天然食品防腐剂在食品中的应用研究进展

2023-09-17 14:48:17祝佳斯张珊珊
现代食品 2023年12期
关键词:香辛料溶菌酶蜂胶

◎ 祝佳斯,张珊珊

(抚州市检验检测认证中心,江西 抚州 344000)

在食品贮存过程中,由于微生物等其他因素影响,会发生腐败。应用化学食品防腐剂,虽可获得良好的食品防腐效果,但久而久之会对人体造成侵害,最终致使人体中毒。通过使用天然食品防腐剂,不仅可提高食品防腐效果,还可节约成本、延长食品保质期、降低操作难度。因此,深入进行天然食品防腐剂研究,拓宽天然食品防腐剂应用范围,意义重大。

1 天然食品防腐剂应用于食品中的作用机理

应用天然食品防腐剂对食品进行防腐保鲜处理过程中,其作用机理主要表现为以下几方面:①可作用于食品细胞壁、细胞膜系统。②作用于食品遗传物质或遗传微粒结构内[1]。③作用在食品内部酶物质或功能蛋白中。

2 天然食品防腐剂研究现状

食品在加工、贮藏、运输、销售过程中,极易受到细菌、霉菌等微生物感染,随着社会时代发展,人们生活水平提高,开始对防腐剂品质、安全性提出更高要求。通过目前研究实践现状来看,天然食品防腐剂具备极高的抗菌性、安全性、水溶性、热稳定性,应用范围十分广泛。近年,通过无数学者、技术专家、科学专家的深入研究,开发出多种天然食品防腐剂,其也成为我国防腐剂制品未来发展的主要方向。

3 天然食品防腐剂在食品中的应用研究进展解析

3.1 天然植物食品防腐剂

3.1.1 中草药

中草药作为我国传统自然资源,通过在食品中加入天然中草药提取物防腐剂,不仅不会改变食物原本风味,还可最大限度降低食物腐败率,提高防腐效果。中草药内抑菌成分诸多,如酸、酯、醛等,这些成分可互相作用,发挥抑菌作用。

例如,猕猴桃作为富含矿物质、维生素的水果,广受人们喜爱,但猕猴桃果实耐贮藏性较低,运输难度较大,对猕猴桃产业发展形成制约。对此,石浩等人[2]应用中草药混合提取物对猕猴桃进行防腐对比试验,得出当提取液浓度达到0.8 mg/mL时,可降低猕猴桃果实新陈代谢,获得良好防腐效果,验证了中草药提取物针对猕猴桃这种食品可发挥的保鲜性能。另外,目前研究表明,黄连中草药提取液抑菌能力极强,可高效抑制果蔬内金色葡萄球菌、大肠杆菌等,减少果蔬腐烂率。

3.1.2 香辛料

香辛料是一种具有独特特点的挥发性物质,通常被应用于食品调味中。香辛料内包含的呈味物质主要集中在种、花、皮内,其不仅可改变食物风味,还可发挥极强的抗菌防腐、抗氧化作用,因而可以被应用于天然食品防腐剂研究中。

例如,对于生鲜湿面防腐,在其中加入香辛料,不仅可获得良好调味效果、避免对蒸煮品质产生影响,还可发挥香辛料保鲜性能。经过研究实践发现,提高生鲜湿面内香辛料加入量,可降低蒸煮损失率与断条率。又如,相关研究利用正交优化试验,发现应用丁香、八角等香辛料提取物,可对草莓形成有效保鲜,降低草莓腐败率。

3.1.3 茶多酚

茶叶作为人们日常生活常用饮品之一,包含约400种有机化学成分,同时还包含40多种无机矿物元素。茶叶内多酚类物质总称为茶多酚,又被称为茶鞣质、茶单宁。经过深入研究、大量实践得出,使用茶多酚可对食物内腐败微生物起到较高抑制效果,并对食品内不饱和脂肪酸自动氧化分解进行延长与阻止,具有极高的安全性,且无蓄积、遗传毒性,可被应用于肉制品、果蔬等食品防腐中。

例如,牛油果的生理代谢极为旺盛,尤其在采摘后,其生理代谢会进一步提高,进而加快牛油果腐败褐变速度。罗丽娜等人[3]通过对不同浓度茶多酚进行研究,发现其可促进牛油果内SOD、POD物质活性,降低牛油果腐败率、失重率。对于冷鲜肉防腐方面,相关人员对不同浓度茶多酚防腐效果进行研究,经试验证明,茶多酚浓度与冷鲜肉防腐效果成正比,肉内各类酶的活性与脂肪酸合成可被茶多酚有效抑制,进而延长冷鲜肉保鲜时间[4]。

3.2 天然动物食品防腐剂

3.2.1 壳聚糖

壳聚糖也被称为甲壳素,壳聚糖与其衍生物具有极高的抗菌活性处理效果,可抑制细菌、病毒、真菌生长繁殖,因此,其可以被应用于醋腌食品防腐。主要利用壳聚糖可对蛋白质发挥凝聚特性,能够对不含蛋白质的酸性食品产生良好防腐效果,如腌菜、酱菜等。

例如,草菇这种食用菌生长于热带、亚热带,生理代谢活跃,进而造成食品品质下降。选用适当浓度壳聚糖溶液结合浸渍涂膜技术,由研究试验结果看出,经过壳聚糖溶液处理后的草菇可对多类病原菌形成有效抑制,增加草菇货架期。又如,冬瓜具有极高的营养价值,含水量高,但在售卖过程中往往会使用切分称重方式,使冬瓜内部营养成分流失严重。在鲜切冬瓜表面进行不同浓度壳聚糖涂膜试验得出:基于壳聚糖质量分数为1%条件下,可对冬瓜硬度、TSS、VC下降率形成有效控制,增加冬瓜货架期。此外,鲜枣采收后会发生快速褐变、软化问题。杨晓光等人[5]应用壳聚糖涂膜试验发现,利用壳聚糖对鲜枣进行处理,可延缓其呼吸作用、硬度下降时间,提高鲜枣防腐效果。

3.2.2 鱼精蛋白

鱼精蛋白主要来自动物成熟精巢内碱性蛋白质,具有极强的抑菌活性、安全性、耐高温性。白鲢鱼含有极高蛋白质,但脂肪含量较低,属于淡水鱼。白鲢鱼鱼肉会被制作成鱼丸食品,但在常温条件下,鱼丸内部微生物会大量繁殖,加速鱼丸腐败变质,对商家营收产生不利影响。在4 ℃条件下,对鱼丸存储指标进行研究,配制不同比例鱼精蛋白保鲜剂,发现当保鲜剂内鱼精蛋白、迷迭香复配比处于0.3 g/kg、0.1 g/kg时,可获得最佳鱼丸防腐效果,保障鱼丸储存品质,延长防腐期。

草鱼的饲养成本低、饲养难度低、肉质鲜美,是我国主要淡水养殖鱼种。在草鱼售卖过程中,一般会使用冷冻加工方式,这种加工方式极易导致草鱼内蛋白质变质、含水量下降,对草鱼肉的营养价值、口感产生不良影响。相关人员应用不同防腐方式对草鱼进行防腐试验,结果发现,使用鱼精蛋白保鲜剂可获得最佳防腐效果。

3.2.3 蜂胶

蜂胶是蜜蜂上颚腺分泌物、蜂蜡互相混合后形成的含有芳香气味的胶状物质。蜂胶无毒无害,内部含有大量活跃还原因子,通常被应用于油脂等食品加工过程中。

应用蜂胶对果蔬食品进行防腐保鲜处理过程中,可将其喷洒于果蔬表面,避免果蔬受到微生物、外界环境侵袭而发生腐败,降低果蔬新陈代谢、水分蒸发,延长食品腐败时间,获得良好防腐处理效果。相关人员应用蜂胶对香蕉进行防腐保鲜处理研究,发现蜂胶涂抹剂浓度为1%时,可获取良好保鲜促进效果。例如,圣女果内部含有大量番茄红素、谷胱甘肽物质。将蜂胶溶液结合蜂胶乙醇提取液配比成为复合防腐涂膜剂,可有效减少圣女果在运输、销售过程中引发的营养流失量,增加商品货架期。

3.3 天然微生物食品防腐剂

3.3.1 溶菌酶

溶菌酶可从动物乳汁、禽类蛋白内提取,通过联合应用其他类防腐剂与溶菌酶,可提高食品抗菌活性,被广泛应用于生物学、医疗等众多领域。

联合氯化钙、壳聚糖、溶菌酶,并结合涂膜保险技术,可在食品周边营造微小气调环境,使呼吸作用速度减慢,形成良好的食品防腐效果。经过研究试验发现,联合使用壳聚糖、溶菌酶与氯化钙,配比达到1%、0.05%、0.5%时,可对草莓形成最佳防腐效果。对于鲜切果蔬方面,冯叙桥等人利用不同浓度溶菌酶涂膜技术,发现其对鲜切苹果可形成良好防腐处理效果,同时,当溶菌酶浓度达到0.08%时,可对鲜切苹果硬度下降起到抑制作用。此外,鱼类含水量较高,若在售卖过程中死去,体内碳水化合物、蛋白质极易出现降解,对鱼肉品质、口感产生不良影响。相关人员利用溶菌酶对鱼肉进行保鲜防腐处理过程中发现,提高溶菌酶添加量,可提高鱼肉保鲜效果,溶菌酶添加量达到0.5%时,保鲜防腐效果最佳。又如,基围虾具有极高经济价值,但基围虾死后会发生褐变,对营养价值、经济价值产生不良影响。相关人员应用柠檬酸、抗坏血酸、溶菌酶对基围虾进行防腐保鲜试验,发现经联合保鲜剂处理后,可明显改善基围虾肉品质,抑制基围虾内部微生物繁殖,为基围虾经济价值提供保障。

3.3.2 乳酸链球菌素

由 34种氨基酸共同组成的小蛋白质抗菌素,即为乳酸链球菌素,其可对革兰氏阳性菌形成有效抑制。例如,经过研究试验得出,使用乳酸链球菌素溶液对樱桃进行清洗,可减少沙门氏菌数量,对樱桃形成良好防腐保鲜处理效果。又如,中式腊肠食品作为我国传统特色食品,内部含盐量极高,但防腐期较短。相关人员将乳酸链球菌素加入腊肠内,发现其可对腊肠形成有效防腐,处理工艺为:基于溶液pH值3.89、22 ℃、处理时间21 min的条件下,乳酸链球菌素浓度为0.26%,可以使腊肠保质期得到有效延长。

4 结语

随着天然食品防腐剂研究愈渐成熟,种类更加多元化,应用范围更加广泛。使用天然食品防腐剂,不仅可满足人们对食品健康需求,还可促进我国食品工业获得进一步发展,为广大人民营造安全、绿色食品空间。相信在技术、科技人员的不断努力下,天然食品防腐剂技术将更加成熟、防腐效果更佳,从而守护人们身体健康。

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