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天然食品保鲜剂

发布时间:2013-04-07
 

天然食品保鲜剂的分类和应用

食品在生产和贮藏过程中,受微生物、氧气等作用会发生腐败、霉变,给人们的生活和生产造成很大的损失,而合成的防腐防霉剂又往往给人类健康带来一定的不良影响。因此,从天然物中提取保鲜剂,并用于食物的保鲜的研究,日益受到人们的重视。下面介绍一些具有开发价值的天然食品保鲜剂及其应用。
 
1、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、色拉油及其它含动、植物油脂的食品均有很好的抗氧化活性,添加量约30-100mg/kg(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。
 
2、蜂胶提取物:将25g磨成粉末的粗蜂胶放进索氏提取器中抽提,用70%浓度的乙醇300ml,在70℃回流反应8h(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。
 
3、橘皮提取物:柑橘皮(风干物)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粘性浓缩物。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。
 
4、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秒钟,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。
 
5、鱼精蛋白:鱼精蛋白是一种细小而简单的碱性球形蛋白,通常从鲑、鲟、鲱、鲭等鱼中提取。鱼精蛋白具有天然抗菌功能,对枯草杆菌等细菌有抑制作用,在牛奶、鸡蛋、布丁等食品中添加0.05%-0.1%鱼精蛋白,能在15%的温度下保存5-6天。
 
6、连翘提取物:木犀科植物连翘的干燥果实,具有清热解毒、消肿散结、消炎抗菌等功效。它的主要成分是连翘酚、甾醇、三萜皂甙、黄酮醇甙、树脂醇甙,果皮含有齐墩果酸。连翘的95%酒精的提取物,在日本已大量用作食品的保鲜剂。
 
7、迷迭香提取物:迷迭香的醇提取物含鼠尾草酚和鼠尾草酚酸等成分,它具有耐高温的特性,可添加于烧烤油中,还可添加于肉丸、肉糕、色拉油、米香肠等肉制品中,可延长保质期。使用量一般在200-1000mg/kg。迷迭香的提取物可以液态或制成微胶囊使用。在烧烤油中,当迷迭香或鼠尾草的萃取物与0.02%的柠檬酸配合,能产生增效作用。
 
8、植酸:植酸是肌醇的六磷酸酯,可从米糠、麦麸等谷类和油料种子的饼粕中分离得到,它是一种安全性高的天然食品添加剂。
 
1份50%的植酸和3份山梨醇脂肪酸酯混合后,以0.2%的量添加于豆油中,即可大大延缓豆油的变质。经植酸处理的碎鸡胸肉样品贮存28天后仍无异味,而未经植酸处理的鸡胸肉样品则在贮存4天后即有明显的异味产生。添加0.1%-0.5%的植酸于水产罐头中,可防止黑变发生和鸟粪石的形成。
 
9、花生壳中的木犀草素:将花生壳粉碎,用90%酒精浸提24h(小时),滤渣再浸提一次,合并,旋转蒸发器蒸馏回收酒精,浓缩物烘干,得花生壳中的黄酮类化合物,其主要成分为木犀草素。木犀草素具有抗氧化特性,同时在1:350000浓度时可抑制葡萄球菌和枯草杆菌的生长,对卡他菌、白色念珠菌、变形杆菌也有抑制作用,可用作食品防腐保鲜剂,如延长月饼、桃酥的货架期,抑制含油脂食品的劣变。
 
10、壳聚糖:壳聚糖是以虾、蟹壳为原料,经稀酸浸泡脱钙,稀碱脱除蛋白质和浓碱脱乙酰化后得到一种天然高分子化合物。它具有无毒、价廉、高效的优点,是一种极好的天然食品保鲜剂。
 
用0.6%的醋酸水溶液溶解壳聚糖,得含壳聚糖为1%的溶液,将草莓放在此液中浸泡1分钟,然后取出通风晾干,再放入冰箱于4-15℃贮藏。试验证明,用壳聚糖处理的草莓能明显抑制果实的软化和霉菌生长,且使Vc损失下降,能延长其保存期。同样,用壳聚糖处理的中华猕猴桃,在常温下,可将中华猕猴桃的保藏期由原来的10-13天延长至80天,同时保持了果实较好的品质与风味。

葱类天然食品保鲜剂

为了提高食品的保存期,许多食品都是采取添加防腐剂来达到目的。这些保鲜剂大体上可分为化学保鲜剂和天然保鲜剂。其中化学保鲜剂随食品被人摄入体内,久而久之会产生副作用,而取自天然物的食品保鲜剂副作用甚微。醋酸是天然食品保鲜剂的代表,不过,研究人员发现葱类有更好的防腐效果。
 
制法:该保鲜剂由葱类或葱类和生姜的混合物的提取液添加脱乙酰壳多糖组成。葱类包括元葱、大葱、韭菜等,作为原料可以单独或混合使用它们的叶、茎和球茎。最好使用它们的鲜品,干品根据需要也可以用。将上述原料的一种或几种通过切碎、水浸、回流加热或蒸馏等工艺制取提取液。
 
回流加热是将葱类的干燥品1份重量加水15-25份,在回流下加热而获得提取液的方法。回流加热时间通常为40-80分钟,回流加热物经过过滤除去残渣即可得到提取液。
 
蒸溜提取时,可将干燥原料1份加入15-30份的水进行蒸馏,待蒸馏出加水量的60%时,停止蒸馏即得。
 
将上述回流加热或蒸馏处理所得的提取液,按照干燥原料1份与提取液4-7份的比例蒸发浓缩。
 
加入提取液的脱乙酰壳多糖为pH值5以下的粉末或它的水溶液。无论哪一种都要以浓缩液1份与粉末重量的0.002-0.005份比例为宜。
 
脱乙酰壳多糖的添加量如低于0.002份,防腐效果不好;高于0.008份防腐效果也无明显提高。
 
该食品保鲜剂的使用原料因是葱类所以有一种葱类特有的臭味,在原料中适当加些生姜即可将臭味消除。生姜的添加量依葱类的种类而异。不过,一般为葱类重量的5%-20%。
 
效果:脱乙酰壳多糖的防腐原因目前还不十分清楚,但提取液中添加脱乙酰壳多糖后比单纯用葱类提取液的保鲜效果要强得多。加入生姜制得保鲜剂能完全消除保鲜剂中残留的葱臭。因保鲜剂的原料都是可供食用的东西,所以不必担心像化学防腐剂那样有给人带来危害的副作用。

天然食品保鲜剂开发新动向

在食品生产和加工中,食品保鲜越来越受到重视。为了达到食品防腐、保鲜、延长保质期和货架寿命的目的,常采用冷藏、辐射保鲜技术,但最为方便和经济的技术则是采用食品脱氧剂。因此,近年来脱氧剂、抗氧化剂、食品保鲜剂得到了进一步的开发和应用,尤其是天然抗氧化剂的保鲜剂的开发应用,呈现出良好的发展势头。
 
近年来,人们对人工合成抗氧化剂bht的安全性问题进行了广泛的研究,从动物试验结果证明,用bht及其代谢产物bht-ooh、bht-oh、dbq和bht-sch3注射到雄性幼鼠腹膜内,会使鼠肺细胞增生、肺组织增重。所以美国食品药品管理局(fda)建议在一般认为安全的物质中删去bht;关于bha,日本卫生省有关部门经研究作出禁止使用的结论。但由于有不同意见,目前只延缓此项措施的实施。总之,人们对人工合成抗氧化剂存在不安心理。事实也证明,在人们长期食用的食品中,天然抗氧化剂成分的毒性远远低于人工合成的抗氧化剂毒性。因此,近年来从自然界寻求天然抗氧化剂的研究已引进各国科学家的高度重视。
 
天然维生素e天然植物油中含有多种微量抗氧化性能的成分,它们有的起终止游离基的作用,有的则能发挥淬灭单线态氧和夺取氧的作用,还有的具有增效抗氧化作用。维生素e是广泛存在于植物油脂中,具有抗氧化性的主要成分,通常维生素e比较稳定,在油脂精制过程中可回收大量的精制维生素e混合物。
 
类黑精类(melanoidins)它们是氨基化合物的羰基化合物加热后的产物,其抗氧化能力相当于bha和bht。
 
红辣椒中的抗氧化物质红辣椒中含有大量的抗氧化物质,它们是维生素e和香草酰胺的混合物,如能将其中辣味去掉,则是一种极好的抗氧化剂。
 
香辛料中的抗氧化剂早在20世纪30年代,人们就开始对香辛料的抗氧化作用进行研究。到了50年代,食品科研人员已对许多香辛料进行了大量的研究。chipault等人在此基础上对32种香辛料的抗氧化性能作了总结,其中具有最大抗氧化性能的要数迭香和鼠尾草。从香辛料中所提取的抗氧化剂往往含有黄酮类、类萜、有机酸等多种抗氧化成分,它们能切断油脂的自动氧化链,去除螯合金属离子以及与有机酸产生协同增效作用。法国从迷迭香的干叶粉中提取出两种晶体抗氧化物质,一是鼠尾草酚(cannosol),另一种是迷迭香粉(rosemanol),它们比人工合成的氧化剂bht和bha的抗氧化能力强4倍多。日本田边株式会社也从迷迭捍酚的香辛料中提取出rm-21a和rm-21b两种抗氧化剂。
 
茶多酚抗氧化剂从茶叶中提取的抗氧化剂物质含有4种成分:表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素没食子酸酯以及儿茶素。它的抗氧化能力比维生素e、维生素c、bht、bha强好多倍,因此日本已开始茶多酚的商品化生产。
 
糖醇类抗氧化剂糖类从化学结构上可分为单糖类、双糖类、三糖类、四糖类等,但均为低分子碳水化合物。其中五碳糖和六碳糖单糖促进氧化;双糖略有抗氧化作用;果糖有明显的抗氧化作用;糖醇则具有显著的强抗氧化能力。因此食品中广泛应用山梨糖醇和麦芽糖醇作抗氧化剂。木糖醇也是抗氧化剂,而且它和维生素e在抗氧上有协同增效作用。
 
氨基酸和二肽类氨基酸如蛋氨基酸、色氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸等都能与金属离子螯合,所以它们是良好的辅助抗氧化剂。
 
实验证明,有π电子的氨基酸如色氨酸、半胱氨酸,对食品的抗氧化能力较强,含硫氨基酸有良好的抗氧效果。碱性氨基酸能与不饱和脂肪酸化合,可抑制油脂的自动氧化。
 
近年来食品科学工作者发现,以丙氨酸末端为n(氮)的9种二肽比其中任何一氨基酸的抗氧化能力都增强了。其中尤以丙氨酸——组氨酸、丙氨酸——酷氨酸、丙氨酸——色氨酸4种二肽抗氧化增强能力显著,值得大力开发。

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