天然保鲜剂的来源与应用前景

海藻酸钠在食品保鲜领域的应用来源：中国食品报时间：2013-10-14 作者：解素花近年来，随着生活水平的不断提高和食品安全知识的普及，人们对食品质量的要求越来越高，关于食品防腐保鲜愈加受到人们的重视。

常用的物理保鲜法如冷藏、气调等方法，对低温微生物无法控制，而且需要大型设备;化学保鲜剂又存在着一定的安全隐患。

而纯天然保鲜剂因其安全无毒，操作简单日渐受青睐，其中就包括海藻酸钠。

作为一种天然保鲜剂的有效成分，其原料天然，来源广泛，成本低廉，在食品保鲜产业中具有广阔的应用前景。

海藻酸钠的保鲜机理海藻酸钠是褐藻植物中大量存在的天然多糖类化合物，无毒无味，可生物降解，生物相容性好，有优良的分散性、保湿性、成膜性、抗菌性，海藻酸钠溶液与钙剂反应生成凝胶膜覆盖在果蔬及肉制品表面，因膜本身具有较强的吸水和保湿能力，可以降低冻结与冻藏过程中的果蔬及肉自身干耗和降低肉品解冻时的汁液流失，解冻所造成的营养物质的损失也会被降到最低，大大提高品质及货架期。

从合理营养和保健的观念来讲，海藻酸钠能够与肉形成营养互补，还可以降低肉中有害物质对人体的损害作用。

海藻酸钠在畜禽肉生产的保鲜应用从营养学角度来讲无疑是非常合理的。

海藻酸钠的保鲜应用示例(以保鲜牛肉为例)：1.选用黏度为(100—200)mpa.s，凝胶强度(300—500)g/cm2的海藻酸钠制得2%的溶液，然后均匀涂布在已经表面灭菌处理的鲜牛肉表面;2.将处理好的鲜牛肉浸于(2.0—5.0%的氯化钙+0.03%茶多酚+0.2%柠檬酸水溶液中)凝胶化2min，取出，用清水稍微漂洗，然后于0—4℃下贮存，试验结果表明，所形成的凝胶膜具有很好的保护性能。

此牛肉保鲜期可长达28d，各项指标仍符合国家鲜肉二级鲜度标准。

试验验证表明此方法同样适用于海鲜扇贝柱、虾仁等的保鲜处理。

伴随科技的飞速发展，在食品安全愈发重要的今天，以海藻酸钠为代表的纯天然植物保鲜剂必将强势崛起，在食品防腐保鲜领域脱颖而出，引领未来食品保鲜的发展方向。

w w w.c m r c.c 天然保鲜剂及其在冷却肉中的应用张晓玲,贺稚非（西南大学食品科学学院，重庆　400716）摘　要:介绍了几种天然保鲜剂的性质、作用机理、影响因素和抑菌谱，在冷却肉保鲜中的应用效果，并展望其应用前景。

关键词:天然保鲜剂;冷却肉T he A ppl i cat i on of N at rual P r eser vat i on i n C hi l l ed M eatZ hangX iao-li ng,H eZ hi-fei(T hecollegeof foodsci enceandtechnologysouthw estuniversi ty,C hongqing400716)A bs t r act:T hisarticleintr oducedthenaturalpreservation’sproperties，activem echani sm s，influentialfactors andanti m icrobi al spectrum s.I t’scontr ibutionsinchil ledm eat preservati onandthedevelopm ent w erealso introd uc ed。

K eyw or ds:N atrualpreservation;C hil ledm eat中图分类号:TS205 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2008)05-00010-040　前言冷却肉是指对严格执行检疫制度屠宰后的畜禽胴体迅速进行冷却处理,使胴体温度(以后腿中心为测量点)在24h内降为0～4℃,并在后续的加工、流通、零售过程中始终保持0～4℃的生鲜肉。

冷却肉柔软多汁、味道鲜美、营养价值高，因而深受消费者的欢迎。

天然保鲜剂具有安全、无毒的特点，能延长冷却肉保鲜期和提高产品品质，同时还能够消除人们对添加化学合成防腐保鲜剂的顾虑，因此天然防腐剂在冷却肉保鲜中的应用值得探讨。

食品防腐保鲜剂的现状和发展食品防腐保鲜剂是现代食品产业中不可或缺的一部分，其作用是延长食品的保质期，保持食品的色泽、口感和营养价值。

随着消费者对食品安全和健康的度不断提高，食品防腐保鲜剂行业也在不断发展和创新。

化学防腐保鲜剂：包括苯甲酸盐、山梨酸盐、丙酸盐等，这些物质通过抑制微生物的生长和繁殖，从而达到防腐保鲜的目的。

生物防腐保鲜剂：主要是指从天然生物材料中提取的物质，如乳酸菌、溶菌酶等，这些物质具有抗菌、抑菌作用，能够有效地延长食品的保质期。

纳米防腐保鲜剂：纳米技术在食品防腐保鲜领域的应用逐渐受到。

纳米防腐保鲜剂具有高效、安全、环保等优点，成为食品防腐保鲜剂行业的研究热点。

食品防腐保鲜剂广泛应用于各类食品中，如葡萄酒、果汁、蔬菜、肉制品等。

在葡萄酒中，防腐保鲜剂可以延长酒的保质期，保持酒的口感和色泽。

在蔬菜和果汁中，防腐保鲜剂可以有效防止微生物污染，延长食品的保质期。

在肉制品中，防腐保鲜剂既可以防止微生物污染，也可以保持肉质的鲜嫩。

随着消费者对食品安全和健康的度不断提高，食品防腐保鲜剂行业也在不断发展和创新。

未来，食品防腐保鲜剂市场将朝着安全、环保、高效的方向发展。

安全方面，消费者越来越食品防腐保鲜剂的安全性，因此对于食品防腐保鲜剂的生产和使用也将越来越严格。

环保方面，随着全球环保意识的提高，食品防腐保鲜剂的生产和使用也将越来越注重环保和可持续发展。

高效方面，随着人们对食品品质要求的提高，食品防腐保鲜剂需要具备更高效、更稳定的防腐保鲜效果。

随着科技的不断发展，新型防腐保鲜剂的研发和应用也将成为未来的发展趋势。

如纳米技术在食品防腐保鲜领域的应用逐渐受到，纳米防腐保鲜剂具有高效、安全、环保等优点，成为食品防腐保鲜剂行业的研究热点。

食品防腐保鲜剂在保障食品安全和延长食品保质期方面发挥着重要作用。

未来，食品防腐保鲜剂行业将继续发展和创新，朝着更加安全、环保、高效的方向发展，为消费者提供更安全、更健康的食品。

食品安全食品富含营养物质，易受到各种微生物的感染而腐败变质，所以为满足预期储存期限，需在食品加工和储存中采用防腐措施。

然而，物理性的措施如干制、腌制、罐藏、无菌包装、冷冻等方法不能保证所有易腐烂食品的安全；加热、高压灭菌、辐照灭菌、微波杀菌等作为防腐剂替代技术已经在使用，但无法应用到所有食品中。

所以要抑制微生物繁殖、稳定食品化学性质，就要在食品的加工过程中使用食品防腐剂来延长保存期。

目前，食品中使用的防腐剂有两种，一种为化学合成防腐剂，另一种为天然防腐剂，前者应用范围较广，但存在的一定毒副作用，如易中毒、有致癌性和致畸性[1]。

因此，开发安全、高效、稳定的天然防腐剂，研究一种无添加、无毒害，绿色环保的防腐方法，成为食品制造行业当前面临的重要课题[2]，对人类健康发展具有一定的现实意义。

1　天然食品防腐剂的概念和分类1.1　天然食品防腐剂概述防腐剂主要是通过抑制食品中微生物繁殖或抑制脂类的过氧化反应来延缓或避免食品腐烂变质。

天然食品防腐剂具有安全性高，无毒副作用，水溶性好、热稳定性好、作用范围广等特点。

1.2　天然食品防腐剂主要分类天然防腐剂来源较广，其中包括植物源、动物源以及生物源。

常见的植物源天然防腐剂有茶多酚、功能性低聚糖、果蔬提取物、香辛料及其提取物、中草药及其提取物等。

动物源天然防腐剂有溶菌酶、抗菌肽、壳聚糖和蜂胶等。

微生物源天然防腐剂包括乳酸链球菌素、纳他霉素、ε-聚赖氨酸和食品级噬菌体等。

2　天然食品防腐剂研究现状研究表明，在食品加工和储存过程中长时间使用传统化学合成防腐剂，会存在致癌、致畸、食物中毒等一系列风险隐患。

国外曾有报道指出：由于化学合成防腐剂能形成诱变化合物，所以在肉制品中，尽量不要同时使用亚硝酸盐和山梨酸盐。

在食品保鲜过程中添加化学合成防腐剂，还会在一定程度上污染生产环境。

相对于传统化学合成防腐剂而言，天然食品防腐剂具有先天优势，安全高效，无异味，将其应用到食品加工中，既能保证人体健康，还能提高食品营养价值，无论从人类发展还是环境保护角度，都具有安全、稳定的特点。

食品科学中的新材料研究随着人们对健康和营养价值的需求不断提高，食品科学开始借助新材料来进行改良和提升。

这些新材料不仅拥有更高的营养价值，还具有更好的口感和更长的储存期。

本文将介绍几种食品科学中的新材料，以及它们的研究进展及应用。

一、蛋白质水凝胶蛋白质水凝胶是一种可以制成食品产品的新型材料。

它是由水和蛋白质分子构成的凝胶，具有良好的食用性和营养价值。

该材料可以制成低脂、低糖、低盐的食品，从而满足消费者对健康饮食的需求。

另外，蛋白质水凝胶还可以用于制作肉制品的替代品，如素肉、素肠等，以满足素食者的需求。

目前，蛋白质水凝胶的研究主要集中在凝胶成分的筛选和制备方法的改良。

研究者通过实验发现，蛋白质水凝胶的制备方法对凝胶的性质有很大影响。

因此，研究者在制备方法上进行了改良，从而获得具有更好品质的蛋白质水凝胶。

随着研究的深入，蛋白质水凝胶将会有更广泛的应用。

二、纳米包裹技术纳米包裹技术是一种将纳米材料包裹在食品中的方法。

这种方法可以用于改善食品质量、延长食品保存期限和提高食品的营养价值。

食品科学家已经开始使用纳米包裹技术来制作新型的食品，如高营养的牛奶、含有多种维生素的饼干等。

纳米包裹技术的研究主要涉及纳米材料的选择、制备方法和包裹食品的方式。

目前，研究者已经成功地将纳米材料包裹在食品中，生产出了高品质、高营养的食品产品。

纳米包裹技术的应用前景广阔，未来将会有更多的食品产品采用这种技术。

三、天然保鲜剂天然保鲜剂是一种由天然物质制成的保鲜剂。

这种保鲜剂可以取代传统的化学保鲜剂，降低对人体的危害。

天然保鲜剂可以从天然植物中提取出来，如薄荷、九香花等。

这些天然植物所含有的成分具有抗菌、抗氧化等作用，可以有效延长食品的保鲜期。

天然保鲜剂的研究主要分为天然植物的筛选和提取方法的改良。

一些天然植物已经被证明具有很好的保鲜效果，并可以用于食品加工中。

天然保鲜剂的使用，既满足了消费者对安全食品的需求，也保护了环境。

四、酸奶菌素酸奶菌素是一种可以取代传统凝固剂的新型材料。

食品中植物提取物的保鲜作用研究近年来，随着人们对健康饮食的追求及食品安全意识的提高，植物提取物作为天然、安全的保鲜剂备受关注。

植物提取物不仅具有保鲜功效，还能延长食品的保质期，为我们提供更安全和健康的食品选择。

一、植物提取物在食品保鲜中的应用1. 抗氧化作用植物提取物中富含的多酚和抗氧化物质具有较强的抗氧化作用，能够抑制食品中自由基的生成，延缓氧化反应的发生，从而延长食品的保质期。

例如，常见的植物提取物如绿茶提取物、葡萄籽提取物等，含有丰富的多酚和黄酮类物质，对食品中的脂肪氧化和色素褪变具有显著的抑制作用。

2. 抑菌作用植物提取物中的挥发油和酚类化合物对食品中的微生物具有一定的抑菌作用。

例如，蒜素是大蒜中的一种天然活性物质，具有很强的抗菌能力，可有效抑制食品中的霉菌和腐败菌。

此外，一些常见的中药提取物如金银花提取物、苦参提取物等也具有广谱的抗菌活性，可以用于食品的防腐处理。

3. 抗菌性植物提取物中的一些活性物质还具有抗菌性。

例如，茶树精油中的茶树醇具有较强的抗菌能力，可以有效杀灭食品中的细菌和真菌，对食品的保鲜起到重要作用。

此外，柑橘类水果中的柠檬烯也具有较强的抑菌作用，可用于食品的保鲜处理。

二、植物提取物在不同食品中的应用1. 肉类食品肉类食品易受到氧化和腐败的影响，而植物提取物中的抗氧化物质和抗菌物质可以有效抑制肉类食品的腐败过程。

例如，葡萄籽提取物中的原花青素能够减少肉类中脂肪的氧化，保持肉品的鲜嫩口感。

此外，蒜素和姜黄素等提取物也可用于肉类制品的保鲜处理。

2. 水果和蔬菜水果和蔬菜易受到霉菌的感染和腐败，植物提取物中的抗菌物质可以有效抑制霉菌的生长。

例如，柠檬烯和橙皮提取物中的柚皮苷都具有较强的抗菌作用，可以用于水果和蔬菜的保鲜处理。

此外，茶多酚和花青素等提取物还可以减缓水果和蔬菜的衰老过程，延长其保鲜期。

3. 面包和糕点面包和糕点在储存过程中容易受到霉菌的污染和发霉，植物提取物中的挥发油和黄酮类物质可以有效抑制霉菌的生长。

甲壳素的应用研究与展望刘淑君090524115摘要：从虾和蟹的壳中提取的甲壳素是一种非常重要的生物材料，应用范围十分广阔，在食品，医药，环保等领域有极其广泛的用途，它在制成人造皮肤, 隐形眼镜, 化妆品, 纸张、食品等方面起着其他材料所无法替代的重要作用, 尤其在整个国际社会日益重视环境的今天, 它在污水处理和用来生产可自然分解的薄膜包装材料上大有用武之地,甲壳素的研究开发已成为世人瞩目的高新科技领域和获利颇丰的新兴产业。

本文主要介绍了甲壳素的应用以及国内外研究进展。

关键词：甲壳素，壳聚糖，应用，发展前景前言甲壳素广泛存在于海洋甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内。

这些虾壳原本是废弃物，几乎成为环境污染源，经过近40多年国内外学者研究，竟变废为宝，一跃成为跨世纪的引人瞩目的全球性热门科研课题，并竞相开发出一系列的甲壳素类高科技产品，应用于工业、农业、国防、化工、环保、医药、保健、美容、纺织等诸多领域。

至今，国内发表的甲壳素研究成果已超过400多项，我国甲壳素事业呈现出欣欣向荣的发达景象，一些发达国家争相投入大量资金对甲壳素进行深入研究开发。

目前甲壳素是日本政府惟一准许宣传疗效的机能性食品。

1993 年日本厚生省受理了甲壳素作为癌细胞转移抑制剂静门注射药品的申请。

1996年，甲壳素又通过了美国药品、食品管理局(FDA)及欧共体(EC)检测，核准在美国、欧洲市场销售。

甲壳素的研究开发及其商业产品已出现了全球竞争趋势，并将保持持续稳定的高速发展趋势。

1.甲壳素分子组成和分布1. 1甲壳素分子组成甲壳素又名甲壳质和壳多糖,是法国科学家布拉克诺1811 年首次从蘑菇中提取的一种类似于植物纤维的六碳糖聚合体, 被命名为Fungine( 茸素) 。

1823年法国科学家欧吉尔( Odier)在甲壳动物体外壳中也提取了这种物质, 并命名为几丁质和几丁聚糖, 是几丁胺粉的合称。

经结构分析甲壳素是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物, 它由几丁质与几丁糖组成, 是天然无毒性高分子, 并且具有生物可分解性, 它的构造类似于纤维素, 由1 000~ 3 000个n- 2葡萄糖胺聚合物组成, 属于直链氨基多糖。

褐藻多糖硫酸酯褐藻多糖
褐藻多糖硫酸酯——一种极具潜力的天然高分子化合物，由于其
在多个领域的应用前景，备受关注。

在这里，我们将详细介绍褐藻多
糖硫酸酯的结构特点、生物活性和应用前景。

一、结构特点
褐藻多糖硫酸酯是一种由褐藻细胞壁合成的天然高分子化合物，其结
构特点主要由多糖和硫酸酯组成。

其中，多糖为α-葡聚糖、β-葡聚糖、α-甘露聚糖、β-木聚糖等复杂多糖的混合物。

硫酸酯是多糖中
的一种化学修饰，能增加分子间的相互作用力，提高其化学稳定性和
生物活性。

二、生物活性
褐藻多糖硫酸酯具有多种生物活性，包括抗氧化、抗病毒、免疫调节、降血糖、降血脂等作用。

多项研究表明，褐藻多糖硫酸酯可通过多种
途径发挥抗氧化作用，如清除活性氧自由基、协同作用其他抗氧化物质、增强细胞的自身抗氧化能力等。

三、应用前景
褐藻多糖硫酸酯具有广泛的应用前景，尤其是在食品、医药、化妆品、生物材料等领域。

在食品工业中，它是一种天然保鲜剂，可用于乳制品、肉制品、水果等食品的保鲜。

在医药领域，褐藻多糖硫酸酯具有
多种生物活性，可以作为保健品、补品、治疗药物等。

在化妆品行业，褐藻多糖硫酸酯具有保湿、抗氧化、抗衰老、抗皱等功能，可以用于
化妆品的配方中。

同时，它还可以被用于制备生物材料，如生物医用
开发中的组织工程、基因工程、细胞培养等。

综上所述，褐藻多糖硫酸酯是一种大有前途的天然高分子化合物。

它的生物活性和多样化应用前景，使其备受关注。

在未来，褐藻多糖
硫酸酯将逐渐成为一种重要的天然高分子资源，发挥着越来越重要的
作用。

2024年生物保鲜剂市场发展现状引言生物保鲜剂是一种在食品加工和储存中广泛应用的技术，通过利用生物活性物质的抑菌、防腐和抗氧化等特性，延长食品的保鲜期。

近年来，随着人们对健康和实用食品的需求增加，生物保鲜剂市场迅速发展。

本文将着重探讨目前生物保鲜剂市场的发展现状。

市场概述生物保鲜剂市场是一个快速增长的市场，其中包括了食品加工业和食品储存业。

生物保鲜剂作为一种辅助技术，具有广泛的应用领域，如肉类、禽类、海鲜、水果和蔬菜等。

市场规模根据市场调研数据，生物保鲜剂市场在过去几年内呈现出快速增长的趋势。

据预测，未来几年内，生物保鲜剂市场将保持较高增长率。

全球市场规模预计将超过XX 亿元。

市场驱动因素生物保鲜剂市场的快速发展受到多个因素的驱动。

1.健康意识的提高：随着人们对健康饮食的重视，对于不添加化学物质的食品需求增加，生物保鲜剂成为了一种受欢迎的替代品。

2.食品保鲜技术的需求：随着全球食品供应链的扩大和延长，食品保鲜技术变得越来越重要。

生物保鲜剂作为一种有效的保鲜技术，得到了广泛的应用。

3.国际贸易的增加：全球化的贸易模式推动了食品加工和储存技术的发展，生物保鲜剂市场在此过程中得到了促进。

技术发展生物保鲜剂技术正处于不断发展阶段，不断有新的技术和产品问世。

主要技术生物保鲜剂技术主要包括微生物发酵、酶法和抗氧化剂等。

微生物发酵技术通过利用微生物产生的酸、酶和抗菌物质等对食品进行保鲜；酶法将酶添加到食品中，通过酶对食品中的生物学和化学变化进行调控；抗氧化剂则可以延缓食品中的氧化反应，保持食品的色泽和营养。

技术改进近年来，生物保鲜剂技术不断改进，力求提高保鲜效果和延长食品保鲜期。

一些企业投入大量资金进行研发，研制出新型生物保鲜剂产品。

同时，对生物保鲜剂技术进行了深入研究，提高了技术的成熟度。

客户需求和市场趋势生物保鲜剂市场的发展与消费者需求密切相关，也受到市场趋势的影响。

客户需求消费者对于安全、健康和实用食品的需求不断增加，这为生物保鲜剂市场提供了发展的机遇。

第41卷第5期2023年10月沈阳师范大学学报(自然科学版)J o u r n a l o f S h e n y a n g N o r m a lU n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n)V o l.41N o.5O c t.2023文章编号:16735862(2023)05041908天然保鲜剂的抗菌机理及在肉制品中的应用路飞,顾孟清,朱轶群,苏禹涵,李哲,张一凡(沈阳师范大学粮食学院,沈阳110034)摘要:肉和肉制品是人类良好的营养来源,由于肉制品具有高水分活度㊁高营养成分含量的同时还具有适宜微生物生长的p H范围,这些条件为微生物的生长提供了良好的环境㊂随着肉类产品在人们日常生活中食用量的不断增加,消费者对肉制品的保鲜质量也提出了更高要求,这便涉及到了保鲜剂的应用㊂食品保鲜剂分为合成保鲜剂和天然保鲜剂2大类,天然保鲜剂作为一种天然化合物,具有无毒㊁来源广泛等特点,在肉制品中应用前景广泛㊂首先总结了天然保鲜剂的作用机理,其次简述不同来源天然保鲜剂的种类,有植物源保鲜剂㊁动物源保鲜剂及微生物源保鲜剂,然后具体介绍这3大类保鲜剂在鱼虾㊁冷鲜肉及肉制品保鲜中的应用研究进展,为今后开发用于肉制品的天然保鲜剂提供理论依据㊂关键词:天然保鲜剂;作用机理;肉制品;保鲜;应用中图分类号:T S202.3文献标志码:Ad o i:10.3969/j.i s s n.16735862.2023.05.007R e s e a r c h p r o g r e s s o n a n t i b a c t e r i a l m e c h a n i s m o f n a t u r a lp r e s e r v a t i v e s a n d t h e i r a p p l i c a t i o n i nm e a t p r o d u c t p r e s e r v a t i o nL UF e i,G U M e n g q i n g,Z HUY i q u n,S UY u h a n,L IZ h e,Z HA N GY i f a n(C o l l e g e o fG r a i nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,S h e n y a n g N o r m a lU n i v e r s i t y,S h e n y a n g110034,C h i n a)A b s t r a c t:M e a t a n dm e a t p r o d u c t s a r e g o o d s o u r c e s o f n u t r i t i o n f o r h u m a nb e i n g s.B e c a u s em e a tp r o d u c t sh a v eh i g h w a t e ra c t i v i t y,h i g hn u t r i e n tc o n t e n ta n da p H r a n g es u i t a b l ef o r m i c r o b i a lg r o w t h,t h e s ec o n d i t i o n s p r o v i d ea g o o de n v i r o n m e n tf o r m i c r o b i a l g r o w t h.W i t ht h ei n c r e a s i n gc o n s u m p t i o no f m e a t p r od u c t si n Pe o p l e s D a i l y l if e,c o n s u m e r sh a v ea l s o p u tf o r w a r d h igh e rr e q u i r e m e n t sf o rt h e f r e s h n e s s q u a l i t y o f m e a t p r o d u c t s,w h i c h i n v o l v e s t h e a p p l i c a t i o n o fp r e s e r v a t i v e s.F o o d p r e s e r v a t i v e sa r e d i v i d e di n t ot w o c a t e g o r i e s:s y n t h e t i c p r e s e r v a t i v e sa n dn a t u r a l p r e s e r v a t i v e s.A s a k i n d o f n a t u r a l c o m p o u n d s,n a t u r a l p r e s e r v a t i v e s h a v e t h ec h a r a c t e r i s t i c s o f n o n-t o x i c,e x t e n s i v e s o u r c e s,a nd b r o a d a p p l i c a t i o n p r o s pe c t s i nm e a t p r o d u c t s.I nt h i s p a p e r,t h e a c t i o nm e c h a n i s mo f n a t u r a l p r e s e r v a t i v e s i s s u mm a r i z e d a t f i r s t,a n d t h e n t h e t y p e so f n a t u r a l p r e s e r v a t i v e s f r o md i f f e r e n t s o u r c e s a r eb r i e f l y d e s c r i b e d,i n c l u d i n gp l a n t p r e s e r v a t i v e s,a n i m a l p r e s e r v a t i v e s a n dm i c r ob i a l p r e s e r v a t i v e s.T h e n,t h ea p p l ic a t i o nr e s e a r c h p r o g r e s so f t h e s et h r e e c a t e g o r i e s o f p r e s e r v a t i v e s i nt h e p r e s e r v a t i o no f f i s ha n ds h r i m p,c o l df r e s h m e a t a n d m e a tp r o d u c t si si n t r o d u c e di n d e t a i l,p r o v i d i n g at h e o r e t i c a lb a s i sf o rt h e d e v e l o p m e n to fn a t u r a lp r e s e r v a t i v e s f o rm e a t p r o d u c t s i n t h e f u t u r e.K e y w o r d s:n a t u r a l p r e s e r v a t i v e s;m e c h a n i s m;m e a t p r o d u c t;p r e s e r v a t i o n;a p p l i c a t i o n 食品保鲜剂是天然或合成物质,可延缓由微生物生长和氧化反应所引起的食品变质㊂目前,食品工收稿日期:20230223基金项目:辽宁省教育厅科学研究经费项目(L F W201904);沈阳市科技局粮油深加工重点实验室课题(2023006)㊂作者简介:路飞(1978 ),男,辽宁沈阳人,沈阳师范大学副教授,博士㊂024沈阳师范大学学报(自然科学版)第41卷业中的保鲜剂还是以化学保鲜剂为主,但食用化学保鲜剂会对人体产生很大的毒副作用㊂与化学保鲜剂相比,天然保鲜剂具有极高的安全性㊂天然保鲜剂作为一种具有广泛抗菌作用且容易获得的物质,受到了科学界㊁消费者㊁工业和卫生部门的高度重视[1]㊂不同来源的天然保鲜剂已被深入研究,例如动物来源的壳聚糖和溶菌酶,植物来源的精油和植物提取物㊁微生物来源的乳酸链球菌素㊁纳他霉素等,以及不同来源的复合保鲜剂,所有这些在食品的保鲜应用中都有巨大潜力[2]㊂肉类和肉类制品被视为人们日常生活中具有高营养价值的食品,因为它们含有丰富的蛋白质㊁必需的氨基酸㊁维生素B族和矿物质等㊂然而,肉类和肉类制品也为腐败微生物和食源性病原体的生长提供了适宜的环境,因为它们具有高水分活度㊁高营养成分及适合微生物生长的p H范围㊂随着肉类产品在人们日常生活中食用量的不断提高,消费者对肉制品的保鲜质量也提出了更高要求,这便涉及了保鲜剂的应用[3]㊂本文首先总结了天然保鲜剂的作用机理,其次简述不同来源天然保鲜剂的种类,然后具体介绍这两大类保鲜剂在鱼虾㊁冷鲜肉及肉制品保鲜中的应用研究进展,旨在为我国天然保鲜剂的开发㊁研究及在肉类中应用提供参考㊂1天然保鲜剂的抗菌机理微生物污染是肉制品变质的主要原因,因而了解天然保鲜剂的主要抑菌机理将有助于更好地了解其保鲜效果㊂研究结果表明,天然保鲜剂主要通过抑制微生物的生长来延长肉制品的保质期,其抑菌机理可概括为以下几点:1)破坏细胞膜或细胞壁㊂G a r o n i等[4]发现,壳聚糖可以改变细菌细胞膜的通透性,阻碍细胞内外的气体交换从而抑制细菌的生长㊂除了破坏细胞膜外,天然保鲜剂还可以通过破坏细菌细胞壁达到抑菌作用㊂S u n等[5]研究发现,溶菌酶可以水解肽聚糖中的β-1,4-糖苷键,破坏细胞壁的结构完整性,引起细胞内外渗透压失衡,最终导致细菌细胞壁受损㊂2)膜电位的变化㊂微生物膜电位的异常会干扰微生物的生理活动㊂费鹏等[6]研究表明,受试菌株的膜电位受到植物多酚的影响,导致膜电位发生去极化或者超极化的现象,继而起到抑制微生物生长繁殖的作用㊂3)成膜作用㊂黄莺莺和胡福良[7]发现,蜂胶会在细菌表面形成一层薄膜,阻止细胞胞内与胞外进行物质交换,使得产生的代谢废物在胞内造成堆积㊂4)细胞内容物泄漏[89]㊂一些天然保鲜剂可直接破坏细菌细胞质膜和细胞壁,在细胞质膜和细胞壁上造成很大的孔洞,从而使胞内物质流失㊂5)阻止蛋白质的合成㊂S h a o等[10]通过对茶多酚的研究发现,茶多酚对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有抑制作用,它们可以很容易地转移到细胞中,抑制核酸合成㊂Z h a o等[11]表明,茶多酚的抗菌机制还包括改变细胞的生理和形态特性,阻止蛋白质合成和表达,以及破坏遗传物质㊂6)对中间代谢或能量产生的干扰㊂一些天然保鲜剂可以通过与细胞内的化合物或细胞器相互作用来干扰中间代谢,并作用于线粒体电子传递系统中的某些特定成分,从而干扰能量的产生㊂B e y a 等[12]发现,多酚可以通过向羟基中提供电子或氢原子来清除自由基,从而破坏自由基的连锁反应,抑制或减轻自氧化的起始阶段和繁殖阶段,从而抑制细菌的生长㊂2天然保鲜剂为了保证食品具有足够的新鲜度,在运输和储存过程中通常会使用天然保鲜剂,进而避免一些不良变化的出现,这些天然保鲜剂对人体是无毒无害的[13]㊂天然保鲜剂的获取途径多样化,能够从植物㊁动物和微生物中获取,在肉制品的保鲜过程中发挥着重要作用[14]㊂植物源保鲜剂㊁动物源保鲜剂和微生物源保鲜剂已被证明具有抗菌或抗氧化性能㊂本节对不同来源的天然保鲜剂分别进行介绍㊂2.1植物源保鲜剂种类繁多的植物源保鲜剂已经引起了食品行业的关注㊂植物的生物活性化合物能有效抑制食源性病原体和腐败微生物的生长,防止炎症㊁过敏和细胞毒性的发生㊂根据植物提取主要成分的不同,通常将从植物中提取的成分分为酚类㊁精油类㊁多糖类,其中酚类化合物广泛存在于自然界中,它们具有较高的抗菌活性[15]㊂2.1.1 多酚类多酚是植物次生代谢产物中最大的一类,其结构中含有带有羟基的芳香环㊁酰化糖和有机酸[16],是膳食来源中发现的最丰富的植物化学物质,具有许多药理作用,包括抗氧化和抗菌活性[1718]㊂多酚在食品工业中具有作为食品保鲜剂的潜在用途,已被广泛研究用于延长易腐产品的保质期㊂2.1.2 精油类植物精油,在生活中简称为精油㊂精油的抗菌活性与植物合成的次生代谢物的存在有关[19]㊂精油是小分子植物次生代谢产物,可以在植物的根㊁花㊁叶㊁果实㊁种子和树皮中找到,植物的芳香气味也由精油决定㊂研究表明,精油作为从天然植物中提取的低毒化合物,在食品的保存中具有潜力㊂2.1.3 多糖类多糖是具有复杂分子结构的聚合物和生物活性大分子,通常由十多个单糖以直链或支链的糖苷键连接而成[20]㊂植物多糖优势突出,能够在自然界中广泛获得,同时具有较小的毒副作用[21]㊂现已进行了大量实验来研究植物多糖的活性㊂植物多糖具有抗氧化㊁抑菌等生物活性,又具有安全性高㊁环境亲和力强等特点,已被广泛应用于肉制品保鲜[22]㊂2.2 动物源保鲜剂动物是生物活性化合物的丰富来源,用作食品保鲜的动物源保鲜剂是从动物的分泌物或防御系统中提取出来的生物活性化合物,包括壳聚糖㊁溶菌酶㊁鱼精蛋白㊁乳铁蛋白和蜂胶等㊂现阶段,种类繁多的动物源保鲜剂作为肉制品的天然保鲜剂已进行大规模应用㊂2.2.1 壳聚糖壳聚糖又称可溶性甲壳质㊁甲壳素衍生物㊁几丁聚糖等,是在碱性加热条件下,甲壳素脱去N -乙酰基生成的一类生物高分子物质[23]㊂壳聚糖的分子链与金属离子产生生化反应,从而减缓金属离子氧化速度,同时能够有效抑制金黄色葡萄球菌㊁乳酸菌等细菌的生长[24]㊂此外,它还具有形成聚合物材料的能力,现如今已经被广泛研究,与其他化合物复配用于肉制品保鲜包装薄膜和涂料[25]㊂2.2.2 溶菌酶溶菌酶是一种天然保鲜剂,主要是从蛋清中提取出的一种可水解糖苷键的抗菌酶,具有抗菌活性,尤其是对革兰氏阳性菌,因为其可以水解革兰氏阳性细菌细胞壁上肽聚糖中的化学键[2627]㊂溶菌酶对很多细菌和真菌具有抑菌活性[28]㊂此外,当溶菌酶与其他天然保鲜剂一起使用时,溶菌酶可以增强其他天然保鲜剂的活性㊂2.2.3 鱼精蛋白鱼精蛋白是一种天然存在于鱼类㊁鸟类和哺乳动物精子细胞中的阳离子抗菌肽[29]㊂1937年,M c C l e a n 等[30]首次报道了鱼精蛋白具有抑菌活性,从此,其作为一种天然㊁高效㊁无毒无害的防腐剂逐渐被应用到食品和医药等领域㊂鱼精蛋白首先破坏细菌细胞膜,然后改变细胞渗透功能,最终达到抑菌和保鲜的效果[31]㊂2.2.4 乳铁蛋白乳铁蛋白是一种糖蛋白,属于乳和乳制品中的转铁蛋白家族㊂这种糖蛋白拥有控制游离铁的能力,因而有抑菌作用㊂乳铁蛋白是一种抗菌肽,已被证明能够对抗革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌㊁真菌和寄生虫㊂从结构上看,乳铁蛋白是一种结合铁的糖蛋白,不仅对多种细菌具有抗菌活性,而且对病毒也具有抗菌活性[32]㊂2.2.5 蜂胶蜂胶是一种黏性树脂材料,是从植物芽孢或树干上采集的树脂㊂蜂胶的抗菌功效已被证明,可对抗细菌㊁病毒㊁真菌和原生动物[33]㊂各种研究结果表明,与革兰氏阴性菌相比,蜂胶对革兰氏阳性菌更有效[34],蜂胶在肉制品保鲜上具有潜在的应用价值㊂2.3 微生物源保鲜剂自然界中存在的一部分微生物及其衍生物会阻止其他微生物的生长,这类微生物被认为能够抑制食品系统中腐败菌和致病微生物的生长,这些微生物及其代谢物在食品保鲜中的应用被称为微生物源保鲜剂[35]㊂乳酸链球菌素㊁ε-聚赖氨酸㊁纳他霉素等微生物源生物保鲜剂现已被广泛用于食品的抑菌保鲜㊂124 第5期 路 飞,等:天然保鲜剂的抗菌机理及在肉制品中的应用2.3.1 乳酸链球菌素乳酸链球菌素又称乳链菌肽,被广泛用于食品保鲜㊂乳酸链球菌素是一种对多种革兰氏阳性细菌显示活性的抗菌肽[32]㊂乳酸链球菌素通过与细胞壁结合来抑制靶细胞,随后在细胞膜上形成孔隙,这一行为会导致细胞内成分的流失[36]㊂乳酸链球菌素作为一种天然保鲜剂已被广泛应用以延长肉制品的保藏期及改善肉制品在贮藏期的品质[37]㊂2.3.2 ε-聚赖氨酸ε-聚赖氨酸是一种天然阳离子均聚物,是由白色链霉菌代谢产生的赖氨酸聚合物㊂ε-聚赖氨酸能抑制大多数革兰氏阳性和革兰氏阴性菌㊁霉菌及其他微生物[38]㊂在世界的很多地区,例如日本㊁韩国㊁美国等,都因ε-聚赖氨酸具有良好的抗菌活性和安全性,而将其用作食品添加剂[39]㊂2.3.3 纳他霉素作为食品保鲜剂,纳他霉素已经被美国食品药品监督管理局列为 普遍认为安全的㊂纳他霉素是链霉菌的一种次级代谢产物,已被广泛用于乳制品和香肠表面,用于抑制微生物生长㊂纳他霉素能有效地抑制霉菌㊁酵母菌等真菌的生长,并阻止丝状真菌中黄曲霉毒素的形成[4041]㊂3 天然保鲜剂在肉及其制品中的研究进展综上所述,天然保鲜剂主要分为植物源保鲜剂㊁动物源保鲜剂㊁微生物源保鲜剂三大类,具体细分涉及茶多酚㊁精油㊁壳聚糖㊁乳酸链球菌素㊁ε-聚赖氨酸㊁鱼精蛋白等若干种保鲜剂,这些保鲜剂的作用机理不尽相同,从而会对肉制品的色泽㊁质地㊁营养成分产生不同的影响㊂天然保鲜剂的抗菌机理并不是一个单一的作用反应,而是多种机理同时作用,使得食品保质期延长㊂研究证明,多种保鲜剂复合处理样品的保鲜效果优于单一保鲜剂处理的样品㊂鱼虾类因美味和有益健康的原因而越来越受欢迎,美国食品药品监督管理局和美国环境保护局推荐的日常食用的海鲜数量稳步增加,尤其是针对孕妇和儿童㊂鱼虾类非常容易变质,因为它们具有高水分含量㊁大量小分子和中性p H ,所有这些都为微生物生长和生物化学变质提供了理想的条件㊂近年来,用于鱼虾类保鲜的天然保鲜剂已经成为广泛研究的焦点(表1)㊂微生物㊁动物和植物是天然保鲜剂中最常见的来源,这些天然保鲜剂具有广泛的抗菌和抗氧化特性,有助于保持鱼类新鲜和延长保质期[42]㊂表1 天然保鲜剂在鱼虾类中的应用进展T a b l e1 A p p l i c a t i o n p r o g r e s s o f n a t u r a l p r e s e r v a t i v e s i n f i s ha n d s h r i m p研究对象保鲜剂种类实 验 结 果参考文献鲐鱼竹叶提取物胶原蛋白竹叶抗氧化物-胶原蛋白复合膜可使鲐鱼冷藏后菌落总数降低并延长鲐鱼货架期[43]带鱼丁香精油茶多酚丁香精油-茶多酚复合抗菌液对带鱼起到保鲜效果,可将带鱼的货架期延长至8d [44]金枪鱼丁香㊁鼠尾草和猕猴桃皮提取物在加工金枪鱼过程中添加丁香㊁鼠尾草和猕猴桃皮提取物显著减缓了脂肪和蛋白质的氧化,抑制了微生物生长[45]风干金鲳鱼茶多酚茶多酚可降低鱼肉腌制和风干过程中的T V B -N 值和T B A R S 值[46]草鱼片经过ε-聚赖氨酸魔芋葡甘聚糖ε-聚赖氨酸和魔芋葡甘聚糖复配保鲜液处理的草鱼片保质期延长至少9d 以上[47]南美白对虾银耳多糖㊁乳酸链球菌素㊁溶菌酶复合天然保鲜剂能减缓南美白对虾的腐败变质和黑变的过程,可将贮藏期延长3~4d ,具有较好的保鲜效果[48]鳟鱼蜂胶假单胞菌属㊁乳酸菌㊁等微生物总数显著减少,有效延长鳟鱼的保质期[49]生罗非鱼生姜提取物将罗非鱼浸入15%的生姜提取物中可将其保质期延长至12d [50]亚洲海鲈鱼片肉桂精油肉桂油纳米乳液可以将亚洲鲈鱼片的保质期延长至少2~4d [51]南美白对虾 壳聚糖㊁海藻酸钠㊁乳酸链球菌素壳聚糖-海藻酸钠-乳酸链球菌素显著抑制优势腐败菌的生长,经其处理的对虾具有较长的货架期[52]224沈阳师范大学学报(自然科学版) 第41卷肉类食品是人体所需蛋白质的重要来源,我国肉类食品产量在逐渐提高,冷鲜肉产量也随之提高[53]㊂冷鲜肉是指活畜屠宰后立即冷却至0~4ħ的新鲜肉类,在生产㊁运输和销售过程中仍保持在4ħ[54]㊂与此同时,消费者对于冷鲜肉的保鲜质量提出了更高要求㊂冷鲜肉的氧化变质会导致产品保质期缩短,营养流失㊂另外,氧化还会产生有毒物质,如醛㊁酮㊁酒精和其他有毒化合物的气味㊂此外,肉中蛋白质分子的分解和微生物繁殖形成的挥发性盐基氮也会产生令人不快的气味㊁苦味并降低肉的质量[55]㊂企业需要通过在冷鲜肉的生产㊁加工㊁运输㊁销售过程中对其微生物㊁理化㊁营养价值等指标的检测不断提高其保鲜质量㊂因此,人们一直在寻找安全可靠的天然保鲜剂作为冷鲜肉的保鲜剂,具体研究进展见表2㊂表2 天然保鲜剂在冷鲜肉中的应用进展T a b l e2 A p p l i c a t i o n p r o g r e s s o f n a t u r a l pr e s e r v a t i v e s i n c h i l l e d f r e s hm e a t 研究对象保鲜剂种类实 验 结 果参考文献冷鲜山羊肉壳聚糖㊁普鲁多糖㊁香芹酚壳聚糖-普鲁多糖-香芹酚对新鲜山羊肉涂膜能有效抑制微生物的生长繁殖,山羊肉的货架期可延长至15d 以上[56]冷鲜鸡肉牛至精油可有效降低冷鲜鸡肉在4ħ保存条件下的总活菌数,保持鲜肉的品质并延长保质期[57]冷鲜牛肉生姜精油㊁壳聚糖有效减缓了冷鲜牛肉的脂肪氧化和抑制表面微生物的生长,保持了冷鲜牛肉的品质,延长了货架期[58]冷鲜牛肉黑木耳多糖㊁壳聚糖黑木耳多糖-壳聚糖复合膜明显降低了牛肉贮藏过程中菌落总数,对冷鲜牛肉保鲜具有良好的效果[59]冷鲜猪肉生姜提取物㊁壳聚糖有效延缓冷鲜肉腐败变质,在贮藏9d 后仍可食用[60]冷鲜鸡肉肉桂精油㊁壳聚糖果胶肉桂精油纳米乳可以降低冷鲜鸡肉中的菌落总数,延缓冷鲜肉贮藏期间的脂质和蛋白质氧化,保持较高的感官品质[61]冷鲜牛肉海藻酸钠㊁肉桂精油㊁乳酸链球菌素经含有肉桂精油㊁乳酸链球菌素的海藻酸钠涂层处理后可显著延缓牛肉片的变质,将其保质期延长至15d [62]冷鲜驴肉丁香精油㊁壳聚糖ε-聚赖氨酸延长冷藏驴肉的保质期,提高储藏期间驴肉的品质[63]冷鲜肉魔芋多糖乳酸链球菌素魔芋多糖和乳酸链球菌素复配保鲜剂对冷鲜肉的保鲜效果较好,可以显著延长冷鲜肉的货架期[64]冷鲜肉 茶多酚㊁溶菌酶用茶多酚和溶菌酶处理能够抑制微生物的生长繁殖,使冷鲜肉的货架期延长3~6d[65] 我国是肉类生产和消费的大国,肉制品是食品产业不可或缺的一部分㊂所有的以畜禽肉为主要原料,经添加调味料的所有肉制品,不因加工工艺不同而异,均称为肉制品㊂肉制品在加工贮藏过程中易被微生物污染及蛋白质㊁脂质氧化,发生腐败变质,造成产品品质劣变㊂因此,需要深入研究肉制品保鲜方法,延长肉制品货架期,同时,消费者对采用添加食品防腐剂等方式延长保质期的接受程度不高,更希望采用绿色环保安全的天然保鲜剂保鲜方法[66]㊂天然保鲜剂在肉制品中的应用进展具体见表3㊂表3 天然保鲜剂在肉制品中的应用进展T a b l e3 A p p l i c a t i o n p r o g r e s s o f n a t u r a l pr e s e r v a t i v e s i nm e a t p r o d u c t s 研究对象保鲜剂种类实 验 结 果参考文献鱼肉肠茶多酚茶多酚能抑制微生物的生长㊁延缓氧化反应㊁延长鱼肉肠的货架期[67]调理猪肉饼柠檬精油柠檬精油纳米乳液能够延缓调理猪肉饼的氧化和抑制微生物繁殖,并延长货架期[68]酱牛肉壳聚糖㊁肉桂精油壳聚糖肉桂精油复合膜能较好保持贮藏过程中酱牛肉的色泽,并能提高酱牛肉的品质,增强肉样口感[69]植物基人造肉ε-聚赖氨酸经过ε-聚赖氨酸处理后的样品对大肠杆菌的生长具有显著抑制效果,经其处理的植物基人造肉可有效延长贮藏时间[70]猪肉干乳酸链球菌素乳酸链球菌素的添加使五香味猪肉干的保藏期延长33d ,麻辣味猪肉干的保藏期延长了至少105d [71]热狗青钱柳黄酮提取物研究结果表明,香肠中添加0.12%的低浓度青钱柳黄酮提取物可有效防止脂质氧化,且不影响感官品质[72]猪肉干ε-聚赖氨酸ε-聚赖氨酸的添加能有效抑制微生物的生长,保持猪肉干的品质[73]横山羊肉香肠纳他霉素经纳他霉素处理后,对香肠有明显的抗菌保鲜作用[74]324 第5期 路 飞,等:天然保鲜剂的抗菌机理及在肉制品中的应用424沈阳师范大学学报(自然科学版)第41卷4未来展望天然来源的保鲜剂为确保食品安全和延长食品保质期提供了新的方式㊂天然保鲜剂不仅安全,而且是解决微生物耐药性问题的可行替代品,同时满足了健康食品的要求㊂目前正在研究新的策略,运用新的方式以提高天然保鲜剂的作用效果,提出其未来研究应用趋势如下:1)胶囊化是扩大天然保鲜剂在食品应用中的有效途径之一㊂由于天然保鲜剂溶解性强和生物利用度低㊁释放快㊁易降解等特点会影响其保鲜效果,这就限制了它们在肉类中的应用㊂此外,环境条件,如p H㊁储存温度和时间㊁氧气和光照,也可能会影响天然保鲜剂的保鲜效果,通过将天然保鲜剂封装,可以提高其稳定性,进一步保证抗菌效果㊂2)天然保鲜剂的水溶性和热稳定性都很差,且部分保鲜剂还带有刺激性气味,这些不可避免的缺点就阻止了天然保鲜剂在肉制品中的应用㊂纳米技术可以提高天然保鲜剂在肉制品保鲜中的利用率,可将有需要的天然保鲜剂包埋成纳米颗粒,使其具备更高的稳定性和功能活性,还可掩盖天然保鲜剂自身的刺激性气味,进而实现对肉制品全方位的保鲜效果㊂天然保鲜剂在肉制品保鲜中取得了显著的进展,但未来的研究应侧重于天然食品保鲜剂对食品原料配方的影响㊁与配方食品固有特性的相互作用,以及与可能影响食品在食品系统中高效储存的外部特性的相互作用等方面㊂此外,还应进行更多关于在特定食品中使用复合天然保鲜剂的研究㊂参考文献:[1]B A P T I S T A RC,HO R I T AC N,S A N T A N A AS.N a t u r a l p r o d u c t sw i t h p r e s e r v a t i v e p r o p e r t i e s f o r e n h a n c i n g t h em i c r o b i o l o g i c a l s a f e t y a n de x t e n d i n g t h e s h e l f-l i f e o f s e a f o o d:Ar e v i e w[J].F o o dR e s I n t,2020,127:108762.[2]杨焕彬,曾庆培,林光明,等.生物保鲜剂在禽肉保鲜中的应用研究进展[J].轻工学报,2021,36(6):3846.[3]王亚松,王泽,张红娇,等.天然保鲜剂在冷鲜肉保鲜中的研究进展[J].食品安全导刊,2021(34):141143.[4]C A R O N IJ G,D E A L M E I D A MA T T O S A V,F E R N A N D E S K R,e ta l.C h i t o s a n-b a s e d g l y c e r o l-p l a s t i c i z e dm e m b r a n e s:B a c t e r i c i d a l a n d f i b r o b l a 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