植物源生物保鲜剂在水产品保鲜中的研究进展

车　旭，王　婷，杜若源，谢　晶，蓝蔚青

（上海海洋大学食品学院，上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海201306）

植物源生物保鲜剂在水产品保鲜中的研究进展

车旭，王婷，杜若源，谢晶*，蓝蔚青*

（上海海洋大学食品学院，上海水产品加工及贮藏工程技术研究中心，上海201306）

本文主要概述了近年来国内外关于茶多酚、迷迭香提取物、麝香草酚等植物源生物保鲜剂在水产品保鲜中的研究进展，系统分析了植物源生物保鲜剂在水产品保鲜中存在的主要问题，并对其今后的应用前景进行展望，为拓展植物源生物保鲜剂在水产品保鲜中的应用提供理论依据。

植物源生物保鲜剂，水产品，保鲜，研究进展

生物保鲜剂是一类食品添加剂，主要包括植物源保鲜剂、动物源保鲜剂、微生物保鲜剂和酶类保鲜剂，以其安全无毒而受到研究者们的关注，在水产品上应用广泛，可通过较小剂量的使用来保持水产品的新鲜和良好的风味，延长其贮藏货架期。由于生物保鲜剂的专一性，其可抑制或杀死特定的微生物，从而提高抑菌效果［1］。其中，植物源生物保鲜剂因其从植物中天然提取，具有来源广，成本低，应用前景良好等优点［2］。

1　植物源生物保鲜剂与其他来源生物保鲜剂的优缺点比较

植物源生物保鲜剂与其他来源生物保鲜剂的优缺点比较见表1。

表1　不同来源生物保鲜剂的优缺点比较Table 1　Comparison of the advantages and disadvantages from different sources in bio-preservatives

2　研究现状

植物源生物保鲜剂按其抑菌活性成分不同可分为植物多酚、中草药提取液、植物精油与植物多糖四类。

2.1植物多酚

植物多酚又称植物单宁，是多羟基酚类化合物的总称。多酚结构的独特性使其具有多种生理功能，在各个生活领域均得到广泛应用。食品行业中，植物多酚也被用于水产品的保鲜，其中应用于水产品保鲜上的植物多酚主要有茶多酚、苹果多酚和海带多酚。但由于其易被氧化，将与抗氧化等性能矛盾而无法达到保鲜的效果，因此不可过量添加。目前，茶多酚在水产品保鲜上的应用较多，对于其抑菌效果的研究也较深入，其他植物多酚在水产品保鲜上的应用还较少，抑菌机制也未明确［3］。

茶多酚又名维多酚，是茶叶中一种纯天然多酚类物质的总称，其具有优良的抗氧化性能，是理想、安全的天然食品抗氧化剂，现已列入食品添加剂行列［4］。根据GB 2760-2011［5］，茶多酚作为抗氧化剂可应用于各类食品如米面制品、糕点、肉制品类、水产品类及饮料中。Li等［6］研究发现，使用0.2%茶多酚处理鲫鱼，能抑制腐败微生物的生长与TVB-N值的上升，使鲫鱼的冷藏货架期延长至13～14d。李双双等［7］对冻藏金枪鱼的保鲜研究发现，金枪鱼肉经6.0g/L茶多酚保鲜液处理后，样品在第30d仍能达到一级鲜度指标，感官品质无明显变化，且使二级鲜度货架期明显延长。蓝蔚青等［8］对冷藏带鱼段的各项指标测定结果得出，带鱼段经6.0g/L茶多酚保鲜液处理后，在第10d感官品质无显著变化，且比对照组延长了至少3d的二级鲜度货架期。以上研究表明茶多酚在水产品贮藏过程中能有效延缓微生物的生长及理化性状改变，保证水产品感官品质，为后期作为天然防腐剂用于水产品保鲜提供了基础。

我国每年需修剪苹果枝条约1900000t，苹果枝条多酚是从苹果枝条中提取的多酚类物质，属植物黄酮类，具有抗氧化等生理功能，其中起到抑制微生物活动的作用物质含量高达64.32mg/g［9］。张娟等［10］研究表明，0.1%的苹果枝条多酚可有效抑制草鱼肉pH与TVB-N值的升高，降低鱼肉中的菌落总数与丙二醛含量，保持鱼肉的新鲜度。苹果枝条多酚作为保鲜剂不仅具有使用成本低、提取方法简单、保鲜效果优良的特点，而且还可提高我国农产品废弃资源的回收利用率，是一种具有应用前景的植物源保鲜剂。

在实际的苹果生产中，疏花疏果是必不可少的重要环节。据统计，我国每年疏除幼果量达1000000t，苹果幼果多酚则是从尚未成熟的苹果中提取的多酚类物质［11］。陈玮琦等［12］对冷藏条件下的草鱼片进行感官、TVB-N值与菌落总数等指标测定，结果表明草鱼片经苹果幼果多酚保鲜液处理后，保鲜效果明显优于对照组。研究发现，幼果多酚溶液可抑制水产品贮藏期间的微生物生长，有效延缓鱼肉中蛋白质变性与脂肪氧化分解，可作为一种具有市场潜力的水产品植物源保鲜剂。

2.2中草药提取液

我国植物提取物的开发利用发展迅速，其抗氧化与抑菌性能日益受到人们的重视。植物的抗氧化研究主要集中在中草药提取液，活性成分主要是多酚类、生物碱类和皂苷类。近年来许多研究证实了中草药的杀菌抑菌效果，在水产品保鲜上也有日益广泛的应用［13］。其中，在水产品保鲜上的植物中草药提取物主要有：迷迭香提取物、洋葱提取物、生姜提取物、杨梅提取物与桂皮提取物等。

迷迭香提取物是从迷迭香中提取的高效天然抗氧化剂，主要包括萜类、黄酮、酚类等物质，是一种单线态氧抑制剂，具有较好的抗氧化特性［14］。Özlem等［15］研究了迷迭香提取物对熏鱼的保鲜效果，发现其可有效抑制嗜冷菌与酵母菌等微生物的生长。Kenar等［16］用迷迭香和鼠尾草茶提取物处理沙丁鱼，发现提取物具有抗菌和抗氧化性能，微生物和化学指标均较对照组低，感官分析得出处理组的货架期为20d。李婷婷等［17］用不同浓度的迷迭香溶液作为生物保鲜剂对4℃贮藏的大黄鱼进行浸泡保鲜处理，发现经0.2%迷迭香提取物处理的大黄鱼，其细菌总数、TVB-N值、TBA值与K值在贮藏期20d内明显低于对照组（p＜0.05），证明迷迭香提取物可有效减缓蛋白质降解与脂肪氧化，从而延长大黄鱼的贮藏货架期，且感官品质较好。由于水产品富含不饱和脂肪酸，在流通过程中易氧化变质而产生异味。迷迭香提取物可延缓自由基发生链式反应，能有效延迟其氧化变质，改善其感官品质，延长其货架期，确保水产品的品质和价值［18］。

我国的杨梅产量丰富，杨梅中含有大量的花色苷、酚酸类物质，其提取物中的杨梅苷属多酚类物质，是由杨梅黄酮与鼠李糖化合而成的一种黄酮类糖苷，同时还含有少量杨梅黄酮、单宁等［19］。杨梅提取物具有清除自由基与螯合金属离子等作用，能防止食品褪色，预防脂质酸败。Li等［20］研究发现，杨梅提取物对鱼糜制品中的一些腐败微生物有明显的抑制作用，可延长室温下鱼糜制品的货架期，且不影响其色泽。2007年2月，美国“食用香料和提取物制造者协会”（FEMA）正式批准杨梅提取物作为风味改进剂纳入“公认为安全的”（GRAS）范围，且用量不作限制性规定。因此，杨梅提取物的安全性高，其在食品保鲜上的应用前景良好［21］。

El-Hanafy等［22］通过对生化与微生物学指标测定，结合感官分析得出，使用4%的冷冻绿茶提取物保藏罗非鱼既能降低使用成本，又能延长其货架期。Nirmal等［23］研究发现，银合欢籽提取物可作为太平洋白对虾多酚氧化酶的天然抑制剂，在冰藏期间可延缓黑变病的形成。随着银合欢籽提取物粉末剂量的改变，抑制多酚氧化酶和黑色素沉着形成的效果也不同。在12d的冰藏期中0.5%银合欢籽提取物粉末处理后的虾具有良好的感官特性。Özogul等［24］通过化学指标、微生物指标和感官评价得出，麦秆菊的乙醇提取物对延长鳟鱼鱼片的货架期有显著效果。用麦秆菊提取物保存的真空包装鱼片在（2±1）℃的温度条件下，其冷藏货架期达到23d。吴涛等［25-27］分别以洋葱，生姜，大蒜为原料，配合超声波辅助提取获得的洋葱、生姜与大蒜提取液，研究发现其具有较好的防腐效果，能有效保持白鲢鱼肉的货架期品质。张璐等［28］用丁香提取液、桂皮提取液与茶多酚作为复合植物源生物保鲜剂对多宝鱼在不同温度下进行保鲜处理，能使3℃条件下多宝鱼的保鲜期从2.5d延长至16d，15℃下保藏多宝鱼的货架期由1.5d延长至6d，证明该复合植物源生物保鲜剂能明显延长多宝鱼的保鲜期。

2.3植物精油

植物精油是将植物光合作用后分散在花瓣、树叶、树皮或种子上的芳香成分，通过萃取方式获得的一类精油［29］。对于天然植物精油的抑菌机制尚不明确，也无健全的毒理学研究。植物中化学成分复杂，多数活性成分对光和热不稳定，环境因素对植物中活性成分的含量和种类的影响较大，其抑菌浓度难以控制，所以应用于食品保鲜的植物精油实例还较少［30］。其中，应用于水产品保鲜上的植物精油有：麝香草酚、肉桂醛、香荆芥酚、马鞭草精油与迷迭香精油等。álvarez等［31］在对大西洋鲷的保鲜研究中发现，在鱼的饮食中添加麝香草酚和迷迭香等天然抗氧化剂能提高鱼的感官品质并延缓其死后的品质劣化。Mu等［32］研究表明，肉桂醛作为一种天然防腐剂能有效抑制太平洋白虾贮藏期间黑色素的产生，减缓微生物的生长，以安全有效的方式延长了对虾的贮藏货架期。Desai等［33］用2%香荆芥酚浸渍鲶鱼样品，发现处理后鱼体的单增李斯特菌数量明显减少。Daniel［34］研究发现，冰藏时用40μL/L的柠檬马鞭草精油保藏鲶鱼，能延缓其鲜度下降，延长其贮藏货架期。Tsironi等［35］研究得出，大西洋鲷在5℃时的货架期为7d，保藏时添加香荆芥酚，可使其货架期延长至8d。

2.4植物多糖

植物多糖是由许多相同或不同结构的单糖通过糖苷键组成的化合物，广泛存在于植物有机体中，参与机体生理代谢并具有多种生物活性，如免疫调节、降血压、降血脂与抗氧化等［36］。近年来，植物多糖的研究与开发发展速度较快，但在作用机理方面的研究仍未深入，且植物多糖在水产品保鲜上的应用实例并不多［37］。目前，应用于水产品保鲜上的植物多糖主要是海藻酸钙与海藻酸钠。Lu等［38］研究表明，添加肉桂油与Nisin的海藻酸钙涂层对抑制乌鳢鱼片细菌生长，降低TVB-N值与抑制脂肪氧化具有良好效果。贾艳菊等［39］在比较不同可食性膜对草鱼鱼片保鲜效果的研究中发现，冷藏6d时，海藻酸钠涂膜组的细菌总数、TVB-N与pH显著低于其他各组，适宜作为水产品保鲜涂膜材料。张杰等［40］研究发现，海藻酸钠抗菌涂膜可改善罗非鱼鱼片的感官品质，且可将其保鲜期延长约5.5d。海藻酸钠涂膜操作容易、成本低、性价比高，生成的降解物对环境无害，适用于鱼片的长距离贮藏、运输及销售，可考虑用于商业化的批量生产。

3　存在问题与改进意见

目前，植物源生物保鲜剂在水产品保鲜上的应用还存在一些问题：a.部分保鲜剂的作用机理、抑制机制和毒理学评价等方面的研究尚未深入，我国批准使用的植物源生物保鲜剂数量有限。b.没有任何一种植物源生物保鲜剂能有效抑制或杀灭所有微生物而单独应用于水产品保鲜。c.部分植物源保鲜剂存在着价格偏高、对食品本身色泽产生影响与抑菌效果不理想等方面问题，因此植物源生物保鲜剂还不能在短期内完全取代化学合成防腐剂。

考虑到植物源生物保鲜剂目前存在的问题，在水产品保鲜过程中，可根据水产品中腐败微生物的种类与保鲜剂的作用特点进行植物源生物保鲜剂的选择。为使水产品的新鲜度得到最大程度的保持，可通过栅栏技术原理，将植物源生物保鲜剂与其他类生物保鲜剂进行复配，或与其他保鲜技术相结合，使其保鲜抑菌效果得到更好发挥。复合保鲜技术不仅可增强抑菌效果，且能降低成本，对食品感官品质的影响也可降至最低［4］。Mastromatteo等［41］研究发现，普通包装虾仁的货架期仅5d，使用麝香草酚结合气调包装的虾仁，其货架期可延长至14d。Andevari等［42］研究了明胶涂层结合肉桂油对冷藏虹鳟鱼的保鲜效果，结果得出明胶涂层本身并不具良好的抗氧化和抗菌作用，添加了肉桂油的明胶涂层能有效抑制细菌的生长，抑制TVB-N与脂肪氧化值的升高，使产品的贮藏货架期得到延长。Dembele等［43］研究表明，氯化钠与绿茶提取物共同使用可延长干燥鲶鱼的货架期，延缓其品质劣变。Li等［44］研究发现葡萄籽提取物结合壳聚糖，可使美国红鱼的冷藏货架期延长6～8d。Abdollahi等［45］研究得出，壳聚糖生物聚合物、纳米粘土与迷迭香精油的复合使用，可降低贮藏期间过氧化氢、游离脂肪酸和硫代巴比妥酸的生成，使活菌数与嗜冷菌数明显减少，使鲢鱼片的冷藏保鲜期得到延长。Maneesin等［46］在研究中发现，大蒜油与气调处理相结合的保鲜效果比单一使用效果明显，能适当保持虾的品质。刘蒙佳等［47］研究发现，使用生姜、大料、大蒜与黄酒，配合超声波水浴辅助提取制成的复合保鲜剂，能有效抑制草鱼块TVB-N值的升高，具有脱腥效果，且能延缓草鱼鱼肉的品质变化。孙涛等［48］研究得出，将竹醋液与茶多酚复配，其保鲜效果优于单独使用，能使南美白对虾的冷藏货架期由4d延长至7d。竹醋液与茶多酚复配，能降低茶多酚的使用成本，且保鲜效果良好，可大大减少化学合成防腐剂的使用，对提高食品安全性具有重要意义。刘骞等［49］将1.5%丁香提取物+0.02%VC+0.01%Nisin配制而成的复合保鲜剂应用于冰温鲤鱼肉糜的保藏，发现该复合保鲜剂能抑制脂肪氧化与微生物的生长，达到延长鱼肉糜贮藏货架期的目的。穆宏磊等［50］研究发现，由0.10%肉桂醛+0.05%植酸+0.50%海藻酸钠配制而成的复合保鲜剂，能有效抑制南美白对虾贮藏期间虾体菌落总数与TVB-N值的升高，保持较好的感官品质，在（4±1）℃条件下冷藏货架期可达8～10d。

4　前景与展望

我国的植物资源十分丰富，应用于水产品保鲜的植物资源多为草本植物或常用辛香料植物，具有较好的杀菌抑菌效果，同时还赋予食品特有的香味，且低毒、安全性高，满足人们对健康食品的需要。随着我国水产品需求市场的扩大、人民生活质量的提高与消费者对水产品安全的日益重视，用植物源生物保鲜技术代替传统的化学合成防腐剂已成发展趋势，但单一植物源生物保鲜剂通常不能全面有效地抑制或杀灭所有微生物［4］。因此，只有将植物源生物保鲜剂与其他来源的生物保鲜剂综合利用，或将其与现代生物技术相结合，以充分发挥各自的协同效应，抑制水产品中各类微生物的生长，从而更加全面地保持水产品的综合品质，延长其贮藏货架期。

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Research progress of bio-preservatives from plants for aquatic products preservation

CHE Xu，WANG Ting，DU Ruo-yuan，XIE Jing*，LAN Wei-qing*
（College of Food Science&Technology Shanghai Ocean University，Shanghai Engineering Research Center of Aquatic Product Processing and Preservation，Shanghai 201306，China）

In this paper，the application progress of several bio-preservatives from plants such as tea polyphenols，rosemary extract and thymol on the aquatic products were summarized.The main problems of biopreservatives from plants on preservation for aquatic products were analyzed systematically and their application prospects were outlooked.It would provide the theoretical basis for the research on the application of bio-preservatives from plants in aquatic products preservation.

bio-preservatives from plants；aquatic products；preservation；research progress

TS254.4

A

1002-0306（2015）12-0375-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.071

2014－10－20

车旭（1992-），女，硕士研究生，研究方向：天然产物提取与食品保鲜技术研究。

谢晶（1968-），女，博士，教授，研究方向：水产品保鲜技术研究。蓝蔚青（1977-），男，博士，高级工程师，研究方向：水产品保鲜技术研究、天然产物开发与利用。

上海市科技兴农2015年重点攻关项目（沪农科攻字（2015）第4-12号）；上海海洋大学科技发展专项基金；上海市大学生创新活动计划项目（A1-2035-14-0007-11-3）。