生物防腐剂及食品防腐技术 防腐剂是现代工业生产生活中不可缺少的一部分,随着社会各界人士对食品 安全问题和健康问题的关注程度越来越高,防腐剂中含有有害成分的缺陷逐渐 显露出来,因此,消费者对天然生物防腐剂开始产生了兴趣。天然防腐剂不仅无 毒,对人体无害,还具有一定的营养价值。射弩防腐剂主要分为动物源防腐剂、 植物源防腐剂以及微生物源防腐剂。 生物防腐剂从机理上看是通过阻止标的微生物繁殖或者杀死目标微生物来 抑制微生物对食品的侵蚀。一般是通过直接破坏微生物的细胞膜或者细胞壁;或 者通过使蛋白质和核酸等分子物质失去原有活性达到防治食品腐败的效果。 (天然)防腐技术原理:(以ε-PL及其应用为例) 般认为,食品防腐剂对微生物的抑制作用是通过影响细胞亚结构而实现 的,这些亚结构包括细胞壁、细胞膜、与代谢有关的酶、蛋白质合成系统及遗传 物质。由于每个亚结构对菌体而言都是必须的,因此食品防腐剂只要作用于其中 的一个亚结构便能达到杀菌或抑菌的目的,从而延长食品的货架期进而保证食品 的品质和安全。目前天然防腐剂的使用策略多种多样,但主要形式为某种防腐剂 单独使用和多种防腐剂协同使用。 1.单独使用 ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素、蜂胶、壳聚糖及其衍生物是目前常用的天然 防腐剂品种,单独使用时均具有一定的防腐效果。 E-聚酸 ε-聚赖氨酸是好氧的链霉菌属放线菌发酵合成的,由大约30个赖氨酸亚单 位组成的广谱抑菌剂
生物防腐剂及食品防腐技术 防腐剂是现代工业生产生活中不可缺少的一部分，随着社会各界人士对食品 安全问题和健康问题的关注程度越来越高, 防腐剂中含有有害成分的缺陷逐渐 显露出来，因此，消费者对天然生物防腐剂开始产生了兴趣。天然防腐剂不仅无 毒，对人体无害，还具有一定的营养价值。射弩防腐剂主要分为动物源防腐剂、 植物源防腐剂以及微生物源防腐剂。 生物防腐剂从机理上看是通过阻止标的微生物繁殖或者杀死目标微生物来 抑制微生物对食品的侵蚀。一般是通过直接破坏微生物的细胞膜或者细胞壁;或 者通过使蛋白质和核酸等分子物质失去原有活性达到防治食品腐败的效果。 （天然）防腐技术原理：（以ε-PL 及其应用为例） 一般认为，食品防腐剂对微生物的抑制作用是通过影响细胞亚结构而实现 的，这些亚结构包括细胞壁、细胞膜、与代谢有关的酶、蛋白质合成系统及遗传 物质。由于每个亚结构对菌体而言都是必须的，因此食品防腐剂只要作用于其中 的一个亚结构便能达到杀菌或抑菌的目的，从而延长食品的货架期进而保证食品 的品质和安全。目前天然防腐剂的使用策略多种多样，但主要形式为某种防腐剂 单独使用和多种防腐剂协同使用。 1. 单独使用 ε-聚赖氨酸、乳酸链球菌素、蜂胶、壳聚糖及其衍生物是目前常用的天然 防腐剂品种，单独使用时均具有一定的防腐效果。 ε-聚赖氨酸是好氧的链霉菌属放线菌发酵合成的，由大约 30 个赖氨酸亚单 位组成的广谱抑菌剂
由于ε-PL的抗菌性和安全性,添加微量的ε-PL就能达到抑菌的目的,(上 图为扫描电镜下观察到的ε-PL分别处理大肠杆菌0、1、2h的电镜图),而且 不会影响食品的风味,已经广泛应用于食品工业很多领域。ε-PL不同于大多食 品防腐剂的最适抑菌P值范围为弱酸性,ε-PL在中性、弱碱性和弱酸性均有良 好的抑菌效果,所以将ε-PL添加至米饭、湿面条等淀粉类食品中均可以达到很 好的抑菌保鲜效果,从而延长保质期。除此之外,ε-PL在肉制品、水产类食品、 果汁饮料等的防腐上均有出色表现 2.协同使用 不同食品的成分存在差异,污染微生物的种类也是多种多样的,单一防腐剂 不可能对所有微生物都有显著抑制作用,因此2种或多种防腐剂协同作用通常 能收到很好的效果 由于协同作用,ε-PL与其他防腐剂,诸如甘氨酸,乙醇,有机酸包括食醋 和乳酸以及乳化剂复配使用可以应用于各种食品防腐。例如:李维娜等人研究发 现ε-PL的浸泡液对即食湿面条的防腐效果较好,最适浓度为0.15%,而当0.1% ε-PL和0.25%醋酸助剂复配时,10d之内即食湿面条的品质较好,复配效果最 佳。对于微生物污染严重(需氧细菌4-5 Log CFU/g)的生鸡肉,使用含有0.9% 有机酸和1.4%醋酸钠的450ppmε-PL溶液进行浸渍处理能够使污染的生鸡肉在 4℃下保存12天,相比于不作处理的生鸡肉保藏时间延长3倍之多。 技术优缺点 当前,在食品行业生物防腐剂已得到普遍的应用,自W0组织于1961年允 许细菌素 Nisin在食品行业中应用以来,当前世界已有50多个国家同意该细菌 素作为防腐剂在食品添加剂中使用。 Nisin细菌素已被用作肉质食品和果汁食品 保鲜防腐剂。当然在应用过程中各国科学家对细菌素的使用效果以及对食品以及 人类健康可能造成的影响进行了大量研究。 研究证实该细菌素具有天然、无毒、安全、有效等诸多优点。与此同时,在 某些条件下也存在一些适应性问题,比如:研究证实在中性和碱性条件下,该细 菌素对部分细菌会产生抗体,因此目前普遍认为仅仅使用一种细菌素可能存在潜 在问题,食品保鲜领域还需要深入进行各类细菌素的硏究
由于ε-PL 的抗菌性和安全性,添加微量的ε-PL 就能达到抑菌的目的，（上 图为扫描电镜下观察到的ε-PL 分别处理大肠杆菌 0、1、2h 的电镜图），而且 不会影响食品的风味，已经广泛应用于食品工业很多领域。ε-PL 不同于大多食 品防腐剂的最适抑菌 PH 值范围为弱酸性,ε-PL 在中性、弱碱性和弱酸性均有良 好的抑菌效果，所以将ε-PL 添加至米饭、湿面条等淀粉类食品中均可以达到很 好的抑菌保鲜效果, 从而延长保质期。除此之外，ε-PL 在肉制品、水产类食品、 果汁饮料等的防腐上均有出色表现。 2. 协同使用 不同食品的成分存在差异,污染微生物的种类也是多种多样的,单一防腐剂 不可能对所有微生物都有显著抑制作用, 因此 2 种或多种防腐剂协同作用通常 能收到很好的效果。 由于协同作用，ε-PL 与其他防腐剂，诸如甘氨酸，乙醇，有机酸包括食醋 和乳酸以及乳化剂复配使用可以应用于各种食品防腐。例如：李维娜等人研究发 现ε-PL 的浸泡液对即食湿面条的防腐效果较好，最适浓度为 0.15%，而当 0.1% ε-PL 和 0.25%醋酸助剂复配时，10d 之内即食湿面条的品质较好，复配效果最 佳。对于微生物污染严重(需氧细菌 4-5 Log CFU/g)的生鸡肉，使用含有 0.9% 有机酸和 1.4%醋酸钠的 450ppmε-PL 溶液进行浸渍处理能够使污染的生鸡肉在 4℃下保存 12 天，相比于不作处理的生鸡肉保藏时间延长 3 倍之多。 技术优缺点： 当前，在食品行业生物防腐剂已得到普遍的应用，自 WHO 组织于 1961 年允 许细菌素 Nisin 在食品行业中应用以来，当前世界已有 50 多个国家同意该细菌 素作为防腐剂在食品添加剂中使用。Nisin 细菌素已被用作肉质食品和果汁食品 保鲜防腐剂。当然在应用过程中各国科学家对细菌素的使用效果以及对食品以及 人类健康可能造成的影响进行了大量研究。 研究证实该细菌素具有天然、无毒、安全、有效等诸多优点。与此同时, 在 某些条件下也存在一些适应性问题，比如:研究证实在中性和碱性条件下，该细 菌素对部分细菌会产生抗体，因此目前普遍认为仅仅使用一种细菌素可能存在潜 在问题，食品保鲜领域还需要深入进行各类细菌素的研究