天然生物防腐劑在肉制品中的應(yīng)用

盧緒志 王 偉 金維忠

臨沂金鑼文瑞食品有限公司 山東臨沂 276036

近年來，人們對食品安全問題的關(guān)注度越來越高，綠色肉制品越來越受到消費者的青睞。但肉制品因其營養(yǎng)豐富及水分活度高的特點，在加工、運輸和貯藏過程中極易發(fā)生腐敗，給相關(guān)企業(yè)不僅帶來巨大的經(jīng)濟損失，還可能引起食品安全問題，既危害消費者身體健康，更會造成惡劣的社會影響。在肉制品防腐的過程中，防腐劑雖然發(fā)揮了重要作用，但傳統(tǒng)的化學(xué)防腐劑存在諸多缺陷，濫用會導(dǎo)致新的食品安全問題。而天然的生物防腐劑是從天然生物體中提取的，具有防腐抑菌作用的物質(zhì)，安全性更高。部分生物防腐劑還能夠被人體吸收利用，具有提高肉制品營養(yǎng)價值的作用。所以加強對生物防腐劑在肉制品中的應(yīng)用研究，抑制肉制品腐敗變質(zhì)，提高營養(yǎng)質(zhì)量，從食品安全和經(jīng)濟效益來講，都是十分必要的措施。

天然生物防腐劑根據(jù)來源不同，分為植物源生物防腐劑、動物源生物防腐劑及微生物源生物防腐劑[1]。本文將從天然生物防腐劑的性質(zhì)和在肉制品防腐中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀等方面進行闡述。

1 微生物源生物防腐劑及其在肉制品中應(yīng)用與研究

自然界中部分微生物本身及其代謝產(chǎn)物能夠抑制腐敗微生物生長繁殖，并且具有安全無毒，天然高效的特點，可以作為肉制品的防腐劑。常用的微生物防腐劑有乳酸鏈球菌素(Nisin)、納他霉素和ε-聚賴氨酸等，這幾種微生物防腐劑已被批準(zhǔn)并得到了廣泛應(yīng)用。

1.1 乳酸鏈球菌素在肉制品中的應(yīng)用與研究

乳酸鏈球菌素(Nisin)是一種由乳酸乳球菌乳酸亞種合成的多肽類物質(zhì)，由多種氨基酸組成，可以在人體內(nèi)分解并被吸收利用，是一種安全有效的生物防腐劑，能夠有效抑制大多數(shù)的革蘭氏陽性細(xì)菌[2]。當(dāng)Nisin用作防腐劑加入食品時，不會對食品的感觀產(chǎn)生不良影響[1,3]，因此在肉制品加工中也有著廣泛的應(yīng)用。

在生產(chǎn)加工過程中將一定量的Nisin加入熏肉、火腿、香腸等肉制品中，不僅可以防腐，保持風(fēng)味及色澤，還可以減少有害物質(zhì)亞硝胺的產(chǎn)生[4]。冷鮮肉中常發(fā)現(xiàn)的腐敗性嗜冷菌和致病菌，不僅會導(dǎo)致保鮮期縮短還會影響其品質(zhì)。研究表明，乳酸鏈球菌素在質(zhì)量濃度范圍0.03～0.06g/L能達到延長冷卻豬肉貨架期的效果，使用質(zhì)量濃度0.05g/L的乳酸鏈球菌素保鮮液浸泡豬肉120s其保鮮效果最佳，可延長貨架期6d，相當(dāng)于質(zhì)量濃度0.05g/L的山梨酸鉀保鮮效果[5]。烤肉因其鮮嫩的口感、獨特的風(fēng)味備受消費者青睞。但因未經(jīng)高溫滅菌，在常溫下不能久存。研究表明，在烤肉中添加Nisin對抑制細(xì)菌生長、延長產(chǎn)品的保質(zhì)期，有較好的作用，28℃下產(chǎn)品的保質(zhì)期從4～5d延長到20d[6]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展Nisin可以利用基因工程技術(shù)改良特性，拓展抑菌譜，制造出更適合在肉制品中使用的產(chǎn)品，未來綠色、天然的生物防腐劑將備受關(guān)注，其發(fā)展前景非常廣闊。

1.2 納他霉素在肉制品中的應(yīng)用與研究

納他霉素也稱游鏈霉素，商品名霉克，屬于多烯大環(huán)內(nèi)酯類抗菌素，能有效抑制酵母、霉菌及其它絲狀真菌，但無法抑制細(xì)菌、病毒。納他霉素能夠在較低濃度下發(fā)揮抑菌活性，并且性質(zhì)穩(wěn)定，抑菌活性幾乎不受pH值的影響。

肉類中含有的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)易受微生物、內(nèi)源酶的作用而變質(zhì)。納他霉素主要通過浸泡或噴涂的方式被廣泛應(yīng)用于肉類制品的保鮮中[7]。用濃度150～300mg/kg的納他霉素懸浮液浸泡和噴涂肉制品的表面，就可以有效的起到防腐作用。在制作香腸的過程中用納他霉素懸浮液浸泡或噴涂其表面，就能夠有效抑制霉菌的生長。一定濃度的納他霉素懸浮液還可以和腌制劑混合使用在臘雞、臘肉等腌臘制品的加工過程中，也可在干燥前噴灑，能夠起到有效地防腐抑菌作用。目前需要根據(jù)加工過程及肉制品原料的不同，對納他霉素最佳使用濃度進行深入研究，從而提高經(jīng)濟效益，并有望逐步取代部分化學(xué)防腐劑。

1.3 ε-聚賴氨酸在肉制品中的應(yīng)用與研究

ε-聚賴氨酸(ε-PL)是一種由微生物分泌的天然廣譜性抑菌物質(zhì)[8]，其結(jié)構(gòu)是L-賴氨酸的α-羰基和ε-氨基形成的肽鍵連接而成，具有25～30個賴氨酸殘基的堿性同聚物[9]。ε-PL可以在人體內(nèi)被分解利用，也是一種營養(yǎng)強化劑，2003年FDA批準(zhǔn)ε-PL可作為一種安全的食品保鮮劑。

ε-PL抑菌普廣，在微酸性和酸性環(huán)境中對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、酵母菌、霉菌等都能發(fā)揮一定抑菌效果，同時還能夠抑制耐熱性芽孢桿菌和部分病毒，并可以讓某些噬菌體明顯失活，同時還可以在人體消化酶的作用下分解為L-賴氨酸，被人體吸收利用[9，10]。向肉制品中添加一定量ε-PL可以延長貨架期，例如400mg/L的ε-PL可以通過抑制微生物的生長，控制TVB-N的積累和pH值的上升，有效地抑制冷鮮豬肉品質(zhì)下降[11]。ε-PL、甘氨酸和食用酒精復(fù)配用于牛肉干的防腐保鮮，具有顯著的效果，有保質(zhì)期和口感上的雙重優(yōu)勢[12，13]。ε-PL和以ε-PL為主要原料的復(fù)配生物防腐劑在廣式臘腸生產(chǎn)中也能發(fā)揮良好的防腐效果，應(yīng)用前景廣闊[14]。ε-PL具有抑菌譜廣、天然、安全性高等優(yōu)勢可滿足人們對食品更新鮮、更健康、更有營養(yǎng)的需求，因此ε-PL具有很高的研究價值及應(yīng)用價值[15]。

2 動物源生物防腐劑及其在肉制品中應(yīng)用與研究

動物源生物防腐劑主要來源于動物體內(nèi)的抗菌系統(tǒng)，動物的抗菌系統(tǒng)在其進化過程中也在不斷完善。其中較為重要的溶酶菌能夠有效的抑制并殺死細(xì)菌[16]。常見的動物源生物防腐劑有殼聚糖、溶菌酶等。

2.1 殼聚糖在肉制品中的應(yīng)用與研究

殼聚糖是一種天然的食品防腐保鮮劑，廣泛分布于曲霉菌、毛霉菌等真菌類的細(xì)胞壁中，同時蟹殼、蝦殼中也含有大量的殼聚糖。自然界生物每年能夠合成的甲殼素約達100億t，其中海洋生物每年的生成量在10億t以上[17]。

殼聚糖所具有的安全、無毒、可食、生物降解和較強的抑菌能力等特性已經(jīng)得到了證實，因此其被越來越廣泛的應(yīng)用在肉制品保鮮領(lǐng)域[18]。通過殼聚糖對冷卻豬肉制品中腐敗微生物抑制作用的研究，得出結(jié)論：殼聚糖可有效抑制豬肉Ludwigii類酵母菌的生長，使李斯特菌和乳酸菌失活，并且能夠明顯抑制生豬肉餡中微生物活性[19]。利用殼聚糖制備抗菌薄膜，并涂在火腿表面，可抑制表面的腐敗菌和單核細(xì)胞增生李斯特氏菌[20]。通過對希臘式鮮豬肉香腸微生物指標(biāo)和脂肪氧化指標(biāo)的研究，得出在4℃的貯藏條件下單獨使用殼聚糖、殼聚糖與迷迭香或α-生育酚復(fù)配使用都能夠明顯的抑制微生物的生長，其中迷迭香與殼聚糖復(fù)配效果最好，還能較好地抑制脂質(zhì)過氧化[21]。殼聚糖應(yīng)用于肉制品中的防腐保鮮效果良好，并且具有無毒、可降解、對環(huán)境低污染的特點，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展前景。

2.2 溶菌酶在肉制品中的應(yīng)用與研究

溶菌酶又稱胞壁質(zhì)酶，是由多種氨基酸構(gòu)成的堿性球蛋白，屬于糖苷水解酶，是國際公認(rèn)的綠色天然酶制劑，能夠水解微生物細(xì)胞壁，可用作安全的食品防腐保鮮劑，廣泛分布于動物、植物和微生物中，尤其在雞蛋清中含量較高[22]。

溶菌酶作為單一或復(fù)合保鮮劑具有延長冷卻肉貨架期的作用，使用溶菌酶對冷卻豬肉進行保鮮試驗得出：80 000U/mL溶菌酶液能夠有效的抑制微生物活性并保持豬肉色澤。80 000U/mL酶液與0.1%(w/v)異Vc鈉和5%(w/v)茁霉多糖復(fù)合保鮮劑能有效抑制微生物生長、抑制或延緩揮發(fā)性鹽基氮的積累和保持感官評定等級效果最好[23]。針對低溫肉制品在加工過程中，殺菌溫度較低，殺菌不徹底，貨架期短的問題，對溶菌酶、Nisin、乳酸鈉和雙乙酸鈉進行復(fù)配，研究其對低溫禽肉制品的保鮮作用，得出：0.05%Nisin+0.05%溶菌酶+2%乳酸鈉+1%雙乙酸鈉的保鮮液效果較好，結(jié)合真空包裝能使低溫禽肉制品在15～20℃條件下保鮮20d[24]。溶菌酶能夠被人體消化系統(tǒng)分解吸收，對人體無毒并兼具多種保健功效，因而溶菌酶被認(rèn)為是一種安全性較高的肉制品防腐保鮮劑，在倡導(dǎo)綠色食品的當(dāng)下有著相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景。

3 植物源生物防腐劑及其在肉制品中應(yīng)用與研究

植物出于保護自身和防御疾病的目的，會產(chǎn)生具有抑菌作用的化合物，例如多酚、有機酸、生物堿、多糖、黃酮等活性成分，可以作為防腐劑應(yīng)用到肉制品中，不僅能達到抑菌防腐效果，還可以提高肉制品的感官品質(zhì)。在這里主要介紹植物源生物防腐劑：香辛料、茶多酚。

3.1 香辛料在肉制品中的應(yīng)用與研究

香辛料包含大量的多酚、黃酮、揮發(fā)油、萜類、醇類、醛類、酯類、有機酸、生物堿及含硫化合物等，是一類重要的天然食品添加劑[25]，在肉制品加工中得到了廣泛的應(yīng)用。

近些年研究人員圍繞香辛料延長肉制品貨架期做了大量的工作，發(fā)現(xiàn)香辛料在延長肉制品貨架期的同時，還能明顯提高其品質(zhì)。為研究香辛料對腌制豬肉餅質(zhì)量的影響，在調(diào)理豬肉中加入迷迭香的提取物和八角茴香的提取物，結(jié)果表明八角茴香提取物有效抑制菌落總數(shù)的同時，還能很好地抑制其中脂肪和蛋白質(zhì)氧化，提高其產(chǎn)品的感官品質(zhì)[26]。在中式香腸中添加桂皮提取物，發(fā)現(xiàn)其能有效抑制脂質(zhì)氧化，提升產(chǎn)品的感官品質(zhì)[27]。香辛料作為我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫氖称诽砑觿?，還有防腐保鮮的功能有待開發(fā)，其應(yīng)用領(lǐng)域還有很大的拓展空間，開發(fā)前景十分廣闊。

3.2 茶多酚在肉制品中的應(yīng)用與研究

茶多酚又名茶鞣質(zhì)或茶單寧，是兒茶素、黃酮、花青素和酚酸4類主要物質(zhì)的組合[28]。茶多酚具有如抗氧化、抗菌、抗腫瘤、抗突變、調(diào)節(jié)免疫功能、調(diào)節(jié)心血管疾病等多種理化活性[29]，因其具有抗氧化和抑菌功能常被應(yīng)用于肉制品中。

茶多酚抗氧化功能和抑菌功能的研究較為深入，為其應(yīng)用于肉制品工業(yè)提供了理論基礎(chǔ)。茶多酚在抑制肉制品細(xì)菌生長、維持豬肉制品品質(zhì)等方面具有顯著效果。使用0.03%的茶多酚處理豬肉香腸，發(fā)現(xiàn)其在細(xì)菌總數(shù)、乳酸菌數(shù)以及色澤、pH值、硫代巴比妥酸值和感官品質(zhì)等方面均優(yōu)于對照組，并能延長貨架期[30]。將山梨酸鉀、異抗壞血酸鈉、茶多酚和Nisin對羊肉的保鮮效果進行比較，發(fā)現(xiàn)茶多酚的保鮮效果僅次于山梨酸鉀，并高于異抗壞血酸鈉和Nisin[31]。使用0.025%Nisin+0.05%茶多酚+2.0%香辛料提取物+0.02%Vc復(fù)合保鮮劑處理冷卻雞肉，能夠?qū)⒗鋮s雞肉的保鮮期延長至21d，效果明顯[32]。隨著人們對食品安全問題的日益關(guān)注，天然綠色兼具保健功能的生物防腐劑茶多酚在肉制品中的應(yīng)用也會越來越廣泛。

4 結(jié)論與展望

近年來，專家學(xué)者和消費者對于肉制品中健康綠色防腐劑關(guān)注度越來越高，生物防腐劑用于肉制品防腐保鮮的種類也越來越多。但生物防腐劑的價格相對較高，廣泛使用會增加生產(chǎn)成本，所以在肉制品生產(chǎn)過程中并未得到廣泛的推廣。要想利用好生物防腐劑除了要不斷挖掘其防腐抑菌效果，研發(fā)出更多種類的生物防腐劑，還需要科技工作人員針對不同種類肉制品保鮮需求，選擇最合適的生物防腐劑，在提高肉制品安全性的同時盡量降低使用成本，逐步減少化學(xué)合成防腐劑的使用，讓消費者食肉無憂，美味盡享。