食品化学防腐剂与纳他霉素的协同抑菌作用分析

食品化学防腐剂与纳他霉素的协同抑菌作用分析 摘 要：随着生活水平的提高，食品的安全问越来越受到人们的关注，人们对食品的要求也越来越高。由此，食品工业也得到迅猛发展。对于食品最重要的就是保持新鲜度，如何保持食品的新鲜度则成为食品工业工作者首要考虑的问题。本文从不同方面介绍了食品防腐剂的有关知识，并给出食品化学防腐剂与纳他霉素的协同抑菌作用的研究。 关键词：食品化学防腐剂 纳他霉素 抑菌 协同作用 据报道，我国的微生物污染十分严重，每年由此污染造成的食品变质、腐败等现象十分的严重，这种变质不仅使食物丧失食用价值，而且严重影响了人类的健康，也造成了一定的经济损失。要想延长食物的保存期，最重要的手段就是添加食品防腐剂，食品防腐剂的作用就是防止微生物的作用而引起食品的变质或者腐败，从而保持食品的新鲜度，延长食品保存期。它在食品中含量不高，也不会影响食品的味道。 在食品安全问题上，可以采用多种的食品添加剂，以延长食品保质期。每种防腐剂的作用原理都不一样，有些防腐剂之间形成拮抗作用，有些防腐剂之间的作用又是相辅相成的。但是所有防腐剂的最后结果都是抑制细菌的生长、繁殖，以达到杀死细菌，保持食品新鲜度的作用。 目前，市场上多数食品防腐剂都是化学防腐剂，天然的、生物的防腐剂的研究与应用还不是很成熟。在食品防腐剂的安全问题上还值得食品工业的工作者们继续研究。 一、食品中添加剂存在的问题 食品防腐剂的主要作用原理是对微生物生长、繁殖的抑制，其主要途径是破坏微生物的酶系统进而破坏微生物的正常新陈代谢作用；破坏其蛋白质的活性进而破坏微生物的生存和生殖；改变细胞膜的渗透性进而阻止代谢产物的排出，使微生物失活至死亡。 目前市场上，存在很多的“三无”食品，某些食品中添加过量的人工色素，或者使用国家禁止的化工原料来当做食品添加剂。还有些食品中的添加剂接近国家用量的最大值，严重影响了食品的安全性，危害了人类的健康。但是食品防腐剂在安全使用范围内，是无毒害作用的，人类可以安全放心地食用。 由于我国生物防腐剂的研究刚刚取得一定进展，生物防腐剂因其种类少，生产量少，价格较高等等原因，市场上依然较多地使用化学防腐剂，但是过量食用化学防腐剂对人类有一定的毒害作用。所以人们将眼光放在了化学防腐剂与生物防腐剂之间的协同抑菌作用上，努力研究将少量使用多种防腐剂的“栅栏技术”广泛应用在食品防腐保藏中，以达到良好的效果。 二、食品化学防腐剂 1．食品化学防腐剂的种类 我国食品防腐剂的种类繁多，大致有以下几种：苯甲酸及盐、山梨酸钾、脱氢乙酸钠、对羟基苯甲酸丙酯、丙酸钙、双乙酸钠、乳酸钠、乳酸链球菌素、过氧化氢等。这些防腐剂应用在不同的食品保藏过程中，抑制细菌的生长、繁殖，以达到保持食品新鲜度，延长保质期的目的。 2．食品化学防腐剂的抑菌作用 苯甲酸及盐：它的主要作用机理是阻碍细胞的正常生物活动，影响细胞的生理作用，广泛用于酸性食品的杀菌使用，但据报道，曾有叠加中毒现象，部分地区已经禁止使用。 山梨酸钾：它的主要作用机理是破坏细胞中的共价键，使微生物细胞以及酶系统丧失活性，从而杀死微生物，在酸性条件下效果更好。山梨酸钾因其无毒副作用，成为国际公认的安全化学防腐剂之一。 其他化学防腐剂：大多数的化学防腐剂的作用机理都是影响微生物细胞内的酶系统活性，使细胞膜的通透性改变，失水，最后导致微生物的生长受到限制，最后引发死亡。 二、天然生物防腐剂---纳他霉素 纳他霉素也称游链霉素，是一种天然、安全、高效的防腐剂，它是酵母菌与霉菌等丝状真菌的抑制剂。常态的纳他霉素为白色或奶油色的结晶状粉末，无臭无味，微溶于水，为两性物质，主要用于食品表面的防腐作用，它是一种抗真菌的微生物防腐剂，对人体无毒害作用，而且还具有一定的营养价值，但缺点是很难被消化道吸收。 1．纳他霉素的抑菌作用 据报道，细菌和病毒的生长、繁殖不受纳他霉素的影响，而霉菌和酵母菌则严重受到纳他霉素的影响。纳他霉素的主要作用机理是与细菌细胞膜上的胆固类物质结合，形成复合物，改变细胞通透性，从而使细菌的代谢产物排不出去，抑制和杀死真菌。 2．纳他霉素在食品中的应用 在调味的酱油中，使用一定量的纳他霉素，可以将酵母菌的生长和繁殖降低到最低点，有效地防止了酱油的变质、腐败。同时，对酱油的口感无影响，风味也无变化。此外，在调味品中，纳他霉素还可以用于蚝油、果酱等产品的防腐。 人们都喜欢使用烘烤食品，比如蛋糕、面包、月饼等，但却为其变质的问题发愁。据研究，在烘烤的食品中加入一定量的纳他霉素，可以有效地防止霉变，有效期甚至可以提高一倍以上，同样不会影响食品的口感以及风味。 在奶制品中，直接将纳他霉素添加得到酸奶等食品中，可有效抑制霉菌和酵母菌的生长、繁殖，同时不影响有益细菌的正常生长。纳他霉素还可以用于干酪表面的防腐。 另外，纳他霉素还对某些果汁的防腐有奇效，比如番茄汁和葡萄汁。在浸泡水果的水中加入纳他霉素，可以延长水果的保质期。将纳他霉素喷涂在肉类食品上，依然可以有效抑制霉菌的生长。 三、食品化学防腐剂与纳他霉素的协同抑菌作用 我国自然资源丰富，开发生物防腐剂具有一定的优势，对生物防腐剂的研究已经取得一定的进展。但是，目前市场上使用的大部分生物防腐剂都是粗制品，其生物成分以及作用将会随着时间、温度、环境等因素发生改变，从而不能判断是否会产生有害人体的物质。所以在食品工业工作者的研究中，食品化学防腐剂与纳他霉素的协同抑菌被广泛关注。 高玉荣，王雪平在2010年通过实验得出结论：在纳他霉素与化学防腐剂的联合使用中，可使防腐剂用量大大地减少，食品的保存时间大大地提高。 1．纳他霉素与羟基苯甲酸甲酯 在浓度低于0.15g/L时，羟基苯甲酸甲酯没有明显的抑菌作用，在与纳他霉素共同作用时，羟基苯甲酸甲酯的添加量增加时，抑菌效果明显转好。纳他霉素改变细胞膜的通透性，使羟基苯甲酸甲酯更容易对细胞进行抑菌作用。两者起到协同抑菌作用。 2．纳他霉素与硝酸钠 同羟基苯甲酸甲酯相同，0.15g/L是其浓度临界值，但当与纳他霉素共同作用时，对细菌的抑制率提高了很多。纳他霉素改变细胞膜的通透性，硝酸钠破坏细胞基因，两者相辅相成，共同提高了抑菌率。 3．纳他霉素与山梨酸钾 山梨酸钾不能大量使用，其最大值是1g/kg。当纳他霉素与山梨酸钾都处于适量浓度下联合使用，对细菌的抑制率也提高了很多。山梨酸钾可以破坏细胞酶系统，协同纳他霉素共同进行抑菌作用。 4．纳他霉素与其他化学防腐剂 适量浓度的纳他霉素与其他化学防腐剂的联合使用，都会增强其抑菌效果，具有协同抑菌作用，降低防腐成本的作用。 四、生物防腐剂及复合防腐剂的研究进展 生物防腐剂是近年来受到广泛研究的一种新型、高效、无害的天然防腐剂，除了纳他霉素之外，我国仅有两种生物防腐剂在市场上使用。在此基础上，复合防腐剂也得到了发展。 乳酸链球菌素：在我国，乳酸链球菌素是从1990年开始的。乳酸链球菌素可被用于很多食品中，用以延长食品的保质期。在肉制品中，乳酸链球菌素可抑制肉毒杆菌所产生的肉毒，保持熏肉、香肠等肉制品的新鲜度，并降低肉类其他添加剂对人体的危害；在乳制品中，加入适量的乳酸链球菌素可以保持乳制品原油的风味，并且延长保质期将近一倍左右；另外，在酒精饮料中，常常添加酵母菌用以发酵，其所产生的菌类多数应用乳酸链球菌素进行防腐处理；除此以外，乳酸链球菌素还广泛应用于罐装食品等，用以防止微生物的危害，延长保质期。 由于乳酸链球菌素具有抗菌时效短等缺点，所以在应用中，多数与其他的防腐剂联合应用，取长补短，弥补彼此的不足，提高乳酸链球菌素的抗菌时间，降低化学防腐剂的用量。 曲酸：它是一种弱酸化合物，对某些微生物的生长及活性有抑制作用。曲酸易溶于水，更容易添加到食品中去，热稳定性强，对人体无刺激作用，可以进行安全使用，同时，曲酸不会被细菌所利用，具有很好的杀菌作用。另外，曲酸对农作物有生长促进作用，对农作物的增产有一定效果，可用于水果蔬菜的保鲜。 曲酸与其他化学防腐剂联合使用，可降低亚硝酸盐的使用量，抑制食品的酶系统竭变。 五、食品防腐剂研究的展望 未来，随着科技的进步，人们对防腐剂的要求将趋于严格化，以纳他霉素为代表的高效的、安全的生物防腐剂必然在食品工业中占有越来越重要的地位。由于纳他霉素对细菌无作用，所以食品化学防腐剂与纳他霉素的协同作用，将是未来防腐剂领域的新的研究方向。化学防腐剂与纳他霉素所组成的复合防腐剂，将对食品的安全起到更为有效的作用。可以预见，生物防腐剂的研究，以及生物防腐剂和化学防腐剂所组合成的复合防腐剂的研究，将是未来食品工业的研究重点，这些防腐剂的应用，在未来的市场中将占有广阔之地。 结束语 食品工业的研究者不断进行研究，力求在食品安全上达到让人们放心、满意的程度。生物防腐剂及复合防腐剂的使用也将越来越严格，其效果也会越来越好，生物防腐剂及复合防腐剂在食品安全的市场上所占的比例也将越来越大。 参考文献 [1]高玉荣，王雪平．食品化学防腐剂与纳他霉素的协同抑菌作用研究[J]，现代食品科技，2010，（02） [2]赵宏阳．多烯类抗菌剂纳他霉素[J]，河北化工，2009，（07） [3]陈冬梅，唐春红．国外天然食品防腐剂的研究进展[J]，试验研究（中国食品添加剂），2008，（02） [4]成堃，于同立，孙海云．纳他霉素的研究与应用[J]，开发与研究（江苏调味副食品），2006，（01） [5]李东，杜连祥，路福平，元珊，陈婕，李颖辉．纳他霉素的抑菌谱及最小抑菌浓度[J]，综述（食品与科技），2004，（07） [6]王飞生，叶荣飞，陈则华．天然生物食品防腐剂研究进展[J]，河北农业科学，2008，（12） [7]石立三，吴清平，吴慧清，张菊梅．我国食品防腐剂应用状况及未来发展趋势[J]，食品研究与开发，2008，（03） [8]陆志科，谢碧霞．植物源天然食品防腐剂的研究进展[J]，食品工业的科学技术，2003，（01）