隨著人們生活水平的提高和環保意識的逐步加強,對防腐保鮮劑的要求也越來越高,而傳統的化學保鮮劑已被證實具有潛在的危害性,所以,研發天然、高效、無毒、安全的食品保鮮劑勢在必行。近年來,對生物類食品保鮮劑的研究表明,這類食品保鮮劑具有良好的抗菌性、穩定性、安全性和高效性等特點,因此,生物類食品保鮮劑必將成為未來食品保鮮的發展方向。
微生物源食品保鮮劑
微生物源食品保鮮劑的成分可分為三大類:一是微生物菌體,可直接用于食品的保鮮。二是微生物代謝物,某些微生物的代謝產物也可對食品起到保鮮作用。三是微生物發酵液,微生物發酵液中多含有多種有效抑菌殺菌成分。
微生物源食品保鮮劑的保鮮機理有以下幾種:
抑菌作用 微生物通過抑制甚至殺死有害微生物,保護食品免于其危害,從而達到食品防腐保鮮的作用。
競爭作用 具有保鮮作用的微生物與有害微生物產生競爭,達到抑制有害微生物繁殖的作用。研究證明,乳酸菌可以通過與有害微生物競爭肉類表面的糖類,限制其繁殖,從而起到較好的保鮮作用。
形成生物保護膜 具有保鮮作用的微生物能夠在食品表面形成一層生物保護膜,使食品與氧氣隔絕,防止食品中水分過快蒸發。
近年來,微生物源食品保鮮劑的實際應用越來越廣,如乳酸菌細菌素Nisin 主要用于蛋白質含量高的食品防腐。
植物源食品保鮮劑
我國植物資源豐富,植物抗菌的效果及其安全性已在實踐中被證實。
微生物源食品保鮮劑的成分可分為以下幾類:一是精油類,植物精油是從植物中萃取的, 其主要化學成分包含芳香族化合物、脂肪族化合物、含氮含硫化合物以及萜烯類化合物。二是酚類,酚類化合物結構中含苯環并連有羥基,羥基為吸電子基團,能有效延緩氧化作用。三是生物堿類,生物堿具有良好的抗菌防腐作用。四是抗毒素類植物抗毒素是植物在對抗病原菌入侵時由寄主細胞產生的抑制病原菌生長的物質。五是有機酸類,有機酸類化合物在中草藥的葉、根,特別是果實中廣泛分布。
微生物源食品保鮮劑的保鮮機理有以下幾種:
抑菌作用 由于種類多樣,各種植物源食品保鮮劑的抑菌機理也有不同,甘薯塊根花青素通過與大腸桿菌細胞中的蛋白或酶結合,使之失活變性,抑制了大腸桿菌的生長繁殖。
抑制果蔬呼吸作用 植物源食品保鮮劑也能從其他方面對食品保鮮起作用,如采用肉桂精油處理碭山酥梨,可以有效減慢果實呼吸作用,對保持果實的品質作用顯著。植物源食品保鮮劑主要應用于果蔬的貯藏保鮮,但也有將有機酸類應用在肉品保鮮上的報道。保鮮方式主要有直接保鮮、涂膜保鮮和包裝保鮮三種。
動物源食品保鮮劑
動物源食品保鮮劑品種較多,其中溶菌酶、魚精蛋白、殼聚糖、蜂膠等都已經廣泛應用于實際生產中。各種保鮮劑因其化學成分不同,保鮮機理也有差別,但基本上都是通過以下三方面起到防腐保鮮作用的:
抑菌作用 通過抑菌甚至殺菌,達到對食品保鮮的效果。溶菌酶可以切斷N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之間的β-1,4 糖苷鍵,使細胞壁的肽聚糖水解,從而破壞細胞壁外膜結構,使細胞因滲透壓不平衡而破裂。
抗氧化作用 多種動物源性保鮮劑能夠減緩食品表面的氧化作用,從而延長食品的保存時間。
成膜性 某些保鮮劑能夠在食品表面形成一層生物保護膜,阻止食品與外界的氣體交換,抑制果蔬的呼吸作用。
研究表明,動物源食品保鮮劑在各種食品的保鮮應用中都表現出了良好的效果。
生物源食品保鮮劑應用前景
隨著化學保鮮劑逐漸退出保鮮領域, 生物源食品保鮮劑得到了越來越多的重視。相對于傳統的化學保鮮劑,生物源食品保鮮劑具有以下方面的優點:
廣譜抗菌性 生物源食品保鮮劑一般具有廣譜抗菌性。
高效性 大部分生物源食品保鮮劑的保鮮效果都非常顯著,如蜂膠、殼聚糖、乳酸菌等,均可達到明顯的抑菌、保鮮作用。
天然性及相對安全性 生物源食品保鮮劑都是從生物體直接提取而來,其安全性遠高于傳統的化學保鮮劑。
雖然生物源食品保鮮劑有著諸多的優點,但是要達到廣泛應用還有一些問題需要解決。隨著現代生物技術的飛速發展,在環保和安全顯得愈發重要的今天,生物源食品保鮮劑以其不可忽視的優點,必將在食品防腐保鮮材料中脫穎而出。
來源:中國食品安全報 賴小龍 李文平
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