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天然食品防腐剂的现状及发展趋势

一．国内外食品防腐剂现状

随着我国经济的发展，食品行业获得了蓬勃的生机，已成为国民经济三大支柱产业之一。在此过程中，食品添加剂可以说功不可没，它为食品产业的创新发展和食品质量安全水平的提高起到了巨大推动作用。而食品防腐剂作为添加剂中一大类，自然也发挥了重要的作用。除了一些即采即食的食物外，食品在生产、贮藏、流通等环节中很容易受到细菌、酵母菌、霉菌等微生物的浸染，从而导致食品腐败变质。在食品中添加适量的防腐剂是抑制各种有害微生物的有效方法，而且可以提高食品色、香、味，保护食品的优良品质。可想，如果没有防腐剂，食品行业会面临巨大的浪费和损失，可以说，没有食品防腐剂，就没有现代化的食品工业。

现在广泛使用的化学防腐剂如苯甲酸盐、尼泊金丙酯以及亚硝酸盐和硝酸盐等，在限量范围内是安全的，但仍有一定的毒性。许多国家如日本，已禁止使用苯甲酸(钠)，欧共体禁止用于儿童食品。我国也提出了限用要求。但一些企业为了自己的经济利益，超量、超标使用化学防腐剂，导致食物中毒现象，使消费者对防腐剂产生了错误认识和恐惧心理．因此要正确理解食品防腐剂的合理使用和安全性。由于人们对食品安全性的认识和要求的日益提高，化学防腐剂受到严重挑战。食品防腐剂的天然化已成为防腐剂技术的发展趋势．开发抗菌性强，安全无毒的天然食品防腐剂已成为各国科技工作者的研究热点[1]。

一般认为，优良的食品防腐剂应具备以下特点：①应对导致食品变质的微生物具有良好的抑制作用；②必须对消费者是安全的；③对食品应有的外观、气味、颜色和味道没有或有很小的影响；④价格低廉。

目前天然食品防腐剂有：(1)天然植物中提取的防腐剂：如大蒜辣素、甘草制剂、壳聚糖、果胶分解物、琼脂低聚糖等；(2)来源于动物的天然防腐剂：如溶菌酶、枯草杆菌素、甲壳素、鱼精蛋白；（3）来源于微生物的天然防腐剂：如乳酸链球菌素、那他霉素等[2]。

二．天然植物中提取的防腐剂

1．中草药提取物

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．其中绝人部分为植物药目[3]。

我国中草药品种繁多，资源十分丰富，研究和利用的历史源远流长。多年来国内外学者对中草药的抗菌作用进行了大量的研究和探讨，已对二百余种中草药展开过抑菌试验，发现300余种中草药均有抗真菌，其中100余的抑菌作用较好且广泛，显示出对多种常见病原菌均有较强的抑制作用。目前丰要研究的有：木犀科植物连翘提取物；蔷薇科植物梅的提取物；魔节提取物；高良姜提取物；甘草制剂；菊科植物藜蒿提取物；蓼科草本植物大黄提取物；野生青果提取物；玉米须提取物等等。中草药抑菌试验中还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[4]。

抑菌成分及机理

当今市场上流行的各种中草药对人体安全无害，中草药提取物可以抑制或杀死革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌，包括：葡萄球菌，杆菌，埃希氏菌属大肠杆菌，沙门氏菌[5]。

由于中草药种类繁多，提取液成分复杂，故对其抑菌有效成分的分析和机理的研究都较困难，但在此方面仍然有一些相关的研究报道。宫霞等发现银杏叶的醇一水提取物对食品常见微生物，包括一些革兰氏阴性菌和阳性菌，都有强烈的抑制作用。并认为提取物中多种长链酚类物质如白果酸、白果酚及连有不同烃基侧链的漆树酸是抗菌的主要物质。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常用原料和风味添加剂。姚兆斌等人[6]从提取甘草酸后的甘草渣中，筛选出了对黑曲霉、米曲霉、黑根霉、毛霉、拟青霉具有较好抑制作用的抗菌成分，并利用薄层层析法初步判定抗霉的关键成分是甘草黄酮类化合物。连翘主要成分是连翘酚，甾醇化合物，三萜皂苷类，马苔树脂醇苷等，果皮中含有齐墩果酸。王维华等人[7]通过对鲜鱼制品的保存试验和新鲜度的常规检测，抗菌的主要成分是连翘酚。有实验证明，5%的连翘乙醇提取物能有效抑制鱼糜制品的常见腐败菌，它对多种革兰氏阳性菌阴性茵均有抑制作用，能有效延长食品的保质期[8]。安徽食品科技中心研究者[9]利用滤纸圆片和牛津杯法研究了茶多酚3种浓度(1％、O．5％、O．2％)对3种致病菌的作用。湖

南农业大学学者用微量热法研究不同浓度的茶多酚等对大肠杆菌、产气杆菌的抑制作用，并作出热谱。他们根据实验结果认为，茶多酚对细菌具有广泛的抑制作用，不失为一种良好的天然食品防腐剂。目前一般认为中草药主要的抑菌成分有醛、酮、酯、醚、酸、萜类及内酯等[10]对抗菌机理的研究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性的，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的作用[3] [4]。

2．香辛料提取物

香辛料作为调味剂和防腐剂，应用于食品可谓是历史悠久，近年来人们开始从香辛料中提取有效成分作为食品防腐剂，并获得良好结果。现已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。但重点研究与开发天然防腐剂的香辛料也不过几十种[11]。

抑菌成分及机理

香辛料能够具有抑菌防腐作用，其中真正起作用的是香精油。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。而目前研究与开发食品防腐剂一般使用的也是香辛料的精油或提取物。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。

有研究者(Knobloch等人)对芳香植物精油的抗菌性能进行了考察和研究，分析其结果表明：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，具有直接的相关性，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。还有研究者(Gocho)对二十六种植物性芳香族化合物的抗菌效果进行了研究比较，实验发现这些芳香化合物仅对湿孢子有抗菌效果而对干孢子却无效，据此认为桂醛、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的作用。另有一些研究表明，植物中具有很多种天然抗菌成分，但最有效的抗菌活性物质主要存在于风味物质中[3][12]。

3．植物精油