2013年食品防腐剂的应用及发展趋势调研
2013-07-22谢纲忠张全
谢纲忠,张全
(1.天津市食品研究所有限公司,天津 301609;2.天津市肉类联合加工厂,天津 300300)
食品保藏不当,很容易腐败变质。食品腐败的原因有多方面,包括物理、化学、酶及微生物等四个方面的因素,其中微生物作用最为严重。食品中丰富的营养成分和大量的水分适合于各种微生物的生长繁殖,而微生物的生长繁殖是最终导致食品腐败变质的根本原因[1]。为了防止食品腐败变质,人们用了许多方法来保藏食品,如传统的干燥法、盐渍法、糖渍法、烟薰法、酒泡法,以及现代工艺的罐藏法、脱水法、冷藏冷冻法、真空包装法、酶保鲜法、添加食品防腐剂等保鲜保质方法。以上方法共同效果就是灭菌或抑菌,以达到阻止微生物的生长、繁殖,防止食品腐败。而添加食品防腐剂是现代食品加工业应用最广最行之有效最简单易行最普遍最低成本的方法。在结合灭菌和密封等加工工艺的条件下,添加食品防腐剂对于提高食品保存性和延长食品保质期效果相当显著。
食品防腐剂的研究和应用一直处在快速发展中,随着国内银象和伟日等乳酸链球菌素和纳他霉素防腐剂的生产厂家的大力发展和产品的推广应用,乳酸链球菌素、纳他霉素也逐步被市场认识、应用市场得到开拓,而传统的毒性相对较大的苯甲酸钠的应用空间越来越小,有部分被替代的趋势。
1 食品防腐剂的分类
食品防腐剂按来源主要分为化学类防腐剂和天然类防腐剂。
1.1 化学类食品防腐剂
化学类食品防腐剂可分为3 大类,分别是酸性防腐剂、酯型防腐剂、无机盐防腐剂。
1.1.1 酸性防腐剂及其特点
酸性防腐剂如苯甲酸、山梨酸和丙酸以及它们的盐类。这类防腐剂的特点是体系酸性越大,其防腐效果越好,而在碱性条件下几乎无效。
1.1.2 酯型防腐剂及其特点
酯型防腐剂主要包括对羟基苯甲酸酯类、没食子酸酯、抗坏血酸棕榈酸酯等。这类防腐剂的特点就是在很宽的pH 范围内都有效,毒性也比较低。
1.1.3 无机盐防腐剂及其特点
无机盐防腐剂主要包括含硫的亚硫酸盐、焦亚硫酸盐、硝酸盐及亚硝酸盐等。这类防腐剂的特点是一方面对食品起到防腐作用,更重要的是其与食物组分反应而起到呈色呈味的作用。
1.2 天然食品防腐剂
天然食品防腐剂是从植物、动物、微生物中直接分离提取的具有防腐作用的一类物质,也称作生物防腐剂。根据来源可分为3 种类型:动物源天然防腐剂、植物源天然防腐剂和微生物源天然防腐剂。
1.2.1 动物源天然防腐剂及其特点
动物源天然防腐剂是指从动物体内提取出来的防腐剂。常用的主要包括:蜂胶、鱼精蛋白、壳聚糖等。这类防腐剂的特点是本身就是含较高营养价值的食品,纯天然,无毒,资源较为稀缺,价格高。
1.2.2 植物源天然防腐剂及其特点
植物源天然防腐剂是指从植物中提取出来的有效抑菌成分,如茶多酚、丁香油、大蒜素等,其抑菌面窄以及影响产品色泽、味道的局限还有待科技人员对其更深的研究和开发,但由于植物源天然防腐剂的原料资源丰富、价格低廉,对其的研究一直是国内外开拓食品防腐剂新领域的研发热点。
1.2.3 微生物源防腐剂及其特点
微生物源防腐剂是指由微生物产生而分离提取的抑菌物质,具有安全、高效、无毒的特点。目前应用产品主要有乳酸链球菌素和纳他霉素等。
乳酸链球菌素是由Lactococcus lactic 菌株产生的一种由33 个氨基酸残基组成的多肽,是第一个应用于食品防腐的细菌素,其生产基因稳定,陆续被许多国家接受和使用。主要用于乳和乳制品、肉和肉制品的防腐保鲜。乳酸链球菌素对革兰阳性菌特别是芽孢菌有很好的抑制作用。
纳他霉素,商品名称为霉克,是链霉菌经生物技术精炼而成的生物防腐剂,对真菌、酵母菌、某些原生动物和某些藻类作用效果好,无抗细菌活性[2]。
2 食品防腐剂的使用规定
虽然食品防腐剂对提高食品保存性和延长食品保质期效果相当显著,但是,和各类食品添加剂一样,根据添加剂的毒理性及其性能特点,食品安全国家强制标准GB 2760《食品添加剂使用卫生标准》对各种食品防腐剂的使用范围和最大使用量作了明确规定,也对混合使用两种以上防腐剂时做了各自用量占其最大使用量之和不应超过1 的特别规定。任何违反GB 2760 中的规定而超范围、超限量使用都被视为违规使用,将构成食品安全事故风险。
食品生产只要按照国家安全标准GB 2760 中的规定添加防腐剂,对食品是有益无害的,对消费者是安全的。
3 食品防腐剂应用调研
本次调研为抽样调研,选择某大型超市食品货架上的食品作为调研对象,共调研老百姓日常消费购买的各类代表性食品共66 种,有大宗食品,也有小食品,有大品牌产品,也有小品牌产品,其标示使用防腐剂的情况如表1。
表1 代表性食品标示使用食品防腐剂的情况调查表Table 1 Questionnaire about food preservatives labelled on the packages of typical foods
续表1 代表性食品标示使用食品防腐剂的情况调查表Continue table 1 Questionnaire about food preservatives labelled on the packages of typical foods
由表1 可知,所调查的66 个食品样本基本涵盖了老百姓日常用到的各类食品,应当说具有相当的代表性。经统计,其中有32 种即48.50%的调研食品不添加任何防腐剂,其保质期在1 个月~36 个月之间,这部分食品之所以不添加任何防腐剂,其原因之一是,微生物的生长繁殖的基本条件是要求有足够的水分、养分,适宜的温度和湿度,甚至有的必须是有氧,若食品中微生物的生长繁殖条件不存在,当然就无需做防腐处理了;原因之二是,经高温条件灭菌的食品,如罐头类,由于其杀菌工艺可使产品达到商业无菌标准,当然也无需添加任何防腐剂了。
所调研的66 个食品样本中,34 个添加了防腐剂,约占51.50%,其中添加苯甲酸钠的15 个,添加山梨酸钾的16 个,添加脱氢乙酸钠的3 个,添加双乙酸钠的2 个,添加丙酸钙的1 个,添加乳酸链球菌素的5个,添加纳他霉素的1 个。由此可以推知,食品工业最常用的传统防腐剂山梨酸钾、苯甲酸钠目前依然是最常用的食品防腐剂,尤其是在一些传统食品的防腐应用中。但是,一些大型食品公司如娃哈哈集团、正大公司在一些适合的新产品中正积极使用新型高效生物防腐剂,最典型的应用就是娃哈哈集团的营养快线系列产品,添加了乳酸链球菌素。很遗憾的是,作为另一种天然生物防腐剂,对霉菌和酵母菌针对性强的纳他霉素,在本次调研中仅发现一种食品标示有应用。而本研究人员在实验室试验中试用过纳他霉素,其对食品表面霉菌的防腐效果是相当显著的,纳他霉素可有效地杀死而非仅仅是抑制霉菌的繁殖。
所调研的食品样本中使用到的各种防腐剂各自所用到的食品样本数使用占比分别为,苯甲酸钠占34.9%、山梨酸钾的占37.2%、脱氢乙酸钠占7.0%,双乙酸钠占4.7%、丙酸钙占2.3%、乳酸链球菌素占11.6%、纳他霉素占2.3%,如图1 所示。
图1 调研食品样本中各种防腐剂的应用情况Fig.1 Research on the application of various preservatives in food samples
由图1 可知,作为使用系统风险小、安全、无毒、高效的,值得大力推广应用的新型天然生物防腐剂如纳他霉素等,还远未达到其应有的应用水平,远未达到其应具有的应用广度和深度,有很大的市场潜力。正因为其安全、无毒、高效,不存在超量使用引起中毒、致癌风险,所以,它们的推广应用对整个食品工业是大有裨益的,国家相关政策应当给予大力支持。
4 食品防腐剂的发展及应用趋势
在消费者对食品防腐剂思想认识层面上,首先,消费者应科学对待食品防腐剂在食品中的应用,走出防腐剂对人体有害无益的误区,在购买食品时,不应一味追求不添加任何防腐剂的产品,因为,市场上“本产品不含任何防腐剂”只是厂商对消费者心理的迎合,有些产品如罐头食品本身就不用添加防腐剂;其次,也要让消费者知道,食品防腐剂只要按照国家规定的使用标准来规范添加,是不会对人体产生毒害的。而只有消费者对食品防腐剂的正确认识才将更有利于食品防腐剂产业乃至食品工业的健康发展。
食品工业之所以能发展成为国民经济的一个重要支柱产业,主要是由于食品工业为人们提供了大量卫生、可口、方便又营养的食品,其中食品防腐剂功不可没,它是大部分食品延长保质期不可或缺的,是食品工业中主要的添加剂之一。食品防腐剂将随着我国食品工业的发展而不断地发展。
食品防腐剂的发展,一是由毒性较高向毒性更低、更安全方向发展。二是由化学合成食品防腐剂向天然食品防腐剂方向发展。鉴于化学合成食品防腐剂的安全性和其它缺陷,尤其不正确使用、不规范添加、或误操作时带来严重的系统风险,出现防腐剂中毒、致癌现象是可能发生的,其对人体健康和生态环境都构成不利的影响。所以,食品科研人员一直在探索更安全、更方便使用的天然食品防腐剂,如微生物源的乳酸链球菌素、纳他霉素、红曲米素等;动物源的溶菌酶、壳聚糖、鱼精蛋白、蜂胶等;植物源的琼脂低聚糖、杜仲素、辛香料、丁香、乌梅提取物等;微生物、动物和植物复合源的R-多糖等。其中,在生物防腐剂中,微生物源的天然食品防腐剂因其安全、无毒、高效、来源广、适应性广、性能稳定等优点而成为食品生物防腐剂中研究、应用和发展的一个重要方面。微生物源防腐剂主要以天然农产品为原料,利用微生物发酵法而生产制备。由于其灭菌效果和生产能力等的局限,微生物源防腐剂尚不能完全取代化学防腐剂,但其至少可以减少化学防腐剂的使用量,达成化学防腐剂和天然防腐剂组合应用,使食物杀菌条件更趋温和,并可以产生可观的社会效益和经济效益。因此,微生物源天然食品防腐剂具有广阔的发展前景。而目前值得大力推广的是生产技术、生产能力、产品应用完全成熟的乳酸链球菌素、纳他霉素产品。
所以,随着食品科技水平的发展,利用安全、高效生物防腐剂替代或部分替代化学防腐剂已成为一种必然趋势。
[1]林科.食品防腐剂的种类及其研究进展[J].广西轻工业,2009,131(10):9
[2]赵电波,陈必春,张小利,等.新型食品防腐剂[J].食品与药品,2007,9(3A):70