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国内外研究状况
目前市场上销售及报道的天然防腐剂大致有以 下几类： 植物类防腐剂、 微生物类防腐剂、 动物类防 腐剂。 "# ! 植物类防腐剂 "# !# ! 果胶分解物 果胶是一种水溶性天然聚合物 1 主要存在于 柠檬、 橙、 柚、 柑桔、 葡萄等果皮中或甜菜、 苹果等废 渣中。日本山梨大学横土冢弘毅教授等在研究中发 现 1 以酶分解果胶而得到的果胶分解物对食品有很 强的抗菌作用 1 特别是对大肠杆菌有显著的抑制增 殖作用。?# 年代中期 1 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 1 国外以果胶分解 物为主要成分 1 配合其它天然防腐剂 1 已广泛应用 于酸菜、 咸鱼、 牛肉饼等食品的防腐。 "# !# " 茶多酚 大量实验表明 1 茶多酚具有很好的防腐保鲜作 用 1 茶多酚对枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆 菌、 番茄溃疮、 龋齿链球菌以及毛霉菌、 青霉菌、 赤 霉菌、 炭疽病菌、 啤酒酵母菌等有抑制作用。而且 1 茶多酚摄入人体后对人体有很好的生理效应 ， 能清 除人体内多余的自由基 1 能改进血管的渗透性能 1 增强血管壁弹性 1 降低血压 1 防止血糖升高 1 促进 维生素 @ 的吸收与同化 1 调节人体内微生物 1 抑制 细菌生长 1 还有抗癌防龋、抗机体脂质氧化和抗辐 射等作用。 "# !# $ 琼脂低聚糖 从海藻中提取的琼脂 1 主要成分是琼脂糖 1 其 酶分解物即为琼脂低聚糖 1 其具有较强的抑菌和防 止淀粉回生老化的作用 1 在浓度达 %3 66A 时 1 能有
收稿日期： "##$ > #% > "8 作者简介： 张红艳 7 6?58 > 9 1 女， 河南沁阳人， 工程师。
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张红艳， 等： 国内外天然食品防腐剂的研究进展 9 粮食加工 9 ,%%: 年第 + 期
效地减少菌落产生。目前普遍用于挂面、面包和糕 点等食品中。 !" #" $ 植物提取物 最近许多研究人员报道 # 很多植物的提取物如 银杏叶提取物、 肉桂提取物 、 丁香提取物 、 迷迭香 提取物、 红曲提取物 、 甘椒提取物 、 辣椒提取物有 很强的杀菌作用 # 可作为天然防腐剂。 !" #" % 香精油 香精油是指一般生长在热带的芳香植物的根、 树皮、种子或果实的提取物。早在史前时代香精油 已作为调味品及食品添加剂 # 并用于医药及保存尸 体。近几十年来香精油抑制微生物的作用及作为食 品保存剂有不少报道。除上述这些植物的香精油可 以用作天然防腐剂外 # 也有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 $ 采用酒精提取的辛香料提取物 # 对多种细菌 均有强烈的抑制作用 # 辛香料提取物可和酒精并用 作为防腐剂。 !" #" & 大蒜素 大蒜是餐桌上的天然防腐剂，大蒜中含有一种 被称作大蒜辣素的成分，它是很强的杀菌剂，对痢 疾杆菌等一些致病性肠道细菌和常见食品腐败真 菌都有较强的抑制和杀灭作用。深圳教育学院的马 慕英用大蒜水溶液对几十种污染食品的常见霉菌、 酵母菌等真菌进行试验，结果发现大蒜的防腐能力 与食品防腐剂苯甲酸、山梨酸效果相近似，对这些 真菌都有抑制作用。大蒜溶液最低的抑菌浓度为 %& ’() * %& +,) 。 !" ! 微生物类防腐剂 !" !" # 溶菌酶广泛存在于鸟类、家禽的蛋清中和哺乳 动物的泪液、 唾液、 血浆、 尿、 乳汁、 胎盘以及体液、 组织细胞内 # 其中在蛋清中含量最丰富。溶菌酶能 作用于细菌的细胞壁而引起溶菌现象 # 对革兰氏阴 性菌、 好气性胞子形成菌、 枯草杆菌、 地衣型芽孢杆 菌等都有抗菌作用。在食品工业上溶菌酶是优良的 天然防腐剂 # 广泛用于清酒、 干酪、 香肠、 奶油、 糕 点、 生面条、 水产品、 熟食及冰淇淋等食品的防腐保 鲜。 溶菌酶还是一种国内外紧俏的生化物质 # 广泛 应用于医学临床 # 具有多种药理作用。作为一种存 在于人体正常体液及组织中的非特异性免疫因素 # 溶菌酶
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能 1 造成细胞膜的渗漏 1 养分流失和膜电位下降 1 从而导致致病菌和腐败菌细胞死亡。乳酸链球菌素 对大范围的革兰氏阳性细菌具有较强的抑制作用 1 可抑制葡萄球菌、 链球菌、 微球菌、 乳杆菌中的某些 菌株及大多数产芽孢梭菌、 杆菌以及它们的芽孢。 6575 年 1 联合国粮食及农业组织 ! 世界卫生组 织 8 9:; ! <=; > 食品添加剂联合专家委员会将乳 酸链球菌肽批准为推荐的高效安全天然食品防腐 剂。655# 年 1 我国卫生部食品监督司签发了在国内 使用乳酸链球菌素作为食品保藏剂的使用合格证明 书。目前对乳酸链球菌素已进行的毒性和生物学研 究包括致癌性、 存活性、 再生性、 血液化学、 肾功能、 脑功能等 1 都证明乳酸链球菌素对人体无毒。 乳酸链球菌素还可抑制口腔微生物的生长 1 避 免糖类的发酵 1 把乳酸链球菌素加进糖果、饮料等 食品中 1 能预防龋齿和牙龈炎的发生。据报导 1 乳 酸链球菌素已被成功地用于硬制干酪、巴氏灭菌干 酪、 巴氏灭菌奶、 罐藏浓缩干奶、 高温灭菌奶、 高温处 理风味奶、酸奶等乳制品中。乳酸链球菌素是一种 无毒的天然防腐剂 1 与其它防腐剂相比 1 2)/)* 具 有无毒、 用量少、 使用方便、 防腐效果好、 价格低廉的 特点， 现已广泛应用于乳制品 、 罐头制品 、 鱼类制 品和酒精饮料中。 !" !" # 酵母的代谢产物 酵母的抗菌活性 1 一般认为是通过代谢产物 ? 乙醇和亚硝酸盐所产生的 1 目前的资料认为酵母在 生长繁殖过程中有很强的淬灭毒素作用 1 使其在发 酵食品和饮料生产中的使用极具发展潜力。 !" !" $ 纳他霉素 纳他霉素也称匹马菌素1 是由纳塔尔链霉菌产 生的一种多烯烃大环内酯化合物。纳他霉素能有效 抑制和杀死霉菌、 酵母、 丝状真菌 1 但对细菌和病毒 无效。 纳他霉素大多用于葡萄酒、 果酒的生产中 1 用 来抑制酵母生长 1 其应用范围没有乳酸链球菌素广 泛。 !" !" % 曲酸 曲酸是微生物好氧发酵的一种具有抗菌作用的 有机酸， 由于其特异的结构与性质， 它作为食品的防 腐剂、 保鲜剂、 护色剂均有良好的效果。且具有以下 几个特点： 并可抑制亚硝酸盐生成致癌 &" 对人体无刺激， 物 @ ’" 具有热稳定性， 可与食品共同加热灭菌 @ (" 使
作 用安全， 可不限量添加 @ )" 具有广泛的抗菌作用， 为食品防腐剂具有良好的效果。 !" * 动物类防腐剂 !" *" + 鱼精蛋白 鱼精蛋白是在鱼类精子细胞中发现的一种细 小而简单的碱性球形蛋白质 1 能抑制枯草杆菌、巨 大芽孢杆菌、 地衣型芽孢杆菌、 凝固芽孢杆菌、 胚芽 乳杆菌、 干酪乳杆菌、 粪链球菌等的生长。 研究发现 1 鱼精蛋白可与细胞膜中某些涉及营养运输或生物 合成系统的蛋白质作用 1 使这些蛋白的功能受损 1 从而抑制细胞的新陈代谢而使细胞死亡。鱼精蛋白 在中性和碱性介质中的抗菌能力较高 1 其热稳定性 也相当高， 在 "6#A 高温下加热 5#B)* 1 仍有一定的 活性。同时它的抑菌范围和食品防腐范围均较广 1 它对枯草杆菌、芽孢杆菌、干酪乳杆菌、胚芽乳杆 菌、 乳酸菌、 霉菌、 芽孢耐热菌和革兰氏阳性菌等均 有较强的抑制作用 1 但对革兰氏阴性菌抑制效果不 明显。鱼精蛋白近几年发展较快 1 市场上年销售额 达 C 亿元 1 其应用最多的食品有面包、 蛋糕 1 其次 是菜肴制品 1 调味料等。鱼精蛋白与其它天然添加 剂配合使用 1 抗菌效果更为显著 1 适用的食品防腐 范围也更广。 !" *" ! 壳聚糖 壳聚糖又叫甲壳素 1 是从蟹壳、虾壳中提取的 一种多糖类物质。壳聚糖具有广泛的抗菌作用 1 在 浓度为 #3 $D 时 1 对大肠杆菌、 普通变形杆菌、 枯草 杆菌、金黄色葡萄球菌均有较强的抑制作用。壳聚 糖与醋酸铜、 己二酸配成的防腐剂抗菌作用更明显 1 且不影响食品风味。壳聚糖不溶于水 1 通常将其溶 解于食醋中 1 主要用于泡腌食品。国内 6556 年批准 使用的甲壳素 1 无毒性 1 易成膜 1 是一种优良的天 然果蔬保鲜剂。近几年来 1 国内外有关刊物发表了 不少关于甲壳素以及甲壳素衍生物的制备及应用 等研究论文 1 对甲壳素的研究越来越深入 1 其应用 也越来越广泛。 !" *" * 蜂胶 研究表明 1 蜂胶中含有大量活跃的还原因子 1 因其较强的抗氧化性 1 可用作油脂和其他食品的天 然抗氧化剂 。 蜂胶多酚类化合物具有抑制和杀灭细 菌的作用 1 蜂胶还可用作食品天然添加剂 1 改善食 品的口味和色泽。近年来 1 研究还发现 1 蜂胶不仅 在食品中应用广泛 1 而且具有较强的医疗保健价
溶菌酶对人体完全无毒、无副作用 # 且具有多种药 理作用。它能水解细菌胞壁 # 在细胞内对吞噬后的 病原菌起破坏作用 # 可用于抗感染、 消炎、 消肿、 增 强体内免疫反应等 $ 它能分解稠厚的粘蛋白 # 排出 脓性创口渗出物 # 可用于清除坏死组织 # 加速创口 的修复再生 $ 与抗菌素合用对五官科多种粘膜疾病 的治疗有增效作用。 近年来溶菌酶已成为基因工程及细胞工程必 不可少的工具酶。随着生物工程的发展 # 提取溶菌 酶具有更加重要的战略意义。目前溶菌酶可以用鸡 蛋清和蛋壳膜为材料提取制得。常用的方法有 - 亲 和层析法、离子交换柱法、沉淀和凝胶层析结合法 等。 !" !" ! 聚赖氨酸 聚赖氨酸是一种广谱性防腐剂 # 其主要优点是 在中性和酸性范围内抑菌效果良好 ， 对革兰氏阳性 菌和阴性菌、真菌都有显著作用，对耐热性较强的 芽孢杆菌和厌乙梭菌有抑制作用，热稳定性良好。 聚赖氨酸制剂已广泛应用到食品加工业的各个领 域 # 在盒饭和方便菜肴、 面包点心、 奶制品、 冷藏食 品和袋装食品等方面都得到了很好的防腐保鲜效 果。 !" !" ’ 乳酸菌细胞及其代谢物 食用乳酸菌在食品中能产生许多抗菌活性物 质 # 包括有机酸 、 乙醇、 双乙酰、 过氧化氢和细菌素 等 # 乳酸菌细胞代谢产生的有机酸能使食品的 ./ 值降低 # 若再添加 0123 更可加强作用 # 食品中的 致病菌和腐败菌在低 ./ 值下难以成活 # 这是乳酸 菌细胞抗菌能力的决定因素。另外 # 乳酸菌细胞中 所带来的竞争性对其他菌类的抑制也起一定的作 用。乳酸菌的代谢产物双乙酰是奶油和干酪等乳制 品特有的风味物质 # 对很多腐败菌和致病菌都有抑 制作用。据报道 # 双乙酰可通过与革兰氏阴性菌精 氨酸的结合蛋白反应 # 从而干扰精氨酸的利用 # 抑 制革兰氏阴性菌的生长。 !" !" $ 乳酸链球菌素 乳酸链球菌素是一种新型天然食品防腐剂，是 由多种氨基酸组成的多肽类化合物，对人体无毒无 害，还能作为一种营养物质被人体吸收利用。乳酸 链球菌素 4 05657 8 又称乳酸链球菌肽 # 是以蛋白质 原料经过发酵提制的一种多肽抗菌素类物质。乳酸 链球菌素的抗菌作用是通过干扰细胞膜的正常功