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2006, Vol. 27, No. 01 263 周 建 新 ( 南 京 财 经 大 学 江 苏 省 粮 油 品 质 控 制 及 深 加 工 技 术 重 点 实 验 室, 江 苏 南 京 210003) : 回 顾 了 近 年 来 国 内 外 开 发 利 用 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 情 况 和 最 新 研 究 进 展, 分 析 了 目 前 开 发 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 过 程 中 存 在 的 问 题, 并 展 望 了 植 物 源 天 然 防 腐 剂 在 食 品 保 藏 中 的 应 用 前 景 : 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 ; 食 品 保 鲜 ; 研 究 进 展 ; 存 在 问 题 ; 应 用 前 景 Reviews on Research Progresses, Actual Problem and Prospects on Natural Food Preservatives from Plant Materials ZHOU Jian-xin (Jiangsu Provincial Key Laboratory of Quality Controls and Deep Processing on Grain and Oil, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210003,China) Abstract :Reviews on the development and the updated research progresses of natural food preservatives extracted from plant materials in recent years at home and abroad were elucidated. The actual problems present in developing natural food preservatives from plant were analyzed. The application prospects of natural preservatives from plant materials in food storage were visualized. Key words:natural food preservatives from plant materials;food storage;research progresses;actual problem; application prospects 中 图 分 类 号 :TS202 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1002-6630(2006)01-0263-06 7 农 业 在 我 国 国 民 经 济 中 占 有 重 要 地 位, 而 以 农 产 品 为 基 础 原 料 的 食 品 加 工 的 关 键 问 题 之 一 是 食 品 的 防 腐 保 鲜, 在 食 品 中 添 加 防 腐 剂, 因 其 简 便 有 效 而 应 用 广 泛 目 前 国 内 外 实 际 使 用 的 食 品 防 腐 剂 仍 以 化 学 合 成 物 如 苯 甲 酸 ( 钠 ) 为 主, 在 常 规 使 用 量 下, 其 防 腐 效 果 并 不 十 分 理 想, 而 且 近 年 来, 国 外 专 家 对 一 些 合 成 防 腐 剂 的 安 全 性 不 断 提 出 质 疑, 对 自 然 界 的 生 态 环 境 也 会 产 生 [1] 不 利 影 响 随 着 社 会 的 发 展 进 步 和 人 民 生 活 水 平 的 提 高, 对 食 品 安 全 提 出 更 高 的 要 求, 追 求 添 加 剂 的 天 然 营 养 和 功 能 化 鉴 于 此, 寻 求 安 全 高 效 的 天 然 食 品 防 腐 剂 一 直 是 食 品 科 学 生 物 领 域 及 中 药 学 中 的 重 要 课 题 天 然 食 品 防 腐 剂 可 来 自 微 生 物 和 动 植 物 组 织 目 前 国 内 外 对 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 研 究 异 常 活 跃, 并 且 取 得 了 可 喜 的 成 果, 究 其 原 因 是 自 然 界 具 有 丰 富 资 源 的 植 物 中 存 在 许 多 生 理 活 性 物 质, 具 有 抗 菌 抗 氧 化 和 其 它 生 理 作 用, 并 且 符 合 国 内 外 一 贯 提 倡 的 天 [3] 然 营 养 多 功 能 的 食 品 添 加 剂 的 发 展 方 针, 尽 管 目 前 在 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 开 发 中 还 存 在 一 些 问 题, 但 从 植 物 中 提 取 多 功 能 的 天 然 食 品 防 腐 剂 的 前 景 仍 然 十 分 广 阔 1 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 研 究 进 展 1.1 香 辛 料 香 辛 料 一 般 指 生 长 在 热 带 的 芳 香 植 物 的 根 树 皮 种 子 或 果 实, 具 有 调 味 增 香 的 作 用, 其 中 不 少 种 还 有 程 度 不 同 的 抑 菌 防 腐 作 用, 而 且 早 已 被 古 人 所 利 用 : 紫 苏 叶 洗 净 晾 干 后 浸 渍 于 装 有 酱 油 的 容 器 中, 具 有 很 好 的 防 腐 效 果, 还 可 增 加 酱 油 的 醇 香 味 ; 月 桂 树 干 叶 加 到 猪 肉 罐 头 内, 不 仅 能 起 到 防 腐 作 用, 还 能 使 猪 肉 增 加 特 殊 的 香 味 目 前 开 发 防 腐 保 鲜 剂 的 食 用 香 料 植 物 主 要 有 : 芸 香 科 的 九 里 香 属 植 物 ; 樟 科 的 樟 属 植 物 ; 菊 科 的 蒿 属 植 物 ; 禾 本 科 的 香 茅 芸 香 草 ; 桃 金 娘 科 桉 属 收 稿 日 期 :2005-02-28 作 者 简 介 : 周 建 新 ( 1 9 6 4 - ), 男, 副 教 授, 硕 士, 研 究 方 向 为 食 品 微 生 物

264 2006, Vol. 27, No. 01 中 的 柠 檬 桉 窿 缘 桉 蓝 桉 等 ; 姜 科 的 砂 仁 属 姜 黄 属 中 某 些 种 ; 唇 形 花 科 的 紫 苏 等 但 重 点 研 究 与 开 发 [4] 天 然 防 腐 剂 的 香 辛 料 不 过 几 十 种 Hoffman 等 研 究 发 现 芥 菜 籽 丁 香 茴 香 和 肉 桂 具 有 几 乎 相 等 的 防 腐 效 果, 添 加 0.5g 芥 菜 籽 于 100g 苹 果 汁 中, 可 防 腐 保 存 4 [5] 个 月 周 建 新 等 通 过 试 验 表 明 : 丁 香 白 胡 椒 豆 蔻 等 粉 末 对 食 品 中 常 见 的 腐 败 菌 和 产 毒 菌 的 生 长 均 有 不 同 程 度 的 抑 制 作 用, 其 中 丁 香 的 抑 菌 作 用 最 佳, 最 低 抑 菌 浓 度 为 0.5%,0.35% 的 丁 香 粉 末 添 加 到 酱 油 中, 可 使 酱 油 夏 季 敞 口 存 放 一 个 月 而 不 产 生 白 花 变 质, 并 赋 予 酱 油 特 殊 良 好 的 风 味 这 些 香 辛 料 能 抑 菌 防 腐, 真 正 起 作 用 的 是 其 精 油, 而 目 前 研 究 与 开 发 食 品 防 腐 剂 使 用 的 大 多 也 是 香 辛 料 的 精 油 或 提 取 物 多 年 来, 众 多 学 者 对 香 辛 料 中 抗 菌 活 性 成 分 的 提 取 抗 菌 效 果 的 评 价 作 用 机 制 及 应 用 范 围 进 行 了 广 泛 的 研 究 Rippttor 和 Wise 研 究 证 明, 从 芥 菜 籽 丁 香 桂 皮 和 小 豆 蔻 芫 荽 籽 众 香 子 [4] [6] 百 里 香 等 提 取 的 精 油 都 有 一 定 的 防 腐 作 用 ; 余 伯 良 等 采 用 平 板 法 测 定 了 辣 椒 花 椒 生 姜 大 蒜 黑 胡 椒 和 丁 香 油 树 脂 对 几 种 霉 菌 酵 母 菌 和 细 菌 的 最 低 抑 制 [7] 浓 度, 余 伯 良 报 道 在 培 养 基 ph4.5 时 山 苍 子 油 对 多 数 霉 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 为 1.77mg/ml, 与 山 梨 酸 钾 的 抑 菌 强 度 相 近, 比 苯 甲 酸 钠 强,pH 范 围 为 4.5~8.5 时, 山 苍 子 油 抑 菌 效 果 受 影 响 很 小, 山 苍 子 油 用 脂 肪 酸 蔗 糖 酯 乳 化, 其 抗 菌 效 力 增 强 一 倍, 在 实 践 中 可 用 于 粮 食 的 防 霉 吉 野 知 子 等 以 香 辛 料 提 取 物 为 主 要 成 分, 制 成 水 产 制 品 保 鲜 剂, 只 要 很 少 的 添 加 量, 即 对 水 产 制 品 分 离 菌 及 腐 败 原 因 菌 显 示 很 强 的 抗 菌 活 性, 效 果 优 于 山 梨 [4] [8] 酸 钾 陈 燕 等 以 超 临 界 CO 2 流 体 萃 取 技 术 制 备 的 生 姜 油 树 脂 对 测 试 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 分 别 为 桔 青 霉 3.91mg/ml, 酿 酒 酵 母 7.81mg/ml, 金 黄 色 葡 萄 球 菌 15.63mg/ml, 大 肠 杆 菌 62.50mg/ ml, 对 真 菌 的 抑 制 作 用 明 显 强 于 山 梨 酸 [9] 钾 张 红 艳 等 报 道 说 茴 芹 的 挥 发 油 中 的 茴 芹 脑 可 抑 制 霍 乱 弧 菌 大 肠 杆 菌 及 葡 萄 球 菌 等 病 菌 香 辛 料 成 分 之 间 存 在 着 抗 菌 性 的 协 同 增 效 作 用 余 [10] 世 望 等 采 用 连 续 稀 释 法 对 六 十 余 种 香 料 或 中 药 材 进 行 了 抗 1 9 种 常 见 食 品 腐 败 菌 的 研 究, 表 明 丁 香 花 椒 和 高 良 姜 酒 精 提 取 液 有 明 显 的 抗 菌 作 用, 上 述 提 取 液 混 合 [11] 后 抗 菌 作 用 得 到 增 强 吴 传 茂 等 用 滤 纸 片 法 比 较 了 二 十 余 种 香 料 或 中 药 材 的 抑 菌 效 力, 对 其 中 抑 菌 效 力 较 强 的 辣 椒 丁 香 迷 迭 香 乌 梅 甘 草 提 取 液 进 行 适 当 配 合, 用 于 酱 油 及 汽 水 防 腐,3 ~6 个 月 后 检 查, 细 [12] 菌 指 标 合 格 乔 昕 等 在 研 究 了 甘 草 乌 梅 丁 香 花 椒 四 种 香 料 或 中 药 材 酒 精 提 取 物 的 抑 菌 作 用 及 它 们 与 糖 的 协 同 抑 菌 作 用 在 此 基 础 上, 通 过 正 交 试 验 将 复 合 天 然 防 腐 剂 ( 浓 度 : 甘 草 1.0g/ml, 乌 梅 0.063g/ml, 丁 香 0.126g/ml) 添 加 到 薏 苡 奶 中, 在 室 温 下 储 存 6 个 月, 未 发 现 有 腐 败 变 质 现 象 国 外 也 有 这 方 面 的 报 道, 日 本 曾 用 香 草 醛 和 肉 桂 醛 混 合 物 作 为 有 效 的 防 腐 成 分, 取 得 了 良 好 的 防 腐 效 果 斯 里 兰 卡 肉 桂 的 抑 菌 性 比 较 好, 就 是 因 为 它 既 含 有 桂 醛 主 要 成 分, 又 有 含 量 少 的 次 要 成 分 丁 香 酚, 这 两 者 存 在 协 同 增 效 作 用 K a n g 发 现 紫 苏 醛 与 蓼 二 醛 之 间 存 在 协 同 抗 菌 作 用 以 及 香 兰 素 与 肉 桂 醛 之 间 也 有 协 同 增 效 作 用 例 如, 单 独 使 用 肉 桂 醛 和 香 兰 素 抑 制 黑 曲 霉 的 有 效 浓 度 分 别 是 0.05% 和 0.5%, 同 时 混 合 使 用 时 这 二 者 的 有 效 浓 度 分 别 降 为 0.0025% 和 0.05% 有 关 香 辛 料 抗 菌 成 分 及 抗 菌 机 理 的 研 究, 陆 志 科 [13] 杨 荣 华 等 已 有 综 述 : 香 辛 料 的 抗 菌 成 分 主 要 有 丁 香 酚 丁 香 酚 乙 酸 酯 异 硫 氰 酸 烯 内 酯 百 里 酚 香 芹 酚 异 冰 片 茴 香 脑 肉 桂 醛 香 草 醛 辣 椒 素 和 水 杨 醛 等 Knobloch 等 对 芳 香 植 物 精 油 的 抗 菌 性 能 进 行 了 研 究, 认 为 在 水 相 中 的 溶 解 度 与 精 油 中 有 效 成 分 透 过 细 胞 而 进 入 菌 体 的 能 力 直 接 相 关, 而 抗 菌 性 则 基 于 抗 菌 剂 在 菌 体 细 胞 膜 双 层 磷 脂 中 的 溶 解 度 ; 精 油 中 的 类 萜 类 降 低 生 物 膜 的 稳 定 性, 从 而 干 扰 了 能 量 代 谢 的 酶 促 反 应 Gocho 对 来 源 于 植 物 的 26 种 芳 香 族 化 合 物 的 抗 菌 效 果 进 行 了 研 究, 根 据 对 湿 孢 子 有 效 而 干 孢 子 无 效 的 实 验 结 果, 认 为 桂 醛 茴 香 脑 等 有 效 芳 香 抗 菌 成 分 的 抗 菌 性 是 基 于 孢 子 对 抗 菌 剂 的 吸 收 而 起 作 用 1.2 中 草 药 中 药 包 括 一 般 的 草 药 在 内, 已 达 5000 余 种, 而 常 用 的 约 有 700~800 种, 其 中 绝 大 部 分 为 植 物 药 中 药 历 来 就 被 公 认 为 既 有 益 于 健 康 又 有 特 定 治 疗 效 果, 利 用 具 有 悠 久 食 用 历 史 的 中 药 作 为 食 品 防 腐 剂 具 有 低 毒 更 容 易 为 消 费 者 接 受 的 优 点 多 年 来, 国 内 外 学 者 对 中 [14] 草 药 抗 菌 作 用 进 行 了 大 量 研 究 工 作 周 邦 靖 王 世 [15] [10] [16] 强 余 世 望 王 青 牡 等 报 道, 对 200 余 种 中 草 药 进 行 了 抑 菌 试 验, 发 现 有 100 多 种 中 草 药 具 有 抑 菌 作 用, 其 抑 菌 范 围 广, 对 常 见 病 原 菌 如 淋 病 球 菌 白 念 球 菌 痢 疾 杆 菌 金 黄 色 葡 萄 球 菌 大 肠 杆 菌 伤 寒 沙 门 氏 菌 以 及 黑 曲 霉 黄 曲 霉 日 本 曲 霉 杂 色 曲 霉 产 黄 青 霉 毛 壳 菌 弯 孢 霉 枝 孢 霉 桔 青 霉 等 霉 菌 都 有 较 强 的 抑 制 作 用 目 前 中 草 药 抑 菌 试 验 中 发 现 黄 连 的 抑 菌 能 力 最 强, 其 次 为 大 黄 黄 苓 大 青 叶 艾 叶 鱼 腥 草 等, 再 其 次 为 黄 柏 玄 参 连 翘 知 母 马 鞭 草 乌 梅 白 头 翁 茵 陈 蒲 公 英 等 甘 草 来 源 于 豆 科 甘 草 属 多 种 植 物 的 根 和 根 茎, 是 一 种 非 常 重 要 的 药 材, 还 是 医 药 食 品 烟 草 等 工 业 的 [17] 常 用 原 料 和 风 味 添 加 剂 姚 兆 斌 等 从 提 取 甘 草 酸 后 的 甘 草 渣 中 筛 选 出 了 抗 菌 成 分, 发 现 甘 草 渣 提 取 物 对 黑 曲 霉 米 曲 霉 黑 根 霉 毛 霉 拟 青 霉 具 有 较 好 的 抑 制 作 用, 并 利 用 薄 层 层 析 法 初 步 判 定 抗 霉 的 关 键 成 分 是

2006, Vol. 27, No. 01 265 [18 甘 草 黄 酮 类 化 合 物 吴 周 和 等 ] 报 道 八 角 食 用 乙 醇 提 取 物 对 青 霉 抑 制 作 用 不 明 显, 但 对 金 黄 色 葡 萄 球 菌 大 肠 杆 菌 及 黑 曲 霉 有 较 强 的 抑 制 作 用, 对 金 黄 色 葡 萄 球 菌 和 枯 草 芽 孢 杆 菌 的 最 低 抑 菌 浓 度 为 12.5mg/ml, 对 大 肠 杆 菌 和 汉 逊 氏 酵 母 为 25mg/ml, 对 黑 曲 霉 及 青 霉 等 分 别 为 50mg/ml 和 100mg/ml, 对 金 黄 色 葡 萄 球 菌 和 枯 草 芽 孢 杆 菌 的 抑 菌 活 性 ph 范 围 为 4~6, 对 大 肠 杆 菌 为 4~5 王 [19] 维 华 等 报 道, 采 用 几 种 不 同 的 溶 剂, 提 取 连 翘 中 的 抗 菌 有 效 成 分, 通 过 抑 菌 试 验 筛 选 出 抗 菌 作 用 最 强 的 制 剂 乙 醇 提 取 物, 然 后 通 过 对 鲜 鱼 制 品 的 保 存 试 验 和 新 鲜 度 的 常 规 检 测, 证 实 主 要 抗 菌 成 分 为 连 翘 酚,5 % 乙 醇 连 翘 提 取 物 能 有 效 延 长 鲜 鱼 丸 的 保 质 期 连 翘 是 一 种 较 普 通 的 中 药, 价 格 便 宜, 使 用 时 安 全 性 高, 对 食 品 的 风 味 影 响 很 小, 且 不 受 剂 量 p H 值 限 制 有 学 者 用 大 黄 与 厚 朴 的 提 取 物 混 合 加 在 食 品 药 品 中 长 期 保 存, 抗 菌 活 性 不 受 温 度 ( 1 0 0 以 下 ) p H 的 影 响, 而 且 水 溶 性 好, 添 加 方 便 中 草 药 成 分 之 间 也 存 在 抗 菌 性 的 协 同 增 效 作 用, 张 [20] 卫 红 等 利 用 中 草 药 及 其 配 伍 进 行 抑 菌 作 用 研 究, 发 现 适 当 混 合 使 用 可 提 高 抗 菌 效 果, 不 仅 降 低 了 抑 菌 浓 度, [21] 而 且 抗 菌 范 围 更 加 广 泛 顾 芯 等 用 壳 聚 糖 与 中 草 药 复 合 制 剂 对 米 饭 泡 菜 午 餐 肉 豆 沙 土 豆 泥 果 汁 饮 料 果 酱 水 果 罐 头 等 八 种 食 品 的 保 鲜 效 果 优 于 [22] 苯 甲 酸 钠 山 梨 酸 钾 周 浩 等 从 20 余 种 有 抗 菌 作 用 的 中 草 药 中 筛 选 出 5 种 能 显 著 抑 制 果 蔬 常 见 病 害 霉 菌 生 长 的 药 种 : 大 黄 白 鲜 皮 知 母 桉 叶 和 茴 香, 将 添 加 这 些 天 然 防 腐 剂 的 涂 料 对 几 种 水 果 进 行 了 保 鲜 贮 存 试 验 常 温 下 其 最 佳 保 鲜 期 限 为 苹 果 4~5 个 月, 梨 3~ [23] 4 个 月, 保 鲜 效 果 明 显 优 于 多 菌 灵 涂 膜 样 池 淑 君 等 报 道 湖 北 中 兴 科 教 发 展 公 司 从 厚 朴 大 黄 等 中 研 制 提 取 出 具 有 广 谱 抑 抗 菌 作 用 的 纯 天 然 复 合 防 腐 剂, 可 广 泛 用 于 医 药 饮 食 化 妆 品 等 诸 方 面 他 们 的 研 究 对 中 草 药 的 配 伍 抗 菌 防 腐 保 鲜 剂 的 开 发 有 一 定 的 指 导 意 义 在 中 草 药 天 然 食 品 防 腐 剂 抗 菌 成 份 的 安 全 性 评 价 方 [23] 面, 文 献 较 少 池 淑 君 等 研 究 表 明 厚 朴 主 要 抗 菌 成 份 是 厚 朴 酚, 为 食 用 安 全 性 起 见, 作 了 急 性 毒 性 和 致 突 变 一 系 列 试 验, 结 果 表 明 : 该 防 腐 剂 急 性 毒 性 试 验 属 实 际 无 毒 物 质 ;A m e s 微 核 精 子 畸 形 等 致 突 变 性 试 验 结 果 均 为 阴 性 [24] 周 绪 霞 等 对 中 草 药 抗 菌 机 理 进 行 了 综 述 普 遍 认 为 中 草 药 中 存 在 的 小 分 子 有 机 化 合 物 大 多 数 是 疏 水 的, 而 且 对 微 生 物 细 胞 膜 组 织 具 有 干 扰 作 用 甚 至 使 其 溶 破, 从 而 对 微 生 物 起 到 抑 制 或 杀 死 作 用 1.3 果 胶 分 解 物 果 胶 是 一 种 水 溶 性 天 然 聚 合 物, 主 要 存 在 于 柠 檬 橙 柚 柑 橘 葡 萄 等 果 皮 中 或 甜 菜 苹 果 等 废 渣 中 果 胶 在 食 品 工 业 中 作 为 增 黏 剂 和 凝 胶 剂 日 本 山 梨 大 学 横 土 冢 弘 毅 教 授 等 在 研 究 中 发 现 : 以 酶 分 解 果 胶 而 得 到 的 果 胶 分 解 物 对 食 品 中 细 菌 特 别 是 大 肠 杆 菌 有 显 著 的 抑 制 增 殖 作 用 20 世 纪 90 年 代 中 期, 日 本 一 家 公 司 将 果 胶 分 解 物 作 为 天 然 防 腐 剂 开 发 成 功 目 前, 国 外 以 果 胶 分 解 物 为 主 要 成 分, 配 合 其 他 天 然 防 腐 剂, 已 广 泛 应 用 于 酸 菜 咸 鱼 牛 肉 饼 等 食 品 的 防 腐 李 [25] 学 红 等 以 苹 果 渣 为 原 料, 采 用 酸 水 热 浸 提 果 胶 对 果 胶 浸 提 液 直 接 酶 解 和 常 压 浓 缩 的 工 艺 制 备 的 果 胶 分 解 物, 对 食 品 腐 败 细 菌 如 大 肠 杆 菌 枯 草 芽 孢 杆 菌 八 叠 球 菌 变 形 杆 菌 巨 大 芽 孢 杆 菌 金 黄 色 葡 萄 球 菌 及 乳 酸 菌 具 有 明 显 的 抑 制 作 用, 其 最 低 抑 菌 浓 度 在 0. 0 1 4 8 % 以 下, 但 对 酵 母 菌 霉 菌 无 抑 制 作 用, 并 且 果 胶 酶 解 物 抑 菌 性 能 与 其 酶 解 程 度 直 接 相 关, 说 明 果 胶 酶 解 产 物 的 抑 菌 性 能 与 分 子 量 有 关, 抑 菌 的 有 效 成 分 应 是 一 些 低 分 子 量 的 聚 半 乳 糖 醛 酸 果 胶 酶 解 产 物 可 应 用 于 酸 渍 蔬 菜 汤 面 制 品 和 乳 制 品 等 食 品 中, 具 有 理 想 的 保 鲜 效 果 ; 同 时, 其 自 身 具 有 的 柔 和 酸 味 还 对 食 品 有 提 高 风 味 的 作 用, 该 工 艺 简 单 易 行, 加 工 成 本 低 廉, 因 此 果 胶 酶 解 物 是 一 种 极 具 开 发 价 值 的 新 型 天 然 食 品 防 腐 剂 1.4 琼 脂 低 聚 糖 从 海 藻 中 提 取 的 琼 脂, 主 要 成 分 是 琼 脂 糖, 其 酶 分 解 物 即 为 琼 脂 低 聚 糖, 在 浓 度 达 3.11% 时 能 有 效 地 细 菌 [9] 的 生 长 目 前 普 遍 用 于 挂 面 面 包 和 糕 点 等 食 品 中 1.5 大 蒜 素 [9] 大 蒜 是 餐 桌 上 的 天 然 防 腐 剂, 张 红 艳 等 报 道 大 蒜 是 很 强 的 杀 菌 剂, 大 蒜 水 溶 液 对 痢 疾 杆 菌 等 一 些 肠 道 致 病 性 细 菌 和 常 见 食 品 腐 败 真 菌 都 有 较 强 的 抑 制 和 杀 灭 作 用, 最 低 抑 菌 浓 度 为 0.16%~0.32%, 其 防 腐 能 力 与 苯 甲 酸 山 梨 酸 效 果 相 近 大 蒜 的 主 要 抗 菌 成 分 为 大 蒜 辣 素 1.6 茶 多 酚 茶 多 酚 是 从 茶 叶 中 提 取 的 一 种 混 合 物 大 量 实 验 表 [26] 明, 茶 多 酚 具 有 很 好 的 防 腐 保 鲜 作 用, 汪 秋 安 等 报 道 茶 多 酚 对 金 黄 色 葡 萄 球 菌 普 通 变 形 杆 菌 伤 寒 沙 门 氏 菌 志 贺 氏 菌 铜 绿 色 假 单 胞 杆 菌 枯 草 芽 孢 杆 菌 口 腔 变 异 链 球 菌 大 肠 杆 菌 8 种 致 病 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 分 别 为 0.08% 0.01% 0.03% 0.04% 0.08% 0.08% 0.1% 0.1%, 对 毛 霉 菌 青 霉 菌 赤 霉 菌 炭 疽 病 菌 啤 酒 酵 母 菌 等 真 菌 也 有 抑 制 作 用, 可 添 加 [27] 于 食 品 和 药 物 中 蒋 建 平 等 研 究 结 果 表 明, 茶 多 酚 对 冷 却 肉 具 有 显 著 的 保 鲜 效 果, 与 VE VC 联 用 时 的 保 [28] 鲜 效 果 更 好 一 些 学 者 认 为 茶 多 酚 抗 菌 机 制 可 能 是 茶 多 酚 能 特 异 性 地 凝 固 细 菌 蛋 白 破 坏 细 菌 细 胞 膜 结 构 与 细 菌 遗 传 物 质 D N A 结 合, 从 而 改 变 细 菌 生 理 抑 制 生

266 2006, Vol. 27, No. 01 长 茶 多 酚 摄 入 人 体 后 有 明 显 的 生 理 效 应 : 能 清 除 人 体 内 多 余 的 自 由 基 改 进 血 管 的 渗 透 性 能 降 低 血 压 防 止 血 糖 升 高, 还 有 抗 癌 和 抗 辐 射 等 作 用 我 国 已 批 准 将 茶 多 酚 用 于 食 品 抗 氧 化 剂 但 国 外 并 没 有 大 量 宣 传 茶 多 酚, 而 是 宣 传 茶 叶 提 取 物, 作 为 一 种 食 品 配 料 我 国 作 为 世 界 茶 叶 大 国, 茶 叶 深 加 工 制 取 功 能 性 食 品 配 料, 大 有 发 展 前 途 1.7 银 杏 叶 提 取 物 银 杏 树 是 我 国 的 特 产 植 物 之 一, 其 拥 有 量 占 世 界 总 量 的 70% 以 上, 经 研 究 证 明 银 杏 树 药 用 价 值 最 高 的 部 分 是 叶 而 银 杏 叶 提 取 物 含 有 多 种 化 学 成 分, 主 要 有 银 杏 黄 酮 银 杏 内 酯 白 果 酸 白 果 酚 等, 拥 有 巨 大 [29] 的 药 用 和 经 济 价 值 宫 霞 等 的 研 究 表 明 : 银 杏 叶 提 取 物 对 食 品 中 常 见 致 病 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 分 别 为 : 金 黄 色 葡 萄 球 菌 8 %, 变 形 杆 菌 6 %, 大 肠 杆 菌 6 %, 枯 草 芽 抱 杆 菌 6 %, 产 气 杆 菌 5 %, 沙 门 氏 菌 6 % ; 在 相 同 时 间 内, 浓 度 越 高, 抑 菌 率 也 越 高, 同 一 浓 度 作 用 时 间 越 长, 抑 菌 率 也 越 高, 并 且 具 有 热 稳 定 性 周 建 新 等 [30] 测 定 了 银 杏 叶 对 食 品 中 10 种 常 见 污 染 菌 的 抗 菌 活 性, 对 细 菌 和 真 菌 的 最 低 抑 菌 浓 度 分 别 为 1.25% 和 5%, 并 且 抗 菌 活 性 具 有 热 稳 定 性, 能 忍 受 高 温 短 时 的 热 处 理, [31] ph 在 5~9 范 围 内 均 具 有 抗 菌 活 性 杨 小 明 等 测 定 了 含 不 同 浓 度 银 杏 酸 的 银 杏 叶 提 取 物 和 银 杏 酸 对 常 见 致 病 菌 的 抑 菌 活 性, 以 及 不 同 p H 条 件 和 热 处 理 对 银 杏 酸 抑 菌 活 性 的 影 响 结 果 表 明 : 银 杏 叶 提 取 物 中 起 抑 菌 作 用 的 成 分 为 银 杏 酸, 银 杏 酸 对 G + 菌 的 抑 菌 效 果 尤 为 显 著, 抑 菌 活 性 随 浓 度 和 作 用 时 间 的 增 加 而 加 强, 并 具 有 一 定 的 热 稳 定 性, 可 适 应 较 广 泛 的 p H 范 围 1.8 荸 荠 ( 马 蹄 ) 皮 提 取 物 荸 荠 是 一 种 优 良 的 药 食 兼 用 的 果 蔬 类 食 品, 荸 荠 皮 是 以 荸 荠 为 原 料 进 行 食 品 加 工 过 程 中 产 生 的 废 弃 物 为 了 充 分 开 发 利 用 天 然 资 源, 减 少 其 对 环 境 的 污 染, 许 多 学 者 用 荸 荠 皮 制 备 而 成 的 荸 荠 提 取 物 进 行 了 抗 菌 性 [32,33] 和 应 用 效 果 研 究 曾 莹 等 采 用 水 煮 醋 酸 乙 酯 萃 取 9 5 % 乙 醇 溶 液 及 酸 醇 溶 液 浸 提 等 方 法 进 行 提 取, 对 提 取 液 用 滤 纸 片 法 测 定 抑 菌 圈, 表 明 用 酸 醇 液 作 提 取 剂 制 得 的 马 蹄 皮 提 取 物 是 抗 菌 效 力 最 强 的 制 剂 该 制 剂 对 常 见 食 品 污 染 细 菌 和 真 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 分 别 为 0.3125% 和 2.5%, 抗 菌 效 力 比 苯 甲 酸 钠 大 而 且 其 热 稳 定 性 能 良 好, 经 121 15min 处 理 后 仍 具 有 较 强 的 抗 菌 效 力 该 制 剂 在 应 用 于 酱 油 豆 奶 和 新 鲜 面 团 保 鲜 中, 可 明 显 抑 制 细 菌 的 生 长, 使 食 品 的 保 质 期 延 长 1.9 花 生 壳 乙 醇 提 取 物 花 生 壳 乙 醇 提 取 物 中 含 木 犀 草 素, 有 关 药 理 及 临 床 试 验 的 结 果 表 明 木 犀 草 素 在 体 内 具 有 抗 菌 抗 病 毒 及 降 [34] 低 血 脂 和 胆 固 醇 的 作 用 周 建 新 等 的 研 究 结 果 表 明 花 生 壳 乙 醇 提 取 物 对 食 品 中 常 见 的 10 种 污 染 菌 和 食 物 中 毒 菌 的 抑 制 作 用 显 著, 其 抗 菌 活 性 随 着 其 浓 度 增 加 而 增 强, 对 细 菌 和 真 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 分 别 为 0.28 和 0.50, 抗 菌 活 性 具 有 热 稳 定 性, 能 忍 受 高 温 短 时 的 热 处 理, 并 [35] 且 在 ph5~9 的 范 围 内 均 具 有 抗 菌 活 性 陈 春 涛 等 对 花 生 壳 中 的 木 犀 草 素 进 行 了 分 离 与 纯 化, 并 明 确 了 花 生 壳 中 抗 菌 组 分 是 包 括 木 犀 草 素 在 内 的 三 种 黄 酮 类 化 合 物 我 国 是 花 生 主 要 生 产 国, 花 生 壳 收 获 颇 丰, 但 遗 憾 的 是 它 常 被 用 作 燃 料 或 当 作 废 物 弃 去, 这 些 研 究 表 明 花 生 壳 具 有 作 为 天 然 食 品 防 腐 剂 的 开 发 潜 力 1.10 竹 叶 提 取 液 [36] 吴 建 中 等 采 用 水 和 有 机 溶 剂 共 同 提 取 竹 叶 保 鲜 成 分 的 工 艺 路 线, 这 种 竹 叶 提 取 物 对 常 见 的 致 病 菌 的 最 低 [37] 抑 制 浓 度 为 0.2% 黄 文 等 报 道 竹 叶 提 取 液 对 大 肠 杆 菌 有 较 好 的 抑 制 效 果, 但 对 霉 菌 和 酵 母 的 抑 制 效 果 较 弱 ; p H 值 对 竹 叶 提 取 物 的 抑 菌 效 果 有 明 显 的 影 响 ; 竹 叶 提 取 物 有 很 好 的 热 稳 定 性, 而 且 经 过 高 温 处 理 后 抑 菌 效 果 [38] 明 显 加 强 杨 校 生 报 道 竹 叶 中 的 抗 菌 成 分 可 能 是 对 苯 二 醌 及 其 衍 生 物 多 糖 类 黄 酮 及 其 酚 类 由 福 建 师 范 大 学 微 生 物 工 程 研 究 所 进 行 的 从 竹 叶 中 提 取 天 然 食 品 防 腐 剂 的 研 究 表 明 食 品 在 1% ~3% 浓 度 天 然 防 腐 剂 酸 性 和 中 性 条 件 下, 对 细 菌 酵 母 菌 霉 菌 均 具 有 抑 制 作 用, 对 肉 类 鱼 虾 豆 腐 果 品 及 液 态 食 品 均 具 有 防 腐 保 鲜 效 果, 且 能 保 持 食 品 的 原 有 风 味 和 营 养 成 份 使 用 竹 叶 天 然 食 品 防 腐 剂 安 全 无 毒 无 副 作 用, 该 项 研 究 利 用 资 源 丰 富 的 竹 叶, 提 取 工 艺 合 理 简 便, [39] 易 于 推 广, 经 济 和 社 会 效 益 明 显 1.11 大 豆 异 黄 酮 豆 粕 是 豆 油 加 工 的 副 产 品, 大 多 直 接 作 为 饲 料, 而 大 豆 中 含 有 的 微 量 生 理 活 性 物 质 异 黄 酮 以 糖 苷 的 形 式 绝 大 部 分 留 在 豆 粕 中 Murakami [40] 研 究 过 丹 贝 发 酵 过 程 中 异 黄 酮 的 变 化, 表 明 发 酵 使 异 黄 酮 的 存 在 形 式 发 生 了 变 化, 绝 大 部 分 异 黄 酮 糖 苷 经 少 孢 根 霉 分 泌 的 β - 葡 萄 糖 苷 酶 作 用 水 解 为 异 黄 酮 苷 元, 而 游 离 的 苷 元 具 有 更 广 泛 更 强 烈 的 生 物 学 活 性 作 者 及 其 同 事 们 研 究 了 通 过 少 孢 根 霉 发 酵 的 豆 粕 中 分 离 的 异 黄 酮 对 食 品 中 常 见 的 细 菌 和 真 菌 的 最 低 抑 制 浓 度 分 别 为 0.24% 和 0.56%, 优 于 豆 粕 中 的 异 黄 酮 和 苯 甲 酸 钠 ; 抗 菌 活 性 具 有 热 稳 定 性, 能 忍 受 高 温 短 时 的 热 处 理 2 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 研 究 开 发 过 程 中 存 在 的 问 题 目 前 虽 然 已 开 发 出 了 数 十 种 天 然 食 品 防 腐 剂, 但 实 际 使 用 的 并 不 多, 对 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 研 究 与 开 发 仍 存 在 以 下 几 个 问 题 : 2.1 对 新 型 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 开 发 缺 乏 系 统 的 理 论 指 导

2006, Vol. 27, No. 01 267 天 然 食 品 防 腐 剂 研 究 大 致 过 程 为 : 优 化 提 取 分 离 有 效 抗 菌 组 分 的 工 艺 ; 有 效 抗 菌 组 分 在 培 养 基 中 的 抗 菌 特 性 ; 抗 菌 组 分 在 食 品 中 的 应 用 试 验 ; 抗 菌 组 分 的 毒 理 学 评 价 等 因 此 开 发 新 型 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 需 要 食 品 科 学 微 生 物 学 生 物 化 学 中 药 学 和 医 学 等 多 门 学 科 的 理 论 为 基 础, 但 从 事 这 些 方 面 研 究 的 专 家 很 少 参 与 合 作, 还 做 了 许 多 重 复 工 作 同 时, 企 业 参 与 新 型 天 然 食 品 防 腐 剂 开 发 的 积 极 性 不 高, 它 们 不 愿 在 研 究 与 开 发 等 环 节 上 投 入 太 多 资 金, 从 而 使 新 型 天 然 食 品 防 腐 剂 的 开 发 受 到 了 限 制 2.2 对 新 型 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 基 础 研 究 缺 乏 虽 已 知 道 许 多 植 物 的 提 取 物 具 有 抗 菌 防 腐 作 用, 且 有 不 少 已 作 为 天 然 防 腐 剂 开 发 利 用 并 投 放 市 场, 但 目 前 使 用 的 大 部 分 都 是 粗 制 品, 其 有 效 成 份 含 量 常 随 季 节 和 地 理 环 境 而 改 变, 有 些 天 然 防 腐 剂 抗 菌 活 性 成 分 的 结 构 鉴 定 工 作 尚 不 深 入, 到 底 是 何 种 物 质 起 作 用 还 不 清 楚, 导 致 无 法 分 离 出 纯 品 进 行 毒 理 学 评 价, 许 多 新 型 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 作 用 机 理 抗 菌 谱 和 可 应 用 的 范 围 防 腐 剂 分 子 结 构 与 活 性 关 系 等 的 研 究 不 够 明 了 导 致 我 国 批 准 使 用 的 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 仅 有 果 胶 分 解 物 茶 多 酚 等 几 种 2.3 新 型 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 自 身 存 在 的 缺 陷 对 某 些 天 然 植 物 源 食 品 防 腐 剂, 不 能 从 根 本 上 解 决 抗 菌 谱 窄 带 异 味 杂 色 和 价 格 偏 高 等 问 题 在 实 际 应 用 中 也 存 在 很 多 问 题, 如 用 量 少 时 达 不 到 防 腐 效 果, 用 量 大 时 可 能 影 响 食 品 风 味 和 品 质, 甚 至 产 生 毒 副 作 用, 如 茶 多 酚 作 为 防 腐 剂 使 用 时, 浓 度 过 高 会 使 人 感 到 苦 涩 味, 还 会 由 于 氧 化 而 使 食 品 变 色 部 分 现 已 开 发 的 天 然 防 腐 剂 普 遍 存 在 抗 菌 谱 较 窄 的 缺 点, 仅 使 用 某 一 种 不 能 完 全 抑 制 所 有 病 菌 的 生 长, 同 时 使 用 多 种, 也 可 能 对 人 体 产 生 毒 害 单 一 的 天 然 防 腐 剂 很 难 达 到 理 想 的 效 果, 但 现 在 的 初 步 研 究 表 明, 几 种 不 同 性 能 的 防 腐 剂 配 合 使 用 可 提 高 抗 菌 效 果, 需 加 强 防 腐 剂 配 伍 优 化 的 研 究 2.4 消 费 者 还 不 完 全 认 可 许 多 消 费 者 简 单 地 将 防 腐 剂 理 解 为 有 害 的 添 加 剂 把 添 加 剂 与 安 全 对 立 起 来, 这 种 现 象 在 国 内 尤 为 突 出, 一 些 厂 商 为 迎 合 消 费 者 的 心 理, 往 往 在 广 告 语 中 特 别 强 调 不 含 任 何 防 腐 剂, 这 也 是 对 消 费 者 的 误 导, 极 大 地 阻 碍 了 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 应 用 以 上 都 是 制 约 植 物 源 天 然 防 腐 剂 开 发 利 用 进 程 的 主 要 因 素 为 解 决 这 些 问 题, 促 进 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 发 展, 首 先, 需 要 各 行 各 业 的 通 力 合 作, 政 府 在 政 策 上 给 以 倾 斜, 相 关 研 究 单 位 人 员 加 强 合 作, 相 关 企 业 应 积 极 主 动 地 提 供 支 持 其 次, 应 加 强 新 型 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 的 基 础 研 究 如 植 物 中 抗 菌 组 分 的 提 取 分 离 与 纯 化 工 艺 的 优 化 研 究, 抗 菌 成 分 作 用 机 理 抗 菌 谱 及 可 应 用 的 范 围 的 研 究, 食 品 防 腐 剂 分 子 结 构 与 活 性 关 系 的 研 究, 注 意 天 然 防 腐 剂 与 其 他 化 学 防 腐 剂 天 然 防 腐 剂 间 优 化 配 伍 使 用 的 研 究 由 于 我 国 对 防 腐 剂 的 使 用 有 着 严 格 的 规 定, 需 加 强 对 抗 菌 组 分 的 毒 理 学 评 价 争 取 能 有 更 多 的 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 被 国 家 批 准 使 用 再 次, 正 确 合 理 的 使 用 天 然 防 腐 剂 :(1) 使 用 前 要 确 定 哪 些 食 品 需 要 添 加 防 腐 剂, 并 且 应 该 加 哪 种 防 腐 剂, 能 不 用 尽 量 不 用 或 少 用 对 于 需 要 加 防 腐 剂 的, 应 选 择 合 适 的 一 种 或 几 种 天 然 防 腐 剂, 选 择 合 适 的 时 期 添 加, 而 且 一 定 要 注 意 不 能 过 量 ;(2) 可 适 当 增 加 食 品 的 酸 度, 在 低 p H 的 食 品 中, 细 菌 不 易 生 长, 故 若 能 在 不 影 响 食 品 风 味 的 前 提 下 增 加 食 品 的 酸 度, 可 减 少 防 腐 剂 的 用 量 ;( 3 ) 与 热 处 理 并 用 热 处 理 可 减 少 微 生 物 的 数 量, 因 此, 加 热 后 再 添 加 防 腐 剂 可 以 发 挥 最 大 功 效 若 在 加 热 前 添 加, 必 需 注 意 加 热 温 度 不 宜 太 高, 否 则 防 腐 剂 与 水 蒸 气 一 起 挥 发 而 失 去 防 腐 作 用 ;(4) 两 种 或 两 种 以 上 的 防 腐 剂 并 用, 往 往 有 协 同 作 用, 而 比 单 独 使 用 好 这 样 不 仅 可 减 少 防 腐 剂 的 用 量, 又 使 得 食 品 杀 菌 条 件 更 趋 温 和 最 后 应 进 行 科 普 宣 传, 提 醒 消 费 者 在 尽 可 能 的 情 况 下 应 首 选 含 天 然 防 腐 剂 的 食 品, 选 择 绿 色, 选 择 健 康 3 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 开 发 前 景 与 展 望 国 际 上, 食 品 添 加 剂 的 发 展 趋 向 是 天 然 营 养 和 功 能 化 方 面 发 展, 而 且 研 究 与 应 用 已 日 趋 广 泛, 在 我 国 尚 属 初 级 阶 段 近 年 来, 由 于 我 国 的 科 研 单 位 及 生 产 单 位 的 积 极 努 力, 已 开 发 了 不 少 天 然 食 品 防 腐 剂, 其 中 不 少 品 种 正 在 大 力 推 广 应 用 并 已 取 得 了 可 喜 的 效 果 随 着 食 品 工 业 的 发 展 人 们 生 活 水 平 和 安 全 意 识 的 提 高, 对 一 些 合 成 防 腐 剂 的 安 全 性 不 断 提 出 质 疑, 科 学 工 作 者 对 化 学 合 成 防 腐 剂 持 慎 重 的 科 学 态 度, 消 费 者 则 对 非 天 然 食 品 防 腐 剂 非 常 忌 讳 鉴 于 此, 寻 求 安 全 高 效 的 天 然 食 品 防 腐 剂 成 为 食 品 工 业 的 研 究 热 点 出 于 安 全 性 资 源 性 和 经 济 性 考 虑, 在 我 国 开 发 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 成 为 首 选 我 国 地 域 辽 阔, 植 物 资 源 十 分 丰 富, 所 选 材 料 大 多 是 药 食 兼 用 材 料 或 常 用 调 味 料 植 物 品 种, 具 有 良 好 的 口 味 丰 富 的 营 养 较 多 的 保 健 功 能, 同 时 还 赋 予 食 品 独 特 香 味, 而 且 低 毒, 容 易 为 消 费 者 接 受, 可 满 足 人 们 对 天 然 食 品 绿 色 食 品 健 康 食 品 的 需 要 因 此 开 发 安 全 高 效 经 济 营 养 的 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 不 仅 是 国 外 发 展 的 主 流 也 是 我 国 今 后 发 展 的 主 要 方 向 虽 然 目 前 植 物 源 天 然 食 品 防 腐 剂 由 于 价 格 杂 色 抑 菌 效 果 等 方 面 的 限 制, 短 期 内 还 不 能 完 全 取 代 化 学 合 成 防 腐 剂, 但 从 长 远 的 观 点 看, 科 学 技 术 的 进 步 生 活 水 平 的 提 高 和 安 全 意 识 的 进 一 步

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