不同天然防腐剂对肉制品的保鲜作用

肉中含有大量人类所需的蛋白质、微量元素等,但因水分含量较高,鲜肉的货架期较短。肉制品为大众所喜爱,因此人们对于肉制品在加工时的保鲜技术的关切也日益增长,而在加入添加剂时,天然绿色添加剂也成为首选。

肉制品加工过程的保鲜问题已经成为人人关注的问题,目前延长货架期的主要技术有辐照处理、栅栏技术、微波处理、气调保鲜处理、生物防腐剂和食品添加剂等处理方法,本文主要综述了一些天然防腐剂对于肉制品的保鲜作用。

肉制品加工中,常用的化学防腐剂有苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸、羟苯乙酯和羟苯丙酯等。化学添加剂合成工序复杂,添加量需要进行严格控制,虽然在国家标准的添加量之内不会对人体有危害,但是广大群众还是需要更加绿色健康的添加方式,于是考虑到一些天然的添加剂,既可以延长肉制品的货架期,又符合老百姓的绿色健康要求。天然防腐剂根据来源可分为植物源物质、动物源物质、微生物及其代谢产物。

植物源物质:

植物源防腐剂是指从植物中提取精制得到的具有保鲜作用的成分,将其应用到食品中可对食品进行保鲜。近年来,对植物源防腐剂的研究可分成香辛料类防腐剂和中草药类防腐剂两大类。

1、香辛料防腐剂

香辛料不仅可以赋予食物更加丰富的味道,还具有抗氧化的作用,利用香辛料可以烹饪出众多美味,而且香辛料的使用更加安全,所以有人考虑利用香辛料中的某些成分,将其制作成防腐剂,这样既可以使食物更加美味又可以代替化学防腐剂使食物更加绿色健康。

香辛料中的一些成分具有抗氧化性,主要对肉制品的保鲜起作用,通常用香辛料的浸提液作为保鲜剂。李进等用干姜、青花椒、红花椒、桂皮、黑胡椒和陈皮6种香辛料测定了抗氧化能力和抑制能力的关系,结果表明香辛料的抑制能力与羟基自由基的清除能力相关,为研究抑制机理提供线索。朱明涛等研究了丁香、八角和白芷提取物对冷却牛肉的保鲜作用,结果表明白芷提取液的保鲜效果最好。陈佳丽等发现了一些菌种主要是蜡样芽孢杆菌和产黄青霉菌可导致烧鸡腐败,对产黄青霉菌抑菌效果较好的香辛料分别为迷迭香、小茴香、大蒜,对蜡样芽孢杆菌抑菌效果较好的香辛料分别为八角、迷迭香。Caroline等使用柠檬草提取物作为鸡肉的天然添加剂,研究结果表明提取物与合成添加剂相比降低了脂质氧化而且还保留了肉制品的香味特征。

复合使用单种香辛料对肉制品的抑菌效果更好。吴丹枫等利用复配香辛料对驴肉制品的抑菌效果进行研究,结果表明生姜醇提物、丁香醇提物和乳酸链球菌素 3 种香辛料复配使用对驴肉制品的保鲜作用更佳。洪军等研究了石榴皮对鸡肉制品具有保鲜功效,之后进一步研究得出了壳聚糖、迷迭香提取物石榴皮粗提物复合使用的保鲜效果明显高于单一石榴皮保鲜剂,可实现冷却鸡肉的保鲜。Huang 等将明胶、壳聚糖、迷迭香纳米提取液和 ε-聚-L-赖氨酸制成复合乳液涂于烧鸡表面,发现了一种新型纳米乳液基抗菌和抗氧化材料,有效地将活性化合物释放到肉表面,是一种有希望提高食肉制品安全性和质量的技术。

2、中草药类防腐剂

我国中草药闻名中外,不仅可以治疗疾病,还可以调养身体,国内外诸多学者对中草药的功效进行研究。

钟丽等研究了15 种常见中草药提取物对冷鲜猪肉的抑菌效果和抗氧化能力,结果表明,枇杷叶提取液可作为冷鲜猪肉的保鲜剂,葶苈子、丹参提取液则可作为短期保鲜剂进行开发利用。金黄色葡萄球菌可导致肉制品腐败变质。Cui HY 等研究了牛至精油的抗菌机理,同时从遗传水平进一步研究了牛至精油对金黄色葡萄球菌相对表达的影响。结果表明,牛至精油可对金黄色葡萄球菌细胞膜造成不可逆损伤,导致细胞内生物大分子渗漏。刘承鑫等研究了几种中草药对金黄色葡萄球菌的抑制作用,结果发现厚朴、白术、茵陈提取液对金黄色葡萄球菌具有较强的抑菌活性,尤其是细粒度的厚朴提取液对金黄色葡萄球菌的抑菌效果比粗粒度的厚朴提取液好。

目前,对中草药的抑菌功效还没有广泛应用,但是中草药作为我国一大瑰宝,在将来一定会得到更充沛的开发与利用。

动物源物质:

动物源防腐剂是指从动物体内提取出来用于保鲜的防腐剂,其防腐效果较好,可以在研究了这些成分的保鲜效果之后,对所研究的防腐剂进行批量生产。

复配精油制成复合膜对肉制品进行浸渍等操作使保鲜效果大大提高。Tooraj Mehdizadeh 等研究了蜂胶提取物与壳聚糖复合涂膜浸渍对鸡胸肉的影响,研究表明,壳聚糖与聚乙烯这种组合能延长鸡胸肉保质期约16d。这种复配精油对某些细菌有很强的抗菌和抗氧化作用,显示出良好的抗菌性和抗氧化性。曾丽萍等研究了壳聚糖、乳清蛋白和山梨酸钾复合膜液对冷却肉的保鲜效果,结果表明,3%山梨酸钾添加量复合膜液的保鲜效果最好。王正荣等研究了壳聚糖与生姜提取物复合膜对猪肉的保鲜作用,结果表明生姜提取物和壳聚糖复合涂膜处理能有效抑制冷却猪肉菌落总数和pH上升,抑制脂质过氧化,冷却肉的货架期至15d以上。

微生物及其代谢产物:

微生物及其代谢产物防腐剂是指利用某些微生物或微生物的某些代谢产物作为防腐剂。微生物防腐剂的防腐效果较好,缺点是提取困难,但是随着科技的不断发展,微生物源防腐剂的使用一定会更加广泛。萜类和多酚类物质是高价值的植物次生代谢产物,它们的高抗菌活性显示了其作为天然防腐剂在食品工业中的巨大潜力。随着代谢工程的迅速发展,使用公认的安全菌株酿酒酵母作为细胞工厂,实现非天然萜类和多酚的大规模生产成为可能。

Kuan 等分析了产柚皮素的酿酒酵母菌株分泌的酚类代谢物对纯黄酮类柚皮素及其衍生物的抗菌和抗氧化活性,以评估其作为天然食品防腐剂的潜力。结果表明,工程酵母代谢产物具有较强的抗菌活性,产柚皮素酵母分泌的酚类代谢物是一种可持续的天然食品防腐剂来源。Duan 等从开菲尔中分离到了副干酪乳杆菌FX-,从其发酵过程中鉴定出抗菌活性,结果表明,用100 mg·mL -1抗菌剂处理后,鸡胸肉的保质期延长了4d,这种微生物防腐剂有效延长了肉制品的货架期。

之后不仅有人把多种天然防腐剂复配使用,而且还把复配之后的防腐剂用于食品涂层。Yousef Khaledian 等将纤维素纳米纤维、可食用涂层、姜精油和柠檬酸复合使用涂于烤鸡表面,结果可使肉的货架期延长至6d。刘绍鹏等研究了含苯乳酸的复合生物保鲜剂在鸡肉保鲜中的作用,结果表明,当大蒜及生姜精油和苯乳酸复配用于涂层时,保鲜效果最好。Layal Karam 等研究了香芹酚和百里香酚对腌制新鲜鸡肉的影响,结果表明,保质期显著延长了15d和21d。Giuseppe 等将精油包裹在聚合物纳米胶囊中,采用纳米沉淀法制备了纳米胶囊。结果表明,即使在最低抑菌浓度下,也显示出杀菌活性。

结论与展望:

目前,肉类天然食品防腐剂主要是植物源、动物源以及微生物防腐剂,尤其是植物源防腐剂占很大比例,而研究防腐剂的主要原理就是研究物质的抗氧化作用和抑菌效果,从而对防腐剂进行改进或者研发,研究成果非常可观,但是还没有得到广泛应用。随着生物技术的发展以及人们对于食品健康越来越重视,天然食品防腐剂一定会在将来占据防腐剂的主要位置,同时,研究人员应该加强对天然食品防腐剂的研究,结合现有的研究成果,研发更多的新型产品,使天然食品防腐剂的使用成为主流。

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作者:高志鑫,刘晓柳,张菊,李树立,赵士豪
文章来源:不同天然防腐剂对肉制品保鲜作用的研究进展,现代食品 
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