我國(guó)食品防腐劑應(yīng)用狀況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1、我國(guó)食品防腐劑應(yīng)用狀況及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)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(wèn)題據(jù)估計(jì)我國(guó)每年約有20%～30%的食物損失因?yàn)楦鞣N腐敗。食品腐敗變質(zhì)不僅會(huì)使食品喪失營(yíng)養(yǎng)價(jià)值還會(huì)造成食物中毒。食品腐敗的原因有多方面包括物理、化學(xué)、酶及微生物四個(gè)方面的因素其中微生物作用最為嚴(yán)重。為了延長(zhǎng)食品的保藏期限人們?cè)谑称芳庸み^(guò)程中采用不同的手段使微生物喪失活性延緩或阻止其生長(zhǎng)添加防腐劑是其中一種使用方便、非常有效的食品防腐方法因而被普遍

2、采用。我國(guó)的食品防腐劑生產(chǎn)從改革開放開始經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展產(chǎn)量增加技術(shù)進(jìn)步質(zhì)量提高。目前常用的食品防腐劑主要分為化學(xué)類食品防腐劑和天然類食品防腐劑。1化學(xué)類食品防腐劑目前我國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用的大多為化學(xué)防腐劑常用的主要有:苯甲酸(鈉)、山梨酸(鉀)、對(duì)羥基苯甲酸酯類、丙酸鹽、亞硫酸及其鹽類、硝酸鹽及亞硝酸鹽。1.1苯甲酸及其鈉鹽苯甲酸又名安息香酸其抑菌作用的機(jī)理是使微生物細(xì)胞的呼吸系統(tǒng)發(fā)生障礙使三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))中乙酸輔酶A→乙酸醋酸及乙

3、酸草酸→檸檬酸之間的循環(huán)過(guò)程難以進(jìn)行并阻礙細(xì)胞膜的正常生理作用。苯甲酸在人體內(nèi)與氨基乙酸結(jié)合生成馬尿酸在尿中排除無(wú)蓄積作用。由于其有效成分是未解離的苯甲酸分子所以在酸性食品中使用效果好對(duì)酵母、霉菌都有效。但因有疊加中毒現(xiàn)象的報(bào)道在使用上有爭(zhēng)議雖各國(guó)仍允許使用但應(yīng)用范圍越來(lái)越窄。如在日本其進(jìn)口食品中苯甲酸鈉使用受到限制甚至部分禁止使用日本已停止生產(chǎn)。因價(jià)格低廉我國(guó)仍廣泛使用主要應(yīng)用于汽水、果汁類、醬油、罐頭和酒類的防腐。1.2山梨酸及其鉀

4、鹽山梨酸是不飽和脂肪酸其抑菌機(jī)理是利用自身的雙鍵與微生物細(xì)胞中酶的巰基形成共價(jià)鍵使其喪失活性破壞酶系從而抑制微生物的生長(zhǎng)。山梨酸可參與體內(nèi)正常代謝并最終被氧化為CO2和水對(duì)人體基本無(wú)害且對(duì)食品風(fēng)味亦無(wú)不良影響是目前國(guó)際上公認(rèn)最安全的化學(xué)防腐劑之一已為所有國(guó)家和地區(qū)允許使用。由于其有效成分是未解離的山梨酸分子故在酸性條件下效果較好。山梨酸主要抑制霉菌和酵母但是在微生物過(guò)多的情況下發(fā)揮不了作用因此它適用于有良好的衛(wèi)生條件和微生物數(shù)量較少的食

5、品中使用。山梨酸由于價(jià)格比苯甲酸類高使其應(yīng)用受到限制目前僅在高端食品中有應(yīng)用。1.3對(duì)羥基苯甲酸酯類(甲、乙、丙、異丙、丁、異丁、庚等酯)也稱為尼泊金酯其抑菌機(jī)理與苯甲酸基本相同主要是使微生物細(xì)胞呼吸系統(tǒng)和電子傳遞酶系統(tǒng)的活性受抑制并能破壞微生物細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)從而起到防腐的效果。對(duì)羥基苯甲酸酯類防腐效果不隨pH值而變化在pH4~8范圍內(nèi)均有較好效果故可被用于代替酸性防腐劑且毒性低于苯甲酸(但高于山梨酸)。由于它具有酚羥基結(jié)構(gòu)所以抗細(xì)菌性能

6、比苯甲酸、山梨酸都強(qiáng)對(duì)霉菌、酵母也有較強(qiáng)作用。最大的缺點(diǎn)是有特殊氣味在水中溶解度差其溶解度隨酯基碳鏈長(zhǎng)度的增加而下降(如甲酯為0.25g100g庚酯僅1.5mg100g)抗菌效果則與分子中醇鏈長(zhǎng)度成正比毒性與醇鏈長(zhǎng)度成反比。在胃腸中能迅速吸收并目前國(guó)內(nèi)對(duì)植物源天然食品防腐劑的研究異?；钴S并且取得了可喜的成果。究其原因是我國(guó)自然界具有豐富的植物資源其中存在許多具有抗菌生物活性的物質(zhì)有很大的潛在市場(chǎng)價(jià)值。目前已取得進(jìn)展的植物源防腐劑有以下幾

7、種。2.1.1香辛料香辛料一般指生長(zhǎng)在熱帶或亞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。通過(guò)近些年的研究發(fā)現(xiàn)這些香辛料能抑菌防腐真正起作用的是其精油而目前研究與開發(fā)食品防腐劑使用的大多也是香辛料的精油或者提取物。有關(guān)香辛料抗菌成分及抗菌機(jī)理的研究楊榮華等已有綜述:香辛料的抗菌成分主要有丁香酚、丁香酚乙酸酯、異硫氰酸烯丙酯、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。

8、對(duì)芳香植物精油的抗菌性能進(jìn)行的研究表明在水相中的溶解度與精油中有效成分透過(guò)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)。2.1.2中草藥我國(guó)中藥包括一般的草藥在內(nèi)已達(dá)5000余種而常用的約有700種～800種其中絕大部分為植物藥。中藥歷來(lái)就被公認(rèn)為既有益于健康又有特定治療效果利用具有悠久食用歷史的中藥作為食品防腐劑具有低毒、更容易為消費(fèi)者接受的

9、優(yōu)點(diǎn)。多年來(lái)我國(guó)學(xué)者對(duì)中草藥抗菌作用進(jìn)行了大量研究工作發(fā)現(xiàn)多種中草藥具有抑菌作用其抑菌范圍廣對(duì)常見病原菌如淋病球菌、白念球菌、痢疾桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、傷寒沙門氏菌以及黑曲霉、黃曲霉、日本曲霉、雜色曲霉、產(chǎn)黃青霉、毛殼菌、彎孢霉、枝孢霉、桔青霉等霉菌都有較強(qiáng)的抑制作用。目前中草藥抑菌試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)黃連的抑菌能力最強(qiáng)其次為大黃、黃苓、大青葉、艾葉、魚腥草等再其次為黃柏、玄參、連翹、知母、馬鞭草、烏梅、白頭翁、茵陳、蒲公英等。在中草藥

10、天然食品防腐劑抗菌成分的安全性評(píng)價(jià)方面文獻(xiàn)較少。關(guān)于作用機(jī)理目前普遍認(rèn)為中草藥中存在抑菌活性的多數(shù)是疏水性小分子有機(jī)化合物而且對(duì)微生物細(xì)胞膜組織具有干擾作用甚至使其溶破從而對(duì)微生物起到抑制或殺死作用。2.1.3果膠分解物果膠是一種水溶性天然聚合物主要存在于檸檬、橙、柚、柑橘、葡萄等果皮中或甜菜、蘋果等廢渣中。日本山梨大學(xué)橫土冢弘毅教授等在研究中發(fā)現(xiàn):以酶分解果膠而得到的果膠分解物對(duì)食品中細(xì)菌特別是大腸桿菌有顯著的抑制增殖作用。目前國(guó)外以