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[文]天然防腐剂在肉制品工业中的应用空间尚需拓展


中国猪业网.中国 http://www.chinapig.cn     2016/11/22 8:27:08

   
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     ●产能低 ●成本高 ●价格贵
  肉制品凭借诱人的风味、丰富的营养,一直受到大众的广泛欢迎,但是,也正是由于肉制品富含蛋白质等营养物质,水分含量也较高,也很容易受到微生物的污染,造成产品腐败变质,给产品质量带来较大的负面影响,也给肉制品加工企业造成巨大的经济损失。


  目前控制微生物的方法在工艺上常采用高温杀菌方式,尽管高温杀菌是一种有效的控制微生物的方法,但是却给产品品质带来较大的负面影响,包括产品的色泽变暗、高温蒸煮味严重、肉香味减弱、肉块组织结构变差等。因此,在低温灭菌条件下,如何有效杀灭微生物、控制微生物生长繁殖成为提升肉制品质量的关键技术。
  目前,添加防腐剂已成为控制肉制品腐败变质的重要措施,也已经成为肉制品工业中普遍采用的有效防腐方法之一,而天然防腐剂因其天然、健康、安全,在防腐剂领域表现出了很好的发展前景。
  植物类天然防腐剂在肉制品中应用较广泛
  植物类天然防腐剂是指具有一定的防腐抑菌作用的植物或者植物提取物。目前,天然的植物类天然防腐剂主要有:非香料类植物提取物、天然香辛料及其提取物。
  非香料类植物提取物
  非香料类植物提取物主要来源于植物叶片,目前,众多学者对叶片提取物的抑菌效果进行过研究。研究发现:竹叶提取液对伤寒沙门氏菌、痢疾志贺氏菌、蜡样芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、小肠结肠炎耶尔森氏菌、魏氏梭菌、肉毒梭菌等有较强的抑制作用;荷叶的80%乙醇提取物对细菌及酵母等主要靠无性裂殖的微生物具有明显的抑制作用,且抑菌效果在弱碱条件下最强;秤锤树叶的各级提取物对金黄色葡萄球菌有明显的抑制作用;荷叶精油可造成菌体细胞膜透性的变化,引起大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌3种菌体内含物的渗©,从而造成液体培养基电导率和还原糖含量增加;可溶性蛋白实验表明,荷叶精油可使细菌蛋白质合成速率受到抑制。
  天然香辛料及其提取物
    香辛料是肉制品中重要的辅料之一,在肉制品中主要起到去腥、增香作用。近几年,随着对天然香辛料及其提取物的深入研究,已有报道证实,部分天然香辛料及其提取物除了基本的去腥、增香功能外,还可以抑制肉制品中的腐败菌,而且能延缓肉制品发生褪色现象,保证消费者的食用安全。
  在香辛料防腐功能的研究过程中,已有研究证实,桂醛、茴香脑、毛桃、杏核油、迷迭香、大蒜、生姜、花椒、丁香、甘草、黑胡椒等的提取物都具有一定的防腐抑菌作用,对食品常见的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、汉逊氏酵母、黑曲霉、青霉等有很强的抑制作用。一些药食同源的中草药及其提取物不仅具有一定的药用价值,也具有一定的防腐抑菌功能,如甘草的乙醇提取物、乌梅、黄连、防风、黄芩、连翘、金银花、金钱草等中草药中均具有一定的有效抑菌成分。
    研究发现,八角茴香水溶性挥发成分具有广谱的抗菌性,而且其抗菌性明显强于八角茴香挥发性成分的油相部分。肉桂油对供试的细菌、酵母菌、霉菌均有较强的抑菌活性。通过与不同化学防腐剂复配的八角茴香精油抑菌效果明显好于单一使用的防腐剂,其中以山梨酸钾复合八角茴香精油防腐剂的抑菌活性最为显著。肉桂提取物对不同菌种均有抑制作用,效果好于山梨酸钾,提取物与山梨酸钾具有较好的协同增效作用,能使卤肉保鲜期延长一周左右。
  动物性来源天然防腐剂在肉制品中应用较少
  壳聚糖
    壳聚糖又叫脱乙酰甲壳素,它是蟹、虾、昆虫等甲壳质脱乙酰后的高分子有机物,可以通过干扰细胞表面的负电荷,导致细胞物质外泄,使细胞死亡;分子较短的壳聚糖可以进入细胞内,并与DNA结合和抑制mRNA的合成来抑制微生物细胞的活动。基于壳聚糖的作用机理,它对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、酵母、真菌具有抗菌活性,是一种天然的广谱抗菌剂。
  鱼精蛋白
  鱼精蛋白主要是在鱼类精巢中提取的一种分子量小且精氨酸含量高的强碱性蛋白。鱼精蛋白的作用机制是抑制细胞中电子传递系统中的一些特定成分,抑制一些与细胞膜有关的新陈代谢过程。它能定位在细胞膜表面,与膜中的涉及营养运输或者是生物合成系统的蛋白质作用,使这些蛋白质受损,进而抑制细胞的新陈代谢,最终导致细胞死亡。
  蜂胶
  蜂胶是蜜蜂从植物树芽及树干上采集的树脂,加入蜜蜂上颚腮分泌物及蜂蜡等加工而成的一种天然胶状物质。具有极强的抗细菌、真菌、病毒等各种微生物的作用,是一种天然的广谱抗菌物质。
  目前的研究认为,蜂胶的防腐保鲜机理主要表现在以下两个方面:
  第一,蜂胶的抑菌作用。蜂胶对各种细菌、真菌、病菌和原虫都具有抑制和消灭能力。蜂胶中的高良姜素、山柰菌、对香豆苯甲酸酯、蜂胶浸出物等均有抗菌活性,而且蜂胶中的树脂也具有抑菌作用。同时蜂胶还含有多种黄酮化合物及挥发性物质,这些物质对抑制和杀灭果品、蔬菜表面微生物有重大作用。
  第二,蜂胶的成膜作用。蜂胶是良好的成膜剂,它喷洒在果蔬表面可形成一层薄膜,这层薄膜可以减少微生物的浸染,阻碍果蔬内部与外界的气体交换,从而抑制呼吸,降低新陈代谢,减少果蔬表面的水分蒸发,因而推迟腐败,起到防腐保鲜作用。
  微生物类天然防腐剂在肉制品中应用种类多
  乳酸链球菌素
  乳酸链球菌素(简称Nisin)是从某些乳酸链球菌的发酵产物中提取的一种多肽化合物,呈灰白色固体粉末。与其他防腐剂相比,Nisin具有以下特点:
  第一,Nisin易溶于酸性溶剂,而且当Nisin溶于pH为3的盐酸中经121℃、15分钟加热仍能保持100%的活性。
  第二,Nisin作为一种多肽类物质,添加于食品中不会被其中的微生物分解,对人体无毒害作用,但对蛋白水解酶(胰酶、唾液酶、消化酶等)很敏感,人食用后在消化道内很快被水解成氨基酸,并且不改变肠道内的正常菌落,也不会与常用的其他抗生素(如青霉素、链霉素等)产生交叉抗性,是一种安全的防腐剂。
  纳他霉素
  纳他霉素是一种抗真菌素剂,对几乎全部真菌都能抑制和杀灭活性,抑菌谱系非常广泛,它既可抑制各种霉菌、酵母菌的生长,又能抑制真菌霉素的产品,能有效抑制丝状真菌中黄曲霉毒素的形成,因此,纳他霉素作为一种天然的生物食品防腐剂,在食品工业各领域受到广泛应用,在欧洲,纳他霉素常用于干发酵香肠和熟火腿的表面处理。
  聚赖氨酸
  聚赖氨酸是赖氨酸的α位的羰基和ε位氨基结合的聚合物,聚赖氨酸具有广谱抑菌性,对于酵母属的尖锐假丝酵母菌、法红酵母菌、产膜毕氏酵母、玫瑰掷孢酵母,革兰氏阳性菌中的耐热脂肪芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌,革兰氏阴性菌中的产气节杆菌、大肠杆菌等引起食物中毒与腐败的细菌有强烈的抑制作用。聚赖氨酸不仅是一种广谱抑菌剂,而且抑菌效率高,抑菌活性不受pH值影响,能在人体内分解并完全被人体消化吸收,热稳定性好,高温下不分解(120℃、120分钟),可随原料一同进行灭菌处理,因此,在肉制品中具有广阔的应用前景。
  曲酸
  曲酸,广泛存在于酱油、豆瓣酱、酒类等酿造类食品中。曲酸对食品中常见的细菌、酵母菌有较好的抑制作用,特别对细菌的抑制效果更明显;曲酸对假丝酵母也有较好的抑制作用,但对霉菌的抑制效果不明显。曲酸不仅易溶于水,热稳定性良好,经121℃、30分钟处理后抗菌效力也不下降,而且pH稳定性也相当高,同时无毒无害,这些特点都使曲酸在食品工业中表现出了广阔的应用前景,但因目前的使用成本较高,工业化生产低成本的曲酸还有待于进一步研究。
  溶菌酶
  溶菌酶又称胞壁质酶或N一乙酰胞壁质水解酶,是一种专一作用于微生物细胞壁的水解酶,而对其他成分没有影响,溶菌酶的作用底物特异性强,因此,作为一种安全有效的防腐抑菌剂在肉制品中可以广泛使用。
  肉制品中使用天然防腐剂还有很大潜力
  目前,天然防腐剂尽管种类繁多,在肉制品中的防腐作用也有较多报道,但是,由于天然防腐剂产能低,生产成本较高,价格昂贵,所以,在肉制品中广泛使用的天然防腐剂品种并不多,而且天然防腐剂还不能完全取代化学合成防腐剂,只能在一定程度上协助化学防腐剂来提升其防腐效果,从而减少化学防腐剂在肉制品中的添加量,而且,部分天然防腐剂的防腐效果会受加工工艺的影响,所以大部分天然防腐剂在肉制品中应用并不广泛。
  随着人们对天然防腐剂的进一步研究,它的各项要求一定会满足肉类工业的发展的需求,其防腐功能也会逐渐提高,天然防腐剂必将在肉制品工业中得到广泛使用。





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