食品防腐剂论文绿色食品的论文

食品防腐剂论文绿色食品的论文新型食品防腐剂摘要：对新型植物型、动物型、微生物型和海洋生物型食品防腐剂的特点和应用研究进展作一综述，为我国新型、安全、高效、天然食品防腐剂的研究和开发提供参考。关键词：天然防腐剂；研究；开发；应用DevelopmentandApplicationofFoodPreservativeZHAODian-bo1，CHENBi-chun2,ZHANGXiao-li3,BAIYan-hong1(1.CollegeofFoodandBiologicalEngineering,ZhengzhouUniversityofLightIndustry,Zhengzhou450002,China;2.TechnicalCenter,ShenzhenCigaretteFactory,Shenzhen518109,China;3.TechnicalCenter,TianjingCigaretteFactoryofShanghaiTobacco(Group),Tianjing300163,China)Abstract：Thisarticlesummarizesthecharacteristicsandapplicationsoffoodpreservativeswhichhavebeenextractedfromplants,animals,microorganisms,andseaorganismsinordertoprovideevidencefortheresearchanddevelopmentofnewtypical,safe,higheffectiveandnaturalfoodpreservatives.Keywords：naturalpreservative;research；development;application食品防腐剂是防止因微生物作用引起食品腐败变质，延长食品保存期的一类食品添加剂。其防腐机制主要是降低食品的水分活度和pH值，破坏微生物的生长或代谢系统的正常运行，起到抑制微生物生长、延长产品货架期的作用。目前使用的防腐剂品种很多，美国有50多种，日本有43种，我国允许使用的超过18种，我国香港特区有27种。食品防腐剂分为化学防腐剂和天然防腐剂2大类。化学防腐剂又分为无机防腐剂和有机防腐剂。我国目前生产和使用的主要是有机酸及其盐类，如丙酸及其盐类、山梨酸及其盐类、苯甲酸类、对羟基苯甲酸酯类、乳酸和乳酸钠、双乙酸钠、单辛酸甘油酯、脱氢醋酸钠、焦亚硫酸钾等。近年随着人们生活和消费水平的提高，对食品加工的要求向“绿色”、“天然”、“安全”的方向转变，因此，研制开发天然、安全的食品防腐剂已成为食品添加剂领域研究的热点。1天然植物型食品防腐剂近年的研究表明，一些天然植物及其提取物具有一定的防腐抑菌作用。这一发现引起了食品防腐剂研究者的兴趣和重视。目前，从香辛料和传统中草药中提取有效抑菌成分是研发天然植物型防腐剂的热点之一。Gocho研究了来源于植物的26种芳香族化合物的抗菌效果，发现桂醛、茴香脑等有效抗菌成分是通过作用于微生物的孢子发挥作用的。Nikaido等报道，毛桃和杏核油是通过抑制磷酸二酯酶活性而发挥对微生物的抑制作用[1]。近年发现大蒜、生姜、花椒、丁香、黑胡椒等许多香辛料的提取物都具有一定的防腐抑菌作用。丁香油树脂对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母菌、黑曲霉菌、青霉菌等有很强的抑制作用，可作为天然食品防腐剂开发利用[2]。陈雄[3]等研究发现，大蒜油对金黄色葡萄球菌、伤寒沙门菌、变形杆菌、大肠杆菌、肉毒梭菌、黄曲霉、黑曲霉、产朊假丝酵母、啤酒酵母菌等有很好的抑制与杀灭作用。我国中草药资源丰富，一些药食同源的中草药及其提取物不仅有一定的药用价值，而且有较强的防腐功能，其安全性已得到充分证实。甘草的乙醇提取物对革兰阳性芽孢杆菌和乳酸杆菌有较强的抑制作用。王青牡等[4]研究表明，丁香、乌梅对细菌、酵母菌和青霉菌有较强的抑制作用。黄连、防风可作为广谱抗菌剂使用，对芽孢菌和铜绿假单胞菌的抑制作用明显。中国林业科学研究院筛选并提取了大黄、黄连、黄芩、连翘、金银花、金钱草的有效成分，与天然紫胶溶液被膜剂配合使用制成了天然防腐保鲜复合膜，用于水果、蔬菜的防腐保鲜，效果明显。广东工业大学开发了以丁香、桂皮、花椒、百部、良姜、虎杖等为主要成分的复合水果保鲜纸；钦州市植物激素研究所研发了低毒、高效的中西药结合的稻谷、玉米保鲜剂，均具有良好的保鲜效果。这些天然植物型防腐剂在防止食品腐败，发挥保鲜作用的同时，还具有抗氧化和防病保健的功能。目前，国内外市场上生产的大多数保健品的有效成分都是天然抗氧化物质。魏安池[5]等以56种常见植物为原料，研究了天然抗氧化剂的抗氧化效果。结果表明，补骨脂、厚朴、生姜、地榆、何首乌、白屈菜、香薷、丁香、肉豆蔻、牛蒡、草果、山楂等14种原料具有强抗氧化性能。这些药食两用植物或无毒植物原料及唇形科植物或在《全国中草药汇编》中阐述的富含酚类成分的原料均具有一定的开发潜力和应用前景。2天然动物型食品防腐剂蜂胶是蜜蜂从植物树芽及树干上采集的树脂，加入蜜蜂上腭腮分泌物及蜂蜡等形成的一种天然物质，具有极强的抗细菌、真菌、病毒等微生物的作用。由于蜂胶有广谱抗菌作用，现已编入中国药典，广泛用于治疗多种疾病。目前，日本已将蜂胶用于果冻、糖果和口香糖等食品的防腐保鲜。柞蚕抗菌肽是由35个氨基酸分子组成的多肽，等电点8.9～9.5，100℃加热10min仍能保持一定的活性。对大多数革兰阳性菌和阴性菌都有作用，是一种安全、无毒、广谱的新型防腐剂[1]。鱼精蛋白是鱼类成熟精细胞中的一种碱性蛋白，对大多数革兰阳性菌有明显的抑制作用，对革兰阴性菌的抑制作用较弱。可用于水产品、肉及肉制品、乳及乳制品、面食和蔬菜等食品的防腐保鲜。3新型微生物型食品防腐剂随着生物技术的不断发展，以动植物或微生物的代谢产物为原料，经提取、酶法转化或发酵等技术生产天然生物型食品防腐剂逐渐受到重视，这也是今后防腐剂研发的主要方向。新型生物防腐剂，是指从生物体通过生物培养、提取和分离技术获得的具有抑制和杀灭微生物的生物活性物质。其中，微生物型防腐剂是近年开发的重点。乳酸链球菌素（nisin），是由Lactococcuslactic菌株产生的一种由33个氨基酸残基组成的多肽，是第一个应用于食品防腐的细菌素，其生产基因稳定，陆续被许多国家接受和使用。主要用于乳和乳制品、肉和肉制品的防腐保鲜。nisin对革兰阳性菌特别是芽孢菌有很好的抑制作用，近期研究表明，在一定条件下nisin与EDTA配合使用，对革兰阴性菌有一定的抑制作用[6]。纳他霉素（natamycin），商品名称为霉克，是链霉菌经生物技术精炼而成的生物防腐剂，对真菌、酵母菌、某些原生动物和某些藻类作用效果好，无抗细菌活性。主要在奶酪、肉制品和葡萄酒及果汁中用作抗真菌剂。在葡萄酒中能取代山梨酸和其它抗真菌剂，可减少SO2的使用量[7]。与传统的抗真菌剂比较，纳他霉素的使用浓度和用量较低。姜元荣等[8]研究发现，将纳他霉素和nisin配合使用可有效地防止传统方法酿造的酱油霉变，并可降低纳他霉素的用量。纳豆是将接种过纳豆菌（Bacillusnatto）的蒸煮大豆在适当温度、湿度下发酵而成的日本传统发酵食品。纳豆具有溶血栓、抗肿瘤、降血压和防治骨质疏松等多种功能[9]。纳豆菌是纳豆的生产菌种，在日本已使用了2000多年，纳豆菌发酵可生产抗菌蛋白，纳豆菌抗菌蛋白具有广谱抗菌作用，对革兰阳性菌、革兰阴性菌、酵母菌和霉菌都有一定的抗菌作用，特别是对志贺菌、金黄色葡萄球菌和异常汉逊酵母菌具有较强的抗菌作用[10，11]。ε-聚赖氨酸（ε-poly-L-lysine），是由微生物发酵合成的一种由赖氨酸单体通过ε-酰胺键形成的多肽。对革兰阳性菌、革兰阴性菌、酵母菌和一些病毒均有抑制作用，且水溶性好、热稳定性高。目前，ε-聚赖氨酸正在被食品贮藏与加工、可降解生物材料、药物包被物、靶向药物载体以及医学研究等领域广泛应用[12]。日本学者腾井正弘将鸡肉浸渍在溶有0.12%ε-聚赖氨酸甘氨酸制剂混合液中，涂上面粉油炸，成品炸鸡30℃放置72h，添加ε-聚赖氨酸的样品细菌总数为6.0?03个/g，空白样品细菌总数为3.6?08个/g，抑菌效果明显。ε-聚赖氨酸的抑菌机制主要是抑制微生物的呼吸，导致能量物质ATP和还原物质NADH缺乏，合成代谢受阻，使之不能维持活性的动态膜结构，代谢方向趋于水解，产生细胞自溶而致死。同时，ε-聚赖氨酸还可作用于生物膜系统和蛋白合成系统，与核糖体结合抑制蛋白和酶等生物大分子的合成。4新型海洋生物型食品防腐剂壳聚糖及其衍生物是从甲壳类动物等的外壳提取或者经过人工降解而得到的一种多糖类天然高分子生物聚合物。壳聚糖是由Ｄ-氨基葡萄糖和Ｄ-乙酰基氨基葡萄糖2种结构单元组成的线性多糖。壳聚糖只能溶解于某些酸的溶液中，但不能直接溶解于水。壳聚糖的降解产物——低聚壳聚糖具有优良的水溶性和生物活性[13]。研究表明，0.005%的壳聚糖对金黄色葡萄球菌有抑制作用，0.02%的壳聚糖对芽孢杆菌有杀灭效果，壳聚糖乳酸盐可抑制革兰阴性菌，壳聚糖谷氨酸盐可抑制酵母菌。目前，壳聚糖在可食性膜生产中得到了广泛的应用，在水果和蔬菜的防腐保鲜方面效果明显。研究发现，海藻中有许多具有抗菌活性的物质，如琼脂低聚糖、海藻糖等。此外，一些低聚的褐藻胶也有抗菌作用[14]。当前，对海藻低聚糖的抗菌作用正在作进一步的研究。我国目前一些天然香辛料、中草药型防腐剂以及生物型防腐剂，鱼精蛋白和ε-聚赖氨酸等尚处于实验室研究或中试研究阶段，有些产品尚未实现工业化生产，因此，加强对新型、天然、高效的食品防腐剂的研发极为迫切，而且具有广阔的市场前景。参考文献[1]乔长晟，王玲，朱晓红.新型天然食品防腐剂的发展现状与趋势[J].宁夏农学院学报，2001，（4）：60-63.[2]吴传茂，陈雄，吴小刚.丁香油树脂抑菌试验[J].湖北农业科学，2001，（6）：78.[3]陈雄，乔昕，林向东，等.大蒜油抗菌作用的初步研究[J].中国调味品，2002，（10）：14-15.[4]王青牡，孙晓娟.几种防腐抑菌中药的抗菌作用研究[J].江西中医学院学报，2001，（1）：31-32.[5]魏安池，代红丽，周瑞宝.56种植物原料抗氧化性能研究[J].粮食与油脂，2003，（7）：11-12.[6]ModiKD.Sensitivityofnisin-resistantlisteriamonocytorenestoheatandthesynergisticactionofheatandnisin[J].LettApplMicrobiol,2000,(30):249-253.[7]李颖辉，李东.高效生物防腐剂纳他霉素发酵的研究[J].食品工业科技，2002，（1）：57-58.[8]姜元荣，钱海峰，孟德奇.纳他霉素与乳酸链球菌素复合防腐剂在酱油防霉中的应用[J].无锡轻工大学学报，2002，21（2）：170-172.[9]CharlesK,RosenbergCN.Natto:thenewestsoy[J].NutrSci,2004,(4):52-56.[10]钟青萍，谢俊杰，佘世望，等.纳豆菌抗菌作用的研究[J].食品研究与开发，2001，22（6）：20-22.[11]钟青萍，谢俊杰，佘世望，等.纳豆菌抗菌蛋白的稳定性[J].中国食品添加剂，2002，（4）：42-45.[12]徐红华，刘慧.聚赖氨酸在牛奶保鲜中的应用研究[J].食品与发酵工业，2000，26（2）：33-35.[13]刘艳如，余萍，郑怡.水溶性壳聚糖的抑菌作用研究[J].中国海洋药物，2001，20（2）：42-44.[14]曾名勇，陈胜军，张联英.海洋生物抗菌剂的研究进展[J].精细与专用化学品，2002，（19）：3-6.