天然食品防腐剂研究进展

韩金龙　董梅　王琴　赵璐　罗叶丽　武鑫

近年来，关于食品添加剂的负面报道愈来愈多，食品防腐剂首当其冲。食品防腐剂是能抑制微生物活动，防止食品腐败变质的一类食品添加剂，有天然的和化学合两种物质。由于人们对化学合成防腐剂有误解，所以天然的防腐剂逐渐受到食品企业的青睐。本文综述了不同来源的各种新型天然防腐剂，探讨了它们在食品防腐中的应用，旨在为天然食品防腐剂的开发和生产应用提供一定思路。

一、动物源的天然食品防腐剂

1.溶菌酶。溶菌酶广泛存在于人体多种组织中，鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、乳汁等液体，以及微生物也含此酶，其中以蛋清含量最为丰富。根据溶菌酶来源的不同，可以将其分为四类，分别是植物溶菌酶、动物溶菌酶、微生物溶菌酶以及蛋清溶菌酶。溶菌酶对革兰氏阳性菌、喜氧性孢子形成菌、枯草杆菌、地衣型芽孢杆菌等都有抗菌作用，而对没有细胞壁的人体细胞不会产生不利影响，因此适合于各种食品的防腐。另外，该酶还能杀死肠道腐败球菌，增加肠道抗感染力，同时还能促进婴儿肠道双歧乳酸杆菌增殖，促进乳酪蛋白凝乳利于消化，所以又是婴儿食品、饮料的良好添加剂。

2.壳聚糖。壳聚糖是一种从甲壳类动物和节肢动物的外骨骼中提取的天然生物聚合物，已被用作抗真菌和抗菌剂。壳寡糖对革兰氏阴性菌、大肠杆菌和霍乱弧菌有抑菌作用。壳聚糖的抗菌活性主要是基于与细菌细胞膜负电荷组成的离子相互作用，因此食物基质对壳聚糖的抗菌活性具有很强干扰作用。尽管壳聚糖的抗菌效果有限，但它在特定食品中具有杀菌和抑菌双重作用。

3.抗菌肽。抗菌肽（AMP）在自然界中广泛分布，是宿主非特异性防御系统的重要组成部分。食品级AMP可以满足消费者对安全、延长保质期、口感新鲜、加工程度低、不含化学添加剂的食品的需求，在乳制品、肉类、水果和饮料等各种食品中得到廣泛应用。

4.天然脂类。动物来源的脂类对广泛的微生物具有抗菌活性，粘膜表面的游离脂肪酸已被证明能灭活金黄色葡萄球菌。脂类主要抑制细菌细胞壁或细胞膜、细胞内复制或细胞内靶标。乳脂质对包括金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和单核细胞增生李斯特菌在内的革兰氏阳性细菌和铜绿假单胞菌、痢疾杆菌、大肠杆菌和肠炎沙门氏菌等革兰氏阴性细菌具有活性。

二、植物源的天然食品防腐剂

自古以来，各种草药和香料就被用作食物的调味剂和防腐剂，植物防腐剂通常从植物的叶、茎、花、果实中获得。植物中含有一些植物化学物质，影响食物的微生物、化学和感官质量。这些植物化学物质分为多酚类、黄酮类、单宁类、生物碱、萜类多肽类。

已经证明，植物提取物对控制食源性病原体的生长是非常有效的，食用香辛料和提取物同样具有类似作用，在食品防腐方面具有一定贡献。许多研究报道了不同植物精油（EOs）对不同微生物的抑菌作用，此外EOs的抗寄生虫、杀虫、抗病毒和抗真菌也已被确定。植物提取物的成分复杂，其中抗菌和抗氧化成分众多，深入研究植物提取物的成分、活性机理，开发绿色、安全的植物防腐剂是将来的研究重点。

三、微生物源的天然食品防腐剂

细菌产生许多化合物，可用于防止潜在的腐败或致病微生物的生长。食品级微生物可以形成大量不同的物质，抑制其他微生物。根据抗菌化合物（细菌素、酶和其他代谢物）的种类和化合物形式的不同，这些食品级微生物的生物保存特性有所不同。

1.微生物保护培养物。长期以来，微生物发酵剂被用于食品的发酵，以获得更稳定的产品。用于食品生产的微生物培养物分为发酵剂培养物和保护性培养物，发酵剂培养物增强了食品的营养和感官特性，而保护性培养物具有提高食品微生物安全性的潜力。

由于乳酸菌具有抑制微生物生长的能力，它们通常被认为是很好的候选者，乳酸菌产生的细菌素、有机酸、过氧化氢和双乙酰是其抗菌成分。多年来，乳酸菌被用于发酵食品的生产，以提供食品所需的口感、风味和质地，并防止致病性微生物的生长。

2.微生物代谢产物。细菌素被定义为抗菌化合物，它们也被认为天然防腐剂或生物防腐剂。细菌素具有杀菌或抑菌作用，并对革兰氏阳性菌表现出抗菌活性。乳酸菌生产的细菌素对食品腐败微生物和食源性病原菌，如金黄色葡萄球菌、单核增生李斯特菌、肉毒杆菌等有效。

细菌素应用的一种方法是将乳酸菌接种到食品中，另一种方法是将细菌素以纯化或半纯化的形式添加到食品中，最后一种方法是使用产生细菌素的菌株发酵的产品。产生细菌素的菌株应该与发酵所需的其他培养物兼容，否则细菌素在食品中不能提供完全的安全性。

毫无疑问，除了现有的化学合成添加剂，还有更多的天然草药、动物或微生物添加剂等着被发现。未来需要进一步加强研究，以寻找新的天然防腐剂，确定其有效成分，并研究其对食物的保护作用。

作者简介：韩金龙（1988-），男，陕西渭南人，硕士研究生，研究方向为食品检验。