多酚在抑制食品脂質(zhì)氧化的同時，也具有抗炎性和抗癌功能。

（三）應(yīng)用中的限制

從成本效益的角度考量，天然食品添加劑的提取和制備需要復(fù)雜的工藝流程，成本相對較高，限制了天然添加劑的大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用。天然來源的添加劑需要通過專門的提取和純化步驟，從原材料中分離得到，這一過程涉及昂貴的設(shè)備和較高的技術(shù)。天然資源的可持續(xù)性也是一個考慮因素，部分天然添加劑源于稀有或季節(jié)性植物，存在原料供應(yīng)不穩(wěn)定的問題，價格波動較大。

從保鮮效果持續(xù)性的角度來看，天然食品添加劑的保鮮效果不如化學(xué)合成添加劑強(qiáng)效和持久。天然食品添加劑雖能有效抑制初期的微生物生長或氧化反應(yīng)，但長時間存儲或極端條件下天然成分的活性會逐漸降低，影響其保鮮效能。同時，天然添加劑的作用機(jī)理涉及較為復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)，在不同食品矩陣和存儲條件下的穩(wěn)定性和效果存在差異，也會影響整體保鮮效果。食品行業(yè)只有著力解決這些問題，才能實(shí)現(xiàn)天然食品添加劑的廣泛應(yīng)用和商業(yè)推廣。

作者簡介：劉曉慧（1988-），女，漢族，河南滑縣人，助教，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称贩治雠c檢測。

韓文梅（1985-），女，漢族，山東莒縣人，工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称贩治雠c檢測。