生物防腐劑在食品中的應(yīng)用

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)生物防腐劑在食品中的應(yīng)用摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和生活水平的提高，食品保鮮技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注，采用先進(jìn)的保鮮設(shè)備、將安全無(wú)毒的天然防腐劑應(yīng)用到食品中已得到了較好的效果。綜述了幾種生物防腐劑的特性和抑菌機(jī)理以及在食品中的應(yīng)用和一些最新的研究成果。關(guān)鍵詞：生物防腐劑；抑菌；食品Abstract：With the devolopment of society and improvemnet of life level ,food fresh-keeping technology

2、was paid more attention. Effect was obtained using advanced fresh -keeping equipment or safe biological preservatives added to the food . A few kind of biological preservativescharacteristics,application and some new studies have been described in this article.Keywords：biological preservatives; anti

3、microbial; food食品在保藏過程中，極易受到微生物污染而導(dǎo)致腐敗變質(zhì)，目前，食品中常用的保鮮或保質(zhì)方法主要有：化學(xué)保鮮、冷凍保鮮、抽真空高壓滅菌保質(zhì)、抽真空充氮保鮮、生物保鮮、氣調(diào)保鮮。在上述幾種保鮮、保質(zhì)技術(shù)中，化學(xué)保鮮是利用防腐劑抑菌，但消費(fèi)者因關(guān)注化學(xué)防腐劑副作用而受到限制；冷凍保鮮的缺憾是食品冷凍后口感口味發(fā)生變化；抽真空高溫滅菌是一種保質(zhì)方法，其缺點(diǎn)是對(duì)食品特有的口味、口感、營(yíng)養(yǎng)破壞較大；充氮包裝能較好的保持食品的口感、口味及營(yíng)養(yǎng)，但需無(wú)菌包裝環(huán)境，硬件環(huán)境要求極高，需較大投資；生物保鮮是在食品中加入天然的生物防腐劑而達(dá)到防腐保鮮的目的，生物防腐劑具有抗菌性強(qiáng)、安全無(wú)毒、

4、用量小、適用性廣和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為食品加工研究及應(yīng)用的熱點(diǎn)。目前常用的天然防腐劑有：殼聚糖，乳酸鏈球菌素，魚精蛋白，納他霉素，紅谷霉素，溶菌酶，大蒜提取物，蘆薈汁，植酸等。殼聚糖【1】殼聚糖是一類很有潛力的天然防腐劑，甲殼素經(jīng)脫乙?；蟪蔀闅ぞ厶牵怯善咸烟前穯误w及N-乙?；咸烟前穯误w按不同比例組成的直鏈分子。由于葡萄糖胺單體上有游離的氨基， 故帶正電荷，它可以干擾細(xì)胞表面的負(fù)電荷，導(dǎo)致細(xì)胞物質(zhì)外泄，使微生物死亡；分子較短的殼聚糖可以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，并與DNA 結(jié)合，抑制mRNA的轉(zhuǎn)錄，因而起到抑制微生物細(xì)胞生長(zhǎng)活動(dòng)的作用。殼聚糖對(duì)細(xì)菌、酵母菌、霉菌都有效。不僅對(duì)革蘭氏陽(yáng)性菌有很好的抗

5、菌作用，而且對(duì)革蘭氏陰性菌以及真菌的抗菌效果也非常好。它的無(wú)毒、生物可降解性及良好的生物相容性等特點(diǎn)使它與其它防腐劑相比具有更多優(yōu)勢(shì)。除了它獨(dú)特的防腐作用外，還具有很多其它生物活性，如殼聚糖進(jìn)入人體的腸道后可以有效地減少人體對(duì)脂類物質(zhì)的吸收，因此攝入殼聚糖后能降低血液中的血脂含量，可起到一定的減肥作用，同時(shí)殼聚糖還具有降低血壓、增強(qiáng)人體抵抗力、抗病毒、抗癌等作用；另一方面殼聚糖可通過與金屬鹽類化合物螯合后增加抑菌效果。廣東省微生物研究所的實(shí)驗(yàn)參考消毒技術(shù)規(guī)范，通過培養(yǎng)平板計(jì)數(shù)法評(píng)價(jià)以殼聚糖及殼聚糖鋅螯合物為主復(fù)配的生物防腐劑配方的抑菌譜和抑菌時(shí)效，并初步了獲得性價(jià)比合理、廣譜安全、高效抑菌在實(shí)

6、際中可應(yīng)用的配方。乳酸鏈球菌素【2】乳酸鏈球菌素也稱乳球菌肽，或乳鏈菌肽，是某些乳酸球菌代謝過程中合成和分泌的具有很強(qiáng)抑菌作用的多肽類物質(zhì)。人體攝入后，可被消化道內(nèi)的一些蛋白酶（如胃蛋白酶、胰蛋白酶）分解為氨基酸類小分子物質(zhì)，作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被吸收利用，不會(huì)在體內(nèi)蓄積而引起不良反應(yīng)。 此外，乳酸鏈球菌素作為防腐劑添加于食品中，也不會(huì)對(duì)食品的色、香、味、口感產(chǎn)生不良影響，從而保持食品的良好風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。乳酸鏈球菌素的使用可降低食品的殺菌溫度、減少熱處理時(shí)間，節(jié)省能源，提高工作效率。同時(shí)乳酸鏈球菌素具有的耐酸性、熱穩(wěn)定性和低溫貯藏穩(wěn)定性，有利于持久發(fā)揮其防腐效果，延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期和貨架期。因此，乳酸

7、鏈球菌素可作為防腐劑廣泛應(yīng)用于食品中，是高效無(wú)毒的天然防腐劑。魚精蛋白【3】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(jiǎn)單的堿性球形蛋白質(zhì),魚精蛋白有廣譜抑菌活性,能抑制枯草桿菌、巨大芽孢桿菌、地衣型芽孢桿菌、凝固芽孢桿菌、干酪乳桿菌、胚芽乳桿菌、糞鏈球菌等的生長(zhǎng),但對(duì)革蘭氏陰性菌的抗菌活性不夠理想。有研究發(fā)現(xiàn),魚精蛋白可與細(xì)胞膜中涉及營(yíng)養(yǎng)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。魚精蛋白已獲得美國(guó)FDA等6個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和專利的認(rèn)可,可在牛奶、奶酪、布丁中加入魚精蛋白延長(zhǎng)其保存期。魚精蛋白適于在較大pH范圍內(nèi)使用,在中性和偏堿性條件下防腐效果更好。目前應(yīng)用最

8、廣的防腐劑多為酸型防腐劑, 只在酸性條件下有效, 而在中性乃至偏堿性的食品中使用效果明顯下降。魚精蛋白的開發(fā)使用可拓寬防腐劑使用的pH范圍,而且不需調(diào)整對(duì)象食品的pH。魚精蛋白的熱穩(wěn)定性,使它可以與食品熱處理并用。而它的抗菌活性可受食品中無(wú)機(jī)鹽的影響,而略有下降,尤其是二價(jià)金屬離子影響較大,主要營(yíng)養(yǎng)成分蛋白質(zhì)、脂肪、糖類對(duì)魚精蛋白的抗菌活性影響較小,這使它在富含糖類和蛋白質(zhì)類的食品中應(yīng)用成為可能。這就說(shuō)明魚精蛋白在乳制品中的應(yīng)用將很有前景。納他霉素【3，4】納他霉素也稱游鏈霉素， 商品名稱為霉克，英文名稱Natamycin又稱Natamycin Pimaricin，是一種多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗真菌素

9、劑，能有效的抑制酵母菌和霉菌的生長(zhǎng)，阻止絲狀真菌中黃曲霉毒素的形成，但這種物質(zhì)對(duì)病毒、細(xì)菌或其他微生物無(wú)效。其抑菌機(jī)理主要是由于它所特有的大環(huán)內(nèi)酯結(jié)構(gòu)與甾醇化合物,特別是麥角固醇具有高度親和性, 能形成甾醇(麥角固醇) -抗生素復(fù)合體,破壞細(xì)胞質(zhì)膜的通透性,引起菌體內(nèi)氨基酸電解質(zhì)等重要物質(zhì)滲漏,使細(xì)胞死亡,因此可以推知,由于細(xì)菌細(xì)胞膜缺乏甾醇(麥角固醇) 類結(jié)構(gòu),所以Natamycin對(duì)其抑制效果不明顯。納他霉素最初是于1955年從鏈霉菌的培養(yǎng)物中提取出來(lái)的，到1982年6月，美國(guó)FDA正式批準(zhǔn)納他霉素用作食品防腐劑，且因其對(duì)人體十分安全、可靠，又不影響產(chǎn)品風(fēng)味，在國(guó)際上廣泛用于干酪、肉制品、

10、糕點(diǎn)、果汁等食品。紅谷霉素【5】 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物工程系應(yīng)用微生物研究室從土壤中分離篩選到一株鏈霉菌,簡(jiǎn)稱鏈霉菌702,其發(fā)酵液對(duì)棉花枯萎病菌有較強(qiáng)的抑菌活性,進(jìn)一步測(cè)定它的抗菌譜,發(fā)現(xiàn)既能抑制革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌和革蘭氏陰性細(xì)菌,還能抑制霉菌和酵母菌。穩(wěn)定性的研究測(cè)定表明發(fā)酵液對(duì)熱和紫外線穩(wěn)定,在pH3pH12條件下穩(wěn)定,從發(fā)酵液分離提取和純化其抗細(xì)菌活性物質(zhì),經(jīng)紫外!質(zhì)譜和核磁共振譜和衍射測(cè)定結(jié)果表明,該活性物質(zhì)為紅谷霉素?？拐婢钚越M分單體化合物也已獲得,完成其紫外、紅外、質(zhì)譜測(cè)定,分子量為886,屬大環(huán)內(nèi)酯化合物,分子結(jié)構(gòu)待其核磁共振和衍射結(jié)果才能確定。鏈霉菌702所產(chǎn)生物活性物質(zhì)在草莓!熟

11、肉制品等食品防腐上也取得了很好的效果,這些初步研究顯示了其有可能開發(fā)為防腐劑!抗菌劑和生物農(nóng)藥的廣闊前景。不同熱處理方式對(duì)紅谷霉素抑菌效果沒有顯著的影響,各種熱處理后紅谷霉素對(duì)枯草芽胞桿菌和大腸桿菌仍然完全抑制，特別是紅谷霉素在121。C下處理20min后的抑菌活性仍沒有發(fā)生明顯變化,對(duì)枯草芽胞桿菌和大腸桿菌完全抑制,說(shuō)明紅谷霉素抗高溫能力較強(qiáng),短時(shí)間高溫滅菌對(duì)其抑菌效果沒有影響,這將有利于其在防腐抗菌等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。隨著添加紅谷霉素時(shí)間的增加,對(duì)枯草芽胞桿菌和大腸桿菌的抑菌率逐步下降。實(shí)驗(yàn)表明,在細(xì)菌生長(zhǎng)的不同時(shí)間加入紅谷霉素,都能使菌體生長(zhǎng)減慢,但加入的時(shí)間越早,抑菌效果越好,最24h后

12、的菌體濃度更低,同時(shí)還說(shuō)明在細(xì)菌生長(zhǎng)的延滯期加入紅谷霉素比其它時(shí)期更能夠取得最佳抑菌效果?？芍?紅谷霉素經(jīng)紫外線照射不同時(shí)間后的抑菌活性穩(wěn)定性很好。紫外線照射30min,其抑菌能力沒有發(fā)生明顯變化,對(duì)枯草芽胞桿菌和大腸桿菌完全抑制,這說(shuō)明紅谷霉素長(zhǎng)時(shí)間暴露在紫外燈下照射后,其結(jié)構(gòu)形態(tài)可能沒有發(fā)生明顯變化,其抑菌活性保持穩(wěn)定。紅谷霉素在較低的濃度下對(duì)大腸桿菌和枯草芽胞桿菌都有顯著的抑制,紅谷霉素對(duì)枯草芽胞桿菌的最低抑菌濃度為0.08mg/L,對(duì)大腸桿菌的最低抑菌濃度為40 mg/L。不同熱處理方式和紫外線照射對(duì)紅谷霉素抑菌活性沒有顯著影響,但紅谷霉素添加時(shí)間對(duì)細(xì)菌生長(zhǎng)影響顯著,隨著添加時(shí)間的延遲

13、,紅谷霉素的抑菌效果明顯呈下降趨勢(shì)。紅谷霉素在微生物生長(zhǎng)遲滯期添加比在其它生長(zhǎng)階段添加抑菌效果更好。在同等條件下,與其他防腐劑的抑菌效果比較表明,紅谷霉素對(duì)細(xì)菌的抑菌效果優(yōu)于Nisin、苯甲酸鈉、山梨酸鉀等參與比較的防腐劑。溶菌酶【3】溶菌酶(Lysozyme,EC3.21.17)，即N- 乙酰胞壁質(zhì)酶(N-acetylmuramidase ) ,作用于細(xì)菌細(xì)胞壁N-乙酰胞壁酸(NAM )與N-乙酰葡糖胺(NAG) 之間的-1,4-糖甘鍵,廣泛分布于自然界各個(gè)生物體中。就其來(lái)源而言,有來(lái)自于雞蛋清的溶菌酶,來(lái)源于人和哺乳動(dòng)物的溶菌酶,來(lái)源于植物和微生物的溶菌酶。其來(lái)源不同作用機(jī)制也有所不同。溶

14、菌酶可以在很多領(lǐng)域中應(yīng)用, 如在醫(yī)學(xué)治療中可與血液中的病毒結(jié)合,阻止流感 腺病毒的繁殖;能分解粘多糖,有利于膿汁的排出;能清除壞死組織、增強(qiáng)抗生素藥效的發(fā)揮以及促進(jìn)腸道有益菌的繁殖。近幾年,人們根據(jù)溶菌酶的溶菌特性,將其應(yīng)用于食品工業(yè)及生物工程中,特別是在食品工業(yè)方面的應(yīng)用為溶菌酶的應(yīng)用展現(xiàn)了很好的前景。大蒜提取物【2】大蒜是百合科蔥屬植物蒜的鱗莖。其提取物是指大蒜經(jīng)搗碎后用有機(jī)溶劑或水提取的粗提取物的總稱。主要成分是S-烯丙基半胱氨酸、S-烯丙基巰基半胱氨酸、蒜辣素、N-乙基-S-烯丙基半胱氨酸。大蒜提取物具有抗細(xì)菌作用，國(guó)內(nèi)學(xué)者何進(jìn)運(yùn)用大蒜提取物對(duì)深部真菌進(jìn)行最小抑菌濃度和最小殺菌濃度對(duì)比

15、試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)大蒜提取物對(duì)真菌具有不同程度的抑制作用。大蒜提取物同時(shí)還具有降血脂、降血壓、抗風(fēng)濕、抗腫瘤、調(diào)節(jié)機(jī)體免疫力等功效 。 所以大蒜提取物經(jīng)常用于食品的防腐保鮮。蘆薈汁【2】蘆薈是百合科植物，含有蘆薈苷、異蘆薈苷、蘆薈大黃素、蘆薈苦素等特征化合物及甾族化合物、碳水化合物、人體必需氨基酸和維生素、礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分?？墒秤们覠o(wú)毒副作用。有學(xué)者研究表明，蘆薈汁含有的抑菌成分對(duì)多數(shù)革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌以及部分霉菌均有良好的抑制作用而且所需的抑菌濃度低，值作用范圍廣、熱穩(wěn)定強(qiáng)，其抗菌效果略低pH于苯甲酸鈉，對(duì)酵母則無(wú)明顯的抑制作用。因此蘆薈作為食品添加劑，既能增加營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，又可延長(zhǎng)食品的保質(zhì)期。植酸【2】植酸也稱環(huán)己六醇六磷酸酯，主要以植酸鈣鎂的復(fù)鹽形式存在，約占大多數(shù)植物種子質(zhì)量的1 %3 %，是從各種糧食作物中提取的天然化工產(chǎn)品，可作為綠色天然無(wú)毒防腐保鮮劑。 利用植酸的強(qiáng)螯合性，使其與輔酶中的金屬離子螯合，抑制或減緩酶促反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行， 從而有效延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，同時(shí)具有保健功能。參考文獻(xiàn)殼聚糖復(fù)合生物防腐劑的抑菌效果研究 吳慧清，吳清平 *，石立三，張菊梅 萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)生物防腐劑和氣調(diào)保鮮在食品中的應(yīng)用 儲(chǔ)玉玲，王德生 萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)生物防腐劑在乳制