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美食重在

2016-08-02朱华

中国农村科技 2016年4期
关键词:保鲜剂防腐剂保鲜

文|朱华

美食重在

文|朱华

编者按:我们常说食材要趁鲜吃,越是新鲜营养价值越高。而蔬菜从基地经过冗长繁杂的流通抵达餐桌,如何保留住“鲜”的原味?让保鲜科技告诉你其中的奥妙。

众所业大周已支经知柱,成产当为业下国之食民一品经。加济由工的于产三食品在加工、贮藏、消费的过程中,尤其新鲜果蔬从采收到被人类消费,由于自身呼吸作用,很容易受到各种有害微生物的侵害而变质腐坏,每年都有大量果蔬及食品腐烂损失,防腐保鲜便成了食品加工业中的重要问题。

环保安全的食品保鲜剂更令人放心

地方食品要在全国流通,并在世界销售,这必然要求食品密封包装、耐贮、耐运,因而使用食品防腐剂、抗氧剂来防止食品腐烂变质是必要的。同时,食品防腐剂不但保护了食品,同时也可以有效抑制产毒微生物,如黄曲霉等,因而可以防止微生物毒素的危害,也是减少食物中毒的重要措施。

近10年食品防腐剂、抗氧剂的发展,支持和促进了我国现代食品工业的发展,没有各种防腐剂、抗氧剂,很难想象今天各种各样的豆制品、肉制品、低盐咸菜及糕点等粮食制品给市场带来的繁荣。十年来发展的保鲜剂新品种很多,比如:乳酸链球菌素、曲酸、TBHQ、茶多酚、尼泊金酯、丙酸系列产品、甘草抗氧剂、双乙酸钠、脱氢乙酸钠、二氧化氯等,都是近年发展和推广的新品种。这些新品种绝大多数都是天然产物,满足了不同食品的需求,适应了人们回归自然、使用天然产品的希望。

微生物源食品保鲜剂的成分和保鲜机理

食品保鲜剂是指用于防止食品在储存、流通过程中由于微生物繁殖引起的变质,或由于储存销售条件不善,食品内在品质发生劣变、色泽下降,为提高保存期,延长食用价值而在食品中使用的添加剂。食品腐烂变质后,人们常见到的是产气、变酸、变臭、发黏、拉丝、长毛等等,这些现象都是食品在微生物侵染下产生的。从食品的主要成分糖、蛋白质和脂肪来讲,糖的变质称为发酵,致使产气、变酸;蛋白质的变质称为腐败,由于产生了恶臭的硫化物、氮化物致使食品发臭,产生异味;油脂的变质称为酸败,由于脂肪酸分解产生了低级的醛、酮,致使散发哈味。从造成食品腐烂变质的微生物来讲,有酵母、细菌和真菌,它们在造成食品腐烂变质的同时自身得以大量繁殖,大量的细菌存在于水中或发生自溶,可使溶液变黏、拉丝;大量的真菌繁殖,由于菌丝或孢子的颜色不同而长出黑色、绿色、红色等不同颜色的“毛”。为了防止食品的腐烂变质,人们曾经使用过许多方法,比如盐腌、糖渍、干制、加热、真空包装、辐照等等,而最为简便有效的方法就是使用食品防腐剂、抗氧剂。

微生物源食品保鲜剂的成分可分为如下三大类

一是微生物菌体,可直接用于食品的保鲜。食品中应用微生物菌体最广泛和直接的是食用菌。食用菌是可以食用的一类大型真菌,一般直接作为人类食品,现也有通过各种精细加工,制成更精美的饮料、滋补保健品和医疗药品。食用菌不仅具有相当高的营养价值,是美味佳肴,且具有保健价值,有许多有效的医疗价值。新鲜食用菌除去约90% 左右的水分外,在其干物质中,有90%~97%是有机物。曾有报道在112种食用菌的干物质中,平均粗蛋白含量为25%,脂肪8%,碳水化合物60%(其中糖52%,纤维素8%),灰7%。各种成分的含量也依栽培条件不同而稍有差异。

二是微生物代谢物,微生物代谢是指微生物吸收营养物质维持生命和增殖并降解基质的一系列化学反应过程,包括有机物的降解和微生物的增殖。在分解代谢中,有机物在微生物作用下,发生氧化、放热和酶降解过程,使结构复杂的大分子降解;合成代谢中,微生物利用营养物及分解代谢中释放的能量,发生还原吸热及酶的合成过程,使微生物生长增殖。内源呼吸是细胞质进行自身氧化并放出能量的过程,当有机物充足时,细胞质得到大量合成,而内源呼吸则并不显著;当缺乏营养时,则只能通过内源呼吸吸收氧化自身的细胞物质而获得微生物生命活动所需的能量。某些微生物的代谢产物也可对食品起到保鲜作用。

三是微生物发酵液,微生物发酵即是指利用微生物在适宜的条件下,将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。例如各类罐头,包括蔬菜、水果、蘑菇、鱼类、肉类、包装奶等添加了乳链杆菌肽,以保鲜、防腐,保存营养和改善口感等;各种果汁、啤酒和饮料中均需使用柠檬酸或乳酸作为酸味剂调节口味、口感。可以说市场上出售的各类食品均加有各种食品添加剂,其中70%~80%的食品添加剂是用发酵法,或发酵产生的酶加工生产的。微生物发酵液中多含有多种有效抑菌杀菌成分。

微生物源食品保鲜剂的保鲜机理有以下几种

一是抑菌作用。微生物通过抑制甚至杀死有害微生物,保护食品免于其危害从而达到食品防腐保鲜的作用。由于种类多样,各种植物源食品保鲜剂的抑菌机理也有不同,甘薯块根花青素通过与大肠杆菌细胞中的蛋白或酶结合,使之失活变性,抑制了大肠杆菌的生长繁殖。

二是竞争作用。具有保鲜作用的微生物与有害微生物产生竞争,达到抑制有害微生物繁殖的作用。研究证明,乳酸菌可以通过与有害微生物竞争肉类表面的糖类,限制其繁殖,从而起到较好的保鲜作用。

三是抑制果蔬呼吸作用。植物源食品保鲜剂也能从其他方面对食品保鲜起作用,如采用肉桂精油处理砀山酥梨,可有效减慢果实呼吸作用,对保持果实的品质作用显著。植物源食品保鲜剂主要应用于果蔬的贮藏保鲜,但也有将有机酸类应用在肉品保鲜上的报道。保鲜方式主要有直接保鲜、涂膜保鲜和包装保鲜三种。

四是形成生物保护膜。具有保鲜作用的微生物能够在果蔬表面形成一层生物保护膜,阻止果蔬与外界的气体交换,使果蔬与氧气隔绝,抑制果蔬的呼吸作用,防止果蔬中水分过快蒸发。

研究表明,微生物源食品保鲜剂在各种食品的保鲜应用中都表现出了良好的效果。近年来,微生物源食品保鲜剂的实际应用越来越广,如乳酸菌细菌素Nisin主要用于蛋白质含量高的食品防腐。发展微生物保健食品有着悠久的历史,酱油、食醋、饮料酒、蘑菇都等属于这个领域,它们与双歧杆菌饮料、酵母片剂、乳制品等微生物医疗保健品一样,有着巨大的发展潜力。微生物生产食品有着独有的特点,繁殖过程快,在一定的设备条件下可以大规模生产;要求的营养物质简单;食用菌的投入与产出比高出其他经济作物;易于实现产业化;可采用固体培养,也可实行液体培养,还可混菌培养;得到的菌体既可研制成产品,还可提取有效成分,用途极其广泛。

环保安全的食品保鲜剂:主要品种及特点

保鲜防腐剂是能抑制微生物活动,防止事物腐败变质的一类食品添加剂。人们一般都认为食品的色香味是食品商品性的基础,但是如果食品没有一定的保藏期,它就不能发展为一种大规模的工业。要使食品有一定的保藏期,就必须采用一定的措施来防止微生物的感染和繁殖。

食品常用保鲜剂有:苯甲酸,是世界各国允许使用的一种食品保鲜剂,它在动物体内易随屎液排出体外,不蓄积,毒性低且价格低廉,目前占据国内大部分保鲜剂市场;丁基羟基茴香醚(BHA),是目前国际广泛应用的抗氧化剂之一,并有很强的抗微生物作用,主要用于食用油脂,最大用量为0.2克/千克,缺点是成本较高;二丁基羟基甲苯(BHT),是目前我国生产量最大的抗氧化剂之一,价格低廉,为BHA的1/5~1/8,但抗氧化性不如BHA强,使用范围与BHA相同,缺点是毒性较高。

生物源食品防腐剂主要以天然农副产品为原料,用发酵等生物技术制备,具有高效、无毒、适用性广等特点。目前主要应用的天然生物源食品防腐剂品种有以下几种:

溶菌酶:溶菌酶是一种无毒蛋白质,能选择性地分解微生物的细胞壁,在细胞内对吞噬后的病原菌起破坏作用从而抑制微生物的繁殖。特别对革兰氏阳性细菌有较强的溶菌作用,可作为清酒、干酪、香肠、奶油、生面条、水产品和冰淇淋等食品的防腐保鲜剂。

茶多酚:茶多酚是从茶叶中提取出来的多羟基酚类有机物,其主要成分是儿茶素及其衍生物。茶多酚的抗氧化能力为维生素E的10~20倍,它对鱼油、色拉油及其他含动、植物油脂的食品均有很好的抗氧化活性,添加量约30~100毫克/千克(以油脂重量计)。茶多酚对各种细菌如金黄色葡萄球菌、普通变形杆菌、伤寒沙门氏杆菌、枯草杆菌、志贺氏痢疾杆菌、铜绿色假单胞杆菌、大肠埃希氏杆菌的最低抑制浓度为0.01%~0.1%(W/W),它不失为一种良好的天然抗菌剂,可添加于食品和药物中。

蜂胶提取物:将25克磨成粉末的粗蜂胶放进索氏提取器中抽提,用7 0%浓度的乙醇3 0 0毫升,在70℃回流反应8小时,冷却,得到的溶液经抽滤,滤液浓缩成深褐色、香味宜人的蜂胶提取物。该提取物具有抗菌、消炎、抑制病毒、增强机体免疫等作用。将蜂胶精提物直接加入牛奶、咖啡、保健品口服液,以及饮料、乳制品、流质食品中均具有很好的保鲜作用。

橘皮提取物:风干柑橘皮用3~6倍的酒精在常温或加热下浸提,用蒸馏方法从提取物溶液中除去溶剂,即可得到具有防霉作用的橙黄色黏性浓缩物。将这种防腐剂以1%~3%的比例添加入食品或饲料中,即可大大延长食品和饲料的保存期。甚至可用作医药上某些活菌制剂的防霉抑制剂。橘皮提取物对细菌无抑制作用,但对霉菌、酵母菌则显示了较强抑制作用。

魔芋甘露聚糖:魔芋的球状块茎约含50%魔芋甘露聚糖,该多糖提取方法简单,用于水果、肉类、鱼类、豆腐等食品保鲜,效果较理想。将新鲜草莓放入0.05%(以重量计)的魔芋甘露聚糖水溶液中浸渍10秒,使草莓表面均匀沾有甘露聚糖水溶液,捞出自然风干,存放1周,其表面仅稍去光泽,存放3周仍不发霉;而未经此处理的新鲜草莓,仅存放2天就失去光泽,存放3天就开始发霉。

乳酸链球菌素:由多种氨基酸组成的多肽类化合物,可作为营养物质被人体吸收利用。1969年,联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAL/WHO)食品添加剂联合专家委员会确认乳酸链球菌素可作为食品防腐剂。199 2年3月我国卫生部批准实施的文件指出:“可以科学地认为乳酸链球菌作为食品保藏剂是安全的。”它能有效抑制引起食品腐败的许多革兰氏阳性细菌,如肉毒梭菌、金黄色葡萄球菌、溶血链球菌、利斯特氏菌、嗜热脂肪芽孢杆菌的生长和繁殖,尤其对产生孢子的革兰氏阳性细菌有特效。乳酸链球菌素的抗菌作用是通过干扰细胞膜的正常功能,造成细胞膜的渗透,养分流失和膜电位下降,从而导致致病菌和腐败菌细胞的死亡。它是一种无毒的天然防腐剂,对食品的色、香、味、口感等无不良影响。现已广泛应用于乳制品、罐头制品、鱼类制品和酒精饮料中。

纳他霉素:由纳他链霉菌受控发酵制得一种白色至乳白色的无臭无味的结晶粉末,通常以烯醇式结构存在。它的作用机理是与真菌的麦角甾醇以及其他甾醇基团结合,阻遏麦角甾醇生物合成,从而使细胞膜畸变,最终导致渗漏引起细胞死亡。在焙烤食品用纳他霉素对面团进行表面处理有明显的延长保质期作用。在香肠、饮料和果酱等食品的生产中添加一定量的纳他霉素,既可以防止发霉又不会干扰其他营养成分。

天然、营养、多功能添加剂是食品添加剂开发的总目标,当然也是防腐剂、抗氧剂开发的目标,这与国际上回归自然、天然、营养、低热量、低脂肪的趋势是一致的。为了做好这方面的工作,我们可以借鉴国外已经应用的品种,或以我国特有的植物资源为原料开发新品种。比如现在已经应用的聚赖氨酸、纳他霉素、紫草红、紫苏色素、富马酸一钠等抗菌、防腐剂。另外,从我国丰富的植物资源中提取黄酮类物质作抗氧剂,也是很有前途的。

一般人们都倾向于自然,喜爱自然的产物,是对自然的信任,也是返璞归真的秉性。纯天然是食品行业热此不疲的话题,也是今后发展的方向。生物防腐技术就有益微生物保鲜和生物提取物保鲜而言,具有源于天然、安全、无毒的优点,较常规的化学物质保鲜有其无可比拟的优点,是一种理想的环保保鲜技术,一旦在保鲜物质和机理上取得突破,其应用前景无比广阔。

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