天然保鮮劑的來源與應用前景
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食品保鮮是永恆的課題,各類保鮮劑層出不窮。保鮮劑可分為兩大類,即化學合成類和天然類保鮮劑。長期以來,人們主要使用化學合成類保鮮劑對貯藏的果蔬保鮮,雖然保鮮防腐效果較好,但很多化學合成物質對人體健康卻有一定的不利影響。因此,人們開始把注意力轉向天然果蔬保鮮劑的開發與研究,並取得了可喜的成果。
1、從天然植物中提取的保鮮劑
大蒜提取物。大蒜中含有的主要抗菌成分為大蒜辣素和大蒜新素。其中,大蒜辣素的抗菌效力是大蒜新素的一倍。大蒜辣素的抗菌機理可能是其分子中的氧原子能與細菌中半胱氨酸結合, 使之不能轉變為胱氨酸,從而影響細菌體內氧化還原反應的進行,進而抑制細菌。研究表明,大蒜對多種球菌、黴菌有明顯的抑制和殺菌作用。
紫蘇葉提取物。紫蘇葉蒸餾物有廣譜抗菌作用,主要抗菌成分為紫蘇醛和檸檬醛,對金黃色葡萄球菌、乙型鏈球菌、白喉桿菌、炭俎桿菌、綠膿桿菌及枯草桿菌等有明顯抑制作用。紫蘇葉油對接種和自然污染的黴菌酵母也有明顯抑制作用。
連翹提取物。連翹提取物的抗菌成分主要是連翹酚,對多數的革蘭氏陽性菌、陰性菌均有抑制作用,能有效延長食品的保質期。在日本,連翹提取物早已作為一種天然防腐劑廣泛應用於食品保鮮。
茶多酚。茶多酚是茶葉中多酚類物質的總稱,主要成分為黃烷醇類。茶多酚具有很好的防腐保鮮作用,對枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、齲齒鏈球菌以及毛黴菌、青黴菌、赤黴菌、炭疽病菌、啤酒酵母菌有抑制作用。
甘露聚糖。甘露聚糖是從魔芋粉中提取出來的一種功能性低聚糖,具有無色、無毒和無異味的特點,是一種既經濟且高效的天然食品防腐劑,能有效地防止食品腐敗變質、發霉和遭受蟲害。目前,常用於水果、蔬菜、豆製品、蛋類以及魚類等食品的保鮮貯藏。
2、從動物中提取的保鮮劑
溶菌酶。溶菌酶是一種能水解致病菌中黏多糖的鹼性酶,廣泛存在於鳥類與家禽的蛋清中。溶菌酶對多種細菌均有良好的抗菌作用,其抑菌機理是通過水解細菌細胞壁的肽聚糖來溶菌,從而起到抑菌的效果。目前, 在食品工業上溶菌酶是優良的天然防腐劑, 廣泛應用於清酒、乾酪、香腸、奶油、糕點、麵條、水產品、熟食及冰淇淋等食品的防腐保鮮。
蜂膠。蜂膠是蜜蜂採集的植物樹脂,將其混入其上齶腺、蠟腺的分泌物加工而成的一種具有芳香氣味的膠狀固體物。因其中含有多種具有藥效的成分,對各種細菌、真菌、病菌和原蟲都具有抑制和消滅能力,有「完美的天然廣譜抗菌物質」之稱。
經研究,蜂膠的防腐保鮮機理目前認為是兩個方面。一是由於蜂膠中含有多種具有抗菌活性的成分,從而起到抑菌作用。二是蜂膠的成膜作用,它噴洒在果蔬表面可形成一層薄膜,這層薄膜可以減少微生物的浸染,減少果蔬表面的水分蒸發,因而推遲腐敗,起到防腐保鮮作用。
殼聚糖。殼聚糖是一種由甲殼質水解的高分子多糖,在蝦蟹等節肢動物、軟體動物中大量存在,毛霉屬等黴菌類細胞壁中也存在。殼聚糖具有良好的成膜特性和較強的抗菌防腐能力,作為高效、無毒、無味、成本較低的天然防腐劑,越來越受到人們的關注。其抗菌機理有兩個,一是殼聚糖通過吸附在細胞表而,形成層高分子膜,阻止營養物質向細胞內的運輸,從而起到抑菌殺菌作用;二是殼聚糖通過滲透進入細胞體內,吸附細胞體內帶有陰離子的細胞質,並發生絮凝作用,擾亂細胞正常的生理活動,從而殺滅細菌。
魚精蛋白。魚精蛋白,存在於海產魚類的精子細胞中。其中的抗菌物質是由分子量從數千到1 萬的鹼性蛋白構成,對細菌、酵母菌、黴菌有廣譜抗菌作用,尤其是對格蘭氏陽性菌具有良好的抗菌作用。魚精蛋白的抗菌機理是它能與細菌細胞膜結合,從而損傷膜已達到抑菌效果。目前,魚精蛋白多用於麵粉、米飯類食品保存。
3、從微生物中提取的天然保鮮劑
乳鏈菌肽。乳鏈菌肽又稱乳酸鏈球菌素,是由某些乳酸乳球菌在代謝過程中合成和分泌的具有很強殺菌作用的小肽。其使用劑量小,是一種高效、無毒的天然食品防腐劑。它的抑菌機理是由於乳鏈菌肽對細胞膜的吸附作用,然後在細胞膜上形成孔洞,從而引起細胞自溶。乳鏈菌肽專門抑製革蘭氏陽性菌,特別是細菌芽孢,但是不抑製革蘭氏陰性菌、酵母和黴菌。乳鏈菌肽作為一種新型的天然防腐劑在國際上已得到認可,並廣泛應用於乳製品、罐頭製品、肉製品、飲料等領域。
納他黴素。納他黴素是一種多烯大環內酯類抗真菌劑,其抑菌機理在於納他黴素破壞細胞膜的滲透性,能在膜上形成水孔,損傷膜的通透性,從而引起菌內重要物質滲出而死亡。納他黴素能夠專性抑制酵母菌和黴菌,被廣泛應用於乾酪、香腸、飲料、果醬等食品的生產。
4、應用前景與展望
天然保鮮劑種類多,來源廣泛,抑菌機理各有不同。但一般存在使用劑量大、抗菌時效短、抗菌譜窄的缺點。目前,在食品保鮮的應用上,主要是幾種聯合使用,經過適當的處理和合理的搭配,以增強有效的抑菌效果。
目前所研究開發的天然保鮮劑對果蔬酶的抑制作用不大,而用替代物如香辛料或有機酸等進行果蔬保鮮時, 往往存在各種問題,且處理後果蔬常帶有保鮮劑特有的異味。因此,未來的主要研究方向集中在天然保鮮劑的保鮮機理以及多種保鮮劑的複合使用方面,特別是複合型天然保鮮劑的調和和配製方面。
出於食品安全的考慮,相關的各項天然保鮮劑的使用標準和規定還需要進一步的研究和規範。
天然保鮮劑來源廣泛,雖然天然但是並不一定安全。由於外界環境的污染可能使來源的各種動植物體內出現毒物殘留,這影響了天然保鮮劑的安全性。(楊璐璐)
來源:中國食品安全報
編輯:劉延正 宋漪垚
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