近年來，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，生活水平的不斷提高，人們對食品的新鮮程度和質(zhì)量的關(guān)注度越來越高。食品腐敗不僅會造成食品營養(yǎng)價值的喪失，甚至還會造成食物中毒。造成食品腐敗的原因很多，主要因素是微生物。為了延長食品的保質(zhì)期，在食品加工和生產(chǎn)過程中，人們通常采用添加防腐劑來殺死或者抑制微生物。

在消費者越來越追求天然食品的趨勢下，利用動植物或微生物的代謝產(chǎn)物等作為原料，利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段生產(chǎn)的天然食品防腐劑越來越受到人們的重視，也是今后我國防腐劑熱點研究方向之一。

食品防腐劑的分類及作用機理

食品防腐劑是一種能防止由微生物引起的腐敗變質(zhì)、延長食品保藏期的食品添加劑，《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB2760-211）嚴格規(guī)定了可以使用在食品中的防腐劑的種類、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和添加劑量。食品防腐劑按作用分為殺菌劑和抑菌劑，按來源分為化學(xué)防腐劑和天然防腐劑2大類。

一般認為，食品防腐劑能使微生物的蛋白質(zhì)變性，對細胞膜、細胞壁等亞結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞。由于這些亞結(jié)構(gòu)對菌體而言都是必須的，因此食品防腐劑只要作用于其中的一個亞結(jié)構(gòu)便能達到殺菌或抑菌的目的。

天然食品防腐劑的種類及研究進展

目前，用于食品的天然食品防腐劑大致有從天然植物中獲得的直接提取物，從微生物中獲得的工程產(chǎn)品，從動物體中獲得的物質(zhì)3大類。大量事實和文獻報道證明這些提取物，能有效阻止病原微生物的生長，是理想的天然抑菌防腐材料。

植物源天然食品防腐劑

天然植物一般都有大量的活性成分，一直是國內(nèi)外研究防腐劑的熱點。研究者還發(fā)現(xiàn)各種天然成分之間也存在協(xié)同增效作用，并作為天然食品防腐劑在某些類食品中作了一些應(yīng)用研究。

茶多酚。茶多酚是多酚類物質(zhì)的總稱，它能人體內(nèi)多余的自由基，改進血管的滲透性能，有防齲、抗機體脂質(zhì)氧化和抗輻射等生理效應(yīng)作用。茶多酚還有卓越的抗氧化性，可延長油脂的貯存期；可阻止亞硝胺的形成，抑制率達20%~90%,對肉類也有很好的防腐保鮮作用。研究人員研究了茶多酚和竹醋液對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌兩種常見的食源性致病微生物的抑菌效果，兩者的復(fù)配液可以將牛肉的貨架期由原來的6~8d延長到12~14d.茶多酚還可以保持水果蔬菜的原有色澤，抑制果汁飲料中多種維生素的降解破壞，保護其中的各種營養(yǎng)成分。

大蒜素。大蒜所含有的大蒜辣素對一些致病性腸道細菌和常見食品腐敗真菌都有較強的抑制和殺滅作用。據(jù)報道，大蒜可延長肉類的保鮮期，10%的大蒜注射液使肉類的保鮮期延長；研究人員研究了大蒜素對鮮切萵苣保質(zhì)期的影響，實驗表明經(jīng)過6天的存儲，使用1%的大蒜素可以有效降低腐敗微生物數(shù)量，減少了鮮切萵苣的組織褐變和微生物損壞。研究人員用大蒜水溶液對幾十種污染食品的常見霉菌、酵母菌等真菌進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)它對這些真菌均有抑制作用。

香精油。植物精油對食源性病菌具有很強的抑制作用。研究人員采用1.0%丁香油+1.0%百里香油+0.2%芫荽籽油進行復(fù)配用于肉制品，實驗表明對細菌總數(shù)有抑制作用，可延長肉制品貨架期。研究人員對3種香料植物的5種提取物抑制大腸桿菌的作用效果進行比較研究，發(fā)現(xiàn)它們均有抑菌活性，對標(biāo)準(zhǔn)型大腸桿菌的抑菌效果依次為：丁香油>鼠尾草酸>迷迭香油>迷迭香酸>八角茴香油，抑菌圈達20mm.

微生物源防腐劑

微生物源天然食品防腐劑是由微生物代謝產(chǎn)生的具有防腐作用的物質(zhì)，能夠抑制一般微生物的生長，具有適用性廣、、高效等特點。目前主要應(yīng)用的天然微生物源食品防腐劑有以下幾種：

ε-聚賴氨酸。ε-聚賴氨酸是一種具有抑菌功效的多肽，它由25~35賴氨酸殘基聚合而成，是一種營養(yǎng)型防腐劑，安全性高于其他防腐劑。研究人員從分子水平探討了ε-聚賴氨酸對大腸桿菌O157:H7CMCC44828的作用機理，發(fā)現(xiàn)10μg/mL的ε-聚賴氨酸可以讓大腸桿菌細胞膜完全裂解。在日本，ε-聚賴氨酸已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，主要應(yīng)用于傳統(tǒng)日常菜肴、天然加工食品和方便食品中。

乳酸鏈球菌素。乳酸鏈球菌素能有效抑制引起食品腐敗的許多革蘭氏陽性細菌。它能干擾細胞膜的正常功能，造成細胞膜的養(yǎng)分流失、滲透和膜電位下降，從而引起致病菌和腐敗菌細胞的死亡。乳酸鏈球菌素是個被世界衛(wèi)生組織批準(zhǔn)的作為食品防腐劑使用的細菌素。國內(nèi)外研究者對其在食品中的應(yīng)用開展了很多有價值的探討。

納他霉素。納他霉素是一種由納他鏈霉菌發(fā)酵制得的白色至乳白色的無臭無味結(jié)晶粉末，是一種廣譜、高效的真菌抑制劑。它能與細胞膜上的甾醇化合物反應(yīng)，由此引發(fā)細胞膜結(jié)構(gòu)改變而破裂，導(dǎo)致細胞內(nèi)容物的滲漏，使細胞死亡。實驗表明：單獨加入納他霉素，或與乳鏈菌肽組合使用，能夠有效地抑制在Galotyri奶酪上真菌的生長，使貨架期從14-15d延長至28d以上。姜元榮等人將納他霉素與乳酸鏈球菌素復(fù)合使用于醬油中，試驗表明可以有效抑制釀造醬油中霉菌的生長。

溶菌酶。溶菌酶，又稱胞壁酸酶，存在于卵清、唾液等生物分泌液中，催化細菌細胞壁肽聚糖N-乙酰氨基葡糖與N-乙酰胞壁酸之間的1,4-β-糖苷鍵水解的酶。研究人員對溶菌酶的抑菌作用及抑菌機理進行了初步研究，表明酶水解細胞壁中的糖苷鍵，破壞了細胞壁結(jié)構(gòu)，細胞質(zhì)解體出現(xiàn)空腔，溶菌酶通過滲透進入細胞內(nèi)，吸附細胞內(nèi)帶有陰離子的細胞質(zhì)，并發(fā)生絮凝作用，擾亂細胞正常的生理活動，從而殺滅細菌。目前，我國一般從雞蛋清中提取生產(chǎn)溶菌酶，可作為水產(chǎn)品、奶油、干酪等食品的防腐保鮮劑。

動物源天然食品防腐劑

殼聚糖。殼聚糖又叫甲殼素、殼多糖，化學(xué)名稱為聚葡萄糖胺（1-4）-2-氨基-B-D葡萄糖，是一種天然存在的生物多糖。殼聚糖具有廣譜性和性、良好的生物降解性和生物相溶性的特點。殼聚糖涂在果蔬上形成的膜有一定的隔氧性和阻水性，可以調(diào)節(jié)果蔬的生理代謝，達到保鮮的效果，另外殼聚糖上的胺基也可起到抑菌的作用。殼聚糖及其衍生物有較好的活性，能抑制一些真菌、細菌和病毒的生長繁殖，而且不影響食品風(fēng)味。它被廣泛應(yīng)用于生面條、豆沙餡、腌漬食品、草莓等保鮮中。

蜂膠。蜂膠是由蜜蜂分泌物加工而成的一種具有芳香味的膠狀固體物，它的成分復(fù)雜，含有多種活性成分，蜂膠黃酮是蜂膠防腐抗氧化劑的主要成分，具有較強的、抗氧化及強化免疫等作用。研究人員研究了蜂膠對豬肉的防腐及毒理性試驗，表明蜂膠具有安全性并對豬肉具有防腐作用。研究人員將用不同濃度的蜂膠乙醇提取液對采收的新鮮油麥菜進行涂膜保鮮試驗，結(jié)果表明：3%左右的蜂膠乙醇提取液對油麥菜保鮮有明顯效果，可有效延長其自然存放時間，且對油麥菜的口感無影響。

魚精蛋白。精蛋白是一種存在于各種動物精巢組織中的多聚陽離子肽，目前已經(jīng)從鮭魚、鯡魚等多種魚類及其他水生動物中提取到魚精蛋白。它對巨大芽孢桿菌、枯草桿菌、糞鏈球菌等均有較強抑制作用，但對革蘭氏陰性細菌抑制效果并不明顯。研究人員研究了魚精蛋白對牙周致病菌、中間普氏菌和Aggregati-bacter放線桿菌等多種細菌的抑菌效果。研究人員實驗表明，魚精蛋白對魚糕制品具有較好的保存效果。魚精蛋白還做為水產(chǎn)品、魚糜制品、豆沙餡、面包、蛋糕、調(diào)味料等食品的的防腐劑廣泛使用。

展望

目前天然食品防腐劑的研究與應(yīng)用在國外已日趨廣泛，在我國尚屬初級階段。我們所使用的天然食品防腐劑多為粗制品。隨著物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與作用機理的揭示，更多的天然食品防腐劑將被開發(fā)出來，天然食品防腐劑將會在21世紀具有廣闊的應(yīng)用前景，必將對人類健康發(fā)揮巨大的作用。