天然防腐劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展

1、天然防腐劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展崔英雙（涪陵榨菜集團(tuán)有限公司 重慶涪陵 408000）摘要：本文闡述了天然防腐劑在食品工業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展前景，并對幾種常用的天然防腐劑及其作用機(jī)理作了介紹。關(guān)鍵詞：天然防腐劑 Nisin 納他霉素 溶菌酶 魚精蛋白 克聚糖1食品防腐劑現(xiàn)狀隨著我國改革開放的進(jìn)一步深入，食品工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一。在食品工業(yè)中,各類食品的防腐保鮮始終是一個(gè)亟待解決的重要問題,據(jù)估計(jì),全世界每年約有10%20%的食物損失于各種腐敗,食品腐敗變質(zhì)不僅會(huì)使食品喪失營養(yǎng)價(jià)值,還會(huì)造成食物中毒。雖然干制、腌制、加熱、罐藏等許多傳統(tǒng)的保存方法已被廣泛應(yīng)用，但正確、合理、科學(xué)地

2、使用食品防腐劑，對食品進(jìn)行防腐保鮮，仍是國內(nèi)外食品防腐保鮮的主要手段，是食品防腐、保鮮系統(tǒng)工程的重要一環(huán)。食品防腐劑一般分為化學(xué)防腐劑和天然防腐劑，過去人們大都使用化學(xué)防腐劑，比如苯甲酸、山梨酸及其鹽類、對羥基苯甲酸脂類等。但經(jīng)長期的研究 ，發(fā)現(xiàn)一些合成防腐劑有誘癌性、致畸性和易引起食物中毒等問題 ，如苯甲酸鹽可能會(huì)引起食物中毒現(xiàn)象 ，亞硝酸鹽和硝酸鹽可能會(huì)生成致癌的亞硝胺。對于這些添加劑國家衛(wèi)生部門制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)并嚴(yán)格控制。但只要食品企業(yè)嚴(yán)格按照食品添加劑使用的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，同樣可以最大限度地發(fā)揮食品防腐劑的作用，保證食品安全。%o!F隨著人們生活水平的提高，人們對于防腐劑的要求也越來

3、越高，不但要求防腐劑安全、無毒而且要求防腐劑的營養(yǎng)化、功能化。天然食品防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無毒、水溶性好、熱穩(wěn)定性好、作用范圍廣等合成防腐劑無法比擬的優(yōu)點(diǎn) ，不但對人們身體健康沒有害處，相反，有些防腐劑還具有一定的營養(yǎng)價(jià)值。因此，近年來天然防腐劑的研究和開發(fā)利用成了食品工業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn) 。經(jīng)過許多科學(xué)家多年的精心研究 ，現(xiàn)已開發(fā)了多種天然防腐劑，如：Nisin、霉克、克聚糖等。這些天然防腐劑己達(dá)到或超過人工合成防腐劑的效果，而價(jià)格也大大降低，大力開發(fā)安全無毒、高效、經(jīng)濟(jì)的新型天然食品防腐劑將是食品工業(yè)今后的發(fā)展方向之一。3xk&xj O*i!A ,-q+G,uk2天然防腐劑及其種類&

4、#160;防腐劑（Preservatives）是指能防止因微生物引起的腐敗變質(zhì)，延長食品保存期的一類食品添加劑。它的主要作用是抑制食品中微生物的繁殖。防腐劑按來源分，有化學(xué)防腐劑和天然防腐劑兩大類。天然防腐劑，通常是從動(dòng)物、植物和微生物的代謝產(chǎn)物中提取。這類防腐劑，安全性高，無毒副作用。根據(jù)天然食品防腐劑的來源不同，可分為：微生物源、動(dòng)物源、植物源、礦物提取物及天然有機(jī)化合物。 微生物源天然食品防腐劑主要以天然農(nóng)副產(chǎn)品為原料，用發(fā)酵等生物技術(shù)由微生物中產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)。具有高效、無毒、適用性廣等特點(diǎn)。乳酸鏈球菌素、納他霉素、溶菌酶均屬微生物源防腐劑。動(dòng)物源天然食品防腐劑品種較多，主要有魚精蛋白和

5、組蛋白、殼聚糖即脫乙酰甲殼質(zhì)、蜂膠。植物源天然食品防腐劑自然界天然植物中存在許多生理活性物質(zhì)，具有抗菌作用。天然食用香料植物、中草藥等其他植物。其主要有：姜提取物、銀杏葉提取物、肉桂提取物、丁香提取物等具有很強(qiáng)的殺菌作用。 天然有機(jī)化合物可在食品保存技術(shù)中應(yīng)用的天然有機(jī)化合物很多。如甘氨酸、氨基葡萄糖鹽酸鹽等。32bZl&U!_?t*a食333常用的幾種天然食品防腐劑3.1乳酸鏈球菌素（Nisin）3.1.1Nisin及其安全性 乳酸鏈球菌素（Nisin）是一種新型天然食品防腐劑，又稱乳酸鏈球菌肽，是從乳酸鏈球菌的代謝產(chǎn)物中提取得到的一種多肽物質(zhì)，食用后在消化道內(nèi)很快被-胰凝聚蛋白酶降

6、解為多種氨基酸，被人體消化吸收，無殘留，不產(chǎn)生抗藥性，不影響人體益生菌，與其它抗生素不產(chǎn)生交叉抗性。Nisin分子為天然酸性，在酸性條件下呈現(xiàn)最大穩(wěn)定性。1965年Heinemann、Voris和Stumbo已證實(shí)了各種食品中的Nisin在熱處理過程中的這種防護(hù)作用 。Nisin與其它細(xì)菌素一樣，在一定范圍內(nèi)對微生物有抗菌作用。Nisin 不抑制革蘭氏陰性細(xì)菌、酵母和霉菌，而對大范圍的革蘭氏陽性細(xì)菌具有較強(qiáng)的抑制作用，可抑制葡萄球菌、鏈球菌、微球菌、乳桿菌中的某些菌株及大多數(shù)產(chǎn)芽抱梭菌、桿菌以及它們的芽抱。但據(jù)報(bào)道將Nisin與EDTA或表面活性劑結(jié)合作用后,其抗菌譜可擴(kuò)展到一些革蘭氏陰性菌,

7、如大腸桿菌。還可抑制口腔微生物的生長，避免糖類的發(fā)酵，把乳酸鏈球菌素加進(jìn)糖果、飲料等食品中，能預(yù)防齲齒和牙齦炎的發(fā)生。 1962年日本的 Hara 、英國的 Freezer 等通過實(shí)驗(yàn)證明，在正常劑量下，Nisin的應(yīng)用是安全的，Nisin對鼠的半致死劑量 LD50約為 7000mg/kg體重 ，與普通鹽的LD50相近。1969年，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)食品添加劑聯(lián)合專家委員會(huì)將乳酸鏈球菌肽批準(zhǔn)為推薦的高效安全天然食品防腐劑。1990年，我國衛(wèi)生部食品監(jiān)督司簽發(fā)了在國內(nèi)使用乳酸鏈球菌素作為食品保藏劑的使用合格證明書。目前對乳酸鏈球菌素己進(jìn)行的毒性和生物學(xué)研究包括致

8、癌性、存活性、再生性、血液化學(xué)、腎功能、腦功能等，都證明乳酸鏈球菌素對人體無毒。3.1.2 Nisin在食品工業(yè)中的應(yīng)用Nisin是目前世界上唯一允許使用在食品防腐方面的抗菌肽，在食品上應(yīng)用也非常廣泛。我國于1990 年3月 29 日將其列為國標(biāo)GB86的 1990 年增補(bǔ)品種中，可以用于罐藏食品、植物蛋白食品、乳制品以及肉制品。對于巴氏滅菌的乳制品，在滅菌前加入Nisin，可降低熱處理時(shí)間和溫度，也可減少在滅菌過程中的污染，并能延長產(chǎn)品的貯存期。將Nisin用于冷卻肉的保鮮，可以顯著降低牛肉、豬肉的細(xì)菌總數(shù)，與其他防腐劑(如乳酸鈉)配合使用可以發(fā)揮一定的互補(bǔ)效應(yīng)，增強(qiáng)抑菌效果。1981 年R

9、ayman等提出，Nisin可以用作硝酸鹽的替代物或輔料用于煙熏火腿。Nisin也是美國聯(lián)邦肉類檢驗(yàn)法規(guī)認(rèn)可的用于干香腸和半干香腸中的防腐劑。在香腸中添加Nisin可以降低硝酸鹽或亞硝酸鹽的用量，并能有效延長香腸的保質(zhì)期，且香腸的色、香、味與傳統(tǒng)的比較無明顯差別;在西式火腿切片中使用Nisin,可以防止二次污染，延長火腿切片一保質(zhì)期;在軟包裝扒雞中應(yīng)用Nisin，可以降低傳統(tǒng)扒雞的滅菌強(qiáng)度(如由原來的121降為103，時(shí)間不變)，改善食用品質(zhì)。 將Nisin加入啤酒發(fā)酵醪中，可以控制發(fā)酵過程中乳酸菌等雜菌的生長。對于生啤酒，添加Nisin可延長其保質(zhì)期1-2倍。對于熟啤酒，可縮短巴氏滅菌時(shí)間;

10、在葡萄酒釀造過程中添加Nisin，可以有效抑制乳酸菌產(chǎn)生不必要的蘋果酸一乳酸發(fā)酵，消除乳酸菌對葡萄酒的不利影響。在果汁飲料中添加Nisin，不僅可以降低產(chǎn)品巴氏殺菌的熱加工強(qiáng)度，而且能有效抑制引起果汁飲料酸敗的細(xì)菌一酸土芽抱桿菌的生長繁殖，防止果汁飲料的酸敗。在其他蛋白質(zhì)食品如牛舌、魚子醬等中，過分的熱處理會(huì)明顯改變其質(zhì)地和外觀。加入Nisin 后僅需 45%的熱處理可以延長各種肉類及魚類三明治的貯存期。3.2納他霉素(natamycin)3.2.1納他霉素(natamycin)及其安全性納他霉素是由以一種鏈霉菌為出發(fā)株生成的代謝物， 是一種多烯烴大環(huán)內(nèi)酯類抗真菌劑，商品名稱為霉克。

11、也稱游鏈霉素（Pimaricin）)是一種高效、無毒、安全、無副作用的天然食品防腐保鮮劑?？梢杂蒘treptomyces natalensis 和Streptomyceschatanoogensis等鏈霉菌發(fā)酵生成，其原材料主要為大豆蛋白抽提物，酵母抽提物，葡萄糖。它能有效殺滅及抑制食品中的霉菌、酵母菌和其它真菌的生長，但其對細(xì)菌沒有抑制作用，因此可以將它直接加入到酸奶等發(fā)酵制品中，從而抑制了產(chǎn)品中的真菌，保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，而其它防腐劑沒有這個(gè)功能。FAO/WHOJECFA1994確定納他霉素的 ADI 值為 00.3mg/kg.bw。美國 1982年批準(zhǔn)使用，我國食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB2

12、760-1996 規(guī)定可用于乳酪、肉制品、月餅和糕點(diǎn)等表面易發(fā)霉食品，使用200300mg/l懸液，噴霧或浸泡，殘留量小于10mg/kg。而納他霉素在實(shí)際應(yīng)用中的使用量為10負(fù)6次方數(shù)量級。因此，納他霉素是一種高效、安全的新型生物防腐劑。食'D;i納他霉素對真菌極為敏感，微量使用即可起作用，作為防腐劑的用量僅為山梨酸鉀的 150-1100。食納他霉素具有一定的抗熱處理能力，在干燥狀態(tài)下相對穩(wěn)定，能耐受短暫高溫（100）；但由于它具有環(huán)狀化學(xué)結(jié)構(gòu)、對紫外線較為敏感，故不宜與陽光接觸。納他霉素活性的穩(wěn)定性受PH值、溫度、光照強(qiáng)度和氧化劑及重金屬的影響，所以產(chǎn)品應(yīng)該避免與氧化物及硫氫化合物等

13、接觸。品技納他霉素（Natamycin）是一種重要的多烯類抗菌素，該抗菌素是一種很強(qiáng)的抗真菌試劑，能有效地抑制酵母菌和霉菌的生長，阻止絲狀真菌中黃曲霉毒素的形成。與其它抗菌成分相比，納他霉素對哺乳動(dòng)物細(xì)胞的毒性極低，可以廣泛應(yīng)用于由真菌引起的疾病。除此之外，由于納他霉素的溶解度低，可用其對食品表面進(jìn)行處理以增加食品的保質(zhì)期，卻不影響食品的風(fēng)味和口感。目前，納他霉素作為一種天然的食品防腐劑已被批準(zhǔn)應(yīng)用于某些乳制品、肉類、水果、飲料等許多食品工業(yè)中。5論壇;t 3.2.2納他霉素在食品工業(yè)中的應(yīng)用3.2.2.1在乳制品中的應(yīng)用 添加Natamycin 5-10mg/kg 的添加量到酸奶中，可使產(chǎn)品

14、的貨架期延長4 周以上。3.2.2.2在果蔬汁飲料中的應(yīng)用霉菌和酵母菌是導(dǎo)致果蔬汁變質(zhì)的主要菌類，添加Natamycin 可有效地防止因真菌而引起的變質(zhì)，用于果汁可防止果汁發(fā)酵，保持果汁風(fēng)味不變。在葡萄汁方面，20mg/kg 的 Natamycin 可防止酵母菌污染而導(dǎo)致的果汁發(fā)酵。在蘋果汁方面，應(yīng)用30mg/kg 的Natamycin 可防止果汁發(fā)酵，使果汁在4下保存6 周久，而果汁的原有風(fēng)味無任何變化。3.2.2.3在肉類制品中的應(yīng)用 在肉類保鮮方面，可采用浸泡或噴涂肉類食品，來達(dá)到防止霉菌生長的目的。每平方厘米含有 4g 的Natamycin 時(shí)，即可達(dá)到安全而有效的抑菌水平。但由于產(chǎn)品

15、性質(zhì)、地區(qū)氣候等的差異，可通過實(shí)驗(yàn)確定最佳效果和最經(jīng)濟(jì)的使用濃度。一般將 Natamycin 配制成150300mgkg 的懸浮液對肉制品的表面浸泡和噴涂，可達(dá)到安全有效的抑菌目的。在香腸方面，在制作香腸時(shí)，將 Natamycin 懸乳液浸泡或噴涂已填好餡料的香腸表面，可有效地防止香腸表面長霉。3.2.2.4 在焙烤食品中的應(yīng)用月餅在常溫下，餅皮和餡都容易霉變。用Natamycin可輕而易舉地延長其成品的貨架期。月餅烘烤后冷卻至常溫時(shí)，將 Natamycin 的懸浮液噴涂在月餅表面四周及底部，即可完成外部的防霉。試驗(yàn)表明 150300mgkg 的 Natamycin 懸浮液就有顯著的防霉效果。

16、其他焙烤食品如：蛋糕、面包等都可用 Natamycin 的懸浮濃噴涂其表面，在不對產(chǎn)品產(chǎn)生任何影響的同時(shí)可以有效地防止霉變，延長貨架期。3.2.2.5在醬油防霉中的應(yīng)用 Natamycin 可有效地防止霉菌和酵母菌引起的變質(zhì)，納他霉素防止傳統(tǒng)釀造醬油霉變的最小抑菌質(zhì)量分?jǐn)?shù)(MIC)為20g/kg，如果納他霉素(Natamycin)與乳酸鏈球菌素(Nisin)復(fù)合使用，可以有效降低MIC 至8 g/kg,符合食品添加劑的衛(wèi)生要求，并起到更好的防腐作用。3.2.2.6在其他食品中的應(yīng)用 在年糕、饅頭中使用，可防止發(fā)霉，有效的延長貨架期。在啤酒、葡萄酒中，2.5mgkg 的 Natamycin 可使

17、得保質(zhì)期大大延長。在國外，納他霉素還應(yīng)用于醫(yī)藥、飼料及糧食的儲(chǔ)存。3.3溶菌酶溶菌酶又稱胞壁質(zhì)酶或 N乙酸胞壁質(zhì)聚糖水解酶，是一種比較穩(wěn)定的堿性蛋白。1922 年由Fleming 從鼻黏液中發(fā)現(xiàn)。它的來源可以是雞、鳥類蛋清，人的組織和分泌液，植物，微生物。由于它在蛋清含量最豐富，因此多數(shù)商品溶菌酶是從蛋清中提取的。目前，溶菌酶大致可以分為以下幾種：(1)內(nèi)-乙酰己糖胺酶，(2)酰胺酶，(3)內(nèi)肽酶，(4)1，3和1，6葡聚糖和甘露聚糖酶，（5）殼多糖酶。溶菌酶具有多種藥理作用，如抗感染、消炎、消腫、增強(qiáng)體內(nèi)免疫機(jī)能的功效。溶菌酶的作用機(jī)理是溶菌酶水解N乙酰胞壁酸和N乙酰葡萄糖胺之間的1，4糖苷

18、鍵，對G的抗菌活性最強(qiáng)，因?yàn)檫@些細(xì)菌細(xì)胞壁只有肽聚糖層，容易被水解。這是大多數(shù)活菌細(xì)胞壁外膜的構(gòu)成部分 ，使得細(xì)胞因?yàn)闈B透壓不平衡而破裂，因此它能夠溶解細(xì)菌細(xì)胞。溶菌酶可以用作嬰兒食品的良好添加劑，它在嬰兒生長發(fā)育所需的一種必需抗菌蛋白，對殺死腸道腐敗菌、增強(qiáng)抗感染能力具有特殊作用。張宗巖報(bào)道它能夠促進(jìn)乳酪蛋白的乳化、也有助于其消化吸收。溶菌酶作為防腐劑在干酪、香腸、奶油、糕點(diǎn)等食品上的應(yīng)用也有報(bào)道已經(jīng)取得了較好的效果 。單獨(dú)使用溶菌酶作為防腐保鮮劑使用有一定的局限性，它只能分解芽孢細(xì)菌的活細(xì)胞，不能分解芽孢；它只對革蘭氏陽性菌有較強(qiáng)的溶菌作用，而對革蘭氏陰性菌沒有太大作用。因此在使用時(shí)需要其

19、他的成分添加來促進(jìn)它的防腐效果 。陳舜勝 以蝦等水產(chǎn)品為試樣采用保鮮液和溶菌酶復(fù)合保鮮，結(jié)果表明該復(fù)合保鮮劑的作用顯著，在其他相同條件下，可以延長保鮮期約一倍時(shí)間。3.4魚精蛋白魚精蛋白是在魚類精子細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的一種細(xì)小而簡單的堿性球形蛋白質(zhì)，是一種多聚陽離子肽，主要存在于各類動(dòng)物的成熟精巢組織中，與核酸緊密結(jié)合在一起，以核精蛋白的形式存在。魚精蛋白的作用機(jī)制則是抑制線粒體電子傳遞系統(tǒng)的一些特定成分，抑制一些與細(xì)胞膜有關(guān)的新陳代謝過程。它可能是定位在膜表面，與膜中那些涉及營養(yǎng)運(yùn)輸或生物合成系統(tǒng)的蛋白質(zhì)作用，使這些蛋白質(zhì)功能受損，從而抑制細(xì)胞的新陳代謝而使細(xì)胞死亡。 食品目前廣泛使用的防腐劑多為酸

20、性防腐劑，在中性和堿性條件下防腐效果不理想，魚精蛋白在中性和堿性介質(zhì)中的抗菌能力較高，其熱穩(wěn)定性也相當(dāng)高，在210高溫下加熱90min，仍有一定的活性。同時(shí)它的抑菌范圍和食品防腐范圍均較廣，它對芽孢耐熱菌和革蘭氏陽性菌等均有較強(qiáng)的抑制作用，能抑制枯草桿菌、巨大芽抱桿菌、地衣型芽孢桿菌、凝固芽孢桿菌、胚芽乳桿菌、干酪乳桿菌、糞鏈球菌等的生長。而且能有效地抑制肉毒梭狀芽孢稈菌中的 A型、B 型及 E 型菌的發(fā)育。對酵母菌、霉菌也具有明顯抑制效果；但對革蘭氏陰性菌抑制效果不明顯。魚精蛋自近幾年發(fā)展較快，市場上年銷售額達(dá)8億元，其應(yīng)用最多的食品有面包、蛋糕，其次是菜肴制品，調(diào)味料等。魚精蛋自與其它天然

21、添加劑配合使用，抗菌效果更為顯著，適用的食品防腐范圍也更廣。魚精蛋白是精氨酸含量豐富的蛋白類物質(zhì)，有很高的營養(yǎng)性和功能性。因此，魚精蛋白不僅逐漸在食品中得到了應(yīng)用，而且在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也得到了應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，魚精蛋白可與細(xì)胞膜中某些涉及營養(yǎng)運(yùn)輸或生物合成系統(tǒng)的蛋白質(zhì)作用 ，使這些蛋白的功能受損 ，從而抑制細(xì)胞的新陳代謝而使細(xì)胞死亡，因此它具有降血壓、助呼吸、促進(jìn)消化、抑制腫瘤、抗血栓、強(qiáng)化肝功能、抑制血液凝固等功能 。3.5殼聚糖(chilosan) 殼聚糖又叫甲殼素或幾丁聚糖,是由甲殼質(zhì)(chitin)脫乙酰水解而成的高分子多糖,成本較低、安全無毒、無污染、易成膜，是一種優(yōu)良的天然果蔬保鮮劑。我國于

22、1991年批準(zhǔn)使用。殼聚糖在蟹殼、蝦殼中含量豐富,在毛霉菌屬和Phycomyces屬等霉菌類低等植物的細(xì)胞壁中也有少量存在。殼聚糖為黃色或白色粉末,不溶于水,易溶于鹽酸,硝酸等無機(jī)酸;難溶于檸檬酸、酒石酸等有機(jī)溶劑,但溶于醋酸,乳酸,蘋果酸等有機(jī)酸，所以在應(yīng)用時(shí)通常將其溶解于食醋中，主要用于泡腌食品。殼聚糖的防腐機(jī)理主要是由于殼聚糖能在食品表面形成半透膜,從而有效地控制微生物的侵入;殼聚糖本身抑制某些微生物的生長繁殖。殼聚糖具有廣泛的抗菌作用，脫乙酰程度越高,抗菌活性也越強(qiáng)。在濃度為0. 4%時(shí)，對大腸桿菌、熒光假單胞菌、普通變形桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌均有較強(qiáng)的抑制作用。殼聚糖與醋酸銅

23、、己二酸配成的防腐劑抗菌作用更明顯，且不影響食品風(fēng)味，并能有效地抑制鮮活食品的生理變化。殼聚糖在食品中的應(yīng)用效果很好,一般使用時(shí)用醋酸,乳酸先將其溶解，據(jù)報(bào)道,0.1%或1.0%的殼聚醋酸溶液能完全抑制金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌和熱帶假絲酵母的生長;在浸漬白菜中加入殼聚糖,當(dāng)濃度為0.0125%0.05%時(shí),在30下浸漬白菜的保藏期高達(dá)90.5小時(shí),而不加殼聚糖的對照組只能保藏15小時(shí),生菌數(shù)就達(dá)106個(gè)/ml;在調(diào)味品中加入溶解于釀造醋的殼聚糖,能抑制細(xì)菌繁殖7天,而與醋酸鈉復(fù)合使用時(shí)則能提高到12天?？梢姎ぞ厶鞘且环N高效的天然防腐劑。由于殼聚糖在環(huán)境pH>6時(shí)呈膠態(tài)使得其抗菌活性下

24、降,因此當(dāng)食品的pH大于6時(shí),殼聚糖的抗菌活性降低;另外,殼聚糖是一種蛋白凝聚劑，由于它會(huì)對蛋白質(zhì)起凝聚作用，其抗菌活性也隨之降低，所以通常適用于低酸性和蛋白質(zhì)含量較低的食品中，如醬菜、腌菜、瓜果之類。3.6 香辛料 香辛料一般指生長在熱帶的芳香植物的根、樹皮、種子或果實(shí)，具有調(diào)味增香的作用，其中不少種還有程度不同的抑菌防腐作用，而且早已被古人所利用：紫蘇葉洗凈晾干后浸漬于裝有醬油的容器中，具有很好的防腐效果，還可增加醬油的醇香味；月桂樹干葉加到豬肉罐頭內(nèi)，不僅能起到防腐作用，還能使豬肉增加特殊的香味。周建新等通過試驗(yàn)表明：丁香、白胡椒、豆蔻等粉末對食品中常見的腐敗菌和產(chǎn)毒菌的生長均有不同程度

25、的抑制作用，其中丁香的抑菌作用最佳，最低抑菌濃度為0.5，0.35 的丁香粉末添加到醬油中，可使醬油夏季敞口存放一個(gè)月而不產(chǎn)生白花變質(zhì)，并賦予醬油特殊良好的風(fēng)味。賈建波、車芙蓉等利用生姜、荸薺皮提取物及其混合液進(jìn)行食品防腐效果評價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，雖然它們的防腐效果稍差于化學(xué)防腐劑，但pH范圍較廣，具有較強(qiáng)的抗熱性，對堿性食品同樣適用，還能賦予食品清香味和口感，而且它們無毒、無副作用。大量實(shí)驗(yàn)表明，食用香料植物抑菌防腐的主要活性物質(zhì)是精油，如芥菜籽中的異硫氰酸烯內(nèi)酯、丁香花中的丁香酚、肉桂中的桂醛都是起抑菌作用的有效成分。精油存在于植物的根莖葉和花果之中，例如丁香花蕾含有 15%-20%的精油，其中

26、 85%-92%為丁香酚，主要是這些丁香酚發(fā)揮了抑制細(xì)菌生長的作用。 食用香料植物成分之間還存在抗菌性的協(xié)同增效作用，近年來，眾多學(xué)者對香辛料中抗菌活性成分的提取、抗菌效果的評價(jià)、作用機(jī)制及應(yīng)用范圍進(jìn)行了廣泛的研究。余世望等采用連續(xù)稀釋法對六十余種香料或中藥材進(jìn)行了抗19 種常見食品腐敗菌的研究，表明丁香、花椒和高良姜酒精提取液有明顯的抗菌作用，上述提取液混合后抗菌作用得到增強(qiáng)。國外也有這方面的報(bào)道，日本曾用香草醛和肉桂醛混合物作為有效的防腐成分，取得了良好的防腐效果。斯里蘭卡肉桂的抑菌性比較好，就是因?yàn)樗群泄鹑┲饕煞郑钟泻可俚拇我煞侄∠惴?，這兩者存在協(xié)同增效作用。Kang發(fā)現(xiàn)紫蘇

27、醛與蓼二醛之間存在協(xié)同抗菌作用。香蘭素與肉桂醛之間也有協(xié)同增效作用。有關(guān)香辛料抗菌成分及抗菌機(jī)理的研究，陸志科、楊榮華等已有綜述：香辛料的抗菌成分主要有丁香酚、丁香酚乙酸酯、異硫氰酸烯內(nèi)酯、百里酚、香芹酚、異冰片、茴香腦、肉桂醛、香草醛、辣椒素和水楊醛等。Knobloch等對芳香植物精油的抗菌性能進(jìn)行了研究，認(rèn)為在水相中的溶解度與精油中有效成分透過細(xì)胞而進(jìn)入菌體的能力直接相關(guān)，而抗菌性則基于抗菌劑在菌體細(xì)胞膜雙層磷脂中的溶解度；精油中的類萜類降低生物膜的穩(wěn)定性，從而干擾了能量代謝的酶促反應(yīng)。Gocho對來源于植物的 種芳香族化合物的抗菌效果進(jìn)行了研究，根據(jù)對濕孢子有效而干孢子無效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，認(rèn)

28、為桂醛、茴香腦等有效芳香抗菌成分的抗菌性是基于孢子對抗菌劑的吸收而起作用。4.天然防腐劑存在的問題4.1對新型天然食品防腐劑的開發(fā)缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。目前有不少天然防腐劑開發(fā)利用并投放市場，但目前使用的大部分都是粗制品，其有效成分含量常隨季節(jié)和地理環(huán)境而改變，有些天然防腐劑中到底是何種物質(zhì)起作用還不甚清楚。新型天然食品防腐劑的開發(fā)需要食品量子生物化學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)等多門學(xué)科的理論為基礎(chǔ)，但從事這些方面研究的專家很少參與合作還做了許多重復(fù)工作。同時(shí)，企業(yè)參與新型天然食品防腐劑開發(fā)的積極性不高，它們不愿在研究與開發(fā)等環(huán)節(jié)上投入太多資金，因此使新型天然食品防腐劑的開發(fā)受到了限制。4.2各種防腐

29、劑的作用機(jī)理、抗菌譜和可應(yīng)用的范圍等研究得也不夠深刻。甚至有些天然防腐劑中到底是何種物質(zhì)起作用還不清楚 ,導(dǎo)致無法分離出純品進(jìn)行毒理學(xué)評價(jià)。部分現(xiàn)已開發(fā)的天然防腐劑普遍存在抗菌譜較窄的缺點(diǎn)，僅使用某一種不能完全抑制所有病菌的生長，同時(shí)使用多種，也可能對人體產(chǎn)生毒害等等，這都將制約天然防腐劑開發(fā)與利用進(jìn)程。4.3某些天然食品防腐劑，因抗菌譜窄，帶異味和雜色價(jià)格偏高等問題，不能從根本上得到解決。天然防腐劑在實(shí)際應(yīng)用中也存在很多問題，用量少時(shí)達(dá)不到防腐效果 , 用量大時(shí)可能影響食品風(fēng)味和品質(zhì) ，甚至產(chǎn)生毒副作用。如茶多酚作為防腐劑使用時(shí) ，濃度過高會(huì)使人感到苦澀味，還會(huì)由于氧化而使食品變色。4.4許

30、多消費(fèi)者簡單地將天然食品防腐劑理解為有害的添加劑。把添加劑與安全對立起來，這種現(xiàn)象在國內(nèi)尤為突出，一些廠商為迎合消費(fèi)者的心理，往往在廣告語中特別強(qiáng)調(diào)“不含任何防腐劑”，這也是對消費(fèi)者的誤導(dǎo)，極大地阻礙了天然食品防腐劑的應(yīng)用。 為解決存在的問題，促進(jìn)天然食品防腐劑的發(fā)展，需要各行各業(yè)的通力合作。只有這樣，才能使安全、高效的天然食品防腐劑得到正確、合理的使用。5.天然食品防腐劑的合理使用 為了能充分發(fā)揮天然防腐劑的防腐作用,在使用天然防腐劑時(shí)應(yīng)掌握以下幾個(gè)要點(diǎn): 5.1使用前要確定哪些食品需要添加防腐劑 ,并且應(yīng)該加哪種防腐劑，能不用的盡量不用或少用。對于需要加防腐劑的，應(yīng)選擇合適的一種或幾種天然

31、防腐劑，選擇合適的時(shí)期添加，而且一定要注意不能過量。 52可適當(dāng)增加食品的酸度（降低 pH值 ）。在低pH值的食品中，細(xì)菌不易生長，故若能在不影響食品風(fēng)味的前提下增加食品的酸度，可減少防腐劑的用量。 53與熱處理并用。熱處理可減少微生物的數(shù)量 因此，加熱后再添加防腐劑可以發(fā)揮最大功效。若在加熱前添加，必需注意加熱溫度不宜太高，否則防腐劑與水蒸氣一起揮發(fā)而失去防腐作用。 54協(xié)同作用。兩種或兩種以上的防腐劑并作 往往有協(xié)同作用，而比單獨(dú)使用好。但并用防腐劑必須符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用量應(yīng)按比例折算且不應(yīng)超過最大使用量。5前景與展望近年來，由于我國的科研單位及生產(chǎn)單位的積極努力，已經(jīng)開發(fā)了不少天然食品防腐劑，其中不少品種，已在大力推廣應(yīng)用，并己取得了較大的效果。但目前對傳統(tǒng)防腐劑和天然的抗菌生物分子與食物保護(hù)體系中的其它成分共存的有效性理解得仍然很少。需要進(jìn)一步理解微生物死亡、生存、適應(yīng)或是生長的生理和分子機(jī)制是什么,如參與此過程中的信號傳導(dǎo)體系以及誘導(dǎo)產(chǎn)生的應(yīng)激蛋白都有哪些,它們又是怎樣協(xié)同起作用的,以更加有效的利用各種防腐劑。