蜂胶的保鲜机理及其应用
2011-02-10缪晓青吴珍红
于 婷 缪晓青 吴珍红
(1 福建农林大学食品科学学院,福州 350002;2 福建农林大学蜂疗研究所,福州 350002)
引言
目前食品安全问题日益引起人们的关注。由于化学保鲜剂存在潜在危害,因此禁止其在食品保鲜行业中使用的呼声越来越高。为满足消费者的要求和顺应当今保鲜行业未来发展趋势,研究和开发天然、安全、无毒的食品保鲜剂已经势在必行。蜂胶含有多种对人体有益的生物活性成分,且具有广谱抑菌、抗氧化等功能,是较为理想的食品保鲜剂,具有广阔的应用前景。
1 蜂胶的理化性质及化学成分
1.1 蜂胶的理化性质
蜂胶是工蜂从植物的新生枝条、叶、芽或树皮等组织上采集到树脂状分泌物后,混入其上颚腺等腺体的分泌物和蜂蜡等加工而成的芳香性胶状物,含有与胶原植物相类似的大量有效成分。蜂胶的颜色依胶源植物的种类不同而不同,一般多呈现棕褐色或灰褐色,有的呈青绿色或黑色。蜂胶有一股令人愉快的芳香气味,不同胶源植物形成的蜂胶其芳香气味不同,用口尝时,辛辣中带点苦味,舌、唇部位有麻痹感。常温下为不透明固体,相对密度大小与树脂的来源和含蜡量有关。蜂胶是一种非结晶状、有黏性的天然混合物,温度高于25℃时逐渐变软,当温度高于60℃时就逐渐融化为液体,具黏性和可塑性;不溶于水,部分溶于乙醇,极易溶于乙醚、丙酮和氯仿。
1.2 蜂胶的化学成分
由于蜜蜂采胶的季节、地区、植物不同,蜂胶所含成分常不一致。迄今为止,人们已从蜂胶中分离并鉴定出300多种物质。虽然组成成分非常复杂,但仍像蜂蜡或蜂毒那样有相对固定的化学组成,目前已确知的有黄酮类、萜烯类、醌类、酯类、醇类、酚类、醚类、有机酸、氨基酸、酶类、维生素及矿物质等。
2 蜂胶的保鲜机理
近年来,研究表明,蜂胶作为一种具有良好前景的新型天然食品保鲜剂,其保鲜机理主要包括三个方面:首先蜂胶本身具有较强的抑菌、抑病毒特性,可直接抑制细菌、病毒的繁殖。其次蜂胶中含有抗氧化成分,具有极强的抗氧化能力,可有效防止食品中的功能成分的氧化。再次蜂胶具有良好的成膜性,膜的形成可以起到阻止微生物侵入食品和隔离氧气、减少食品中水分蒸发的作用。
2.1 蜂胶具有较强的抑菌、抗病毒特性
蜂胶的功能与其化学成分密切相关,蜂胶的抑菌、抑病毒活性主要来源于其中的黄酮、芳香酸及其脂类化合物。前苏联喀山兽医学院研究人员首先证实了蜂胶的抗菌活性,它可以抑制金黄色葡萄球菌、链球菌、枯草杆菌、沙门氏菌、大肠杆菌、耐酸杆菌等近20种细菌,对革兰氏阳性菌的抑制尤为明显。贺天笙等用蜂胶乙醇浸出物对14个菌种进行抗菌实验,发现蜂胶对革兰氏阴性的脑膜类球菌、不凝集弧菌和致病性嗜盐菌亦有较强的抗菌作用[1]。除此之外,蜂胶对酵母菌、霉菌也有较强的抑制作用。据研究报道,利用蜂胶的提取物对牛痘病毒、乙肝病毒、小泡性口腔炎病毒、流感病毒、疱疹病毒、骨髓灰质炎病毒等进行抗病毒试验,结果发现蜂胶提取物具有较强的抗病毒活性。其中,国外研究者用体外试验研究蜂胶对Ⅰ型单纯性疱疹病毒(HSV-Ⅰ)、Ⅱ型单纯性疱疹病毒(HSV-Ⅱ)、Ⅱ型腺病毒、泡状口炎病毒(VSV)、Ⅱ型脊髓灰质炎病毒等5种DNA和RNA病毒的作用,发现蜂胶能抑制溶酶体H+-ATP酶和磷酸酯酶A2的脱壳作用,影响病毒转移基因的磷酸化,从而能抑制病毒DNA和RNA的合成[2]。
2.2 蜂胶具有极强的抗氧化性
蜂胶是一种高效安全的天然抗氧化剂,它对由Fe2+等金属离子诱导的脂质过氧化作用有明显的抑制作用,还能有效淬灭超氧阴离子和烃基自由基。蜂胶中含有许多不饱和的醇、醛、酮、酸、黄酮和萜烯类化合物,它们具有强抗氧化能力,尤其是其中所含的咖啡酸苯乙酯(CAPE),是蜂胶中发挥抗氧化活性最主要的成分。由于蜂胶具有极强的抗氧化性,它可以防止食品中的功能成分氧化造成的变质、变色,从而延长食品的保质期。
2.3 蜂胶具有良好的成膜性
蜂胶粘性大,具有良好的成膜性,将其涂布在食品表面会形成一层极薄的膜,一方面可以阻止微生物侵入食品;另一方面可以隔离氧气,减少水分蒸发,降低呼吸强度,调节新陈代谢,减少养分消耗,延缓食品变软、变质,防止食品腐败变质,从而延长食品保鲜时间。
3 蜂胶的安全性
3.1 蜂胶的毒性
国内外许多试验报告证实蜂胶的毒性很低。李海山等[3]利用蜂胶乙醇提取物进行皮肤急性毒性试验,未出现由于吸收产生的毒性反应和死亡情况,皮肤刺激试验,也未出现充血、红肿等不良反应。黄汉清等通过蜂胶低剂量静脉给药、腹腔给药、口服给药对小鼠进行急性毒性和亚急性毒性试验,试验小鼠均未产生不良的毒副反应,有关组织剖检无任何变态,重量也无明显差异。Derevici给小鼠注射蜂胶液后,对其脑、肝、肺、脾、肾等内脏进行组织学检查,均无炎症、变性、恶变征象,证明蜂胶无致癌性。官正学等利用小鼠进行蜂胶致畸胎试验,研究结果证明蜂胶无致畸胎性[1]。Arvouet-Grand[4]等研究发现,蜂胶提取物对小鼠口服的LD50大于7340mg/kg。日本食品分析中心通过对产自巴西和中国的蜂胶乙醇提取物进行急性毒性试验,推断蜂胶经口服的LD50是3600mg/kg[5]。尽管国内外关于蜂胶毒性的报道及LD50不一致,但研究者均认为蜂胶提取物的毒性非常低,作为食品添加剂应用于食品的防腐保鲜是安全的。
3.2 蜂胶的过敏性
蜂胶中的主要致敏源是:3-甲基-2-丁烯咖啡酸、3-甲基-3-丁烯咖啡酸、2-甲基-2-丁烯咖啡酸、咖啡酸苯乙酯、咖啡酸、卞基咖啡酸盐及1,1-咖啡二甲烯丙酯[6]。蜂胶过敏症主要是直接接触引起的,而口服蜂胶几乎不会引起过敏。蜂胶过敏通常是次生性的,导致过敏的这种接触性抗原是从植物中来的。过敏与体质、药物的接触和服用剂量、方法以及服用次数等因素有关。蜂胶过敏只有少数人发生,而且也不严重。除了过敏反应外,蜂胶在使用方面并没有发现其它副作用。
4 蜂胶在食品保鲜上的应用
传统化学保鲜剂的致病、致残、致死及其药物残留污染环境等不利因素阻碍着其在食品保鲜行业发挥更大的作用,研究和开发新型的天然安全保鲜剂是大势所趋。蜂胶作为一种广谱高效、无毒的天然保鲜剂,克服了传统化学保鲜剂的不利影响,在食品保鲜的应用中得到了广泛重视。
4.1 蜂胶在果蔬保鲜中的应用
蜂胶作为生物保鲜剂,可应用于各种水果蔬菜的贮藏保鲜,并能较好地保持果蔬的光泽、颜色和口味等,尤其在减少果蔬表面水分丧失和降低腐烂率上效果明显。蔬菜经蜂胶乙醇液喷洒处理,可明显推迟其萎蔫、枯黄和腐败时间,且口感良好。霍君生[7]等采用蜂胶提取液处理菜豆,发现其对菜豆的生理代谢有明显的影响,可以显著降低菜豆的失水失重,抑制糖的转化,使呼吸代谢减慢,从而延长菜豆的贮藏寿命。当柑桔表面腐烂长霉时,用适量蜂胶乙醇液喷射,第2天即可杀灭霉菌。另外还有蜂胶作为保鲜剂应用于葡萄等水果及人参的报道。将蜂胶提取液配制成150~200倍的稀释液,均匀地喷洒在葡萄表面,经自然风干后入库贮藏。贮藏温度为1~4℃,湿度为80%~90%,90d后,喷洒过蜂胶提取液的葡萄好果率为91.8%,鲜果指数为80.0%,而对照组葡萄好果率为70.5%,鲜果指数为75.0%。由此可见,蜂胶提取液对葡萄保鲜具有显著效果[8]。
4.2 蜂胶在肉及肉制品保鲜中的应用
肉及肉制品在加工、运输、贮藏和消费过程中,易发生腐败变质。传统的化学防腐剂已不能满足人们对肉类的需求。近年来,人们发现蜂胶作为天然保鲜剂应用于肉及肉制品储藏保鲜中效果明显。汤凤霞[9]等研究了蜂胶对猪肉的保鲜效果,用8%蜂胶液保鲜的猪肉在36h后仍能保持新鲜,肌肉呈红色,脂肪洁白,挥发性盐基氮、硫化氢、过氧化酶等指标均符合国家一级鲜肉标准。4%的蜂胶液能使猪肉24h内保持一级新鲜度,而对照组只能保持12h的新鲜度,用蜂胶保鲜的猪肉口感和风味保持不变。另有报道认为,用0.024%的蜂胶乙醇提取液处理猪肉可起到较好的防腐作用,腐败时间比对照组推迟近15d。
4.3 蜂胶在禽蛋保鲜中的应用
将蜂胶乙醇提取物均匀地涂在禽蛋上,可形成一层淡黄色的均匀致密膜,这层膜能调节蛋内呼吸,抑制水分蒸发,防止外界微生物的进入,从而能保持蛋内环境稳定,起到保鲜作用。
倪辉[10]等研究了蜂胶对鸡蛋表面常见菌的抑制作用及其对鸡蛋的保鲜效果。结果表明,蜂胶可在枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、无恒变形杆菌、荧光假单胞菌及沙门氏菌的培养平板上形成抑菌圈;1%的蜂胶平板可完全抑制以上5种细菌的生长;蜂胶还对鸡蛋表面混合菌有明显的抑制作用;1.5%的蜂胶溶液即可对鸡蛋的保鲜产生显著的效果。
4.4 蜂胶在乳制品保鲜中的应用
ElNawawy[11]等研究了蜂胶液对酸奶中菌群体系的影响,指出蜂胶液能有效抑制脱脂乳和酸奶的致病菌。孙亦阳[12]研究了不同浓度的蜂胶对鲜奶的保鲜作用。研究表明,在灭菌前加入质量分数为0.1%蜂胶,可将鲜奶的保存期延长一倍多,同时不影响乳制品本身的品质。
4.5 蜂胶在水产品保鲜中的应用
在水产品加工过程中使用蜂胶作为防腐保鲜剂,可使鱼、虾的保鲜期大大延长,而且安全无毒。在虾捕获48h后,头尾和肢体即变黑变质发臭,用蜂胶乙醇提取液处理后,可防止虾体变黑腐败,储存期可大大延长。Yang[13]等研究了蜂胶对鱿鱼的作用,发现蜂胶液不仅能抑制鱿鱼上的微生物繁殖,而且能使鱿鱼保持原有水分、品质和风味不变。
4.6 蜂胶在食用油脂保鲜中的应用
油脂氧化是食品变质的主要原因之一,同时还会产生一些有毒副作用的物质,严重影响食品的质量和安全。乞永艳等[14]研究了蜂胶对猪油、核桃仁、色拉酱等富含油脂的食品的抗氧化作用,发现蜂胶能明显延缓这些食物的氧化酸败,其抗氧化活性优于同剂量的BHT和PG;且维生素C、维生素E和柠檬酸对蜂胶的抗氧化性有协同增强作用。付英娟等[15]研究了蜂胶提取物对菜籽油抗氧化性的影响,研究表明,蜂胶提取物抗氧化性优于茶多酚,与维生素C相近。当蜂胶提取物的添加量为0.06%时,具有较好的抗氧化性能,且酒石酸对其协同增效作用较好。
5 蜂胶在食品保鲜中的应用前景
近年来,人们对食品安全性的关注日益密切,因而对食品保鲜剂的安全性也提出了更高的要求。蜂胶具有多种生物活性,具有安全无毒、广谱抗菌和易成膜等特性,是公认的一种无毒无害的天然食品保鲜剂。我国是世界养蜂大国,蜂胶资源丰富,开发高档天然蜂胶食品保鲜剂,可使蜂胶资源得到充分利用,且无需投入大量设备,投资少、技术简单,比同类产品成本低,有着极其广阔的应用开发前景。但是,目前多数研究集中于单一蜂胶提取物的研究,对于与其它天然抗氧化剂、防腐剂的混合使用的研究较少,因此,这将是蜂胶研究的一个新方向。
[1]王贻书.蜜蜂产品学[M].北京:农业出版社,1996:276-280.
[2]骆尚骋译.蜂胶-化学组成、生物学特性和治疗作用[J].中国养蜂,1997(6):30.
[3]李海山,梁崇礼,李树荣.蜂胶提取物的安全性试验研究[J].中国实验动物学报,2000,8(3):48-49.
[4]Arvouet-Grand A.Propolis extract.Part 6.Subacute toxicity and cutaneous primary irritation index[J].Journal de Pharmacie de Belgique,1993,48:165-170.
[5]陈东海,闰德斌.蜂胶的安全性急性毒性实验 [J].养蜂科技,1999,(3):29-31.
[6]G A Burdock.Review of the biological properties and toxicity of bee propolis[J].Food Chem Toxicol,1998,(36):347-363.
[7]Huo JS,Guan Y C,Deng C J.The effect of propolis 0i1 bean storage physiology in normal temperature[J].Ebeiaer Univ,1994,17(S):266-268.
[8]原京超.蜂胶在葡萄贮藏保鲜上的应用[J].果农之友,2003,(1):43.
[9]汤风霞,高飞云,乔长展.蜂胶对猪肉保鲜效果的初步研究[J].宁夏农学院学报,1999,20(2):37-40.
[10]倪辉,杨远帆.蜂胶对鸡蛋保鲜作用的研究[J].食品工业科技,2001,22(4):12-14
[11]EINawawy MA,Mohamed MI,Abdulsalam KS.Propolis effect on some dairy lacticacid bacteria[J].Annals ofAgricultural Science of Moshtohor(Egypt),1995,1(4):2065-2072.
[12]孙亦阳.蜂胶乙醇浸提液在牛乳制品保鲜中的效果研究[J].乳品工业,2004,6(2):42-45.
[13]Yang S Y,Lee N H,Hong S P,et al.Effects of propolis treatment on the quality of dried squid[J].Korean Journal of Food Science and Technology,1999,31(2):356-360.
[14]Qi YY,Ruo SY,Liu FR,et al.Study On the Antioxidative action of propolis[J].Chinese Cereals oils Assoc,2001,16(4):18-21.
[15]付英娟,张建新,李晓龙.蜂胶提取物对菜籽油抗氧化性的研究[J].中国油脂,2006,31(8):55-57