中草药及其提取物在食品防腐中的应用研究进展

王晔，张辉华，胡民强

（佛山科学技术学院动物科学系，广东佛山528231）

中草药及其提取物在食品防腐中的应用研究进展

王晔，张辉华，胡民强

（佛山科学技术学院动物科学系，广东佛山528231）

就中草药防腐剂的种类、有效成分以及几种常见的中草药防腐剂进行了论述，同时指出了理想天然食品防腐剂应具备的特点以及发展趋势，目的旨在为开发新型、高效、安全的天然食品防腐剂及其在生产中的应用提供参考。

中草药；食品；防腐

食品在生产加工和贮藏过程中容易受到各种有害微生物的感染而导致腐败变质，为了抑制有害微生物的生长繁殖，防止腐败变质，延长保质期，一般在食品中添加防腐剂。目前食品工业使用的防腐剂有化学合成和天然防腐剂两类，以化学合成的为主，但化学防腐剂存在致畸、致癌和易引起食物中毒等危害人体健康的问题。研制效果好、无毒副作用的天然食品防腐剂受到世界各国的重视。理想天然食品防腐剂应具备以下特点：①抗菌谱广，对绝大多数引起食品腐败的微生物具有抑制或杀灭作用；②本身无毒副作用以及在加工和贮藏过程中不会产生有毒有害物质，食用安全；③添加量少，在低浓度下就可以抑菌或杀菌；④不会造成食品产生异味，同时能尽量保持原有风味；⑤资源丰富而且价格低廉。研究表明，有的中草药及其提取物作为食品防腐剂，不但能起到对食品的防腐保鲜作用，而且还具有抗氧化、清热解毒和滋补等保健功能，是一种安全高效具有广阔应用前景的天然食品防腐剂。

1 中草药防腐剂的主要植物种类

中草药的种类，有5000多种，常用的有700～800种，有抗菌作用的有300多种。根据目的不同中草药主要有以下几种分类：①按药物功能分为解毒药、清热药、理气药和活血化瘀等类中草药；②按药用部分分为根、叶、花、皮和籽实等类中草药；③按有效成分分为含生物碱、挥发油和甙类等类中草药；④按自然属性分为植物、动物和矿物等类中草药。香辛科植物大部分属中草药范畴，部分香辛科植物作为食品调味剂和防腐剂具有悠久的历史。对香辛科植物进行的抑菌抗菌试验表明，许多香辛科植物都有不同程度的抗菌防腐作用，真正起作用的是其精油成分。目前开发应用的中草药防腐剂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、桃金娘科桉树属的柠檬桉植物等、姜科的砂仁属和姜黄属某些植物、唇形科的紫苏植物等以及禾本科的香茅和芸香草植物。有抑菌、杀菌作用的中草药常见的有穿心莲、金银花、黄芩、四季青、板蓝根、蒲公英、黄柏、黄连、大蒜、鱼腥草、野菊花、大青叶、连翘等，但重点研究开发的中草药天然食品防腐剂不过几十种。

2 中草药抗菌防腐成分

中草药及其提取物的活性成分主要有生物碱、萜类、黄酮、酚醇和酯类等成分，在一种植物中存在不同的抗菌成分，在不同的植物中含有相同的抗菌物质。黄连的有效成分小檗碱可抑制金黄色葡萄球菌和痢疾杆菌等细菌的呼吸、糖代谢过程以及蛋白质及核酸的合成；大蒜中蒜氨酸和其自身的蒜酶在一定的条件下酶解产生的主要活性成分大蒜素具有很强的抑菌杀菌作用，作用于细菌，干扰细菌代谢，抑制细菌的生长和繁殖［1］；花椒属植物对一些致病菌有较强抑杀作用的是所含的生物碱，柑桔属果皮中的未成熟精油对指状青霉和意大利青霉有很强的抑杀作用，姜黄所含的姜黄素及部分挥发性油对金黄色葡萄球菌有较好的抑杀作用，桉叶水煮提取物和乙醇浸提物对金黄色葡萄球菌和副伤寒杆菌有良好的抑制作用［2］。有的中草药能产生多种生物活性物质，通过溶菌、杀菌、溶解靶细胞等而杀伤细菌，有的中草药可中和细菌毒素或者减轻毒素的危害，如连翘中含的连翘酚和鱼腥草中含的鱼腥草素除抗菌防腐外，还有抗内毒素作用。有的研究表明，中草药不同溶剂的提取物其成分含量和抗菌效果有所差异。

3 几种主要中草药防腐剂

3.1 金银花

金银花被誉为清热解毒的良药。金银花富含有机酸、挥发油、黄酮类等成分，有机酸类被认为是抗菌防腐的主要活性物质，包括绿原酸、异绿原酸、咖啡酸以及木樨草素苷等［3-4］，对金黄色葡萄球菌、痢疾杆菌、肺炎双球菌等致病菌有较强的抑制作用。赵彦杰（2007）研究表明，金银花叶提取液对供试的几种主要危害食品卫生、安全的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽胞杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、青霉、黑曲霉、黄曲霉和酿酒酵母等均有一定的抑制作用，最低抑菌浓度因细菌种类的不同而不同［4］。赵良忠等（2001）试验结果表明，金银花提取物中的抑菌成分对供试的几种细菌和霉菌均有明显的抑菌作用，最低抑菌浓度分别为金黄色葡萄球菌3%、肠杆菌6%、枯草杆菌5%、青霉8%、黑曲霉6%、黄曲霉8%［3］。林雄平等（2008）从金银花中提取水溶性多糖，对7种常见的食品腐败菌进行的抗菌试验结果表明具有一定的抗菌活性［5］。金银花、鱼腥草、灰灰菜、石香薷、大青叶5种中草药提取物对宝庆丸子有良好的防腐效果，以金银花、石香薷效果最好。目前金银花单独作为肉类食品防腐保鲜剂的不多。

3.2 连翘

连翘是清热解毒、消肿散结的中药。连翘抗菌的主要成分是连翘酚［6-7］。俞祟灵（1960）从连翘果壳中分离出酚类化合物连翘酚，抗菌试验表明对金黄色葡萄菌及志贺氏痢疾杆菌的抗菌作用最大［7］。王维华等（1996）采用几种不同的溶剂提取连翘中的抗菌有效成分，通过对鲜鱼制品的保存试验和新鲜度的常规检测，证实连翘提取物对常见的食品污染菌均有抑菌作用，乙醇提取物抑菌作用最强，能有效延长食品的保质期［6］。刘世旺等（2007）比较和分析了不同连翘提取物浓度下细菌生长曲线和抑菌作用特点，发现0.01g/ml的提取物对摇床培养的金黄色葡萄球菌生长具有较强的抑制作用，0.10 g/ml的提取物对摇床培养的大肠杆菌生长具有一定的抑制作用，连翘乙醇提取物选择性抑菌作用明显［8］。马雪梅等（2012）研究表明，连翘的乙酸乙酯提取物具有抑制大肠杆菌的作用［9］。连翘不仅具有显著的抗菌、抗病毒作用，而且还有逆转耐药菌的作用。连翘提取物在日本早已作为一种天然防腐剂广泛应用于食品防腐保鲜。

3.3 竹叶

竹叶是清热解毒中药，其抗菌防腐的活性成分主要是有机酸类和酚类化合物。竹叶中含有的黄酮类、酚类及酯类等成分具有良好的抗自由基能力，抗菌作用与茶多酚相似。1～3%浓度竹叶食品防腐剂在酸性和中性条件下对细菌、酵母菌、霉菌均有抑制作用，对肉类等食品具有防腐保鲜效果，且能保持食品的原有风味和营养成分［10］。楼鼎鼎等（2004）在中式香肠中添加0.01%～0.02%的竹叶抗氧化物（AOB）能显著增强产品的抗氧化性能，对中式香肠的色泽、风味和口感均无不良影响，还能有效降低产品的亚硝酸含量［11］。张伟等（1998）试验表明，竹叶乙醇提取液对食品致病菌伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、肉毒梭菌等均有不同程度的抑制作用，提取液浓度越高抑菌作用越强，作用时间越长抑菌效果越强［12］。Chuyen等用5种溶剂对竹叶进行提取，发现除水提取物抑菌效果较差外，醇、酮、醚和酯类的提取物抑菌效果强［13］。日本从竹叶中提取的高效天然防腐剂，已广泛应用于肉类加工品和鱼糜制品等。大量研究表明，使用竹叶天然食品防腐剂安全、无毒副作用。

3.4 大蒜

大蒜主要活性成分是大蒜素，具有很强的抑菌杀菌作用，而且抗菌谱广［14］。研究表明，低浓度大蒜乳化油对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、伤寒杆菌、痢疾杆菌的繁殖体有抑制作用，高浓度大蒜乳化油完全可以杀死这些细菌繁殖体，但浓度高低对芽孢杆菌没有作用［15］。大蒜素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度分别为2.5%和1.25%［16］。用5%大蒜液保鲜剂浸渍后，在26℃时可延长鲜鸡肉货架保鲜期，4℃条件下货架保鲜期从10天延长到20天［17］。陈晓月等（2008）试验表明，大蒜素在体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抑杀作用［1］。王珺等（2011）试验表明，大蒜生姜复配后提取液抑制细菌及真菌生长的效果优于苯甲酸钠，对金黄色葡萄球菌、黑曲霉、酿酒酵母具有很强抑制作用，大蒜提取液对大肠杆菌具有很强抑制作用［18］。刘文群（2006）认为大蒜对细菌和霉菌的抑制效果优于生姜［19］。刘力等（2000）试验表明，大蒜对兔肉干不但具有杀菌抑菌保鲜作用，而且对兔肉干的风味和色泽均无不良影响［20］。

3.5 大青叶

大青叶是清热凉血的解毒中药。大青叶含有生物碱、有机酸和苷类化合物，其提取物靛玉红为抗病原微生物的主要活性成分。大青叶煎剂在体外对金黄色葡萄球菌、甲型链球菌、脑膜炎双球菌、肺炎链球菌、卡他球菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、流感杆菌、白喉杆菌及痢疾杆菌有一定抑制作用。周丽娜等（2006）通过复方大青叶注射液体外抑菌及抗内毒素的试验表明，复方大青叶注射液体外具有广谱抗菌作用，不仅对革兰阳性细菌有较强的抑菌作用，而且对某些真菌也有较强的抑菌作用，还有较强的抗内毒素活性［21］。赵良忠等（2004）进行的大青叶抗菌物质提取及抗菌效果研究结果表明，大青叶提取浓缩液（浓缩比为5∶1）对大肠杆菌及枯草杆菌的最低抑菌浓度为2.77%、青霉和黄曲霉为0.55%，金黄色葡萄球为0.055%［22］。

3.6 黄连

黄连是清热燥湿、泻火解毒中药。黄连主要含生物碱，如小檗碱、黄连碱、药根碱、表小檗碱、甲基黄连碱等，其中小檗碱具有广谱抗菌作用，对痢疾杆菌、伤寒杆菌、副伤寒杆菌、大肠杆菌、葡萄球菌、溶血性链球菌等革兰氏阳阴性菌有较强的抑制作用。邱世翠等（2002）探讨了黄连的体外抑菌作用，黄连浸出液对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、变形杆菌、炭疽杆菌均有明显抑菌作用［23］。王婷婷等（2011）测定了黄连和连翘对6种常见食品污染菌的抑制效果，黄连和连翘配伍后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、藤黄微球菌、汉逊酵母和黑曲霉6种菌均有一定的抑制能力，黄连与连翘间有协同抗菌作用［24］。任顺成等（2010）进行的30种中草药提取物对食品中常见的3种细菌的影响试验得出，黄连、大黄、厚朴和丁香的水提取液，黄连、厚朴、虎杖和丁香的无水乙醇提取液，以及黄连、大蒜、厚朴、丁香的石油醚提取液的抑菌能力较强［25］。

3.7 鱼腥草

鱼腥草是清热解毒的中药。鱼腥草含挥发性油，抗菌有效成分主要有癸酰乙醛、月桂醛和芳樟醇等。对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用，对大肠杆菌、枯草杆菌、变形杆菌也有一定的作用。徐燕（2007）研究表明，鱼腥草醇提取物对常见食品污染菌有较强的抑制作用，对大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度为6.25mg/mL，对金黄色葡萄球菌为12.5mg/mL，对汉逊酵母菌为25mg/mL，对黑曲霉及青霉等均为50mg/mL［26］。刘荣鹏（2013）认为鱼腥草素是鱼腥草中的有效抗菌成分，在低温和常温下对多种微生物均有抑制作用，鱼腥草素对外源性微生物引起的食品腐败变质具有很好的防腐作用，可作为某些食品的天然防腐剂［27］。毛琼等（1999）认为鱼腥草乙醇提取物对大肠杆菌有较强的抑制作用［28］。鱼腥草除作为食品防腐剂外，还可作为蔬菜食用。

3.8 其他中草药

抗菌防腐保鲜的中草药有很多。舒友菊等（2010）试验表明，紫苏对大肠杆菌的抑制作用强，最低抑制浓度为0.391%；丁香、艾叶、紫苏、青蒿对金黄色葡萄球菌有很强的抑制作用，最低抑制浓度均为0.391%［29］。黄丹等（2010）认为紫苏提取物因富含植物多酚类物质和黄酮类化合物,表现出很强的抗氧化活性和抑菌特性,是一种高效、低毒的天然食品防腐剂［30］。文学（2009）研究表明，青蒿素对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用，且随着浓度的增加抑菌作用也随之加强［31］。余伯良（1998）报道在培养基pH4.5时山苍子油对多数霉菌的最低抑制浓度为1.77mg/ml，与山梨酸钾的抑菌强度相近，比苯甲酸钠强［32］。宫霞（1999）试验表明，银杏叶提取物中多种长链酚类物质是主要的抗菌物质［33］。夏秀芳等（2008）试验表明，肉桂、丁香、迷迭香的醇提取物对冷却肉有不同的保鲜效果，能有效延长货架期［34］。有杀菌抑菌作用的中草药很多，大部分可作为抗菌防腐保鲜剂食用。

3.9 中草药复配方

中草药之间存在抗菌抑菌保鲜的协同增效作用。张卫红等（2000）利用中草药及其配伍进行抑菌试验，发现适当复配可提高抗菌效果，不仅能降低使用浓度，而且抗菌范围更广［35］。毛琼（1999）通过不同溶剂对黄芩、大黄、连翘、丁香等8种中草药进行提取，将其中效果最好的2种提取液进行复配，比10%的苯甲酸钠和丙酸钙有更明显的抑菌防霉效果［28］。时振东等（2009）将生姜、花椒和黄伞3种提取液以相同体积复配后有增效作用，对细菌、酵母和霉菌的抑制效果强于苯甲酸钠，而且抑菌浓度降低，pH作用范围广，热稳定性好［36］。舒友菊等（2010）将等量的丁香、辣椒、花椒组成复配防腐保鲜剂，抑菌效力明显高于苯甲酸钠［29］。丁智峰等（2012）认为，用香辛料制成的混合提取物能有效抑制真空包装鲜猪肉中的微生物生长［37］。

目前，食品防腐保鲜添加剂发展趋势是向天然性、安全性、营养性和功能化方向发展。随着科学技术的进步，天然植物防腐保鲜剂将会逐步取代化学防腐保鲜剂。中草药以其天然性、抗菌性强、抗菌范围广、安全无毒副作用等集调味增香、营养保健、抗菌防腐于一身得到广泛的重视。采用复合型中草药防腐保鲜剂，可以有效抑制或杀灭影响食品质量的微生物，达到防腐保鲜，延长食品保质期的目的，这是天然食品防腐剂的一个发展方向。

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【责任编辑：邓军文dengjunwen69@126.com】

Application of Chinese herbal medicine and its extract in food preservation

WANGYe，ZHANGHui-hua，HUMin-qiang

（Foshan University Foshan，Guangdong 528231）

∶In this paper the species,effective components and preservative functions of Chinese herb are described.At the same time,the characteristics and development trends of ideal natural food preservatives are alsomentioned,with an aim to provide the reference for the developmentofnewly,efficientand safe natural food preservativesand itsapplication.

chineseherb;food;preservatives

TS202.3

A

1008-0171（2015）01-0005-05

2014-10-30

王晔（1965-），男，湖南邵东人，佛山科学技术学院讲师。