天然食品防腐劑在食品中的應用研究進展

◎ 祝佳斯，張珊珊

（撫州市檢驗檢測認證中心，江西 撫州 344000）

在食品貯存過程中，由于微生物等其他因素影響，會發生腐敗。應用化學食品防腐劑，雖可獲得良好的食品防腐效果，但久而久之會對人體造成侵害，最終致使人體中毒。通過使用天然食品防腐劑，不僅可提高食品防腐效果，還可節約成本、延長食品保質期、降低操作難度。因此，深入進行天然食品防腐劑研究，拓寬天然食品防腐劑應用范圍，意義重大。

1 天然食品防腐劑應用于食品中的作用機理

應用天然食品防腐劑對食品進行防腐保鮮處理過程中，其作用機理主要表現為以下幾方面：①可作用于食品細胞壁、細胞膜系統。②作用于食品遺傳物質或遺傳微粒結構內[1]。③作用在食品內部酶物質或功能蛋白中。

2 天然食品防腐劑研究現狀

食品在加工、貯藏、運輸、銷售過程中，極易受到細菌、霉菌等微生物感染，隨著社會時代發展，人們生活水平提高，開始對防腐劑品質、安全性提出更高要求。通過目前研究實踐現狀來看，天然食品防腐劑具備極高的抗菌性、安全性、水溶性、熱穩定性，應用范圍十分廣泛。近年，通過無數學者、技術專家、科學專家的深入研究，開發出多種天然食品防腐劑，其也成為我國防腐劑制品未來發展的主要方向。

3 天然食品防腐劑在食品中的應用研究進展解析

3.1 天然植物食品防腐劑

3.1.1 中草藥

中草藥作為我國傳統自然資源，通過在食品中加入天然中草藥提取物防腐劑，不僅不會改變食物原本風味，還可最大限度降低食物腐敗率，提高防腐效果。中草藥內抑菌成分諸多，如酸、酯、醛等，這些成分可互相作用，發揮抑菌作用。

例如，獼猴桃作為富含礦物質、維生素的水果，廣受人們喜愛，但獼猴桃果實耐貯藏性較低，運輸難度較大，對獼猴桃產業發展形成制約。對此，石浩等人[2]應用中草藥混合提取物對獼猴桃進行防腐對比試驗，得出當提取液濃度達到0.8 mg/mL時，可降低獼猴桃果實新陳代謝，獲得良好防腐效果，驗證了中草藥提取物針對獼猴桃這種食品可發揮的保鮮性能。另外，目前研究表明，黃連中草藥提取液抑菌能力極強，可高效抑制果蔬內金色葡萄球菌、大腸桿菌等，減少果蔬腐爛率。

3.1.2 香辛料

香辛料是一種具有獨特特點的揮發性物質，通常被應用于食品調味中。香辛料內包含的呈味物質主要集中在種、花、皮內，其不僅可改變食物風味，還可發揮極強的抗菌防腐、抗氧化作用，因而可以被應用于天然食品防腐劑研究中。

例如，對于生鮮濕面防腐，在其中加入香辛料，不僅可獲得良好調味效果、避免對蒸煮品質產生影響，還可發揮香辛料保鮮性能。經過研究實踐發現，提高生鮮濕面內香辛料加入量，可降低蒸煮損失率與斷條率。又如，相關研究利用正交優化試驗，發現應用丁香、八角等香辛料提取物，可對草莓形成有效保鮮，降低草莓腐敗率。

3.1.3 茶多酚

茶葉作為人們日常生活常用飲品之一，包含約400種有機化學成分，同時還包含40多種無機礦物元素。茶葉內多酚類物質總稱為茶多酚，又被稱為茶鞣質、茶單寧。經過深入研究、大量實踐得出，使用茶多酚可對食物內腐敗微生物起到較高抑制效果，并對食品內不飽和脂肪酸自動氧化分解進行延長與阻止，具有極高的安全性，且無蓄積、遺傳毒性，可被應用于肉制品、果蔬等食品防腐中。

例如，牛油果的生理代謝極為旺盛，尤其在采摘后，其生理代謝會進一步提高，進而加快牛油果腐敗褐變速度。羅麗娜等人[3]通過對不同濃度茶多酚進行研究，發現其可促進牛油果內SOD、POD物質活性，降低牛油果腐敗率、失重率。對于冷鮮肉防腐方面，相關人員對不同濃度茶多酚防腐效果進行研究，經試驗證明，茶多酚濃度與冷鮮肉防腐效果成正比，肉內各類酶的活性與脂肪酸合成可被茶多酚有效抑制，進而延長冷鮮肉保鮮時間[4]。

3.2 天然動物食品防腐劑

3.2.1 殼聚糖

殼聚糖也被稱為甲殼素，殼聚糖與其衍生物具有極高的抗菌活性處理效果，可抑制細菌、病毒、真菌生長繁殖，因此，其可以被應用于醋腌食品防腐。主要利用殼聚糖可對蛋白質發揮凝聚特性，能夠對不含蛋白質的酸性食品產生良好防腐效果，如腌菜、醬菜等。

例如，草菇這種食用菌生長于熱帶、亞熱帶，生理代謝活躍，進而造成食品品質下降。選用適當濃度殼聚糖溶液結合浸漬涂膜技術，由研究試驗結果看出，經過殼聚糖溶液處理后的草菇可對多類病原菌形成有效抑制，增加草菇貨架期。又如，冬瓜具有極高的營養價值，含水量高，但在售賣過程中往往會使用切分稱重方式，使冬瓜內部營養成分流失嚴重。在鮮切冬瓜表面進行不同濃度殼聚糖涂膜試驗得出：基于殼聚糖質量分數為1%條件下，可對冬瓜硬度、TSS、VC下降率形成有效控制，增加冬瓜貨架期。此外，鮮棗采收后會發生快速褐變、軟化問題。楊曉光等人[5]應用殼聚糖涂膜試驗發現，利用殼聚糖對鮮棗進行處理，可延緩其呼吸作用、硬度下降時間，提高鮮棗防腐效果。

3.2.2 魚精蛋白

魚精蛋白主要來自動物成熟精巢內堿性蛋白質，具有極強的抑菌活性、安全性、耐高溫性。白鰱魚含有極高蛋白質，但脂肪含量較低，屬于淡水魚。白鰱魚魚肉會被制作成魚丸食品，但在常溫條件下，魚丸內部微生物會大量繁殖，加速魚丸腐敗變質，對商家營收產生不利影響。在4 ℃條件下，對魚丸存儲指標進行研究，配制不同比例魚精蛋白保鮮劑，發現當保鮮劑內魚精蛋白、迷迭香復配比處于0.3 g/kg、0.1 g/kg時，可獲得最佳魚丸防腐效果，保障魚丸儲存品質，延長防腐期。

草魚的飼養成本低、飼養難度低、肉質鮮美，是我國主要淡水養殖魚種。在草魚售賣過程中，一般會使用冷凍加工方式，這種加工方式極易導致草魚內蛋白質變質、含水量下降，對草魚肉的營養價值、口感產生不良影響。相關人員應用不同防腐方式對草魚進行防腐試驗，結果發現，使用魚精蛋白保鮮劑可獲得最佳防腐效果。

3.2.3 蜂膠

蜂膠是蜜蜂上顎腺分泌物、蜂蠟互相混合后形成的含有芳香氣味的膠狀物質。蜂膠無毒無害，內部含有大量活躍還原因子，通常被應用于油脂等食品加工過程中。

應用蜂膠對果蔬食品進行防腐保鮮處理過程中，可將其噴灑于果蔬表面，避免果蔬受到微生物、外界環境侵襲而發生腐敗，降低果蔬新陳代謝、水分蒸發，延長食品腐敗時間，獲得良好防腐處理效果。相關人員應用蜂膠對香蕉進行防腐保鮮處理研究，發現蜂膠涂抹劑濃度為1%時，可獲取良好保鮮促進效果。例如，圣女果內部含有大量番茄紅素、谷胱甘肽物質。將蜂膠溶液結合蜂膠乙醇提取液配比成為復合防腐涂膜劑，可有效減少圣女果在運輸、銷售過程中引發的營養流失量，增加商品貨架期。

3.3 天然微生物食品防腐劑

3.3.1 溶菌酶

溶菌酶可從動物乳汁、禽類蛋白內提取，通過聯合應用其他類防腐劑與溶菌酶，可提高食品抗菌活性，被廣泛應用于生物學、醫療等眾多領域。

聯合氯化鈣、殼聚糖、溶菌酶，并結合涂膜保險技術，可在食品周邊營造微小氣調環境，使呼吸作用速度減慢，形成良好的食品防腐效果。經過研究試驗發現，聯合使用殼聚糖、溶菌酶與氯化鈣，配比達到1%、0.05%、0.5%時，可對草莓形成最佳防腐效果。對于鮮切果蔬方面，馮敘橋等人利用不同濃度溶菌酶涂膜技術，發現其對鮮切蘋果可形成良好防腐處理效果，同時，當溶菌酶濃度達到0.08%時，可對鮮切蘋果硬度下降起到抑制作用。此外，魚類含水量較高，若在售賣過程中死去，體內碳水化合物、蛋白質極易出現降解，對魚肉品質、口感產生不良影響。相關人員利用溶菌酶對魚肉進行保鮮防腐處理過程中發現，提高溶菌酶添加量，可提高魚肉保鮮效果，溶菌酶添加量達到0.5%時，保鮮防腐效果最佳。又如，基圍蝦具有極高經濟價值，但基圍蝦死后會發生褐變，對營養價值、經濟價值產生不良影響。相關人員應用檸檬酸、抗壞血酸、溶菌酶對基圍蝦進行防腐保鮮試驗，發現經聯合保鮮劑處理后，可明顯改善基圍蝦肉品質，抑制基圍蝦內部微生物繁殖，為基圍蝦經濟價值提供保障。

3.3.2 乳酸鏈球菌素

由 34種氨基酸共同組成的小蛋白質抗菌素，即為乳酸鏈球菌素，其可對革蘭氏陽性菌形成有效抑制。例如，經過研究試驗得出，使用乳酸鏈球菌素溶液對櫻桃進行清洗，可減少沙門氏菌數量，對櫻桃形成良好防腐保鮮處理效果。又如，中式臘腸食品作為我國傳統特色食品，內部含鹽量極高，但防腐期較短。相關人員將乳酸鏈球菌素加入臘腸內，發現其可對臘腸形成有效防腐，處理工藝為：基于溶液pH值3.89、22 ℃、處理時間21 min的條件下，乳酸鏈球菌素濃度為0.26%，可以使臘腸保質期得到有效延長。

4 結語

隨著天然食品防腐劑研究愈漸成熟，種類更加多元化，應用范圍更加廣泛。使用天然食品防腐劑，不僅可滿足人們對食品健康需求，還可促進我國食品工業獲得進一步發展，為廣大人民營造安全、綠色食品空間。相信在技術、科技人員的不斷努力下，天然食品防腐劑技術將更加成熟、防腐效果更佳，從而守護人們身體健康。